電子回路で「CMOS」という用語がよく出てくる。
何のことなんだろう？
こんな疑問を解消します。
CMOSとは、『PチャネルとNチャネルのMOSFETを相補的に組み合せたデジタル回路の一種』です。
コンピュータのCPUを構成する基本回路として利用されており、広く普及しています。
そこで今回は、『CMOSとは何か』について解説していきます！
・ CMOSの用途
・ CMOSの回路構成
・ CMOSの関連知識
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CMOSとは
CMOSとは、『PチャネルとNチャネルのMOSFETを相補的に組み合せたデジタル回路の一種』であり、様々な機器の電子回路で使用されています。
「Complementary Metal Oxide Semiconductor」の略であり、以下の特徴があります。
・電源は3V ~ 16V
・電源が『Vdd』と定義される
・ノイズに強い
・消費電力が小さい（発熱が小さい）
MOSFETで構成されるCMOSに対して、バイポーラ-Trで構成されるTTLもセットでよく出てくるため、TTLの記事もぜひご覧ください。
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続いて、「CMOSの回路構成」について説明していきます。
CMOSの用途
CMOSの代表的な用途としては、下記が挙げられます。
・コンピュータの設定などを記憶する”BIOS”のメモリ
・デジカメやスマホなどのイメージセンサー
今後もしばらくは『半導体の主役』として、利用されていくと思われます。
現代人の必需品であるスマホにとって、なくてはならない半導体なのです。
CMOSの回路構成
CMOSの回路は、『P-ch MOSFET：上部、N-ch MOSFET：下部のトーテムポール構成』です。
それぞれのMOSFETは、下記の場合にオンします。
『Vcc – Vin > Vth』の場合、上部のP-ch MOSFETがオン
『Vin – GND > Vth』の場合、下部のN-ch MOSFETがオン
つまり、Vin = Hi(1) ⇒ Vout = Lo(0)、Vin = Lo(0) ⇒Vout = Hi(1)となるのです。
このCMOSを複数組み合わせることにより、バッファやインバータなどのデジタル回路が作られています。
コンピュータのCPUも、このCMOSで0/1をコントロールして動作しているのです。
CMOSの関連知識
CMOSの基礎を理解できたら、下記2つも覚えておくことをオススメします。
・CMOSのレベル
・CMOSのファンアウト
上記2つは、『CMOSを扱う上で必須の知識』です。
何を示すかイメージできなかった方は、ぜひ下記をご覧ください。
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CMOSとは何かまとめ
いかがでしたでしょうか。
電子回路を扱う上でCMOSは必須の知識です。
CMOSの意味をしっかりと理解しておきましょう。
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