2024.10.23 수업날
- 집적 회로: 하나의 칩에 많은 트랜지스터 보유
- VLSI(Very Large Scale Integration): 크기가 작고, 속도가 빠르고, 가격이 저렴하며 저전력 트랜지스터를 만들수록 좋다.
< nmos와 pmos >
1. nmos 구조와 동작원리
- Source, Gate, Drain, Body를 가지고 있다.
- Gate, Body는 도체
- Metal - Oxide - Semiconductor로 이루어졌다고 해서 MOS 캐패시터라고도 불린다.
- Body는 일반적으로 Ground(0V)에 연결되어 있다.
- Gate의 전압이 낮은 경우: P형 Body의 전압이 낮아지므로 전류가 흐르지 않아 트랜지스터가 OFF가 된다.
- Gate의 전압이 높은 경우: 전자가 Body에 이끌리고, Gate 아래의 Channel을 n형으로 반전하고, 전류는 n형 실리콘을 통해 Source에서 Channel을 거쳐 Drain으로 흐를 수 있으며 트랜지스터는 ON이 된다.
2. pmos의 구조와 동작원리
- Gate의 전압이 낮은 경우: 트랜지스터 ON
- Gate의 전압이 높은 경우: 트랜지스터 OFF
< 인버터의 동작원리, CMOS schematic >
A 부분은 Gate 부분을 묶은것이고 Y 부분은 Drain 부분을 묶은 것이다.
pmos(위쪽)의 Vdd 쪽은 Source 부분이다-> pmos에서는 Source 부분의 전압이 낮기 때문
nmos(아래쪽)의 Gnd 쪽은 Source 부분이다-> nmos에서는 Source 부분의 전압이 높기 때문
A에 0V를 연결했을때
- pmos는 ON 상태가 되고, noms는 OFF 상태가 되어 Y는 5V가 된다.
A에 5V를 연결했을때
- pmos는 OFF 상태가 되고, noms는 ON 상태가 되어 Y는 0V가 된다.
< 2NAND Gate, 2NOR Gate의 CMOS schematic >
1. 2NAND Gate
2NAND → F = bar(AB)
F(출력)에서 bar 밑에 있는 식의 형태가
AND 이면 → nmos 직렬, pmos 병렬
2. 2NOR Gate
2NOR → F = bar(A + B)
F(출력)에서 bar 밑에 있는 식의 형태가
OR 이면 → nmos 병렬, pmos 직렬
< 다양한 CMOS schematic 그려보기 >
nmos와 pmos, 인버터의 동작 원리, CMOS schematic 끝!