Co je tranzistor CMOS?

Termín CMOS je zkratka pro bezplatný polovodič s kovovým oxidem a týká se technologie, která používá oxidy kovů k vytváření elektronických integrovaných obvodů a zařízení vytvořených touto technologií. Neformálně se tyto typy zařízení často nazývají čipy nebo IC a někteří lidé používají termín tranzistor CMOS k označení tranzistoru obsaženého v zařízení CMOS. Zařízení CMOS se primárně používají pro vysokorychlostní digitální logické aplikace, jako jsou počítačové procesory, paměťové čipy a další integrované obvody, které při plnění svých přiřazených úkolů spoléhají na digitální logiku. V důsledku toho se tranzistory používají v zařízeních CMOS jako spínací tranzistory, které provádějí vysokorychlostní spínací operace potřebné v logických obvodech.

Spínací tranzistor je zařízení určené k vedení elektrického signálu za dané sady okolností, kdy se zapne nebo vypne a tím provede logickou funkci. Tranzistor CMOS se skládá ze tří komponent: kolektor, emitor a základna. Když má tranzistor signál na svém kolektoru, ale ne na jeho základně nebo na jeho základně, ale ne na svém kolektoru, nevede signál a zůstane vypnutý. Zapne se a odešle signál pouze při příjmu signálu jak na kolektoru, tak na základně. Z tohoto důvodu mohou být tranzistory uspořádány k provádění řady logických funkcí. Tato uspořádání tranzistorů v zařízeních CMOS se označují jako logická hradla.

Logické brány přicházejí v řadě typů, jako jsou AND, NAND, OR nebo NOR, a v závislosti na jejich pořadí v zařízení CMOS umožňují, aby reagovaly na různé vstupní signály různými, ale předvídatelnými způsoby. Brána AND se zapne, pouze pokud přijme dva specifické signály. Brána NAND se zapne, pouze pokud nepřijme dva specifické signály. Brána OR se zapne, pokud přijímá jeden nebo oba dva specifické signály, ale ne oba současně. Brána NOR se zapne, pouze pokud nepřijme žádný ze dvou specifických signálů.

Tranzistory používané v zařízeních CMOS jsou označovány jednotlivě několika způsoby - všechny identifikují určité vlastnosti zařízení. Celkově se tranzistory obvykle nazývají jméno, které zahrnuje předponu MOS, což je zkratka pro polovodič s oxidem kovu, identifikující materiál a způsob konstrukce zařízení. Tranzistory v zařízeních CMOS jsou obvykle tranzistory s polním efektem a je běžné, že jsou označovány jako MOSFET.

Tranzistor CMOS lze také označit podle pořadí elektrického náboje. Tři hlavní složky tranzistorů, kolektor, emitor a základna, mají specifický elektrický náboj, který je buď uspořádán jako pozitivní-negativní-pozitivní nebo negativní-pozitivní-negativní. Termíny N-typ a P-typ se často používají k identifikaci pořadí náboje v tranzistoru. Tranzistor CMOS může být dále označován jako PMOS / pMOSFET nebo NMOS / nMOSFET, přičemž první písmeno identifikuje, jaký je pořadí náboje v tranzistoru. Znalost pořadí nabíjení je důležitá při připojování tranzistorů CMOS k jiným obvodům a při pochopení toho, jak fungují v daných typech logických bran.