CMOS和NMOS技术之间的差异

最受欢迎场效应晶体管技术(半导体技术)今天可用的是CMOS技术或互补MOS技术。CMOS技术是ASIC,存储器,微处理器的领先半导体技术。CMOS技术在双极和NMOS技术上的主要优点是功率耗散 - 电路切换时,只有功率耗散。这允许在集成电路上拟合许多CMOS栅极而不是双极和NMOS技术。本文讨论了CMOS和NMOS技术之间的差异。


集成电路技术简介

集成电路技术可分为两种类型:双极型、金属氧化物半导体和BiCMOS。

IC技术
IC技术

双极晶体管的结构具有PNP或NPN。在这些晶体管的类型,较厚的基层中的少量电流控制发射器和收集器之间的大电流。基本电流限制双极设备的集成密度。


金属氧化物半导体进一步分为PMOS、NMOS和CMOS技术。这些器件包括半导体、氧化物和金属栅极。目前,多晶硅更常用作门。当电压加到栅极上时,它就控制了源极和漏极之间的电流。因为它们消耗更少的电力和MOS允许更高的集成度。

BiCMOS技术采用CMOS和双极晶体管;这些都集成在同一个半导体芯片上。CMOS技术提供高I/P和低O/P阻抗、高封装密度、对称噪声裕度和低功耗。BiCMOS技术使双极器件和CMOS晶体管在一个过程中以合理的成本实现MOS逻辑的高密度集成成为可能

CMOS和NMOS技术之间的差异

通过讨论CMOS技术和NMOS技术的工作原理和优缺点,可以很容易地区分两者的不同。


CMOS技术

互补金属 - 氧化物 - 半导体(CMOS技术)用于构建IC,本技术用于数字逻辑电路,微处理器,微控制器和静态RAM。CMOS技术也用于多个模拟电路,如数据转换器,图像传感器和高度集成的收发器。CMOS技术的主要特点是静态功耗低,抗噪性高。

互补金属氧化物半导体
互补金属氧化物半导体

CMOS(互补金属氧化物半导体)是一种电池驱动的板载半导体芯片,用于在计算机中存储数据。此数据范围从系统时间和日期的时间到计算机的系统硬件设置。这种CMOS最好的例子是一个硬币电池,用来为CMOS的存储器供电。

当几个晶体管处于关闭状态时,串联的组合仅在开和关状态之间切换期间才能提高功耗。因此,MOS设备不会产生与其他形式的逻辑一样多的浪费。例如,TTL(晶体管晶体管逻辑)或MOS逻辑,即使在不改变状态下,通常也具有一些站立电流。这允许芯片上的高密度逻辑功能。由于这个原因,这项技术最广泛使用,并在VLSI芯片中实现。

CMOS电池的寿命

CMOS电池的典型寿命约为10年。但是,这可以根据利用率以及计算机存在的环境来改变。如果CMOS电池损坏,那么计算机无法在计算机关闭后保持确切的时间。例如,一旦电脑打开,就可以注意到的日期和时间,如设置为12:00下午12:00,1990年。因此,此错误主要指定CMOS的电池失败。

CMOS逆变器

对于任何IC技术在设计数字电路时,基本元件是逻辑逆变器。一旦仔细理解了逆变器电路的操作,可以将结果扩展到逻辑门和复杂电路的设计。

CMOS逆变器是最广泛使用的MOSFET逆变器,用于芯片设计。这些逆变器可以高速运行,功率较少。此外,CMOS逆变器具有良好的逻辑缓冲特性。逆变器的简短描述给出了对逆变器的工作的基本了解。MOSFET状态在不同的I / P电压,电流导致的电源损耗。

CMOS逆变器
CMOS逆变器

CMOS逆变器具有PMOS和NMOS晶体管,该PMOS和NMOS晶体管连接在栅极和漏极端子处,PMOS源端子处的电压电源VDD,以及在NMOS源端子处连接的GND,其中VIN连接到栅极端子和VOUT连接到漏极端子。

重要的是要注意到CMOS没有任何电阻,这使得它比常规电阻器 - MOSFET逆变器更加节能。随着CMOS器件的输入处的电压在0到5伏之间变化,NMOS和PMOS的状态相应地变化。如果我们将每个晶体管塑造作为VIN激活的简单开关,则可以很容易地看到变频器的操作。

CMOS优势

CMOS晶体管有效地使用电功率。

  • 这些器件用于具有模拟电路的一系列应用,如图像传感器,数据转换器等。CMOS技术在NMOS上的优点如下。
  • 非常低的静态功耗
  • 降低电路的复杂性
  • 芯片上的逻辑功能的高密度
  • 低静态功耗
  • 高抗噪声
  • 当CMOS晶体管从一种状态转换到另一种状态时,它们就会使用电流。
  • 此外,互补半导体通过相互作用来限制O / P电压。结果是一种低功耗设计,可提供更少的热量。
  • 由于这个原因,这些晶体管已经改变了其他早期的设计,如相机传感器中的ccd以及大多数当前处理器中的ccd。

CMOS应用程序

CMOS是一种芯片,通过电池供电,电池用来存储硬盘驱动器的配置和其他数据。

通常,CMOS芯片提供RTC(实时时钟)以及微控制器内的CMOS存储器以及微处理器。

NMOS技术

NMOS逻辑利用N型MOSFET通过在P型晶体管内进行反转层来操作。该层称为N沟道层,其在n型源极和漏极端子之间传导电子。可以通过向第3终端施加电压来创建该通道即表示栅极终端。类似于其他金属氧化物半导体场效应晶体管,NMOS晶体管包括不同的操作模式,如截止,三极管,饱和和速度饱和。

NMOS的逻辑系列利用N沟道MOSFET。通过P沟道装置比较,NMOS器件(N沟道MOS)需要每个晶体管的较小芯片区域,其中NMOS给出更高的密度。由于N沟道装置内的电荷载波的高迁移率,NMOS逻辑系列也提供了高速。

因此,大多数微处理器和MOS设备使用NMOS逻辑,否则一些结构变体,如DMOS,HMOS,VMOS和DMOS,以减少传播延迟。

NMOS是一种负沟道金属氧化物半导体;它的发音是en-moss。它是一种带负电荷的半导体。所以晶体管是通过电子的运动来开启或关闭的。相反,正通道MOS -PMOS是通过移动电子空穴来工作的。NMOS比PMOS快。

负通道金属氧化物半导体
负通道金属氧化物半导体

NMOS的设计可以通过n型和p型两种衬底来完成。在这种晶体管中,大多数载流子是电子。我们知道PMPS和NMOS的结合被称为CMOS技术。该技术主要是在类似的输出下使用更少的能量,并在整个运行过程中产生低噪音。

一旦给予栅极端子电压,那么就像主体内一样的电荷载流子被激活远离栅极端子。这允许使用源极和漏极等两个端子中的n型通道的配置,并且可以使用诱导的n型通道使用来自两个端子的电子从两个端子的电子进行电流。

NMOS晶体管非常易于设计和制造。一旦电路处于非活动状态,使用NMOS逻辑门的电路消耗静电。由于输出低,因此在整个逻辑门中提供整个逻辑门。

NMOS逆变器

逆变器电路O / PS电压表示与其I / P相对的逻辑电平。下面示出了NMOS逆变器图,其使用与晶体管耦合的单个NMOS晶体管构造。

NMOS逆变器
NMOS逆变器

NMOS和CMO之间的差异

在表格形式中讨论了NMOS和CMO之间的差异。

CMOS.

纳米

CMOS代表互补金属氧化物半导体 NMOS代表N型金属氧化物半导体
该技术用于使IC用于电池,电子元件,图像传感器,数码相机等不同应用中使用的IC。 NMOS技术用于制作逻辑门以及数字电路
CMOS采用对称和互补的mosfet对,如p型和n型mosfet,用于逻辑功能的操作 可以通过在p型晶体管主体内进行反转层来完成NMOS晶体管的操作
CMOS的操作模式是累积和反转等累积 NMOS有四种操作模式,模拟其他类型的MOSFET,如截止,三极管,饱和度和速度饱和度。
CMOS的特点是静态功耗低,抗噪性好。 当电压在顶部电极上增加时,NMOS晶体管特性,然后电子吸引将朝向表面。在特定电压范围内,我们将很快描述类似于阈值电压,其中外部的电子密度将超过孔的密度。
CMOS用于数字逻辑电路,微处理器,SRAM(静电RAM)和微控制器 NMOS用于实现数字电路以及逻辑门。
CMOS逻辑电平为0 / 5V NMOS逻辑水平主要取决于Beta比以及噪音边距差
CMOS的传输时间是t= T.f CMOS的传输时间是t> T.f
CMOS的布局更加常规 NMOS的布局是不规则的
CMOS的负载或驱动比为1:1/2:1 NMOS的负载或驱动比为4:1
包装密度较少,n次的2N装置 包装密度是浓度,n + 1个用于n次的设备
电源可能从1.5到15V VIV变为5VIV,固定的VDD分数 基于VDD的固定电源
CMOS的传输门可以很好地通过这两种逻辑 只传递'0',Perk Pass'1'将有vT降低
CMOS的预充电方案是,对于预充电总线可访问N&P,用于VDD/ V党卫军 V的电荷DD到V.T除了使用自动启动
备用电源耗散为零 在NMOS中,当输出为' 0 '时功率耗散

为什么CMOS技术优于NMOS技术

CMOS是互补金属氧化物半导体的缩写。另一方面,NMOS是一种金属氧化物半导体MOS或MOSFET(金属氧化物半导体)场效应晶体管)。这些是两个逻辑系列,其中CMOS使用PMOS和MOS晶体管进行设计,NMOS仅使用FET进行设计。CMOS在NMOS上选择嵌入式系统设计。因为CMOS传播逻辑O和1,而NMOS仅传播为VDD的逻辑1。通过o / p通过一个,NMOS门将是VDD-VT。因此,CMOS技术是优选的。

在CMOS逻辑门中,一组n型mosfet位于低压电源轨和输出之间的下拉网络中。代替NMOS逻辑门的负载电阻,CMOS逻辑门在高压轨道和输出之间的上拉网络中有一组p型mosfet。因此,如果两个晶体管的栅极连接到相同的输入端,当n型MOSFET关闭时,p型MOSFET将打开,反之亦然。

CMOS和NMOS的灵感来自数字技术的增长,用于构建集成电路。CMOS和NMOS都用于许多数字逻辑电路和功能,静态RAM和微处理器。这些用作模拟电路的数据转换器和图像传感器,也用于多种电话通信模式的跨接收器。bob的是什么网站虽然CMOS和NMOS都具有与模拟和数字电路的晶体管相同的功能,但许多人仍然在后者中选择CMOS技术,以获得许多优点。

与NMOS相比,CMOS技术的质量是最高的。特别是在低静功率利用率和抗噪声方面,CMOS技术既节能又不发热。虽然价格昂贵,但是由于CMOS技术的成分复杂,使得黑市很难制造CMOS所使用的技术,所以很多人选择了它。

CMOS技术和NMOS技术以及其逆变器,在本文中简要讨论了差异。因此,CMOS技术最适合嵌入式系统设计。为了更好地了解这项技术,请将您的查询发布为您的评论。