来源
主要来源于：洋桃电子、知乎
【从MOS管到CMOS，进入逻辑门的世界【极速入门数模电路P16】-哔哩哔哩】 https://b23.tv/WGenB0m
IEEE和国标规定下的或、非门的符号方框内为什么是﹥=1和1，有什么规定的缘由吗？ - Yanchen Shi的回答 - 知乎https://www.zhihu.com/question/368296935/answer/992285104
基础三门
单输入门：非门
设置两个逻辑状态的具体值
Vin=VDD的时候是高电平，Vin=GND的时候是低电平
（1）当Vin=VDD的时候，对于PMOS管，Vgs=0显然不导通；对于NMOS管，最后形成的是N沟道导电，所以集中的是负电荷，所以栅极需要接入正电荷，因为Vg=VDD，而Vs=0，Vgs显然大于Vth，所以NMOS管导通。
NMOS导通就意味着DS视为一个D正S负的二极管，Vo=Vs=0V
（2）当Vin=0V的时候，同理分析，PMOS管导通，视为S正D负的二极管，Vo=VDD
总结一下，输入高电平，输出低电平；输入低电平，输出高电平。所以这个就形成了一个[[非门]]，或者说叫做[[反向器]]，这种电路形式也叫做[[CMOS]]，这种连接形式参考了之前学过的三极管中的[[推挽电路]]
图形右边的输出，如果有小圆就代表默认输出0，如果没有就代表默认输出1
图形里面的可以看作要满足的条件，比如就一个1，就代表输入等于1；比如≥1，就代表两个输入A+B≥1
输入的信号分别是A与B，输出为Y。
“异或门就是if A+B = 1, then Y =1。所以就用了=1的符号；还有或门就是if A+B ≥ 1, then Y = 1。所以就用了≥1的符号。”
这里面的+，都应该理解成加号，而不是或
由此可以解释：（1）或门里面出现的大于等于
（2）异或门，当AB都是1的时候，Y输出0，因为A+B=2不等于1，所以输出0
非门
非门就是 if A=1, then Y=0。这里有个关键的小圆圈在后面表示取反。如果没有小圆圈的话，单单一个方块里一个1，就是缓冲门，Y的值会与A相同。
或门
或门就是if A+B ≥ 1, then Y = 1。所以就用了≥1的符号。
与门
与门就是if A&B = 1, then Y = 1。
异或门
异或门就是if A+B = 1, then Y =1。所以就用了=1的符号。
根据非门，很容易联想到创造出一个与之相反功能的逻辑门，即“是门”，也就是输入什么输出什么，很显然一根导线即可，或者将两个非门串联就行。所以这个是门没有什么创造出来的必要
双输入门
单个输入的情况下：是门、非门；就已经穷尽了，所以尝试扩展输入，拓展为两个输入再创造出新的门
往往使用PMOS进行上拉，NMOS负责下拉
因为PMOS形成P沟道导通，本身带正电；NMOS形成N沟道导通，本身带负电
如果让NMOS去上拉接电源，就会有Vth的电压损耗，最终源极电压只能达到Vdd-Vth
一个输入均对应一个PMOS，一个NMOS
都是使用四个MOS管，两个NMOS，两个PMOS
与非门
设计思路：
与非门要达到的效果是只有两个输入都是1的时候才会输出0，其他时候都只会输出1
另外可以确定的三点是，
（1）PMOS放在上方进行上拉，NMOS放在下方进行下拉
（2）一个输入均对应一个PMOS，一个NMOS
（3）都是使用四个MOS管，两个NMOS，两个PMOS
输入为1的时候PMOS截止，NMOS导通；输入为0的时候，PMOS导通，NMOS截止。
接下来分情况一个个分析
输入11，所以上拉PMOS全部截止，下拉NMOS全部导通。最终输出要为0，NMOS串并联无所谓，PMOS串并联也无所谓
输入10，因为要输出1，所以至少要有一个PMOS导通，所以两个PMOS是并联关系。而且NMOS必须全部截止，所以NMOS是串联关系
输入01，同理
输入00，要输出1。至少要有一个PMOS导通，并联、串联都可以满足。NMOS肯定都是截止，所以串并联也无所谓
综上所述，根据10和01，得出PMOS必须并联，NMOS必须串联
为了保证两个输入端对MOS管的控制是相同的，两个NMOS的衬底的电位必须相同（接地），两个PMOS的衬底的电位必须相同（都连接VDD），如果还是按照简单连接到S的连接方法，那么两个MOS管的Vs就会不同
所以这里上方那个NMOS的衬底部分引出的线没有连接到自己的S极，而是连接到了地
或非门
同样的逻辑分析或非门
需要实现：只有00才输出1，其他全部输出0
输入是11的时候，PMOS全部截止，NMOS全部导通，输出0。所以NMOS和PMOS都无所谓并联或串联
输入是00的时候，PMOS全部导通，NMOS全部截止，输出1。所以NMOS和PMOS都无所谓并联或串联
输入是10的时候，1个NMOS导通，1个PMOS截止，其他的两个都截止，输出0。所以PMOS需要串联，NMOS需要并联
组合
与门
或门
和与门的思路同理
异或门
NAND就是与非门，NAND（A，B）表示非（AB）
相同输入，输出0；不同输入，输出1
通过这个规律结合卡诺图可以直接写出Y的式子
代替后的图形如下图
同或门
也可以看成异或门加一个非门
总结
