He Kupu Whakataki ki te Hangarau CMOS
2024-07-09 6608

Ko te whanaketanga o te hikohiko mamati kua oti te hanga i te whakawhanaketanga o te hangarau miihini-semiconductor (CMOS).Ka puta ake te whakautu ki te hiahia tere tere, me te kaha o te hangarau CMOS, kua whakahou i te waahanga auaha ki te whakahaere i te mana me te tohu pono.Kaore i rite ki te Pūrere Bipolar Juntistor (BJT), e whakawhirinaki ana ki nga waahanga o naianei, e whakamahi ana nga taputapu CMOS ki te whakaiti i te aukati i te mana o naianei, na reira e whakaiti ana i te kaha o te mana.Ko tenei hangarau i whiwhi i te kaha ki te hikoinga i nga tau 1970, penei i nga mataaratanga hiko, engari ko te taenga mai o te tau 1980 i te tuatahi o te CMos hei kohatu hou.Ko te ERA I TINO Hangarau Hangarau Whakapiki i te Hapa Haumaru, me te mahinga puta noa i nga momo pāmahana me nga puia i te wa e ngawari ana te mahi hoahoa.Ko enei whakarei ake kaore i te piki ake o te kaiwhiwhi mai i nga miriona ki runga i te maramara kotahi engari kua roa ke atu te hangarau-trawstorwhakaheke i nga mahi huringa iti.

Pūtea kōrero

Te maarama ki te hangarau CMOS

Ko te whakawhanaketanga o te hangarau-whakarewa-semiconductor (CMos) he nui te waahanga i roto i te whakatairanga i te hoahoa tohu mamati mamati.I puta ake na te mea e tika ana kia tere ake te tukatuka tere me te whakapau kaha.Kaore i rite ki nga taputapu o te Bipolar Junction (BJT), e whakawhirinaki ana ki te rere o naianei, ka whakamahia e Cmos nga miihini-whakahaere.Ko te rereketanga nui e awhina ana i te whakaiti i te waa i te kuwaha, ko te tapahi i te mana ka tino kaha.I te tekau tau atu i 1970, i whakamahia te CMOS i te hikohiko kaihoko, penei i nga mataaratanga hiko.

I hurihia te whenua i te 1980s me te putanga o te hangarau whakauru-nui-nui (VLSI), i whakamahia e te cmos mo etahi take maha.Ka whakamahi te CMOS i te mana iti, ka tukuna e ia te toenga o te haruru, a ka pai te mahi puta noa i nga pāmahana me te rere.Ka whakatikatika ano hoki i te hoahoa aratohu ka nui ake te whaikorero me te ngawari.Ko enei waahanga e kaha ana te piki haere o te whakakotahitanga o nga maramara cmos, ka neke mai i nga mano miriona ki nga miriona o nga kaiwhakaari mo ia maramara.

I tenei ra, he pai te CMOS ki nga hoahoa mamati me te whakauru i nga hangarau tawhito e rite ana ki te arorau a Trantistor-Transsitor (TTL) e tika ana ki te pikinga iti me te whai hua ki te Utu o raro.Ko tana whakamahinga whanui e whakaatu ana i te paanga o te CMOS ki nga hikohiko hou, na te hangarau mo nga mea katoa mai i nga taputapu o ia ra ki nga punaha raupaparorohiko.

Whakaahua 1: Whakamahia ki te pauna i nga tohu hiko

Tuhinga o mua

Ko te kaupapa matua o te hangarau-konumohe whakarewa (CMOS) e whakamahi ana i nga kaihoroi-a-momo me te p-momo ki te hanga i nga waahanga arorangi pai.Ko te tohu whakaurunga kotahi e whakahaere ana i te whanonga o enei tangata, ka huri tetahi i te wa e huri ana i tetahi atu.Ko tenei hoahoa e whakakore ana i te hiahia mo nga whakaeke whakaheke tuku iho i whakamahia i etahi atu hangarau semiconductor, ara ki te hoahoa me te whakapai ake i te kaha kaha.

I roto i te huinga CMOS, N-momo Momo Usfets (Ko te whakarewa-miihini-whakarewa-sociconductor) te whakaputa i te putanga o te kuwaha arorau ki te iti o te ara.Ka whakakapihia e tenei nga kaieke kawenga i roto i nga waahanga arorau NMOSKo te tikanga, ko te momo Mosfets te waihanga i te whatunga kukume-ake e hono ana i te putanga ki te tuku totika teitei (VDD).Ko tenei whakaritenga-whatunga-rua e whakarite ana kia kaha te whakahaere i te putanga, me te whakapae mo tetahi whakauru.

I te wa e whakahohehia ana te kuwaha o te P-momo Mosfet, ka huri i te wa e huri ana te N-momo Moko N-momo ki te huri.Ko tenei Interplay ehara i te mea ka ngawari noa te hoahoanga o te huringa engari ka whakarei ano hoki i te mana whakahaere me te taumahinga o te taputapu.He whai hua te hangarau CMOS mo nga kaiwhakamahi e hiahia ana ki nga punaha hikohiko.

Whakaahua 2: Kupu Whakataki ki te Hangarau CMOS

Te kaihoroi

Ko te kaitirotiro te mea tuatahi i roto i te hoahoa porowhita mamati, ina koa mo nga mahi a-iwi me nga mahi arorau.Ko te mahi matua ko te whakahoki i te tohu whakauru i roto i nga taumata arorau o te ra.I roto i nga kupu ngawari, ko te '0' e kiia ana ko te iti o te Volts iti, kore ranei, me te '1' he nui, he V Volts ranei.Ki te whiwhi te kaitirotiro i tetahi whakauru o te 0 Volts, he putanga V Volts, a ka riro mai i a V Volts, he putanga 0 Volts.

Ko te tepu pono e whakaatu ana i te mahi a te kaitohu ma te raarangi i nga whakaurunga ka taea me o raatau putanga.Ma tenei tepu e whakaatu ana ko te whakauru mai o te '0' te putanga o te '1', me te whakauru o te '1' i roto i te putanga o '0'.Ko tenei tikanga hangahanga e hiahiatia ana mo nga whakataunga arorau me te tukatuka raraunga i roto i te whakahiato me nga punaha mamati.

Kei te hiahiatia te mahi a te kaiwhatu mo nga taunekeneke mamati nui ake.Ka taea e ia te whakatutukitanga maeneene ki nga mahi tatauranga-teitei me te awhina i te whakahaere i nga rerenga raraunga i roto i nga waahanga whai hua.

Ripanga 1: Te Ripanga Poto Iverter

Ko te CMOS Inverter

Ko te CMOS Cmos te tauira o te whaihua i roto i te hikohiko, e whakaatu ana i tetahi hoahoa ngawari me nga kaiwhakaari o te Pmos me nga Pmos e hono ana i roto i te raupapa.Ko o ratou tatau ka herea hei whakauru, a ka honoa o raatau wai hei hanga i te putanga.Ko tenei whakaritenga ka whakaiti i te huringa mana, te arotau i te huringa mo te kaha hiko.

A, no te teitei te tohu whakaurunga (loclic '1'), ka huri te kaiwhakawhiti a te kaiwhakawhiti, ka whakahaere i te putanga ki te whenua iti (lolic '0').I te wa ano, ko te Pmos Transsistor kua mutu, ka whakakorehia te tuku pai mai i te putanga.Heoi, ka iti te whakaurunga (loclic '0'), ka huri te kaiwhakawhiti a te kaiwhakawhiti, ka huri te PMOS

Ma tenei whakahoahoa i waenga i nga Nmos me nga Kaituku Pmos ka taea e te kaihoroi te pupuri i te putanga pumau ahakoa te huringa whakauru V ariat ngota.Ma te whakarite ko te kaiwhakawhiti kei te wa tonu i te wa e noho ana tetahi, ko te CMOS Inverter te mana me te aukati i tetahi huarahi hiko i te whenua.Ka awhina ia ki te aukati i te toenga mana kore.Ko tenei huinga takirua-whakawhiti e tautuhi ana i te mahi matua a te CMOS i te CMOS CMOTS i roto i nga mahi mamati, te whakarato i te whakaaro arorau pono me te whakapau kaha me te pono o te kaha o te kaha me te pono.

Whakaahua 3: Nga Gates Los Acus

Te nmos iverter

Ka hangaia te NMOS VERSER ma te whakamahi i te taapiri tika me te pai.I roto i tenei whirihoranga, ko te Gate te whakauru, ko nga mahi o te tatau hei whakaputanga, a ko te puna me te papaa.Ko te matua o tenei whakaritenga he whakarei-momo n-Channel Mosfet.Ka whakamahia tetahi huringa pai ki te tatau i roto i te arai uta ki te whakatu i te mana tika.

Ka whakatauhia te tomokanga tomokanga, e tohu ana i te arorau '0', kaore he huringa i te kuwaha.Ko tenei kore o te ngaohiko e aukati i te hongere whakahaere kia hanga i roto i te Mosfet, he waahi tuwhera me te tino kaha.I te mutunga, ko nga rerenga o te waa mai i te tatau ki te puna, ka raru te pikinga ki te + v, e pa ana ki te arorau '1'.Mena ka whakamahia he huringa pai ki te kuwaha, e kukume ana i nga hikohiko ki te atanga o te kuaha, ka hangaia he hongere n-momo.Ka whakaitihia e tenei hongere te ātete i waenga i te puna me te tatau, te tuku i te waa ki te rere me te maturuturu o te huringa whakauru ki te taumata whenua, te arorau ranei '0'.

Ko tenei mahinga e whakaatu ana i te Nmos Forester hei taputapu whakaheke-kaha, whai hua mo nga mahi whakawhiti rua.He pai ki te mohio kei te kaha ake tenei turanga ki te pau i te kawanatanga 'i runga i'.Ko te kohi kaha ka puta mai i te wa e rere tonu ana mai i te waahi ki te whenua i te wa e kaha ana te kaiwhakaari, e whakaatu ana i te mahi hokohoko nui i roto i te hoahoa a Nmos Inverter hoahoa.

Ko te Pmos Inverter

Whakaahua 4: Ko nga tikanga o te CMOS

Ko te Pmos Inverter e rite ana ki te NMOS Forenter engari me nga hononga hiko hurihuri.I roto i tenei huinga, ka whakamahia he kaiwhakawhitiwhiti a PMOS me te huringa pai e pa ana ki te papaa me te puna, i te wa e hono ana te arai uta ki te whenua.

I te wa he tiketike te ngaohiko whakauru i te + v (arorau '1'), ka puta te huringa o te keti-ki-puna, ka huri i te transtastor 'OFF'.Ka hangaia e tenei tetahi huarahi tuuturu nui i waenga i te puna me te tatau, te pupuri i te ngaohiko whakaputanga i te arorau '0'.

I te wa e uru ana te whakauru ki te 0 Volts (arorau '0'), ka puta te ngaohiko-ki-puna ki te putake o te puna.Ko tenei huringa kino e whakapae ana i te Kaitautoko o te Gate, te huri i te mata semiconductor mai i te N-Momo ki te P-Momo, me te hanga i tetahi awa whakahaere.Ma tenei hongere ka whakaiti i te ātete i waenga i te puna me te tatau, kia taea ai te rere noa mai i te puna ki te waikeri.I te mutunga, ka piki te huringa whakaputanga ki te ngaohiko suppt + v, e pa ana ki te arorau '1'.

I tenei ara, ko te Tras Transsistor he taputapu taapiri-ake, e whakarato ana i te huarahi patoi iti ki te ngaohiko tuku pai ka whakahohehia.Ma tenei ka hangaia e te PMOS te waahanga tuatahi ki te hanga i nga mahi totika me te pono.Ka whakarite kia kaha te peia atu te putanga ki te ahua teitei ina hiahiatia.

Whanga whakawhiti o te CMOS

Whakaahua 5: Wahanga whakawhiti o Cmos Gate

Ko te maramara CMOS e whakakotahi ana i te NMOS me nga Kaituku Pmos i runga i te raima silicon kotahi, e hanga ana i te huringa koretake me te whai hua.Ko te maataki i te waahanga o tenei tatūnga e whakaatu ana i te waahi rautaki o enei kaiwhakaari, te arotau i te mahi me te whakaiti i te wawaotanga hiko.

Ko te Tras Transsitor kei roto i te tïpako n-momo, i te wa e whakanohoia ana te Trans Trantistor ki tetahi waahanga P-momo e kiia nei ko te P-pai.Ka whakarite tenei whakaritenga kia whakahaere nga kaiwhakaari ki raro i nga tikanga tino pai.Ko te mahinga P-pai hei mahinga whakahaere mo te Nmos Transsitor me te wehe i nga huarahi hiko o nga kaiwhakaari o nga Nmos me nga Pmos, te aukati i te wawaotanga.He awhina tenei wehe ki te pupuri i te pono o te tohu me te nuinga o nga mahi a te CMOS.

Ma tenei whirihoranga ka taea e te maramara te whakawhiti i waenga i te teitei me te iti o te ahua o te ahua iti me te pono.Ma te whakauru i nga momo whakaeke i roto i te waahanga kotahi, ko te hoahoa CMOS e rite ana ki o raatau ahuatanga hiko, e arahi ana ki nga whakaritenga taapiri me te pai.Ko tenei whakaurunga ka whakaiti i te rahi me te whakapai ake i nga mahi o nga taputapu hikohiko hou, e whakaatu ana i te miihini matatau kei muri i te hangarau CMOS.

Te wehenga o te kaha o te CMOS

Ko te mea nui o te hangarau CMOS ko tona whai hua ki te wehenga kaha, ina koa i roto i nga ahuatanga o te ao, i te kore ranei.Ki te kore e mahi, he iti rawa te mana o te CMOS i te mea ko te "Off" Transtistor anake he iti noa iho.He whai hua tenei whai hua ki te pupuri i te kaha o te kaha me te whakawhānui i te koiora o te pākahiko.

Whakaata 6: Nga Kaitohu CMOS- mo nga kamera Ahumahi

I roto i te mahi hihiri, i te wa e rere ana nga kaihuri, ka heke te mana o te mana.Ko tenei punga e puta ana na te mea, mo te wa poto, ko nga kaiwhakaari o te NMOS me nga kaikorero a Pmos e noho ana i te ara tika mo te rere mai i te whenua.Ahakoa tenei piki haere, ko te kaha o te kohi kaha o te CMOS Cmos he iti ake te nuinga o nga hangarau tawhito penei i te arorau a Twissistor-Trantistor (TTL).

Ko tenei whakamahinga kaha tino kaha i runga i nga momo whakahaere whakahaere ka whakarei ake i te kaha o te kaha o te CMOS.Ko te mea pai mo nga tono kei te waatea te kaha o te mana, penei i nga taputapu pūkoro me etahi atu hangarau hiko-mana.

Ko te kaha o te mana o te kaitirotiro cmos e whakaputa ana i te wera iti e whakaiti ana i te ahotea wera i runga i nga waahanga taputapu.Ko tenei whakatipuranga wera ka taea te roa te roa o nga taputapu hiko, te whakarite i te hangarau CMOS he kaupapa nui mo te hoahoa ake me nga punaha hikohiko whai hua.

Ko te Whakawhiti Whakawhiti DC e whakawhiti ana i nga tohu o te CMOS

Whakaahua 7: Whakamahia nga waahanga mo te mana me te tino tere

Ko te DC Urunga Whakawhiti DC (VTC) o te CMOS Cmos he taputapu matua mo te mohio ki tana whanonga.E whakaatu ana i te hononga i waenga i nga whakaurunga whakauru me nga tikanga o te tatauranga (kore-whakawhiti), e whakaatu ana i nga mahi a te kaitirotiro i nga taumata whakauru rereke.

I roto i te kaitakaro cmos kua hangaia, i reira ka taurite nga tmos me te PMOS, he tino pai te VTC.Ko te hangai me te whakawhiti i waenga i nga puia whakaputa nui me te iti i te paepae miiharo whakauru motuhake.Ko tenei paepae ko te waahi e huri ana i nga huringa o te arorau i tetahi atu, ka huri tere mai i te arorau '1' ki te '0' me te whai waahi.

Ko te tino tika o te VTC he awhina ki te whakatau i nga huringa whakahaere whakahaere o nga porowhita mamati.Ka tautuhia nga tohu tika i te putanga o te putanga, he maamaa nga tohu arorau, he rite ki te whakaheke i nga hapa na te huringa V ariat ngota.

Painga o te Hangarau CMOS

Ko te hangarau CMOS e tuku ana i te kohi mana totika iti.Me whai hua ake mo nga tono hiko, ina koa i roto i nga taputapu hiko-hiko, na te mea e whakamahi ana i te hiko noa i nga whakawhitinga o te whenua.

Ko te hoahoa o nga waahanga CMOS e ngawari ana ki te tino uaua, ka taea te whakarite, te whakarite i nga mahi nui mo te mahi arorau.Kei te hiahiatia tenei waahanga ki te whakarei ake i nga miiharo me nga maramara mahara, ka pai ake te kaha whakahaere me te kore e whakawhānui i te rahi tinana o te silicon.Ma tenei painga pai e taea ai mo te kaha ki te tukatuka i ia waahanga mo ia waahanga, te whakahaere i te ahunga whakamua i roto i te hangarau komiiarizationtion me te whakauru pūnaha.

Ka whakahekehia te wawaotanga o te hangarau o te hangarau, te whakarite i nga mahi tika me te pono o nga punaha a te CMOS i roto i nga taiao-a-hiko.Ko te whakakotahitanga o te kaha o te kaha, he uaua te whakaheke, me te pakari o te matenui haruru i te CMOS hei hangarau hangarau i roto i te hikohiko.Ka tautokohia te whānuitanga o nga tono, mai i nga waahanga ngawari ki nga hoahoanga mamati matatini.

Whakaahua 8: Whakaahua hangarau CMOS

Tuhinga o mua

Ko te hangarau CMOS te kaupapa matua o te hoahoa porowhita mamati hou, ma te whakamahi i nga kaiwhakaari o nga NMO me nga Pmos i runga i te maramara kotahi.Ko tenei huarahi takirua-whakawhiti e whakarei ake i te pai na roto i te hurihanga me te whakaiti i te kaha o te kaha, he mea whai hua ki te ao-a-roto o tenei ra.

Ko te kaha o nga huringa CMOS ka ahu mai i o raatau whakaritenga mana iti me te tino mate o te reo.He pai enei ahuatanga ki te waihanga i tetahi waahanga honohono mamati mamati me te matatini.Ka kaha te hangarau CMOS ki te wawao hiko, te whakapai ake i te pūmautanga me te whakatutukitanga o nga punaha hiko.

Ko te kai kaha o te mana iti o te CMOS me te mahi pono e pai ai te whiriwhiri mo nga tono maha.Mai i nga hikohiko kaihoko ki nga punaha whakahiato-mutunga, te whakakotahitanga o te hangarau hangarau me te whai hua tonu ki te pana i nga mahi hou i roto i te umanga hikohiko.Ko tana whakamahinga whanui e whakaatu ana i tona hiranga ki te haere ki te hangarau mamati.

Wāhanga whakamutunga

Ko te hangarau CMOS e tu ana hei paragon mo te whakahoutanga i roto i te mara o te waahanga taapiri mamati, ka peia tonu te ahu whakamua o te hikohiko mai i nga punaha taketake ki nga punaha raupaparorohiko.Ko te huinga takirua o te NMOS me te Pmos i runga i te maramara kotahi e whakaaetia ana mo te hurihuri pai, te iti o te huringa hiko, me te tino mate o te haruru, te hanga CMOS.Te whakaiti i te kaha o te kaha ki te kore he patunga tapu kua kitea i roto i te waa o te kawe, te punaha hiko.Ko te pakari o te hangarau CMOS ki te whakahaere i nga momo whakahaere whakahaere me te taiao i whakanuia e ia ana tono puta noa i nga rohe maha.I te wa e haere tonu ana, ka taea e te hangarau te hangarau te awhina i te papa o te hoahoa hiko.Ka whakatauhia e koe te mua o te auaha hangarau me te haere tonu ki te whakatutuki i te piki haere o te hiahia mo te kaha o te kaha me te iti ki nga taputapu hiko.

Nga Pātai Auau Tuarua [FAQ]

1. Me pehea te mahi a CMOS i roto i te hiko mamati?

Ko te hangarau-konumohe-whakarewa-semiconductor (CMos) te turanga i roto i nga hiko mamati, na te mea he pai te whakahaere i te rere o te hiko i roto i nga hiko.I roto i te mahi, kei roto i te papatono CMOS nga momo transtars: NMOS me Pmos.Ka whakaritea enei ki te whakarite ko tetahi noa o nga kaiwhaiwhai e whakahaere ana i te wa, ka whakaiti i te kaha o te hiko.

I te wa e whakahaerehia ana e te Cmos Matapihi, ka poraka tetahi o naianei i te waa ka tukuna e tetahi atu.Hei tauira, mena he tohu mamati o te '1' (te huringa teitei) ka uru ki te CMOS Inverter, ka huri te trastistor (poraka), ka puta mai i te ngaohiko iti ranei '0'I te putanga.Heoi, ko te whakauru mai o te '0' e whakahohe ana i te PMOS ka whakakorehia nga NMOS, ka puta he putanga teitei.Ka whakatauhia e tenei huringa te kaha iti, ka mahi i te CMOS pai mo nga taputapu penei i te atamai me te hiahia ki te whaikaha te kaha o te pākahiko.

2. He aha te rereketanga i waenga i te Mosfet me Cmos?

Mosfet (whakarewa-whakarewa-miihini-semiconductor drawsitor) he momo transtaristor i whakamahia mo te whakawhiti i nga tohu hiko.Cmos, i tetahi taha, e tohu ana ki tetahi hangarau e whakamahia ana e rua nga momo taapiri mo nga Mosfets (NMOS me Pmos) ki te hanga i nga waahanga arorau mamati.

Ko te rereketanga tuatahi kei roto i ta raatau tono me te whai hua.Ka taea e te mosfet kotahi te mahi hei whakawhiti, hei whakanui ranei i nga tohu, me tono tonu te kaha o te mana me te whakaputa i te wera ake.CMOS, ma te whakauru i nga NMOS me nga Kaituku Pmos, ka huri i waenga i tetahi atu, ko te whakaheke i te mana e hiahiatia ana me te wera kua mahia.Ma tenei ka pai ake te CMOS mo nga taputapu hiko hou e hiahia ana kia whai hua me te whakakotahi.

3. Ka ahatia mena ka maarama koe i te CMOS?

Ko te horoi i te CMOS i runga i te rorohiko ka whakahou i te BIOS (te punaha whakauru / whakaurunga) tautuhinga ki o raatau waahanga wheketere.I te nuinga o te waa ka mahia tenei ki te raru i nga taputapu raupaparorohiko, nga raru ranei ka pa mai na te wehewehe BIOS he kino ranei.

Hei horoi i te CMOS, he poto noa atu koe i te papa o te titi ma te whakamahi i te jumper, ka tango ranei i te pākahiko CMOS mo etahi meneti.Ko tenei mahi ka huri i te mahara ki te koiora, ka whakakore i nga whirihoranga penei i te raupapa potae, te waa pūnaha, me nga tautuhinga taputapu.I muri i te horoi i te CMOS, ka hiahia pea koe ki te whakahou i nga tautuhinga BIOS kia rite ki o hiahia me te taapiri taputapu taputapu ranei.

4. He aha te whakakapi i te CMOS?

Ahakoa ko te hangarau CMOS tonu e whai kiko ana, ko te rangahau tonu ki te whakawhanake i nga whiringa ka taea pea te kaha ake, te tere, me te whakauru i te hangarau.

Kei te tirotirohia nga Kaituku a Graphene mo o raatau taonga hiko motuhake, penei i te nekehanga miihini teitei ake i te silicon, ka taea e te tere tere tere.

Te whakamahi i nga waahanga inenga ka taea i roto i nga whenua maha i te wa ano, ko te tuku i te tere o te tere ka piki ake mo nga tatauranga motuhake.

Spintronics: Ka whakamahi i te huringa o te irahiko, kaua ki a raatau utu, ki te whakauru i nga raraunga, ka kaha te whakamahi i nga kaha tukatuka raraunga.

Ahakoa ko enei hangarau e whakaatu ana, ko te whakawhiti mai i te CMOS ki te paerewa hou i roto i nga hiko hiko mamati ka hiahia ki nga wero hangarau me nga haumi nui i roto i nga hangarau hou.Na, inaianei, kei te noho tonu te CMOS i te hangarau tino whai kiko me te whanui i roto i te hoahoa porowhita mamati na te kore e whai hua me te whai hua.