4.3 A CMOS rendszer

iDevice ikon

A MOS rendszerből fejlődött ki. Ezek a kapuáramkörök komplementer MOS tranzisztorokból (n és p csatornás MOS tranzisztorok) épülnek fel. Egy CMOS NAND kapu felépítése a 32. ábrán látható

 

32. ábra
Egy 2 bemenetű CMOS NAND kapuáramkör

 

Működése

  • Az áramkör növekményes MOS tranzisztorokból épül fel.
  • Az A és B bemenetek a MOS tranzisztorok vezérlő elektródájára vannak kötve.
  • A T1 és T2 p csatornás MOS tranzisztorok, a GS-re logikai 0-át kapcsolva vezetnek (A T3 és T4 n csatornás MOS tranzisztorok, a GS-re logikai 1-et kapcsolva vezetnek (rövidzár).
  • Ha A=B=0, akkor T1 és T2 rövidzár, T3 és T4 szakadás, F=1.
  • Ha A és B közül az egyik 0, akkor T1 vagy T2 rövidzár, T3 vagy T4 szakadás, így F=1.
  • Ha A=B=1, akkor T1 és T2 is szakadás, T3 és T4 is rövidzár, így F=0.

Ebből látható, hogy ez az áramkör a NAND logikai funkciót valósítja meg.

 

  • CMOS kapuáramkörök

CMOS áramkörök közül leginkább a 40... sorozat tagjait használják. Például a 4011 áramkör 4 db 2 bemenetű NAND kaput tartalmaz. Ennek rajza a 33. ábrán látható.


 

33. ábra
A 4011 CMOS IC lábkiosztása

 

A 40... sorozat egyéb tagjai pl.:

4069 (6 db inverter)
4081 (4 db 2 bemenetű AND)
4001 (4 db 2 bemenetű NOR
4023 (3 db 3 bemenetű NAND)
4071 (4 db 2 bemenetű OR) 4012 (2 db 4 bemenetű NAND)

 

A hőmérsékleti tartományt a típusszám utáni 1. betű mutatja
  • C: -40 °C-tól + 85 °C-ig
  • M: -55 °C-tól +125 °C-ig

Találhatók a 74... sorozatban is CMOS kapuáramkörök. Ezeknél egy C betű jelzést találunk (74C...).

 

A legfontosabb paraméterek

  • késleltetési idő: 10 - 100 nsec
  • egy kapu átlagos teljesítményfelvétele: 10 nW - 1 mW -ig
  • tápfeszültség: +3 V-tól +15 V-ig.