CMOS-互補MOSFET工作原理和優勢簡介

CMOS-互補金屬氧化物半導體場效應晶體管簡介

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的優勢

CMOS的主要優點是功耗非常小，通常為50 nW。

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