ทรานซิสเตอร์ CMOS คืออะไร?

คำว่า CMOS หมายถึงเซมิคอนดักเตอร์โลหะออกไซด์ฟรีและหมายถึงเทคโนโลยีที่ใช้ออกไซด์ของโลหะเพื่อสร้างวงจรรวมอิเล็กทรอนิกส์รวมทั้งอุปกรณ์ที่สร้างด้วยเทคโนโลยีนั้น อุปกรณ์ประเภทนี้มักจะเรียกว่าชิปหรือไอซีและบางคนใช้คำว่าทรานซิสเตอร์แบบ CMOS เพื่ออ้างถึงทรานซิสเตอร์ที่มีอยู่ในอุปกรณ์ CMOS อุปกรณ์ CMOS ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับแอพพลิเคชั่นดิจิตอลความเร็วสูงเช่นซีพียูคอมพิวเตอร์, ชิปหน่วยความจำและวงจรรวมอื่น ๆ ที่ใช้ตรรกะดิจิตอลเพื่อทำงานที่ได้รับมอบหมาย เป็นผลให้ทรานซิสเตอร์ถูกใช้อย่างมากในอุปกรณ์ CMOS เป็นทรานซิสเตอร์สลับที่ดำเนินการสลับความเร็วสูงที่จำเป็นในวงจรตรรกะ

ทรานซิสเตอร์สวิตชิ่งเป็นอุปกรณ์ที่มีวัตถุประสงค์เพื่อนำสัญญาณไฟฟ้าภายใต้สถานการณ์ที่กำหนดซึ่งมันจะเปิดหรือปิดและโดยการทำเช่นนั้นให้ทำหน้าที่ตรรกะ ทรานซิสเตอร์ CMOS ประกอบด้วยสามองค์ประกอบคือตัวสะสมตัวส่งและฐาน เมื่อทรานซิสเตอร์มีสัญญาณที่ตัวสะสม แต่ไม่ใช่ที่ฐานหรือฐาน แต่ไม่ใช่ตัวสะสมมันจะไม่ทำการส่งสัญญาณและยังคงปิดอยู่ มันจะเปิดและส่งสัญญาณเมื่อรับสัญญาณที่ทั้งตัวสะสมและฐานเท่านั้น ดังนั้นทรานซิสเตอร์สามารถจัดเรียงเพื่อทำหน้าที่เชิงตรรกะมากมาย การจัดเรียงของทรานซิสเตอร์ในอุปกรณ์ CMOS เหล่านี้เรียกว่าตรรกะเกต

ประตูลอจิกมีหลายประเภทเช่น AND, NAND, OR หรือ NOR และขึ้นอยู่กับคำสั่งในอุปกรณ์ CMOS อนุญาตให้ตอบสนองสัญญาณอินพุตต่าง ๆ ในรูปแบบที่แตกต่างกัน แต่สามารถคาดเดาได้ ประตู AND จะเปิดต่อเมื่อได้รับสัญญาณสองสัญญาณเท่านั้น เกท NAND จะเปิดทำงานหากไม่ได้รับสัญญาณสองสัญญาณเท่านั้น ประตู OR เปิดขึ้นหากได้รับสัญญาณเฉพาะหนึ่งหรือทั้งสองอย่าง แต่ไม่ใช่สัญญาณทั้งสองในเวลาเดียวกัน เกท NOR จะเปิดทำงานเฉพาะเมื่อไม่ได้รับสัญญาณใดสัญญาณหนึ่งจากสองสัญญาณเท่านั้น

ทรานซิสเตอร์ที่ใช้ในอุปกรณ์ CMOS นั้นถูกอ้างถึงเป็นรายบุคคลในหลายวิธีซึ่งทั้งหมดนี้จะระบุลักษณะเฉพาะของอุปกรณ์ โดยรวมแล้วทรานซิสเตอร์มักจะเรียกว่าชื่อที่มีคำนำหน้า MOS ซึ่งย่อมาจากเซมิคอนดักเตอร์โลหะออกไซด์ซึ่งระบุวัสดุและวิธีการก่อสร้างของอุปกรณ์ ทรานซิสเตอร์ในอุปกรณ์ CMOS โดยทั่วไปจะเป็นทรานซิสเตอร์ผลสนามและเป็นเรื่องปกติที่จะเห็นพวกเขาเรียกว่า MOSFET

ทรานซิสเตอร์แบบ CMOS สามารถอ้างอิงได้ด้วยค่าประจุไฟฟ้า ส่วนประกอบหลักสามอย่างของทรานซิสเตอร์ตัวเก็บรวบรวมตัวส่งสัญญาณและฐานมีประจุไฟฟ้าเฉพาะที่สั่งทั้งแบบขั้วบวกลบลบหรือลบลบลบ คำศัพท์ N-type และ P-type มักใช้เพื่อระบุลำดับของประจุไฟฟ้าในทรานซิสเตอร์ นอกจากนี้ทรานซิสเตอร์ CMOS สามารถเรียกว่า PMOS / pMOSFET หรือ NMOS / nMOSFET ด้วยตัวอักษรตัวแรกที่ระบุสิ่งที่ลำดับของประจุอยู่ในทรานซิสเตอร์ การรู้ลำดับของการชาร์จมีความสำคัญเมื่อเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์ CMOS กับวงจรอื่น ๆ และในการทำความเข้าใจว่าพวกมันทำงานอย่างไรในประตูลอจิกประเภทที่กำหนด