Logica PMOS
Logica PMOS utilizează tranzistoare cu efect de câmp (MOSFET) cu oxid de metal-semiconductor dopate P pentru a implementa logica și alte circuite digitale . Tranzistoarele PMOS funcționează prin crearea unui strat de inversiune într-un substrat de tip N. Acest strat de inversare, numit canal P, poate conduce goluri între sursa de tip P și terminalele de drenaj .
Canalul P este creat prin aplicarea unei tensiuni electrice la cel de-al treilea terminal, care se numește poartă . La fel ca celelalte MOSFET-uri, tranzistoarele PMOS au trei moduri de funcționare: în zona de tăiere, în zona triodă și în zona de saturație.
Logica PMOS este ușor de proiectat și construit (un MOSFET poate fi creat pentru a funcționa ca un rezistor, astfel încât întregul circuit poate fi construit din tranzistoare cu efect de câmp de tip PMOS), dar acesta are și câteva defecte. Cea mai gravă problemă este dată de prezența unui curent continuu care curge printr-o poartă logică PMOS atunci când rețeaua de tracțiune este activă, adică ori de câte ori ieșirea este mare și aceasta implică o disipare a puterii statice chiar și atunci când circuitul este în repaus.
Mai mult, circuitele PMOS sunt lente în tranziția de la semnalul mare la cel scăzut. Când treceți de la scăzut la înalt, tranzistoarele oferă o rezistență scăzută, iar încărcarea capacitivă la ieșire se acumulează foarte repede (ca atunci când încărcați un condensator printr-o rezistență foarte mică). Dar rezistența dintre ieșire și borna de alimentare negativă este mult mai mare, astfel încât tranziția de înaltă-joasă durează mult mai mult (ca atunci când un condensator este descărcat printr-un rezistor mare). Utilizarea unui rezistor cu valoare mai mică va accelera procesul, dar va crește disiparea puterii statice. De parcă acest lucru nu ar fi fost suficient, nivelurile de intrare logică asimetrică fac circuitele PMOS sensibile la zgomot. [1]
Majoritatea IC-urilor PMOS necesită între 17 și 24 volți putere DC. [2] Cu toate acestea, microprocesorul de tip Intel 4004 PMOS a folosit logică PMOS din polisilicon mai degrabă decât porți metalice, permițând un diferențial de tensiune. Pentru a avea compatibilitate cu semnalele TTL , Intel 4004 a furnizat o tensiune de alimentare pozitivă V SS = + 5V și o tensiune de alimentare negativă V DD = -10V. [3]
Deși inițial mai simplu de construit, [4] logica PMOS a fost ulterior înlocuită de logica NMOS , care utilizează tranzistoare cu canal N și este mai rapidă. Circuitele integrate moderne, pe de altă parte, sunt realizate cu logică CMOS , care utilizează atât tranzistoare cu canal N, cât și tranzistoare cu canal P.
Porți logice
MOSFET de tip P sunt dispuse într-o așa-numită „rețea de pull-up” (în engleză pull-up network, PUN) între logica portului de ieșire și tensiunea de alimentare pozitivă, în timp ce un rezistor este plasat între ieșirea porții logice și tensiunea de alimentare negativă. Circuitul este proiectat în așa fel încât dacă ieșirea dorită este mare, atunci rețeaua va fi activă, creând o cale de curent între sursa pozitivă și ieșirea.
Porturile PMOS au aceeași poziționare ca porțile NMOS dacă tensiunile de alimentare sunt inversate. [4] Prin urmare, pentru o logică activă , legile lui De Morgan arată că o poartă NOR PMOS are aceeași structură ca o poartă NAND NMOS (și invers).
 Invertor PMOS cu rezistor de sarcină |  NOR poartă cu un rezistor de sarcină |
Notă
- ^ (EN) Microwave Engineering: Concepts and Fundamentals , 2014, p. 629. Adus 14 august 2019 .
- ^ ( ES ) Fairchild, CMOS, Familia Logică Ideală ( PDF ), ianuarie 1983, p. 6. Accesat la 14 august 2019 (arhivat din original la 9 ianuarie 2015) .
- ^ (EN) Foaie de date Intel 4004 (PDF), 1987, p. 7. Accesat la 14 august 2019 .
- ^ a b ( EN ) Microelectronic Device Data Handbook ( PDF ), NPC 275-1, NASA / ARINC Research Corporation, august 1966, pp. 2-51. Adus pe 14 august 2019 .
Bibliografie
- John JG Savard, din ce calculatoare sunt fabricate , la quadibloc.com . Adus pe 14 august 2019 (depus de „url original 2 iulie 2018).
