Co to jest tranzystor CMOS?

Termin CMOS oznacza komplementarny półprzewodnik z tlenku metalu i odnosi się do technologii wykorzystującej tlenki metali do budowy elektronicznych układów scalonych, a także do urządzeń utworzonych przy użyciu tej technologii. Nieformalnie tego typu urządzenia są często nazywane układami scalonymi lub układami scalonymi, a niektórzy używają terminu tranzystor CMOS w odniesieniu do tranzystora zawartego w urządzeniu CMOS. Urządzenia CMOS są używane przede wszystkim do szybkich aplikacji logiki cyfrowej, takich jak procesory komputerowe, układy pamięci i inne układy scalone, które wykonują przypisane zadania za pomocą logiki cyfrowej. W rezultacie tranzystory są powszechnie stosowane w urządzeniach CMOS jako tranzystory przełączające, które wykonują operacje szybkiego przełączania potrzebne w obwodach logicznych.

Tranzystor przełączający jest urządzeniem przeznaczonym do przewodzenia sygnału elektrycznego w danych okolicznościach, w którym włącza się lub wyłącza, a tym samym pełni funkcję logiczną. Tranzystor CMOS składa się z trzech elementów: kolektora, emitera i podstawy. Kiedy tranzystor ma sygnał na swoim kolektorze, ale nie na swojej podstawie, ani na swojej podstawie, ale nie na swoim kolektorze, nie będzie przewodził sygnału i pozostanie wyłączony. Włączy się i wyśle ​​sygnał tylko wtedy, gdy odbierze sygnał zarówno z kolektora, jak i z podstawy. W ten sposób tranzystory mogą być przystosowane do wykonywania wielu funkcji logicznych. Te układy tranzystorów w urządzeniach CMOS są nazywane bramkami logicznymi.

Bramki logiczne występują w wielu typach, takich jak AND, NAND, OR lub NOR, i w zależności od ich kolejności w urządzeniu CMOS pozwalają reagować na różne sygnały wejściowe na różne, ale przewidywalne sposoby. Bramka AND zostanie włączona tylko wtedy, gdy odbierze dwa określone sygnały. Brama NAND włączy się tylko wtedy, gdy nie odbierze dwóch określonych sygnałów. Bramka OR włącza się, jeśli odbiera jeden lub oba z dwóch określonych sygnałów, ale nie oba jednocześnie. Brama NOR włączy się tylko wtedy, gdy nie odbierze żadnego z dwóch określonych sygnałów.

Tranzystory używane w urządzeniach CMOS są określane indywidualnie na wiele sposobów - z których wszystkie identyfikują określone cechy urządzeń. Łącznie tranzystory są zwykle nazywane nazwą zawierającą przedrostek MOS, który oznacza półprzewodnik metalowo-tlenkowy, identyfikujący materiał i metodę budowy urządzenia. Tranzystory w urządzeniach CMOS są zwykle tranzystorami polowymi i często spotyka się je jako MOSFET.

Tranzystor CMOS może być również określany przez kolejność ładunków elektrycznych. Trzy główne elementy tranzystorów, kolektor, emiter i podstawa, mają określony ładunek elektryczny, który jest uporządkowany odpowiednio jako dodatnio-ujemnie-dodatnio lub ujemnie-dodatnio-ujemnie. Pojęcia typu N i typu P są często używane do określenia kolejności ładowania w tranzystorze. Ponadto tranzystor CMOS może być określany jako PMOS / pMOSFET lub NMOS / nMOSFET, przy czym pierwsza litera określa, jaka jest kolejność ładowania w tranzystorze. Znajomość kolejności ładowania jest ważna podczas podłączania tranzystorów CMOS do innych obwodów i zrozumienia, jak działają one w danych typach bramek logicznych.