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회로 설계(Circuit Design)/CMOS 인버터

CMOS(Complementary Metal Oxide Semi-con)의 구조 및 원리

by THeon.i 2022. 9. 15.
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CMOS 는 기본적으로 NMOS와 PMOS를 합친 모형이다.

< CMOS 단면도 >

 

기본적으로

PMOS는 P+ 확산층( + 정공 )이 있고, n형 기판( - 전자)이다

NMOS는 N+ 확산층( - 전자 )이 있고, p형 기판( + 정공)이다

 

 

 

▶ 동작 원리

 

(a) 일반적인 CMOS 인버터

(b) High신호 Input시 작동원리

(c) Low산호 Input시 작동원리

 

 

(b) 는 VDD에 HIGH신호 즉 양의 전압을 가했을 때이다.

NMOS쪽은 채널이 형성되어 ON 이 되고, 반대로 PMOS쪽은 OFF 된다.

→ NMOS기판에 있는 전자들이 올라와 채널 형성

 

(c) 는 VDD에 LOW신호 즉 음의 전압을 가했을 때이다.

NMOS쪽은 OFF되고, 반대로 PMOS쪽은 채널이 형성되어 ON 이 된다.

→ PMOS기판에 있는 정공들이 올라와 채널 형성

 

 

 

 

NMOS가 동작하려면

Input이 ' 1 ' 이 되면 ON 되고, ' 0 ' 이 되면 OFF 된다.

 

PMOS가 동작하려면 

Input이 ' 1 ' 이 되면 OFF되고, ' 0 ' 이 되면 ON 된다.