Разлика између ЦМОС и НМОС технологије

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Најпопуларнији МОСФЕТ технологија (полупроводничка технологија) која је данас доступна је ЦМОС технологија или комплементарна МОС технологија. ЦМОС технологија је водећа полупроводничка технологија за АСИЦ-ове, меморије, микропроцесоре. Главна предност ЦМОС технологије у односу на БИПОЛАР и НМОС технологију је расипање снаге - када се склоп преклопи, само се снага расипа. Ово омогућава постављање многих ЦМОС капија на интегрисано коло него у биполарној и НМОС технологији. Овај чланак говори о разлици између ЦМОС и НМОС технологије.

Увод у ИЦ технологију

Силицијум ИЦ технологија могу се класификовати у врсте: биполарни, полупроводник металног оксида и биЦМОС.




ИЦ технологија

ИЦ технологија

Структура биполарних транзистора има ПНП или НПН. У овим врсте транзистора , мала количина струје у дебљем основном слоју контролише велике струје између емитора и колектора. Базне струје ограничавају густину интеграције биполарних уређаја.



Метал-оксид-полупроводник се даље класификује у различите технологије под ПМОС, НМОС и ЦМОС. Ови уређаји укључују полупроводник, оксид и металну капију. Тренутно се Полисилицон чешће користи као капија. Када се напор натакне на капију, он контролише струју између извора и одвода. Пошто троше мање енергије, а МОС омогућава већу интеграцију.

БиЦМОС технологија користи и ЦМОС и биполарне транзисторе који су интегрисани у исти полупроводнички чип. ЦМОС технологија нуди високу И / П и малу О / П импедансу, велику густину паковања, симетричне границе шума и малу дисипацију снаге. БиЦМОС технологија омогућила је комбиновање биполарних уређаја и ЦМОС транзистора у једном процесу по разумној цени да би се постигла интеграција МОС логике велике густине

Разлика између ЦМОС и НМОС технологије

Разлика између ЦМОС технологије и НМОС технологије може се лако разликовати са њиховим принципима рада, предностима и недостацима о којима је већ било речи.


ЦМОС технологија

Комплементарни метал-оксид-полупроводник (ЦМОС технологија) користи се за израду ИЦ-а, а ова технологија се користи у дигиталним логичким круговима, микропроцесорима, микроконтролерима и статичкој РАМ меморији. ЦМОС технологија се такође користи у неколико аналогних кола, као што су претварачи података, сензори слике и у високо интегрисаним примопредајницима. Главне карактеристике ЦМОС технологије су мала потрошња статичке енергије и велика отпорност на буку.

Комплементарни Метал Оксид Полупроводник

Комплементарни Метал Оксид Полупроводник

ЦМОС (комплементарни метал-оксид-полупроводник) је уграђени полупроводнички чип на батерије који се користи за складиштење података у рачунарима. Ови подаци се крећу од времена системског времена и датума до хардверских подешавања система за ваш рачунар. Најбољи пример овог ЦМОС-а је дугмаста батерија која се користи за напајање меморије ЦМОС-а.

Када је неколико транзистора у стању ИСКЉУЧЕНО, комбинација серија црпи значајну снагу само током пребацивања између стања УКЉ. Дакле, МОС уређаји не генеришу толико отпадне топлоте као други облици логике. На пример, ТТЛ ( Транзистор-транзисторска логика ) или МОС логику, која обично има неку сталну струју чак и када не мења стање. Ово омогућава велику густину логичких функција на чипу. Из овог разлога, ова технологија се највише користи и примењује се у ВЛСИ чиповима.

Животни век ЦМОС батерије

Уобичајени животни век ЦМОС батерије је приближно 10 година. Али, ово се може променити у зависности од употребе и окружења где год да постоји рачунар. Ако се ЦМОС батерија оштети, рачунар не може да одржи тачно време у супротном датуму када се рачунар искључи. На пример, када се рачунар УКЉУЧИ, датум и време могу се приметити као подешени на 12:00 по подне и 1. јануара 1990. Дакле, ова грешка углавном прецизира да ЦМОС батерија није успела.

ЦМОС претварач

За било коју ИЦ технологију у пројектовању дигиталних кола, основни елемент је логички претварач. Једном када се пажљиво схвати рад круга претварача, резултати се могу проширити на дизајн логичких капија и сложених кола.

ЦМОС претварачи су најчешће коришћени МОСФЕТ претварачи, који се користе у дизајну чипова. Ови претварачи могу радити великом брзином и са мање губитака снаге. Такође, ЦМОС претварач има добре карактеристике логичког међуспремника. Кратки опис претварача даје основно разумевање рада претварача. МОСФЕТ се јавља при различитим напонима напона и губицима снаге услед електричне струје.

ЦМОС претварач

ЦМОС претварач

ЦМОС претварач има ПМОС и НМОС транзистор који је повезан на прикључцима капије и одвода, напонски ВДД на изворном терминалу ПМОС и ГНД повезан на изворном терминалу НМОС, где је Вин повезан на излазне терминале и Воут је повезан са одводним стезаљкама.

Важно је приметити да ЦМОС нема отпорнике, што га чини енергетски ефикаснијим од редовног МОСФЕТ претварача отпорника. Како напон на улазу ЦМОС уређаја варира између 0 и 5 волти, стање НМОС-а и ПМОС-а варира у складу с тим. Ако сваки транзистор моделирамо као једноставан прекидач који активира Вин, рад претварача може се видети врло лако.

Предности ЦМОС-а

ЦМОС транзистори ефикасно користе електричну енергију.

  • Ови уређаји се користе у широком спектру апликација са аналогним круговима попут сензора слике, претварача података итд. Предности ЦМОС технологије у односу на НМОС су следеће.
  • Веома мала потрошња статичке енергије
  • Смањите сложеност кола
  • Логичке функције велике густине на чипу
  • Мала потрошња статичке енергије
  • Висока имуност на буку
  • Када се ЦМОС транзистори промене из једног стања у друго, тада користе електричну струју.
  • Поред тога, бесплатни полупроводници ограничавају напон о / п међусобним радом. Резултат је дизајн мале снаге који пружа мање топлоте.
  • Из овог разлога, ови транзистори су променили друге раније дизајне попут ЦЦД-а у сензорима камере, као и који се користе у већини тренутних процесора.

ЦМОС апликације

ЦМОС је једна врста чипа који се напаја преко батерије која се користи за чување конфигурације чврстог диска, као и других података.

ЦМОС чипови обично нуде РТЦ (сат у реалном времену), као и ЦМОС меморију унутар микроконтролера, као и микропроцесора.

НМОС технологија

НМОС логика користи МОСФЕТ-ове н-типа за рад стварањем инверзијског слоја унутар транзистора типа п. Овај слој је познат као слој н-канала који проводи електроне међу терминалима извора и одвода типа н-типа. Овај се канал може створити применом напона према трећем терминалу, односно капији. Слично као и код осталих полупроводничких металних оксидних транзистора са пољским ефектом, нМОС транзистори укључују различите режиме рада попут граничне вредности, триоде, засићења и засићења брзином.

Породица логике НМОС користи Н-каналне МОСФЕТ-ове. НМОС уређаји (Н-канални МОС) требају мање подручје чипа за сваки транзистор у поређењу са П-каналним уређајима, где НМОС даје већу густину. Породица НМОС логика такође пружа велику брзину због велике покретљивости носача наелектрисања унутар Н-каналних уређаја.

Дакле, већина микропроцесора и МОС уређаја користе НМОС логику, иначе неке структурне варијације попут ДМОС, ХМОС, ВМОС и ДМОС смањују кашњење ширења.

НМОС није ништа друго до полупроводник металног оксида са негативним каналом и изговара се као маховина. То је врста полупроводника који се негативно пуни. Тако да се транзистори УКЉУЧУЈУ / ИСКЉУЧУЈУ кретањем електрона. Насупрот томе, позитивни канал МОС -ПМОС ради померањем електронских празнина. НМОС је бржи од ПМОС-а.

Полупроводник металног оксида негативног канала

Полупроводник металног оксида негативног канала

Дизајн НМОС-а може се извршити помоћу две подлоге попут н-типа као и п-типа. У овом транзистору већина носача наелектрисања су електрони. Знамо да се комбинација ПМПС и НМОС назива ЦМОС технологија. Ова технологија углавном користи мање енергије за рад на сличном излазу и ствара ниску буку током свог рада.

Једном када се напону додели напон, тада се носачи наелектрисања попут рупа у телу мотивишу даље од терминала капије. Ово омогућава конфигурацију канала н-типа између два терминала као што су извор & одвод и проток струје може се спровести помоћу електрона са два терминала од извора до одвода помоћу индукованог канала н-типа.

НМОС транзистор је врло лако дизајнирати, као и израдити. Кола која користе НМОС логичке капије троше статичку снагу када је склоп неактиван. Као једносмерна струја кроз читав логички улаз, када је излаз низак.

НМОС претварач

Коло претварача о / пс напон који представља супротни логички ниво од његовог и / п. Дијаграм НМОС претварача је приказан доле који је направљен помоћу појединачног НМОС транзистора повезаног са транзистором.

НМОС претварач

НМОС претварач

Разлика између НМОС и ЦМОС

Разлика између НМОС и ЦМОС се разматра у табеларном облику.

ЦМОС

НМОС

ЦМОС је скраћеница од Додатни метал-оксид-полупроводникНМОС означава полупроводник металног оксида типа Н
Ова технологија се користи за израду ИЦ-а који се користе у различитим апликацијама као што су батерије, електронске компоненте, сензори слике, дигитални фотоапарати.НМОС технологија се користи за израду логичких капија као и дигиталних кола
ЦМОС користи симетричне као и комплементарне парове МОСФЕТ-ова попут МОСФЕТ-а типа п и н-типа за рад логичких функцијаРад НМОС транзистора може се извршити прављењем инверзијског слоја унутар тела транзистора типа п
Начини рада ЦМОС-а су акумулација попут исцрпљивања и инверзијеНМОС има четири начина рада који симулирају друге врсте МОСФЕТ-ова попут граничног прекида, триоде, засићења и засићења брзином.
ЦМОС карактеристике су мала потрошња статичке енергије као и велика отпорност на буку и.Карактеристике НМОС транзистора су, када се напон повећа на горњој електроди, тада ће привлачење електрона бити према површини. У одређеном опсегу напона, који ћемо укратко описати попут прага напона, где ће густина електрона споља премашити густину рупа.
ЦМОС се користи у дигиталним логичким круговима, микропроцесорима, СРАМ-у (статичка РАМ) и микроконтролеримаНМОС се користи за примену дигиталних кола као и логичких капија.
Ниво ЦМОС логике је 0 / 5ВНиво НМОС логике углавном зависи од бета односа као и од лоших маргина
Време преноса ЦМОС-а је тЈа= тфВреме преноса ЦМОС-а је тЈа> тф
Изглед ЦМОС-а је правилнијиИзглед НМОС-а је неправилан
Оптерећење или погонски однос ЦМОС-а је 1: 1/2: 1Оптерећење или погонски однос НМОС-а је 4: 1
Густина паковања је мања, 2Н уређај за Н-улазеГустина паковања је гушћа, Н + 1 уређај за Н-улазе
Напајање се може променити од 1,5 до 15В ВИХ / ВИЛ, фиксни удео ВДДНапајање је фиксно на основу ВДД
Преносна врата ЦМОС-а добро ће проћи обје логикеСамо проћи '0', добро проћи '1' имаће В.Т.кап
Шема пред-пуњења ЦМОС-а је доступна и за н & п за магистралу за пред-пуњење до ВДД/ ВССЈедноставно наплаћује од В.ДДдо В.Т.осим коришћења боотстраппинг-а
У стању приправности расипање снаге је нулаУ НМОС-у, када је излаз ‘0’, снага се расипа

Зашто је ЦМОС технологија пожељнија од НМОС технологије

ЦМОС означава комплементарни метал-оксид-полупроводник. С друге стране, НМОС је метал-оксидни полупроводник МОС или МОСФЕТ (метал-оксид-полупроводник транзистор са ефектом поља ). То су две логичке породице, где ЦМОС за пројектовање користи и ПМОС и МОС транзисторе, а НМОС за дизајн користи само ФЕТ-ове. ЦМОС је изабран за НМОС дизајн уграђеног система . Јер, ЦМОС шири и логику о и 1, док НМОС шири само логику 1 која је ВДД. О / П након проласка кроз један, НМОС капија би била ВДД-Вт. Стога се даје предност ЦМОС технологији.

У ЦМОС логичким капијама, скуп МОСФЕТ-ова н-типа позициониран је у падајућој мрежи између нисконапонске шине за напајање и излаза. Уместо отпорника оптерећења НМОС логичких капија, ЦМОС логичка капија има колекцију МОСФЕТ-ова типа П у пулл-уп мрежи између високонапонске шине и излаза. Због тога, ако су оба транзистора повезана на исти улаз, генерисани МОСФЕТ п-типа ће бити укључен када је МОСФЕТ н-типа искључен, и обрнуто.

ЦМОС и НМОС инспирисани растом дигиталних технологија, које се користе за изградњу интегрисаних кола. И ЦМОС и НМОС се користе у многим дигитална логичка кола и функције, статичка РАМ меморија и микропроцесори. Они се користе као претварачи података и сензори слике за аналогне склопове, а такође се користе у Транс-рецепторима за многе начине телефонске комуникације. Иако и ЦМОС и НМОС имају исту функцију као транзистори и за аналогне и за дигиталне склопове, али многи људи и даље бирају ЦМОС технологију у односу на потоњу због многих предности.

У поређењу са НМОС-ом, ЦМОС технологија је врхунског квалитета. Посебно када су у питању његове карактеристике попут ниско-статичког искоришћења енергије и отпорности на буку, ЦМОС технологија штеди енергију и не производи топлоту. Иако скупо, многи људи више воле ЦМОС технологију због њеног сложеног састава, што црном тржишту отежава производњу технологије коју користи ЦМОС.

Тхе ЦМОС технологија и НМОС технологија заједно са својим претварачима, разлике су укратко разматране у овом чланку. Стога је ЦМОС технологија најбоља за дизајн уграђеног система. Да бисте боље разумели ову технологију, објавите своје упите као своје коментаре у наставку.