CMOS = Complementary Metal Oxyde Semiconductor
Ces circuits sont réalisés à partir de transistors à effet de champ de type MOS. Ils sont plus faciles à fabriquer que les circuits de type TTL, permettent une plus grande intégration à grande échelle. Leur principal inconvénient est leur vitesse de fonctionnement relativement faible par rapport à celle de la famille bipolaire
Transistor MOS
si Vgs = 0v, Rds = = Rds(off), le transistor est bloqué
si Vgs = +5v, Rds = 1000 = Rds(on), le transistor est passant
si Vgs = +5v, Rds = = Rds(off), le transistor est bloqué
si Vgs = 0v, Rds = 1000 = Rds(on), le transistor est passant
La technologie MOS complémentaires réunit sur le même cristal de silicium, des transistors à canal P et à canal N
Caractéristique de transfert d'un inverseur CMOS
La commutation se fait à VTR » VDD / 2
Les entrées CMOS ont une résistance très grande qui ne tire pratiquement aucun courant. Cependant il existe une capacité d'entrée de l'ordre de 5pF qui augmente sensiblement la consommation en régime dynamique et limite la fréquence de fonctionnement
Caractéristiques électriques | - |
Minimum
|
Maximum
|
Tension d'alimentation | VDD
|
3v
|
18v
|
Tension de sortie à l'état haut | VOH
|
» VDD |
-
|
Tension de sortie à l'état bas | VOL
|
-
|
» 0v |
Tension d'entrée à l'état haut | VIH
|
70% VDD
|
-
|
Tension d'entrée à l'état bas | VIL
|
-
|
30% VDD
|
Consommation en régime continu | - |
- |
2,5 nW (à VDD=5v) |
Consommation à 1 MHz | - |
- |
1 mW
|
Marge de sensibilité aux bruits
Elle dépend de VDD (30% VDD). Elle est d'autant plus élevée que VDD est important (1,5v pour VDD=5v, 4,5v pour VDD=15v)
Interfaçage avec les circuits TTL
CMOS piloté par TTL : la sortie TTL délivre une tension VOH très proche de VIH(min) de l'entrée CMOS. Il est donc préférable de relever le potentiel de la sortie TTL. La solution la plus simple consiste à utiliser une résistance de rappel à la source Rp = 1K à 10K
TTL piloté par CMOS : Il n'y a aucun problème dans le cas où une seule charge TTL-LS est pilotée par une sortie CMOS. Dans les autres cas, il faut recourir à des interfaçages plus complexes
Comparaison des circuits CMOS et TTL
A l'origine, les circuits CMOS étaient moins rapides que les circuits TTL mais ils avaient une consommation beaucoup moins importante. A l'heure actuelle, ces différences tendent à s'estomper puisqu'on fabrique des TTL à faible consommation et des CMOS rapides
Voir aussi : circuits intégrés logiques TTL