电子电路：CMOS反相器的工作原理

反相器的功能是把输入信号取反，输入高电平，输出低电平，反之亦然。
反相器主要由晶体管构成，可能用的是MOSFET，比如CMOS结构。CMOS反相器由PMOS和NMOS组成。
PMOS在上，接电源，NMOS在下，接地。当输入高电平时，NMOS导通，PMOS截止，输出接地，也就是低电平。输入低电平时，PMOS导通，NMOS截止，输出接电源，高电平。这样就能实现逻辑反转了。

当输入低电平时，PMOS的栅极电压低于源极，所以形成导电沟道，电流从电源经过PMOS到输出端，此时NMOS的栅极电压不够，无法导通，所以输出高电平。反之，输入高电平时，NMOS导通，PMOS关闭，输出被拉到地电平。
在数字电路中，通常高电平代表1，低电平代表0。反相器的作用就是输入1输出0，输入0输出1。可能需要提到阈值电压，晶体管导通的条件，比如NMOS的Vgs要超过阈值电压才能导通，PMOS则是Vgs低于阈值电压（因为PMOS是负的）。

CMOS在静态时几乎不耗电，只有在切换时才有动态功耗，这也是为什么现代数字电路多用CMOS的原因。

当输入是低电平（0V），PMOS的栅极和源极之间的电压差足够大（比如VDD），所以PMOS导通，而NMOS的栅极电压不足以导通，所以输出连接到VDD，即高电平。当输入是高电平（比如VDD）ÿ