CMOSトランジスタとは？

CMOSという用語は、相補型金属酸化物半導体を表し、金属酸化物を使用して電子集積回路を構築する技術、およびその技術で作成されたデバイスを指します。 非公式には、これらのタイプのデバイスはチップまたはICと呼ばれることが多く、一部の人々はCMOSデバイスという用語を使用して、CMOSデバイスに含まれるトランジスタを指します。 CMOSデバイスは主に、コンピューターのCPU、メモリチップ、および割り当てられたタスクを実行するためにデジタルロジックに依存するその他の集積回路などの高速デジタルロジックアプリケーションに使用されます。 その結果、CMOSデバイスでは、ロジック回路で必要な高速スイッチング動作を実行するスイッチングトランジスタとしてトランジスタが頻繁に使用されます。

スイッチングトランジスタは、オンまたはオフに切り替えられる特定の状況下で電気信号を伝導し、そうすることで論理機能を実行することを目的としたデバイスです。 CMOSトランジスタは、コレクタ、エミッタ、ベースの3つのコンポーネントで構成されています。 トランジスタのコレクタに信号があるがベースにない場合、またはベースにあるがコレクタに信号がない場合、トランジスタは信号を伝導せずにオフのままになります。 コレクターとベースの両方で信号を受信した場合にのみ、スイッチを入れて信号を送信します。 したがって、トランジスタを配置して多数の論理機能を実行できます。 CMOSデバイスのトランジスタのこれらの配置は、論理ゲートと呼ばれます。

論理ゲートには、AND、NAND、OR、NORなどのさまざまなタイプがあり、CMOSデバイス内の順序に応じて、さまざまではあるが予測可能な方法でさまざまな入力信号に応答できます。 ANDゲートは、2つの特定の信号を受信した場合にのみオンになります。 NANDゲートは、2つの特定の信号を受信しない場合にのみオンになります。 ORゲートは、2つの特定の信号のいずれかまたは両方を受信するとオンになりますが、両方を同時に受信することはありません。 NORゲートは、2つの特定の信号のいずれも受信しない場合にのみオンになります。

CMOSデバイスで使用されるトランジスタは、いくつかの方法で個別に参照されます。これらはすべて、デバイスの特定の特性を識別します。 総称して、トランジスタは通常、金属酸化物半導体を表すプレフィックスMOSを含む名前と呼ばれ、デバイスの材料と構成方法を識別します。 CMOSデバイスのトランジスタは通常、電界効果トランジスタであり、MOSFETと呼ばれるのが一般的です。

CMOSトランジスタは、電荷の順序で参照することもできます。 トランジスタの3つの主要コンポーネントであるコレクタ、エミッタ、およびベースには、それぞれ正負正または負正正のいずれかの順序の特定の電荷があります。 N型とP型という用語は、トランジスタ内の電荷の順序を識別するためによく使用されます。 さらに、CMOSトランジスタはPMOS / pMOSFETまたはNMOS / nMOSFETと呼ばれ、最初の文字はトランジスタ内の電荷の順序を示します。 CMOSトランジスタを他の回路に接続するとき、および特定のタイプの論理ゲートでそれらがどのように機能するかを理解するとき、充電の順序を知ることは重要です。