CMOS-logik

Fra Holstebro HTX Wiki
Skift til: navigering, søgning

CMOS er en forkortelse for Complementary Metal–Oxide–Semiconductor logic, altså logiske kreds opbygget af MOS-FET transistorer med komplementære transistorer i udgangen.

Historie

Den første CMOS-serie blev introduceret i 1968[1], som de typer vi kender i dag som 4000-serien[2], som stadig fremstilles i den grundlæggende 4000-serie, men nok mere anvendes HC-familien, der er hurtigere og har samme lave energi-forbrug.

Egenskaber

Selvom HC-kredsene er de mest brugte i dag vi har på Holstebro HTX stadig mest 4000-serien.

Forsyning

For at fungere kan 4000-kredsene arbejde i et ret bred område af forsyning, angivet fra 3V til 15V[3], man kan altså lade dem arbejde på en 5V forsyning, men de har også andre muligheder.

Indgange

En CMOS-indgang skal normalt ikke have strøm for at gå hverken høj eller lav, og den har den lidt kedelige egenskab at indgangen vil svæve og kan være enten høj eller lav eller skifte tilfældigt her imellem, hvis den ikke er forbundet til noget.

Den typiske strøm i indgangen er 0,01 nA ifølge databladet[3], men kan i ekstreme tilfælde være op til 100 nA.

Spændings-mæssigt er CMOS-indgangene symmetriske, så det lave område ligger fra 0-30% af forsyningen[3] (0-1.5V ved 5V forsyning), og det høje område ligger fra 70-100% af forsyningen[3] (3.5V-5V ved 5V forsyning). Dette betyder at området fra 30% til 70% af forsyningen er udefineret rent logisk. I praksis vil gaten skifte fra lav til høj et sted imellem, dog ikke nærmere defineret.

Udgange

Ligesom indgangene, så er udgangene symmetriske, men de er ikke så gode til at levere strøm eller trække strøm. Ved 5V forsyning, så er de ikke garanteret til at give mere end ca. 0.5 mA[3], så der skal typisk noget andet til hvis man vil drive noget der trækker strøm

Da både ind og udgange er symmetriske passer de stadig godt sammen, og en udgang vil kunne drive ret mange indgange, der bliver dog hurtigt en begrænsning i hastigheden, da mange indgang vil forøge den snyltekapacitet der kommer i kredsløbet, hvilket vi nedsætte skiftetiden.

Referencer