CMOS 특성 및 응용실험

소개

전자전기공학부 3학년 예비레포트입니다.

많은 도움 될껍니다^^

목차

■ 제목
■ 실험 목적
■ CMOS 배경이론
■ PSPICE 예비 실험

본문내용

■ 제목 : CMOS 특성 및 응용실험

■ 실험 목적
(1) CMOS의 특성 및 동작을 이해한다.
(2) CMOS IC의 사용법을 익힌다.

■ CMOS 배경이론
CMOS는 주로 증가형 MOSFET 소자들을 사용하여 만든 디지털 로직 IC이다. 이것은 주로 MOSFET을 사용하여 출력단은 항상 위쪽이 P채널 MOSFET를 사용하고 아래쪽은 N채널 MOSFET을 사용하는 상보형 구조를 가진다. CMOS는 TTL에 비해 훨씬 늦게 개발되었으나, 반도체 구조가 간단하고 칩상의 공간을 적게 차지하여 유리하며, 따라서 소자의 집적도를 높일 수 있기 때문에 VLSI에도 널리 사용된다. 사용자의 입장에서는 소비전력이 매우 적고 노이즈 마진이 크다는 점이 더욱 유리하다. 하지만 TTL에 비해 동작속도가 느리다는 것이 단점이다.
CMOS 소자의 이름은 40XX 또는 45XX의 형태를 취하며, 일반적으로 +3~+18V의 전원전압에서 동작한다. 출력전압이 L상태일때는 0～0.1V(전형적으로 0.05V)이고 H일 때 -0.1V(전형적으로 -0.05V)여서 입력전압 범위와 격차가 크기 때문에 잡음여유도(노이즈 마진)이 높다.
CMOS소자의 또다른 특징은 게이트 입력단이 절연되어 있어서 정전기에 의하여 파괴되기 쉽다는 것이다. 대부분의 회로에는 이러한 정전기에 대한 보호회로를 내장하고 있지만 주의하여야 한다.
※ CMOS 시리즈
C-MOS IC의 Family에는 크게 2개의 그룹이 있다.
하나는 C-MOS IC의 선구가 된 RCA사, 모토로라사 오리지널의 4000/5000 시리즈(각각 CD4000/MC14500이라고 부른다), 또 하나는 TTL74 Series와 호환성을 고려한 74HC/74ac Series가 있다. 4000/5000 Series에도 A type 과 B type이 있지만, 최근에는 B type Series가 주류이다. 이것은 각 메이커 간의 호환성을 향상시키기 위한 EIA/JEDEC(Electronic Industries Association/Joint Electron Device Engineering Council)에서 규격을 통일한 Series를 나타낸 것이며, 4000B/4500B라고도 한다.
4000B/4500B 최대 특징은 전원 전압이 최대 18 V(권장 동작 조건은 3～15V)로 넓다. 5V, 10V, 15V의 각 덤에서의 전기적 특성이 규격으로 규정되어 있다. C-MOS의 결함의 하나로서 동작속도가 느리다는 것이 있었지만, 이 점을 개선한 것이 74HC Series로서, 종전의 TTL 과 거의 같은 속도를 실현 하고 있다.
5000 Series는 4000/4500 Series의 연장선에 있으며, 4000/4500의 기능을 복합화한 다기능 Logic이다.
RCA 사 22000 Series는 C-MOS Logic 회로의 특징인 Analog SW` 등을 중심으로 한 Tele-communication 용도 중심의 C-MOS IC 이다.

※ CMOS의 내부회로 및 동작이해

참고자료

· 없음