Complementary metal oxide semi-conductor

Complementary metal oxide semi-conductor
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Technologie de fabrication de composant logique
Le terme CMOS est par extension une famille de composant électronique à faible consommation
électrique utilisant la technologie de fabrication Complementary Metal Oxide Semi-conductor. A
l'instar de la famille TTL ces composants sont en majeure partie des portes logiques (NAND, OR ...)
L'adjectif Complementary provient du fait qu'un étage de sortie de ces circuits est composé d'un
ensemble de transistors à effet de champ N et P (MOSFET) placés de manière symétrique réalisant
chacun la même fonction. Du fait de leur caractéristique de fonctionnement inversée, un transistor
est passant alors que l'autre est bloquant.
Pour expliquer le fonctionnement, on peut prendre par exemple le
circuit le plus simple existant, l'inverseur CMOS (fonction NON),
composé de 2 transistors, un N et un P. La table de vérité de
l'inverseur est la suivante:
Si on applique à l'entrée un niveau haut, le transistor N est passant
et le P est bloqué. On place ainsi la sortie au potentiel Vss, soit à l'état bas. Inversement, en mettant
l'entrée à l'état bas, le transistor P est passant et le N est bloqué. La sortie est donc à l'état haut. On a
donc bien réalisé une fonction inversion.
Ainsi, on voit qu'en fonctionnement normal, il n'y aucun chemin entre Vdd (l'alimentation positive)
et Vss (la masse). De ce fait, la consommation est nulle en régime établi. Cependant, durant les
transitions entre états (passage du niveau haut au niveau bas et inversement), les deux transistors sont
simultanément conducteurs, ce qui entraîne une consommation d'énergie. C'est pour cela que plus la
fréquence de l'horloge d'un circuit intégré CMOS est élévée, plus ce circuit consomme de l'énergie.
De la même manière, plus un circuit intégré CMOS comporte de transistors, plus il consomme de
l'énergie (à fréquence constante).
On réalise de la même manière toutes les portes (ET avec deux P en parallèle et deux N en série puis
un inverseur, OU avec deux P en série et deux N en parallèle puis un inverseur, etc).
Sommaire
1 Technologie de fabrication de composant logique
2 Circuit spécialisé
3 Voir aussi
4 Liens externes
table de vérité
d'un inverseur
Entrée Sortie
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schéma d'un inverseur CMOS
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Complementary metal oxide semi
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du code
fiscal des
É
tats
-
Unis.
Circuit spécialisé
Par extension, c'est aussi un circuit spécialisé installé dans les micro-ordinateur. Il
contient une petite
mémoire informatique et une horloge en fonctionnement permanent, grâce à une pile électrique, ou
un accumulateur automatiquement lorsque l'alimentation est en service. La mémoire contient les
informations de base décrivant l'ordinateur (heure, date, détails des disques durs, etc), données
nécessaires au fonctionnement de son BIOS et au système d'exploitation. Elle peut même être la
cible de certains virus informatiques.
Voir aussi
Circuit intégré numérique
Capteur d'image
MOSFET
Le wikilivre architecture des ordinateurs : comment synthétiser des portes logiques par
assemblage de transistors CMOS ?
Fonctions logiques
Table de Karnaugh
Électronique numérique
Additionneur
Multiplexeur
VHDL
TTL
Liens externes
Technologie des fonctions logiques TTL et CMOS [1] (http://www.stielec.ac-aix-
marseille.fr/cours/bonnet/ttlcmos.htm)
Circuits intégrés logiques CMOS [2] (http://www.stielec.ac-aix-
marseille.fr/cours/abati/cmos.htm)
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Catégorie : Composant électronique
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