સીએમઓએસ ટેકનોલોજીનો પરિચય
2024-07-09 6618

ડિજિટલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સના ઉત્ક્રાંતિને પૂરક મેટલ- ox કસાઈડ-સેમિકન્ડક્ટર (સીએમઓએસ) તકનીકના વિકાસ દ્વારા આકાર આપવામાં આવ્યો છે.ઝડપી પ્રક્રિયા ગતિ અને વધુ કાર્યક્ષમ વીજ વપરાશની જરૂરિયાતના જવાબમાં ઉદભવ, સીએમઓએસ ટેકનોલોજીએ પાવર અને સિગ્નલ અખંડિતતાના સંચાલન માટે તેના નવીન અભિગમ સાથે સર્કિટ ડિઝાઇનમાં ક્રાંતિ લાવી છે.દ્વિધ્રુવી જંકશન ટ્રાંઝિસ્ટર (બીજેટી) ઉપકરણોથી વિપરીત, જે વર્તમાન પ્રવાહ પર આધારિત છે, સીએમઓએસ ઉપકરણો વોલ્ટેજ-નિયંત્રિત મિકેનિઝમ્સનો ઉપયોગ કરે છે જે ગેટ વર્તમાનને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે, ત્યાં પાવર લોસને ઘટાડે છે.આ તકનીકીએ પ્રથમ વખત 1970 ના દાયકામાં ગ્રાહક ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં ટ્રેક્શન મેળવ્યું હતું, જેમ કે ઇલેક્ટ્રોનિક ઘડિયાળો, પરંતુ તે 1980 ના દાયકામાં ખૂબ-મોટા પાયે એકીકરણ (વીએલએસઆઈ) નો આગમન હતો જેણે આધુનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં સીએમઓની સ્થિતિને ખરેખર સિમેન્ટ કરી હતી.એરાએ સીએમઓએસ ટેકનોલોજીમાં સર્કિટની વિશ્વસનીયતા, અવાજ પ્રતિકાર અને વિવિધ તાપમાન અને વોલ્ટેજમાં પ્રભાવને એકંદર ડિઝાઇન પ્રક્રિયાને સરળ બનાવતી જોયા.આ ઉન્નત્તિકરણો ફક્ત એક જ ચિપ પર ટ્રાંઝિસ્ટરની ગણતરીમાં હજારોથી લાખો સુધી વધ્યો જ નહીં, પરંતુ સીએમઓની કાર્યક્ષમતાને ડિજિટલ અને મિશ્ર-સિગ્નલ વીએલએસઆઈ ડિઝાઇન્સ સુધી પણ વિસ્તૃત કરી, તેની શ્રેષ્ઠ ગતિને કારણે ટ્રાંઝિસ્ટર-ટ્રાન્સસ્ટર લોજિક (ટીટીએલ) જેવી જૂની તકનીકીઓને આગળ વધારવી અનેનીચલા વોલ્ટેજ કામગીરી.

સૂચિ

સીએમઓએસ તકનીકની સમજ

ડિજિટલ સર્કિટ ડિઝાઇનને આગળ વધારવામાં પૂરક મેટલ- ox ક્સાઇડ-સેમિકન્ડક્ટર (સીએમઓએસ) તકનીકનો વિકાસ મોટો ભાગ રહ્યો છે.તે મુખ્યત્વે ઝડપી પ્રક્રિયા અને ઓછી energy ર્જા વપરાશની જરૂરિયાતને કારણે ઉભરી આવ્યું છે.બાયપોલર જંકશન ટ્રાંઝિસ્ટર (બીજેટી) ઉપકરણોથી વિપરીત, જે વર્તમાન પ્રવાહ પર આધારિત છે, સીએમઓએસ વોલ્ટેજ-નિયંત્રિત મિકેનિઝમ્સનો ઉપયોગ કરે છે.મુખ્ય તફાવત ગેટ પર વર્તમાનને ઘટાડવામાં મદદ કરે છે, પાવર લોસને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે.1970 ના દાયકામાં, સીએમઓનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ઇલેક્ટ્રોનિક ઘડિયાળો જેવા ગ્રાહક ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં થતો હતો.

1980 ના દાયકામાં લેન્ડસ્કેપ ખૂબ-મોટા-પાયે એકીકરણ (વીએલએસઆઈ) ટેકનોલોજીના આગમન સાથે બદલાઈ ગયું, જેણે ઘણા કારણોસર સીએમઓ અપનાવ્યું.સીએમઓ ઓછી શક્તિનો ઉપયોગ કરે છે, વધુ સારા અવાજ પ્રતિકાર આપે છે, અને વિવિધ તાપમાન અને વોલ્ટેજમાં સારું પ્રદર્શન કરે છે.તે સર્કિટ ડિઝાઇનને સરળ બનાવે છે જે વિશ્વસનીયતા અને સુગમતામાં વધારો કરે છે.આ સુવિધાઓએ સીએમઓએસ આધારિત ચિપ્સના એકીકરણ ઘનતામાં મોટો વધારો કરવાની મંજૂરી આપી, હજારોથી ચિપ દીઠ લાખો ટ્રાંઝિસ્ટર તરફ આગળ વધી.

આજે, સીએમઓ બંને ડિજિટલ અને મિશ્ર-સિગ્નલ વીએલએસઆઈ ડિઝાઇન્સ માટે ઉપયોગી છે, જે નીચલા વોલ્ટેજ પર તેની શ્રેષ્ઠ ગતિ અને કાર્યક્ષમતાને કારણે ટ્રાંઝિસ્ટર-ટ્રાંઝિસ્ટર લોજિક (ટીટીએલ) જેવી જૂની તકનીકીઓને આગળ ધપાવે છે.તેનો વ્યાપક ઉપયોગ આધુનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ પર સીએમઓએસની પરિવર્તનશીલ અસરને પ્રકાશિત કરે છે, જેનાથી તે રોજિંદા ગેજેટ્સથી લઈને અદ્યતન કોમ્પ્યુટેશનલ સિસ્ટમ્સ સુધીની દરેક વસ્તુ માટે ટેક ટેકનોલોજી બનાવે છે.

આકૃતિ 1: વિદ્યુત લાક્ષણિકતાઓને સંતુલિત કરવા માટે ઉપયોગ કરો

સી.એમ.ઓ.નો કાર્યકારી સિદ્ધાંત

પૂરક મેટલ- ox ક્સાઇડ-સેમિકન્ડક્ટર (સીએમઓએસ) ટેકનોલોજીનો મુખ્ય સિદ્ધાંત કાર્યક્ષમ તર્કશાસ્ત્ર સર્કિટ બનાવવા માટે એન-ટાઇપ અને પી-પ્રકાર ટ્રાંઝિસ્ટરની જોડીનો ઉપયોગ કરે છે.એક જ ઇનપુટ સિગ્નલ આ ટ્રાંઝિસ્ટર્સના સ્વિચિંગ વર્તનને નિયંત્રિત કરે છે, જ્યારે બીજાને બંધ કરતી વખતે એક ચાલુ કરે છે.આ ડિઝાઇન અન્ય સેમિકન્ડક્ટર તકનીકીઓમાં ઉપયોગમાં લેવાતા પરંપરાગત પુલ-અપ રેઝિસ્ટરની જરૂરિયાતને દૂર કરે છે, ડિઝાઇનને સરળ બનાવે છે અને energy ર્જા કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે.

સીએમઓએસ સેટઅપમાં, એન-ટાઇપ મોસ્ફેટ્સ (મેટલ- ox ક્સાઇડ-સેમિકન્ડક્ટર ફીલ્ડ-ઇફેક્ટ ટ્રાંઝિસ્ટર) લોજિક ગેટના આઉટપુટને નીચા વોલ્ટેજ સપ્લાય, સામાન્ય રીતે ગ્રાઉન્ડ (વીએસ) સાથે જોડતા પુલ-ડાઉન નેટવર્ક બનાવે છે.આ જૂની એનએમઓએસ લોજિક સર્કિટ્સમાં લોડ રેઝિસ્ટર્સને બદલે છે, જે વોલ્ટેજ સંક્રમણોના સંચાલન માટે ઓછા અસરકારક હતા અને પાવર લોસ માટે વધુ સંવેદનશીલ હતા.તેનાથી વિપરિત, પી-ટાઇપ મોસ્ફેટ્સ એક પુલ-અપ નેટવર્ક બનાવે છે જે આઉટપુટને ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સપ્લાય (વીડીડી) સાથે જોડે છે.આ ડ્યુઅલ-નેટવર્ક ગોઠવણી સુનિશ્ચિત કરે છે કે આપેલ ઇનપુટ માટે આઉટપુટ સ્થિર અને આગાહીપૂર્વક નિયંત્રિત થાય છે.

જ્યારે પી-પ્રકારનાં મોસ્ફેટનો ગેટ સક્રિય થાય છે, ત્યારે તે ચાલુ થાય છે જ્યારે અનુરૂપ એન-પ્રકારનાં મોસ્ફેટ સ્વિચ કરે છે, અને .લટું.આ ઇન્ટરપ્લે ફક્ત સર્કિટ આર્કિટેક્ચરને સરળ બનાવે છે, પરંતુ ઉપકરણની ઓપરેશનલ વિશ્વસનીયતા અને કાર્યક્ષમતાને પણ વધારે છે.સીએમઓએસ ટેકનોલોજી એવા વપરાશકર્તાઓ માટે ફાયદાકારક છે કે જેને વિશ્વાસપાત્ર અને કાર્યક્ષમ ઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ્સની જરૂર હોય.

આકૃતિ 2: સીએમઓએસ ટેકનો પરિચય

ઈન્વર્ટર

ઇન્વર્ટર ડિજિટલ સર્કિટ ડિઝાઇનમાં એક પ્રાથમિક તત્વ છે, ખાસ કરીને દ્વિસંગી અંકગણિત અને લોજિકલ કામગીરી માટે.મુખ્ય કાર્ય એ દ્વિસંગી તર્ક સ્તરની અંદર ઇનપુટ સિગ્નલને વિરુદ્ધ કરવાનું છે.સરળ શબ્દોમાં, '0' નીચા અથવા શૂન્ય વોલ્ટ માનવામાં આવે છે, અને '1' ઉચ્ચ અથવા વી વોલ્ટ છે.જ્યારે કોઈ ઇન્વર્ટર 0 વોલ્ટનું ઇનપુટ મેળવે છે, ત્યારે તે વી વોલ્ટને આઉટપુટ કરે છે, અને જ્યારે તે વી વોલ્ટ મેળવે છે, ત્યારે તે 0 વોલ્ટનું આઉટપુટ કરે છે.

સત્ય કોષ્ટક સામાન્ય રીતે તમામ સંભવિત ઇનપુટ્સ અને તેના અનુરૂપ આઉટપુટની સૂચિ દ્વારા ઇન્વર્ટરના કાર્યને દર્શાવે છે.આ કોષ્ટક સ્પષ્ટપણે બતાવે છે કે '0' નું ઇનપુટ '1' નું આઉટપુટ ઉત્પન્ન કરે છે, અને '1' ના ઇનપુટ '0' ના આઉટપુટમાં પરિણમે છે.કમ્પ્યુટિંગ અને ડિજિટલ સિસ્ટમોમાં લોજિકલ નિર્ણયો અને ડેટા પ્રોસેસિંગ માટે આ vers લટું પ્રક્રિયા જરૂરી છે.

વધુ જટિલ ડિજિટલ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા માટે ઇન્વર્ટરનું ઓપરેશન આવશ્યક છે.તે ઉચ્ચ-સ્તરના ગણતરીના કાર્યોની સરળ અમલને સક્ષમ કરે છે અને સર્કિટમાં અસરકારક રીતે ડેટા પ્રવાહને સંચાલિત કરવામાં મદદ કરે છે.

કોષ્ટક 1: ઇન્વર્ટર સત્ય કોષ્ટક

સીએમઓ ઇન્વર્ટર

સીએમઓએસ ઇન્વર્ટર એ ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં કાર્યક્ષમતાનું એક મોડેલ છે, જેમાં એનએમઓએસ અને પીએમઓએસ ટ્રાંઝિસ્ટર સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલા એક સરળ ડિઝાઇન દર્શાવવામાં આવ્યા છે.તેમના દરવાજા ઇનપુટ તરીકે જોડાયેલા છે, અને તેમના ગટર આઉટપુટ બનાવવા માટે જોડાયેલા છે.આ ગોઠવણી શક્તિના વિસર્જનને ઘટાડે છે, energy ર્જા કાર્યક્ષમતા માટે સર્કિટને izing પ્ટિમાઇઝ કરે છે.

જ્યારે ઇનપુટ સિગ્નલ high ંચું હોય (તર્કશાસ્ત્ર '1'), ત્યારે એનએમઓએસ ટ્રાંઝિસ્ટર ચાલુ થાય છે, વર્તમાનનું સંચાલન કરે છે અને આઉટપુટને નીચા રાજ્યમાં ખેંચે છે (તર્કશાસ્ત્ર '0').તે જ સમયે, પીએમઓએસ ટ્રાંઝિસ્ટર બંધ છે, આઉટપુટથી સકારાત્મક પુરવઠો અલગ કરે છે.તેનાથી વિપરિત, જ્યારે ઇનપુટ ઓછું હોય (તર્ક '0'), ત્યારે એનએમઓએસ ટ્રાંઝિસ્ટર બંધ થાય છે, અને પીએમઓએસ ટ્રાંઝિસ્ટર ચાલુ થાય છે, આઉટપુટને ઉચ્ચ રાજ્ય (તર્ક '1') તરફ દોરી જાય છે.

એનએમઓએસ અને પીએમઓએસ ટ્રાંઝિસ્ટર વચ્ચેનું આ સંકલન ઇનવર્ટરને ઇનપુટ વોલ્ટેજ વી ariat આયનો હોવા છતાં સ્થિર આઉટપુટ જાળવવાની મંજૂરી આપે છે.એક ટ્રાંઝિસ્ટર હંમેશાં બંધ હોય તે સુનિશ્ચિત કરીને, સીએમઓએસ ઇન્વર્ટર પાવરનું સંરક્ષણ કરે છે અને વીજ પુરવઠોથી જમીન પર સીધો વિદ્યુત માર્ગ અટકાવે છે.તે બિનજરૂરી પાવર ડ્રેઇનને રોકવામાં મદદ કરશે.આ ડ્યુઅલ-ટ્રાંઝિસ્ટર સેટઅપ ડિજિટલ સર્કિટરીમાં સીએમઓએસ ઇન્વર્ટરની પ્રાથમિક ભૂમિકાને વ્યાખ્યાયિત કરે છે, ન્યૂનતમ energy ર્જા વપરાશ અને ઉચ્ચ સિગ્નલ અખંડિતતા સાથે વિશ્વસનીય તર્કશાસ્ત્ર vers લટું પ્રદાન કરે છે.

આકૃતિ 3: સીએમઓએસ તર્ક દરવાજા

એનએમઓએસ ઇન્વર્ટર

એનએમઓએસ ઇન્વર્ટર સીધા અને કાર્યક્ષમ સેટઅપનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવ્યું છે.આ રૂપરેખાંકનમાં, ગેટ ઇનપુટ તરીકે સેવા આપે છે, ડ્રેઇન આઉટપુટ તરીકે કાર્ય કરે છે, અને સ્રોત અને સબસ્ટ્રેટ બંને ગ્રાઉન્ડ છે.આ ગોઠવણીનો મુખ્ય ભાગ એ વૃદ્ધિ-પ્રકાર એન-ચેનલ મોસ્ફેટ છે.યોગ્ય પક્ષપાતી સ્થાપિત કરવા માટે લોડ રેઝિસ્ટર દ્વારા ડ્રેઇન પર સકારાત્મક વોલ્ટેજ લાગુ પડે છે.

જ્યારે ગેટ ઇનપુટ ગ્રાઉન્ડ થાય છે, '0' તર્કનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, ત્યારે ગેટ પર કોઈ વોલ્ટેજ હાજર નથી.વોલ્ટેજનો આ અભાવ એક વાહક ચેનલને મોસ્ફેટમાં રચતા અટકાવે છે, તેને ઉચ્ચ પ્રતિકાર સાથે ખુલ્લો સર્કિટ બનાવે છે.પરિણામે, ડ્રેઇનથી સ્રોત તરફ ન્યૂનતમ પ્રવાહ વહે છે, જેના કારણે આઉટપુટ વોલ્ટેજ +વીની નજીક વધે છે, જે તર્ક '1' ને અનુરૂપ છે.જ્યારે ગેટ પર સકારાત્મક વોલ્ટેજ લાગુ પડે છે, ત્યારે તે ગેટ ox કસાઈડ ઇન્ટરફેસ તરફ ઇલેક્ટ્રોનને આકર્ષિત કરે છે, એન-પ્રકારની ચેનલ બનાવે છે.આ ચેનલ સ્રોત અને ડ્રેઇન વચ્ચેના પ્રતિકારને ઘટાડે છે, વર્તમાનને પ્રવાહ અને આઉટપુટ વોલ્ટેજને લગભગ ગ્રાઉન્ડ લેવલ અથવા તર્ક '0' પર છોડી દે છે.

આ ઓપરેશન એનએમઓએસ ઇન્વર્ટર અસરકારક પુલ-ડાઉન ડિવાઇસ તરીકે બતાવે છે, બાઈનરી સ્વિચિંગ કાર્યો માટે ઉપયોગી છે.તે ઓળખવામાં મદદરૂપ છે કે આ સેટઅપ 'ઓન' સ્થિતિમાં હોય ત્યારે વધુ શક્તિનો વપરાશ કરે છે.એનએમઓએસ ઇન્વર્ટર ડિઝાઇનમાં કી ઓપરેશનલ ટ્રેડ- lighting ફને પ્રકાશિત કરીને, જ્યારે ટ્રાંઝિસ્ટર સક્રિય હોય ત્યારે વીજ પુરવઠોથી જમીન પર વહેતા સતત વર્તમાન પ્રવાહથી વધતો જાય છે.

પીએમઓ ઇન્વર્ટર

આકૃતિ 4: સીએમઓએસ આઇસીએસ બેઝિક્સ

પીએમઓએસ ઇન્વર્ટર એનએમઓએસ ઇન્વર્ટરની જેમ જ રચાયેલ છે પરંતુ વિપરીત વિદ્યુત જોડાણો સાથે.આ સેટઅપમાં, પીએમઓએસ ટ્રાંઝિસ્ટરનો ઉપયોગ સબસ્ટ્રેટ અને સ્રોત બંને પર લાગુ સકારાત્મક વોલ્ટેજ સાથે થાય છે, જ્યારે લોડ રેઝિસ્ટર જમીન સાથે જોડાયેલ છે.

જ્યારે ઇનપુટ વોલ્ટેજ +વી (તર્કશાસ્ત્ર '1') પર વધારે હોય છે, ત્યારે ગેટ-ટુ-સોર્સ વોલ્ટેજ શૂન્ય થઈ જાય છે, ટ્રાંઝિસ્ટરને 'બંધ' ફેરવી દે છે.આ સ્રોત અને ડ્રેઇન વચ્ચે resistance ંચા પ્રતિકાર માર્ગ બનાવે છે, આઉટપુટ વોલ્ટેજને તર્ક '0' પર નીચું રાખે છે.

જ્યારે ઇનપુટ 0 વોલ્ટ (તર્કશાસ્ત્ર '0') પર હોય છે, ત્યારે ગેટ-ટુ-સોર્સ વોલ્ટેજ સ્રોતની તુલનામાં નકારાત્મક બને છે.આ નકારાત્મક વોલ્ટેજ ગેટ કેપેસિટરને ચાર્જ કરે છે, સેમિકન્ડક્ટર સપાટીને એન-ટાઇપથી પી-પ્રકાર સુધી ver ંધું કરે છે, અને વાહક ચેનલ બનાવે છે.આ ચેનલ સ્રોત અને ડ્રેઇન વચ્ચેના પ્રતિકારને તીવ્ર ઘટાડે છે, જે વર્તમાનને સ્રોતથી ડ્રેઇન સુધી મુક્તપણે વહેવા દે છે.પરિણામે, આઉટપુટ વોલ્ટેજ સપ્લાય વોલ્ટેજ +વીની નજીક વધે છે, જે તર્ક '1' ને અનુરૂપ છે.

આ રીતે, પીએમઓએસ ટ્રાંઝિસ્ટર એક પુલ-અપ ડિવાઇસ તરીકે કાર્ય કરે છે, જે સક્રિય થાય ત્યારે સકારાત્મક સપ્લાય વોલ્ટેજ માટે નીચા પ્રતિકાર માર્ગ પ્રદાન કરે છે.આ પીએમઓ ઇન્વર્ટરને સ્થિર અને વિશ્વસનીય તર્કશાસ્ત્ર vers લટું બનાવવામાં પ્રાથમિક ઘટક બનાવે છે.તે સુનિશ્ચિત કરે છે કે જ્યારે જરૂરી હોય ત્યારે આઉટપુટ state ંચી સ્થિતિમાં મજબૂત રીતે ચલાવવામાં આવે છે.

સી.એમ.ઓ.

આકૃતિ 5: સીએમઓએસ ગેટનો ક્રોસ સેક્શન

સીએમઓએસ ચિપ એનએમઓએસ અને પીએમઓએસ ટ્રાંઝિસ્ટર એક જ સિલિકોન સબસ્ટ્રેટ પર જોડે છે, જે કોમ્પેક્ટ અને કાર્યક્ષમ ઇન્વર્ટર સર્કિટ બનાવે છે.આ સેટઅપનો ક્રોસ-સેક્શન જોવું એ આ ટ્રાંઝિસ્ટરની વ્યૂહાત્મક પ્લેસમેન્ટ બતાવે છે, કાર્યક્ષમતાને optim પ્ટિમાઇઝ કરે છે અને વિદ્યુત દખલ ઘટાડે છે.

પીએમઓએસ ટ્રાંઝિસ્ટર એન-ટાઇપ સબસ્ટ્રેટમાં જડિત છે, જ્યારે એનએમઓએસ ટ્રાંઝિસ્ટર પી-વેલ તરીકે ઓળખાતા અલગ પી-પ્રકારનાં ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે.આ ગોઠવણી સુનિશ્ચિત કરે છે કે દરેક ટ્રાંઝિસ્ટર શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓમાં કાર્ય કરે છે.પી-વેલ એનએમઓએસ ટ્રાંઝિસ્ટર માટે ઓપરેશનલ મેદાન તરીકે કાર્ય કરે છે અને દખલને અટકાવે છે, એનએમઓએસ અને પીએમઓએસ ટ્રાંઝિસ્ટરના વિદ્યુત માર્ગોને અલગ કરે છે.આ એકલતા સિગ્નલ અખંડિતતા અને એકંદર સીએમઓએસ સર્કિટ પ્રદર્શનને જાળવવા માટે મદદરૂપ છે.

આ રૂપરેખાંકન ચિપને ઝડપથી અને વિશ્વસનીય રીતે ઉચ્ચ અને નીચા તર્કશાસ્ત્રની સ્થિતિ વચ્ચે સ્વિચ કરવાની મંજૂરી આપે છે.એક એકમમાં બંને પ્રકારના ટ્રાંઝિસ્ટરને એકીકૃત કરીને, સીએમઓએસ ડિઝાઇન તેમની વિદ્યુત લાક્ષણિકતાઓને સંતુલિત કરે છે, જે વધુ સ્થિર અને કાર્યક્ષમ સર્કિટ કામગીરી તરફ દોરી જાય છે.આ એકીકરણ કદ ઘટાડે છે અને આધુનિક ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોની કામગીરીમાં સુધારો કરે છે, સીએમઓએસ ટેકનોલોજી પાછળના અદ્યતન એન્જિનિયરિંગનું પ્રદર્શન કરે છે.

સીએમઓએસ ઇન્વર્ટરનું પાવર વિસર્જન

સીએમઓએસ તકનીકની મુખ્ય લાક્ષણિકતા એ પાવર ડિસીપિશનમાં તેની કાર્યક્ષમતા છે, ખાસ કરીને સ્થિર અથવા નિષ્ક્રિય સ્થિતિમાં.જ્યારે નિષ્ક્રિય થાય છે, ત્યારે સીએમઓએસ ઇન્વર્ટર ખૂબ ઓછી શક્તિ દોરે છે કારણ કે "બંધ" ટ્રાંઝિસ્ટર ફક્ત ન્યૂનતમ પ્રવાહ લિક કરે છે.આ અસરકારકતા energy ર્જા કચરો જાળવવા અને પોર્ટેબલ ડિવાઇસીસના બેટરી જીવનને વધારવા માટે મદદરૂપ છે.

આકૃતિ 6: સીએમઓએસ સેન્સર- industrial દ્યોગિક કેમેરા માટે

ગતિશીલ કામગીરી દરમિયાન, જ્યારે ઇન્વર્ટર સ્વિચ કરે છે, ત્યારે પાવર ડિસીપિશન અસ્થાયી રૂપે વધે છે.આ સ્પાઇક થાય છે કારણ કે, ટૂંકા ક્ષણ માટે, એનએમઓએસ અને પીએમઓએસ બંને ટ્રાંઝિસ્ટર આંશિક રીતે ચાલુ છે, જે સપ્લાય વોલ્ટેજથી જમીન પર વર્તમાન પ્રવાહ માટે ટૂંકા ગાળાના સીધા માર્ગ બનાવે છે.આ ક્ષણિક વધારો હોવા છતાં, સીએમઓએસ ઇન્વર્ટરનો એકંદર સરેરાશ વીજ વપરાશ ટ્રાંઝિસ્ટર-ટ્રાંઝિસ્ટર લોજિક (ટીટીએલ) જેવી જૂની તકનીકીઓ કરતા ઘણો ઓછો રહે છે.

વિવિધ ઓપરેશનલ મોડ્સમાં આ ઓછા પાવર વપરાશ સીએમઓએસ સર્કિટ્સની energy ર્જા કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરે છે.મોબાઇલ ઉપકરણો અને અન્ય બેટરી સંચાલિત તકનીકીઓ જેવા પાવર ઉપલબ્ધતા મર્યાદિત હોય ત્યાં એપ્લિકેશનો માટે તેને આદર્શ બનાવવું.

સીએમઓએસ ઇન્વર્ટરનો નીચા સ્થિર-રાજ્ય પાવર ડ્રો ઓછી ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે જે ઉપકરણના ઘટકો પર થર્મલ તણાવ ઘટાડે છે.આ ઓછી ગરમીનું ઉત્પાદન ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોની આયુષ્ય લંબાવી શકે છે, સીએમઓએસ તકનીકને વધુ ટકાઉ અને ખર્ચ-અસરકારક ઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ્સની રચનામાં મુખ્ય પરિબળ બનાવે છે.

સીએમઓએસ ઇન્વર્ટરની ડીસી વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફર લાક્ષણિકતા

આકૃતિ 7: પાવર અને ગતિ કાર્યક્ષમતા માટે સર્કિટ્સને optim પ્ટિમાઇઝ કરો

સીએમઓએસ ઇન્વર્ટરનું ડીસી વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફર લાક્ષણિકતા (વીટીસી) એ તેના વર્તનને સમજવા માટેનું એક પ્રાથમિક સાધન છે.તે સ્થિર (નોન-સ્વિચિંગ) શરતોમાં ઇનપુટ અને આઉટપુટ વોલ્ટેજ વચ્ચેનો સંબંધ બતાવે છે, વિવિધ ઇનપુટ સ્તરો પર ઇન્વર્ટરના પ્રભાવનો સ્પષ્ટ દૃષ્ટિકોણ પ્રદાન કરે છે.

સારી રીતે ડિઝાઇન કરેલા સીએમઓએસ ઇન્વર્ટરમાં, જ્યાં એનએમઓ અને પીએમઓએસ ટ્રાંઝિસ્ટર સંતુલિત છે, વીટીસી લગભગ આદર્શ છે.તે સપ્રમાણ છે અને વિશિષ્ટ ઇનપુટ વોલ્ટેજ થ્રેશોલ્ડ પર ઉચ્ચ અને નીચા આઉટપુટ વોલ્ટેજ વચ્ચે તીવ્ર સંક્રમણ છે.આ થ્રેશોલ્ડ એ બિંદુ છે જ્યાં ઇન્વર્ટર એક તર્ક રાજ્યથી બીજામાં ફેરવે છે, ઝડપથી તર્ક '1' થી '0' માં બદલાઈ જાય છે અને .લટું.

ડિજિટલ સર્કિટ્સની operational પરેશનલ વોલ્ટેજ રેન્જ નક્કી કરવા માટે વીટીસીની ચોકસાઈ મદદરૂપ છે.તે ચોક્કસ બિંદુઓને ઓળખે છે જ્યાં આઉટપુટ રાજ્યોમાં પરિવર્તન લાવશે, તે સુનિશ્ચિત કરે છે કે તર્કશાસ્ત્ર સંકેતો સ્પષ્ટ અને સુસંગત છે, અને વોલ્ટેજ વી ariat આયનોને કારણે ભૂલોનું જોખમ ઘટાડે છે.

સી.એમ.ઓ. ટેકનોલોજીના ફાયદા

સીએમઓએસ ટેકનોલોજી ઓછી સ્થિર વીજ વપરાશ પ્રદાન કરે છે.ઇલેક્ટ્રોનિક એપ્લિકેશનો માટે તેને વધુ ઉપયોગી બનાવે છે, ખાસ કરીને બેટરી સંચાલિત ઉપકરણોમાં, કારણ કે તે ફક્ત તર્કશાસ્ત્ર રાજ્ય વ્યવહાર દરમિયાન energy ર્જાનો ઉપયોગ કરે છે.

સીએમઓએસ સર્કિટ્સની રચના સ્વાભાવિક રીતે જટિલતાને સરળ બનાવે છે, એક ચિપ પર તર્કશાસ્ત્ર કાર્યોની કોમ્પેક્ટ, ઉચ્ચ-ઘનતાની ગોઠવણીને મંજૂરી આપે છે.આ સુવિધા માઇક્રોપ્રોસેસર્સ અને મેમરી ચિપ્સને વધારવા માટે જરૂરી છે, સિલિકોનના ભૌતિક કદને વિસ્તૃત કર્યા વિના ઓપરેશનલ ક્ષમતાઓમાં સુધારો.આ ઘનતા લાભ ટેક્નોલ min જી મિનિઆટ્યુરાઇઝેશન અને સિસ્ટમ એકીકરણમાં પ્રગતિને સરળ બનાવવા, એકમ ક્ષેત્ર દીઠ વધુ પ્રોસેસિંગ પાવરની મંજૂરી આપે છે.

સીએમઓએસ ટેક્નોલ .જીની ઉચ્ચ અવાજની પ્રતિરક્ષા દખલ ઘટાડે છે, ઇલેક્ટ્રોનિક અવાજથી ભરેલા વાતાવરણમાં સીએમઓએસ-આધારિત સિસ્ટમોના સ્થિર અને વિશ્વસનીય કામગીરીને સુનિશ્ચિત કરે છે.ઓછા વીજ વપરાશ, ઓછી જટિલતા અને મજબૂત અવાજની પ્રતિરક્ષા ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં પાયાના તકનીક તરીકે સીએમઓએસને મજબૂત બનાવે છે.તે સરળ સર્કિટ્સથી લઈને જટિલ ડિજિટલ કમ્પ્યુટિંગ આર્કિટેક્ચર્સ સુધીની વિશાળ શ્રેણીને ટેકો આપે છે.

આકૃતિ 8: સીએમઓએસ ટેકનોલોજી આકૃતિ

સીએમઓએસ ટેકનોલોજીની રીકેપ

સીએમઓએસ ટેકનોલોજી એ આધુનિક ડિજિટલ સર્કિટ ડિઝાઇનનો પાયાનો છે, જેમાં એક જ ચિપ પર એનએમઓએસ અને પીએમઓએસ ટ્રાંઝિસ્ટર બંનેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.આ ડ્યુઅલ-ટ્રાંઝિસ્ટર અભિગમ પૂરક સ્વિચિંગ દ્વારા કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરે છે અને વીજ વપરાશ ઘટાડે છે, જે આજના energy ર્જા-સભાન વિશ્વમાં ફાયદાકારક છે.

સીએમઓએસ સર્કિટ્સની તાકાત તેમની ઓછી શક્તિ આવશ્યકતાઓ અને ઉત્તમ અવાજની પ્રતિરક્ષામાંથી આવે છે.આ લક્ષણો વિશ્વસનીય અને જટિલ ડિજિટલ ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ બનાવવા માટે ઉપયોગી છે.સીએમઓએસ ટેકનોલોજી ઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમોની સ્થિરતા અને પ્રભાવમાં સુધારો કરીને ઇલેક્ટ્રિકલ દખલનો અસરકારક રીતે પ્રતિકાર કરે છે.

સીએમઓએસનો ઓછો સ્થિર વીજ વપરાશ અને વિશ્વસનીય કામગીરી તેને ઘણી એપ્લિકેશનો માટે પસંદગીની પસંદગી બનાવે છે.કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક્સથી લઈને હાઇ-એન્ડ કમ્પ્યુટિંગ સિસ્ટમ્સ સુધી, સીએમઓએસ ટેકનોલોજીની અનુકૂલનક્ષમતા અને કાર્યક્ષમતા ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગમાં નવીનતા ચલાવવાનું ચાલુ રાખે છે.તેનો વ્યાપક ઉપયોગ ડિજિટલ તકનીકને આગળ વધારવામાં તેના મહત્વને પ્રકાશિત કરે છે.

અંત

સીએમઓએસ ટેકનોલોજી ડિજિટલ સર્કિટ ડિઝાઇનના ક્ષેત્રમાં નવીનતાના પેરાગોન તરીકે stands ભી છે, જે સતત મૂળભૂત ગેજેટ્સથી જટિલ કોમ્પ્યુટેશનલ સિસ્ટમ્સ સુધી ઇલેક્ટ્રોનિક્સની પ્રગતિને ચલાવે છે.એક જ ચિપ પર એનએમઓ અને પીએમઓનું ડ્યુઅલ ટ્રાંઝિસ્ટર સેટઅપ કાર્યક્ષમ સ્વિચિંગ, ન્યૂનતમ પાવર ડિસીપિશન અને અવાજની પ્રતિરક્ષા માટે ઉચ્ચ ડિગ્રી માટે મંજૂરી આપે છે, જે સીએમઓને ગા ense, સંકલિત સર્કિટ્સના નિર્માણમાં ઉપયોગી બનાવે છે.પોર્ટેબલ, બેટરી સંચાલિત ઉપકરણોના યુગમાં કામગીરી બલિદાન આપ્યા વિના વીજ વપરાશ ઘટાડવાનું સાબિત થયું છે.વિવિધ ઓપરેશનલ અને પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓને નિયંત્રિત કરવામાં સીએમઓએસ તકનીકની મજબૂતાઈએ અસંખ્ય ડોમેન્સમાં તેની એપ્લિકેશનોને વિસ્તૃત કરી છે.જેમ જેમ તે વિકસિત થવાનું ચાલુ રાખે છે, સીએમઓએસ તકનીક ઇલેક્ટ્રોનિક ડિઝાઇનના ભાવિ લેન્ડસ્કેપને આકાર આપવામાં મદદ કરી શકે છે.તે સુનિશ્ચિત કરે છે કે તકનીકી નવીનીકરણમાં આગળ રહે છે અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોમાં energy ર્જા કાર્યક્ષમતા અને લઘુચિત્રકરણ માટેની વધતી માંગને પહોંચી વળવાનું ચાલુ રાખે છે.

વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો [FAQ]

1. સીએમઓ ડિજિટલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં કેવી રીતે કાર્ય કરે છે?

પૂરક મેટલ- ide ક્સાઇડ-સેમિકન્ડક્ટર (સીએમઓએસ) તકનીક ડિજિટલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં ફાઉન્ડેશનલ છે, મુખ્યત્વે કારણ કે તે ઉપકરણોમાં વીજળીના પ્રવાહને અસરકારક રીતે નિયંત્રિત કરે છે.વ્યવહારમાં, સીએમઓએસ સર્કિટમાં બે પ્રકારના ટ્રાંઝિસ્ટર શામેલ છે: એનએમઓ અને પીએમઓ.આ સુનિશ્ચિત કરવા માટે ગોઠવવામાં આવે છે કે એક સમયે ફક્ત એક જ ટ્રાંઝિસ્ટર કરે છે, જે સર્કિટ દ્વારા વપરાશમાં લેવામાં આવતી energy ર્જાને તીવ્ર ઘટાડે છે.

જ્યારે સીએમઓએસ સર્કિટ કાર્યરત હોય, ત્યારે એક ટ્રાંઝિસ્ટર વર્તમાનને અવરોધે છે જ્યારે બીજો તેને પસાર થવા દે છે.ઉદાહરણ તરીકે, જો '1' (ઉચ્ચ વોલ્ટેજ) નું ડિજિટલ સિગ્નલ સીએમઓએસ ઇન્વર્ટરમાં ઇનપુટ છે, તો એનએમઓએસ ટ્રાંઝિસ્ટર ચાલુ કરે છે (આચરણો), અને પીએમઓ બંધ થાય છે (બ્લોક્સ વર્તમાન), ઓછા વોલ્ટેજ અથવા '0' માં પરિણમે છે.આઉટપુટ પર.તેનાથી વિપરિત, '0' નું ઇનપુટ પીએમઓ સક્રિય કરે છે અને એનએમઓને નિષ્ક્રિય કરે છે, પરિણામે ઉચ્ચ આઉટપુટ આવે છે.આ સ્વિચિંગ એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે ન્યૂનતમ શક્તિનો વ્યય થાય છે, સીએમઓએસ સ્માર્ટફોન અને કમ્પ્યુટર જેવા ઉપકરણો માટે આદર્શ બનાવે છે જ્યાં બેટરી કાર્યક્ષમતા જરૂરી છે.

2. મોસ્ફેટ અને સીએમઓ વચ્ચે શું તફાવત છે?

મોસ્ફેટ (મેટલ- ox ક્સાઇડ-સેમિકન્ડક્ટર ફીલ્ડ-ઇફેક્ટ ટ્રાંઝિસ્ટર) એ ઇલેક્ટ્રોનિક સિગ્નલોને બદલવા માટે વપરાયેલ એક પ્રકારનો ટ્રાંઝિસ્ટર છે.સીએમઓ, બીજી તરફ, એક તકનીકનો સંદર્ભ આપે છે જે ડિજિટલ લોજિક સર્કિટ્સ બનાવવા માટે બે પૂરક પ્રકારનાં એમઓએસએફઇટીએસ (એનએમઓ અને પીએમઓ) નો ઉપયોગ કરે છે.

પ્રાથમિક તફાવત તેમની એપ્લિકેશન અને કાર્યક્ષમતામાં રહેલો છે.એક જ મોસ્ફેટ સ્વિચ તરીકે કાર્ય કરી શકે છે અથવા સંકેતોને વિસ્તૃત કરી શકે છે, જેને શક્તિનો સતત પ્રવાહ જરૂરી છે અને સંભવિત વધુ ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે.સીએમઓએસ, બંને એનએમઓ અને પીએમઓએસ ટ્રાંઝિસ્ટર એકીકૃત કરીને, એક અથવા બીજાનો ઉપયોગ કરીને, જરૂરી શક્તિ ઘટાડીને અને ઉત્પન્ન થતી ગરમી વચ્ચે વૈકલ્પિક.આ સીએમઓએસને આધુનિક ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો માટે વધુ યોગ્ય બનાવે છે જેને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને સઘનતાની જરૂર હોય છે.

3. જો તમે સીએમઓ સાફ કરો તો શું થાય છે?

કમ્પ્યુટર પર સીએમઓ સાફ કરવાથી BIOS (મૂળભૂત ઇનપુટ/આઉટપુટ સિસ્ટમ) સેટિંગ્સને તેમના ફેક્ટરી ડિફોલ્ટ પર ફરીથી સેટ કરે છે.આ ઘણીવાર હાર્ડવેર અથવા બૂટ સમસ્યાઓનું મુશ્કેલીનિવારણ કરવા માટે કરવામાં આવે છે જે ખોટી અથવા દૂષિત BIOS સેટિંગ્સને કારણે ઉદ્ભવી શકે છે.

સીએમઓ સાફ કરવા માટે, તમે સામાન્ય રીતે જમ્પરનો ઉપયોગ કરીને મધરબોર્ડ પર પિનની વિશિષ્ટ જોડી ટૂંકી કરો છો, અથવા થોડીવાર માટે સીએમઓએસ બેટરીને દૂર કરો છો.આ ક્રિયા BIOS માં અસ્થિર મેમરીને ફ્લશ કરે છે, બૂટ ઓર્ડર, સિસ્ટમ સમય અને હાર્ડવેર સેટિંગ્સ જેવા કોઈપણ રૂપરેખાંકનોને ભૂંસી નાખે છે.સીએમઓ સાફ કર્યા પછી, તમારે તમારી કમ્પ્યુટિંગ આવશ્યકતાઓ અથવા હાર્ડવેર સુસંગતતા અનુસાર BIOS સેટિંગ્સને ફરીથી ગોઠવવાની જરૂર પડી શકે છે.

4. સીએમઓએસને શું બદલશે?

જ્યારે સીએમઓએસ ટેકનોલોજી હજી પણ પ્રચલિત છે, ચાલુ સંશોધનનો હેતુ એવા વિકલ્પો વિકસિત કરવાનો છે જે સંભવિત રૂપે વધુ કાર્યક્ષમતા, ગતિ અને એકીકરણને તકનીકીના ભીંગડા તરીકે વધુ પ્રદાન કરી શકે છે.

ગ્રેફિન ટ્રાંઝિસ્ટરની શોધ તેમના અપવાદરૂપ વિદ્યુત ગુણધર્મો માટે કરવામાં આવી રહી છે, જેમ કે સિલિકોન કરતા વધારે ઇલેક્ટ્રોન ગતિશીલતા, જે ઝડપી પ્રક્રિયાની ગતિ તરફ દોરી શકે છે.

ક્વોન્ટમ બિટ્સનો ઉપયોગ કરે છે જે એક સાથે બહુવિધ રાજ્યોમાં અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે, વિશિષ્ટ ગણતરીઓ માટે ઘાતાંકીય ગતિ વધે છે.

સ્પિન્ટ્રોનિક્સ: ડેટાને એન્કોડ કરવા માટે, સંભવિત રૂપે વીજ વપરાશ ઘટાડવા અને ડેટા પ્રોસેસિંગ ક્ષમતાઓમાં વધારો કરવા માટે, તેમના ચાર્જને બદલે ઇલેક્ટ્રોનના સ્પિનનો ઉપયોગ કરે છે.

જ્યારે આ તકનીકીઓ આશાસ્પદ છે, સીએમઓથી ડિજિટલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં નવા ધોરણમાં સંક્રમણ કરવા માટે નવી મેન્યુફેક્ચરિંગ તકનીકીઓમાં તકનીકી પડકારો અને નોંધપાત્ર રોકાણોને દૂર કરવાની જરૂર પડશે.હમણાં સુધી, સીએમઓ તેની વિશ્વસનીયતા અને ખર્ચ-અસરકારકતાને કારણે ડિજિટલ સર્કિટ ડિઝાઇનમાં સૌથી વ્યવહારુ અને વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી તકનીક છે.