Image012

stracony, co równałoby się utracie informacji. Ta właściwość struktury tranzystora MOS została efektywnie wykorzystana do budowy dynamicznych pamięci i rejestrów przesuwających o wielkiej skali integracji.

Asortyment układów MOS zawiera prawie wyłącznie układy wielkoskalowe, takie jak: rejestry przesuwające, układy pamięciowe oraz układy realizujące pewne złożone, kompleksowe funkcje (układy kalkulatorowe, układy zegarowe, mikroprocesory i inne).

Układy CMOS

Powstanie nowej rodziny monolitycznych układów scalonych CMOS jest związane z rozwojem technologii, która umożliwiła wytworzenie tranzystorów n-MOS i p-MOS na tej samej płytce półprzewodnikowej. Komplementarna para tranzy-

Udd

1^-Idealna

CMOS'

i

ł

Rys. 1.10. Inwerter CMOS

a)    schemat ideowy,

b)    charakterystyki przełączania

I

storów MOS połączonych szeregowo tworzy inwerter (rys. 1.10), który stanowi podstawowy element stosowany w układach CMOS do budowy złożonych funk-torów logicznych.

i

Charakterystyka przełączania inwertera CMOS (rys. 1.10) jest zbliżona do idealnej, co wynika z jednoczesnego i przeciwnego działania sygnału wejściowego na tranzystory obydwu typów. Podczas gdy jeden tranzystor jest włączony, drugi jest wyłączony — w rezultacie moc pobierana przez układ w warunkach statycznych jest znikomo mała (równa iloczynowi napięcia zasilania i prądu upływu odpowiedniego tranzystora), rzędu 5-4-10 nW dla każdego stanu logicznego. W czasie przełączania obydwa tranzystory częściowo przewodzą, co powoduje wzrost mocy traconej w inwerterze CMOS. Moc ta rośnie liniowo ze wzrostem częstotliwości pracy układu.

Układy CMOS charakteryzują się tym, że wymagają jednego napięcia zasilania, które nie koniecznie musi być stabilizowane i może przyjmować wartości 3 -4- 15 V. Ponadto układy CMOS charakteryzują się dużą impedancją wejściową (rzędu 10“ £2) i małą impedancją wyjściową (rzędu 500 £2) oraz dużą odpornością na działanie zakłóceń (margines zakłóceń wynosi przeciętnie 45%> napięcia zasilania).

Asortyment układów CMOS jest bardzo duży i pokrywa się w znacznej mierze z asortymentem układów TTL. Wytwarzanie szerokiego asortymentu układów

22

1