互補金屬氧化物半導體器件是其中P溝道和N溝道增強MOSFET以推挽式布置連接的芯片。CMOS的基本連接如圖所示。
N溝道和P溝道CMOS連接
上圖顯示了各種CMOS連接,尤其是N溝道和P溝道CMOS連接。
在該電路中,兩個MOSFET(P溝道MOSFET和N溝道MOSFET)串聯(lián)連接,使P溝道器件的源極連接到正電源+VDD,并連接N溝道器件的源極到地面。兩個器件的柵極作為公共輸入連接,兩個器件的漏極端子作為公共輸出連接在一起。
當輸入保持在0伏特的低電平時,MOSFET T1的柵極相對于源極S處于負電位。因此,MOSFET T1將導通,其電阻RON= 1千歐姆,而柵極MOSFET T2相對于其源極為0伏。所以T2將關閉,其電阻RSoff = 10 ^ 10歐姆。這兩個電阻都像一個分壓器,其輸出約為+VDD伏
在其他情況下,當輸入保持在+VDD伏特的高電平時,則MOSFET T1的柵極相對于源極處于零電位,因此T1 將關斷,其電阻R0FF= 10 ^ 10歐姆 MOSFET T2的柵極相對于其源極處于正電位,因此MOSFET T2 將導 通,其電阻RON = 1 Kilo Ohm。在這種情況下,輸出約為0伏。
CMOS波形
上圖顯示了CMOS管工作原理 - 輸出波形。
除了從+VDD到零電壓或從零上升到+VDD的短時間外,P溝道MOSFET(或PMOST)和N溝道MOSFET(或NMOS)的串聯(lián)組合關閉一個晶體管然后從電源中抽出電流。因此,CMOS電路與輸入或高或低操作 而繪圖沒有從供電除了在短暫的時間,而與高和低輸出電平之間的切換,當兩個晶體管為ON為一個被接通其他 是 關斷。實際上,CMOS電路的功耗在直流條件下為零,隨著施加的信號頻率增加而增加,因為電路更頻繁地切換。
CMOS器件主要用于數(shù)字電路,工作時提供0 V或+VDD(+ 5 V)輸出,同時從電源獲取非常少的功率。大多數(shù)低功耗IC(集成電路)使用CMOS內置晶體管。圖中所示的曲線給出了輸入和輸出電壓之間的關系。
CMOS的優(yōu)勢
CMOS的主要優(yōu)點是功耗非常小,通常為50 nW。
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