Complementary metal oxide semi-conductor

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Sommaire

1 Technologie de fabrication de composant logique
2 Circuit spécialisé
3 Voir aussi
4 Liens externes

[modifier] 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.

schéma d'un inverseur CMOS

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:

table de vérité d'un inverseur
Entrée	Sortie
0	1
1	0

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).

[modifier] 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 qui se recharge 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.