NMOS vs PMOS
FET (Field Effect Transistor) on jänniteohjattu laite, jossa sen nykyistä kantokykyä muutetaan soveltamalla elektronista kenttää. Yleisesti käytetty tyyppi FET on metallioksidipuolijohde FET (MOSFET). MOSFETiä käytetään laajalti integroiduissa piireissä ja suurten nopeuksien kytkentäsovelluksissa. MOSFET toimii indusoimalla johtava kanava kahden koskettimen välillä, joita kutsutaan lähteeksi ja viemäriksi, soveltamalla jännitettä oksidieristeiseen hilaelektrodiin. MOSFET: ää on kahta päätyyppiä, nimeltään nMOSFET (tunnetaan yleisesti nimellä NMOS) ja pMOSFET (tunnetaan yleisesti nimellä PMOS) kanavan läpi virtaavien kantoaaltotyyppien mukaan.
Mikä on NMOS?
Kuten aiemmin mainittiin, NMOS (nMOSFET) on eräänlainen MOSFET. NMOS-transistori koostuu n-tyyppisestä lähteestä ja viemäristä sekä p-tyyppisestä substraatista. Kun porttiin kohdistetaan jännite, rungon (p-tyypin substraatti) reiät ajetaan pois portista. Tämä mahdollistaa n-tyyppisen kanavan muodostamisen lähteen ja viemärin väliin ja elektronien kuljettaman virran lähteestä viemäriin indusoidun n-tyyppisen kanavan kautta. Loogisilla porteilla ja muilla digitaalisilla laitteilla, jotka on toteutettu NMOS: illa, sanotaan olevan NMOS-logiikka. NMOS: ssa on kolme toimintatilaa, joita kutsutaan raja-arvoksi, triodiksi ja kylläisyydeksi. NMOS-logiikka on helppo suunnitella ja valmistaa. Mutta piirit, joissa on NMOS-logiikkaportit, haihduttavat staattisen tehon, kun piiri on tyhjäkäynnillä, koska tasavirta kulkee logiikkaportin läpi, kun lähtö on matala.
Mikä on PMOS?
Kuten aiemmin mainittiin, PMOS (pMOSFET) on eräänlainen MOSFET. PMOS-transistori koostuu p-tyyppisestä lähteestä ja viemäristä sekä n-tyyppisestä substraatista. Kun lähteen ja portin väliin kohdistetaan positiivinen jännite (negatiivinen jännite portin ja lähteen välillä), lähteen ja viemärin väliin muodostuu p-tyyppinen kanava, jonka polaarisuus on vastakkainen. Virta kulkee rei'illä lähteestä viemäriin indusoidun p-tyyppisen kanavan kautta. Portilla oleva korkea jännite saa PMOS: n olemaan johtamatta, kun taas matala jännite portissa saa sen johtamaan. Sanotaan, että logiikkaporteilla ja muilla PMOS: lla toteutetuilla digitaalisilla laitteilla on PMOS-logiikka. PMOS-tekniikka on edullista ja sillä on hyvä melunkestävyys.
Mikä on ero NMOS: n ja PMOS: n välillä?
NMOS on rakennettu n-tyypin lähteellä ja viemärillä sekä p-tyyppisellä substraatilla, kun taas PMOS on rakennettu p-tyyppisellä lähteellä ja viemärillä sekä n-tyyppisellä alustalla. NMOS: ssa kantajat ovat elektroneja, kun taas PMOS: ssa kantajat ovat reikiä. Kun porttiin kytketään korkea jännite, NMOS johtaa, kun taas PMOS ei. Lisäksi, kun hilassa käytetään matalaa jännitettä, NMOS ei johda ja PMOS johtaa. NMOS: n katsotaan olevan nopeampi kuin PMOS, koska NMOS: n kantajat, jotka ovat elektroneja, kulkevat kaksi kertaa nopeammin kuin reiät, jotka ovat PMOS: n kantajia. Mutta PMOS-laitteet ovat immuuneempia melulle kuin NMOS-laitteet. Lisäksi NMOS-IC: t olisivat pienempiä kuin PMOS-IC: t (jotka antavat saman toiminnallisuuden), koska NMOS voi tarjota puolet PMOS: n tuottamasta impedanssista (jolla on sama geometria ja toimintaolosuhteet).
