¿Qué es un transistor CMOS?
El término CMOS significa semiconductor de óxido metálico complementario y se refiere a una tecnología que utiliza óxidos metálicos para construir circuitos electrónicos integrados, así como los dispositivos creados con esa tecnología. Informalmente, este tipo de dispositivos a menudo se denominan chips o circuitos integrados, y algunas personas usan el término transistor CMOS para referirse a un transistor contenido en un dispositivo CMOS. Los dispositivos CMOS se utilizan principalmente para aplicaciones de lógica digital de alta velocidad, como CPU de computadoras, chips de memoria y otros circuitos integrados que dependen de la lógica digital para realizar sus tareas asignadas. Como resultado, los transistores se usan mucho en dispositivos CMOS como transistores de conmutación que realizan las operaciones de conmutación de alta velocidad necesarias en los circuitos lógicos.
Un transistor de conmutación es un dispositivo destinado a conducir una señal eléctrica en un conjunto dado de circunstancias donde se encenderá o apagará y, al hacerlo, realizará una función lógica. Un transistor CMOS está compuesto por tres componentes: un colector, un emisor y una base. Cuando el transistor tiene una señal en su colector pero no en su base, o en su base pero no en su colector, no conducirá una señal y permanecerá apagado. Solo se encenderá y enviará una señal cuando reciba una señal tanto en su colector como en su base. Por lo tanto, los transistores se pueden organizar para realizar numerosas funciones lógicas. Estas disposiciones de transistores en dispositivos CMOS se denominan puertas lógicas.
Las puertas lógicas vienen en varios tipos, como AND, NAND, OR o NOR y, según su orden en el dispositivo CMOS, le permiten responder a varias señales de entrada de maneras diferentes pero predecibles. Una puerta AND solo se encenderá si recibe dos señales específicas. Una puerta NAND solo se encenderá si no recibe dos señales específicas. Una puerta OR se enciende si recibe una o ambas señales específicas, pero no ambas al mismo tiempo. Una puerta NOR solo se encenderá si no recibe ninguna de las dos señales específicas.
Los transistores utilizados en los dispositivos CMOS se mencionan individualmente de varias maneras, todas las cuales identifican ciertas características de los dispositivos. Colectivamente, los transistores generalmente se denominan con un nombre que incluye el prefijo MOS, que significa semiconductor de óxido de metal, que identifica el material y el método de construcción del dispositivo. Los transistores en los dispositivos CMOS son típicamente transistores de efecto de campo, y es común verlos denominados MOSFET.
También se puede hacer referencia a un transistor CMOS por su orden de carga eléctrica. Los tres componentes principales de los transistores, el colector, el emisor y la base, tienen una carga eléctrica específica que se ordena como positivo-negativo-positivo o negativo-positivo-negativo respectivamente. Los términos tipo N y tipo P a menudo se usan para identificar el orden de carga en el transistor. Además, un transistor CMOS puede denominarse PMOS / pMOSFET o NMOS / nMOSFET, con la primera letra que identifica cuál es el orden de carga en el transistor. Conocer el orden de carga es importante cuando se conectan los transistores CMOS a otros circuitos, y al comprender cómo funcionan en determinados tipos de puertas lógicas.