CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)電路是一種集成電路技術(shù),也是數(shù)字電子電路中最常用的一種邏輯家族。CMOS電路由n型MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管和p型MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管組成,具有低功耗、高速度、可靠性高等特點(diǎn)。CMOS電路廣泛應(yīng)用于微處理器、存儲(chǔ)器、芯片組、FPGA等各類數(shù)字電路領(lǐng)域。
1.CMOS電路作用
CMOS電路通常用于數(shù)字邏輯設(shè)計(jì),其主要功能是將輸入的電壓轉(zhuǎn)換為輸出的電壓,實(shí)現(xiàn)基本的邏輯運(yùn)算。在數(shù)字電子學(xué)中,CMOS電路可實(shí)現(xiàn)與門、或門、非門、異或門等各種邏輯門電路,并通過組合電路實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的邏輯運(yùn)算。同時(shí),CMOS電路還可以被用在時(shí)鐘、放大器、振蕩器等電路中。
2.CMOS電路圖
CMOS電路圖通常是使用P圖示法(stick diagram)、布線圖等方法表示,其中P圖示法是一種簡(jiǎn)單的圖示方式,可以快速反映出電路中的元件連接關(guān)系。CMOS電路圖中常見的器件包括nMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管、pMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管、電容、電阻等,這些元件的組合可以實(shí)現(xiàn)多種邏輯功能。
3.CMOS電路原理
CMOS電路采用互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù)制造,其中互補(bǔ)型指的是由n型和p型兩種互補(bǔ)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管構(gòu)成。CMOS電路的工作原理基于MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管,即通過控制柵極電壓來(lái)改變引入N型或P型通道中的電子密度,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電路行為的控制。在CMOS電路中,當(dāng)輸入為低電平時(shí),nMOS管截止,pMOS管導(dǎo)通,輸出為高電平;當(dāng)輸入為高電平時(shí),nMOS管導(dǎo)通,pMOS管截止,輸出為低電平。