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你还记得CMOS的工作原理吗

11/17 11:11 作者:芯片工艺技术
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CMOS全称是Complementary Metal-Oxide-Semiconductor。中文学名为互补金属氧化物半导体

    在计算机领域,CMOS常指保存计算机基本启动信息(如日期、时间、启动设置等)的芯片。有时人们会把CMOS和BIOS混称,其实CMOS是主板上的一块可读写的并行或串行FLASH芯片,是用来保存BIOS的硬件配置和用户对某些参数的设定。在今日,CMOS制造工艺也被应用于制作数码影像器材的感光元件,尤其是片幅规格较大的单反数码相机。

 

CMOS本质是n沟道MOS晶体管和P沟道MOS晶体管组合一起使用,并且彼此成为对方的负载电阻,从而在工作时实现省点的目的。

   

对应的电路图如下:

 

如上图, 两个MOS管漏极成为共同的Out端子,In端子为两个晶体管的栅极电压。

目前CMOS多采用双阱工艺,使用离子注入技术。

CMOS的代表性应用电路是反相器Inverter. 也就是1-0或0-1的变化。

 

我们看看这个结构的晶体管是如何实现数字的反相变化的。

 高电压代表1;低电压代表0.

如上图,在输入上施加1高电压的时候,只有n-Mos导通,P-Mos保持关闭。因此途中地线上的电压0从N-MOS的源极输出到漏极,实现了从1变成0的转变。

如果输入为0,P-MOS导通,N-MOS关闭,Vdd上的电源电压1从P-MOS的源极输出到漏极,实现0-1的转变。

 

另外P-MOS也可以用高电阻RL代替。

 

但是这种损耗变大,不能在低电压下工作。

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