CMOSBios

Complementary metal-oxide-semiconductor o CMOS es una de las familias lógicas empleadas en la fabricación de circuitos integrados. Su principal característica consiste en la utilización conjunta de transistores de tipo pMOS y tipo nMOS configurados de tal forma que, en estado de reposo, el consumo de energía es únicamente el debido a las corrientes parásitas.

En la actualidad, la mayoría delos circuitos integrados que se fabrican utilizan la tecnología CMOS. Esto incluye microprocesadores, memorias, procesadores digitales de señales y muchos otros tipos de circuitos integrados digitales cuyo consumo es considerablemente bajo.
Índice

1 Principio de funcionamiento
2 Ventajas e inconvenientes
2.1 Ventajas
2.2 Inconvenientes
3 Historia
4 CMOSanalógicos
4.1 Alta impedancia de entrada
4.2 Baja resistencia de canal
5 CMOS y bipolar
6 Problemas
6.1 Sensibilidad a las cargas estáticas
6.2 Latch-up
6.3 Resistencia a la radiación
7 Referencias
8 Enlaces externos

Principio de funcionamiento
Inversor estático CMOS.

En un circuito CMOS, la función lógica a sintetizar seimplementa por duplicado mediante dos circuitos: uno basado exclusivamente en transistores pMOS (circuito de pull-up), y otro basado exclusivamente en transistores nMOS (circuito de pull-down). El circuito pMOS es empleado para propagar el valor binario 1 (pull-up), y el circuito nMOS para propagar el valor binario 0 (pull-down). Véase la figura. Representa una puerta lógica NOT o inversor.

Cuandola entrada es 1, el transistor nMOS no está en estado de conducción. Al estar su drenador conectado a la alimentación (1), el valor 1 no se propaga al drenador y por lo tanto a la salida de la puerta lógica. El transistor pMOS, por el contrario, está en estado de conducción y es el que propaga un '0' a la salida.
Cuando la entrada es 0, el transistor pMOS no está en estado de conducción. Alestar su fuente conectada a tierra (0), el valor 0 se propaga al drenador y por lo tanto a la salida de la puerta lógica. El transistor nMOS, por el contrario, está en estado de conducción y es el que propaga un '1' a la salida.

Otra de las características importantes de los circuitos CMOS es que son regenerativos: una señal degradada que acometa una puerta lógica CMOS se verá restaurada a suvalor lógico inicial 0 ó 1, siempre y cuando aún esté dentro de los márgenes de ruido que el circuito pueda tolerar.
Ventajas e inconvenientes
Ventajas

La familia lógica tiene una serie de ventajas que la hacen superior a otras en la fabricación de circuitos integrados digitales:

El bajo consumo de potencia estática, gracias a la alta impedancia de entrada de los transistores de tipoMOSFET y a que, en estado de reposo, un circuito CMOS sólo experimentará corrientes parásitas. Esto es debido a que en ninguno de los dos estados lógicos existe un camino directo entre la fuente de alimentación y el terminal de tierra, o lo que es lo mismo, uno de los dos transistores que forman el inversor CMOS básico se encuentra en la región de corte en estado estacionario.
Gracias a sucarácter regenerativo, los circuitos CMOS son robustos frente a ruido o degradación de señal debido a la impedancia del metal de interconexión.
Los circuitos CMOS son sencillos de diseñar.
La tecnología de fabricación está muy desarrollada, y es posible conseguir densidades de integración muy altas a un precio mucho menor que otras tecnologías.

Inconvenientes

Algunos de los inconvenientesson los siguientes:

Debido al carácter capacitivo de los transistores MOSFET, y al hecho de que estos son empleados por duplicado en parejas nMOS-pMOS, la velocidad de los circuitos CMOS es comparativamente menor que la de otras familias lógicas.
Son vulnerables a latch-up: Consiste en la existencia de un tiristor parásito en la estructura CMOS que entra en conducción cuando la...