當(dāng)前位置:首頁 > 百科知識(shí) > 電子工程 > 正文

CMOS 又名:互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體

CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor),互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體,電壓控制的一種放大器件,是組成CMOS數(shù)字集成電路的基本單元。

發(fā)展歷史

1963年,仙童半導(dǎo)體(Fairchild Semiconductor)的Frank Wanlass發(fā)明了CMOS電路。到了1968年,美國無線電公司(RCA)一個(gè)由亞伯·梅德溫(Albert Medwin)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出第一個(gè)CMOS集成電路(Integrated Circuit)。早期的CMOS元件雖然功率消耗比常見的晶體管-晶體管邏輯電路(Transistor-to-Transistor Logic, TTL)要來得低,但是因?yàn)椴僮魉俣容^慢的緣故,所以大多數(shù)應(yīng)用CMOS的場合都和降低功耗、延長電池使用時(shí)間有關(guān),例如電子表。不過經(jīng)過長期的研究與改良,今日的CMOS元件無論在使用的面積、操作的速度、耗損的功率,以及制造的成本上都比另外一種主流的半導(dǎo)體制程BJT(Bipolar Junction Transistor,雙載子晶體管)要有優(yōu)勢,很多在BJT無法實(shí)現(xiàn)或是實(shí)作成本太高的設(shè)計(jì),利用CMOS皆可順利的完成。早期分離式CMOS邏輯元件只有“4000系列”一種(RCA ''''''''COS/MOS''''''''制程),到了后來的“7400系列”時(shí),很多邏輯芯片已經(jīng)可以利用CMOS、NMOS,甚至是BiCMOS(雙載子互補(bǔ)式金氧半)制程實(shí)現(xiàn)。早期的CMOS元件和主要的競爭對手BJT相比,很容易受到靜電放電(ElectroStatic Discharge, ESD)的破壞。而新一代的CMOS芯片多半在輸出入接腳(I/O pin)和電源及接地端具備ESD保護(hù)電路,以避免內(nèi)部電路元件的閘極或是元件中的PN接面(PN-Junction)被ESD引起的大量電流燒毀。不過大多數(shù)芯片制造商仍然會(huì)特別警告使用者盡量使用防靜電的措施來避免超過ESD保護(hù)電路能處理的能量破壞半導(dǎo)體元件,例如安裝內(nèi)存模組到個(gè)人電腦上時(shí),通常會(huì)建議使用者配戴防靜電手環(huán)之類的設(shè)備。此外,早期的CMOS邏輯元件(如4000系列)的操作范圍可由3伏特至18伏特的直流電壓,所以CMOS元件的閘極使用鋁做為材料。而多年來大多數(shù)使用CMOS制造的邏輯芯片也多半在TTL標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的5伏特底下操作,直到1990年后,有越來越多低功耗的需求與訊號(hào)規(guī)格出現(xiàn),取代了雖然有著較簡單的訊號(hào)接口、但是功耗與速度跟不上時(shí)代需求的TTL。此外,隨著MOSFET元件的尺寸越做越小,閘極氧化層的厚度越來越薄,所能承受的閘極電壓也越來越低,有些最新的CMOS制程甚至已經(jīng)出現(xiàn)低于1伏特的操作電壓。這些改變不但讓CMOS芯片更進(jìn)一步降低功率消耗,也讓元件的性能越來越好。近代的CMOS閘極多半使用多晶硅制作。和金屬閘極比起來,多晶硅的優(yōu)點(diǎn)在于對溫度的忍受范圍較大,使得制造過程中,離子布值(ion implantation)后的退火(anneal)制程能更加成功。此外,更可以讓在定義閘極區(qū)域時(shí)使用自我校準(zhǔn)(self-align)的方式,這能讓閘極的面積縮小,進(jìn)一步降低雜散電容(stray capacitance)。2004年后,又有一些新的研究開始使用金屬閘極,不過大部分的制程還是以多晶硅閘極為主。關(guān)于閘極結(jié)構(gòu)的改良,還有很多研究集中在使用不同的閘極氧化層材料來取代二氧化硅,例如使用高介電系數(shù)介電材料(high-K dielectric),目的在于降低閘極漏電流(leakage current)。CMOS應(yīng)用一,計(jì)算機(jī)領(lǐng)域CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,本意是指互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體——一種大規(guī)模應(yīng)用于集成電路芯片制造的原料)是微機(jī)主板上的一塊可讀寫的RAM芯片,用來保存當(dāng)前系統(tǒng)的硬件配置和用戶對某些參數(shù)的設(shè)定。CMOS可由主板的電池供電,即使系統(tǒng)掉電,信息也不會(huì)丟失。CMOS ROM本身只是一塊存儲(chǔ)器,只有數(shù)據(jù)保存功能,而對CMOS中各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定要通過專門的程序。早期的CMOS設(shè)置程序駐留在軟盤上的(如IBM的PC/AT機(jī)型),使用很不方便?,F(xiàn)在多數(shù)廠家將CMOS設(shè)置程序做到了 BIOS芯片中,在開機(jī)時(shí)通過按下某個(gè)特定鍵就可進(jìn)入CMOS設(shè)置程序而非常方便地對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置,因此這種CMOS設(shè)置又通常被叫做BIOS設(shè)置。CMOS由PMOS管和NMOS管共同構(gòu)成,它的特點(diǎn)是低功耗。由于CMOS中一對MOS組成的門電路在瞬間要么PMOS導(dǎo)通、要么NMOS導(dǎo)通、要么都截至,比線性的三極管(BJT)效率要高得多,因此功耗很低,因此,計(jì)算機(jī)里一個(gè)紐扣電池就可以給它長時(shí)間地提供電力。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,CMOS常指保存計(jì)算機(jī)基本啟動(dòng)信息(如日期、時(shí)間、啟動(dòng)設(shè)置等)的芯片。有時(shí)人們會(huì)把CMOS和BIOS混稱,其實(shí)CMOS是CPU中的一塊只讀的ROM芯片,是用來保存BIOS的硬件配置和用戶對某些參數(shù)的設(shè)定。CMOS可由主板的電池供電,即使系統(tǒng)掉電,信息也不會(huì)丟失。早期的CMOS是一塊單獨(dú)的芯片MC146818A(DIP封裝),共有64個(gè)字節(jié)存放系統(tǒng)信息。386以后的微機(jī)一般將 MC146818A芯片集成到其它的IC芯片中(如82C206,PQFP封裝),586以后主板上更是將CMOS與系統(tǒng)實(shí)時(shí)時(shí)鐘和后備電池集成到一塊叫做DALLDA DS1287的芯片中。隨著微機(jī)的發(fā)展、可設(shè)置參數(shù)的增多,現(xiàn)在的CMOS RAM一般都有128字節(jié)及至256字節(jié)的容量。為保持兼容性,各BIOS廠商都將自己的BIOS中關(guān)于CMOS ROM的前64字節(jié)內(nèi)容的設(shè)置統(tǒng)一與MC146818A的CMOS ROM格式一致,而在擴(kuò)展出來的部分加入自己的特殊設(shè)置,所以不同廠家的BIOS芯片一般不能互換,即使是能互換的,互換后也要對CMOS信息重新設(shè)置以確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。

電腦CMOS簡介和發(fā)展

CMOS是Complementary Metal Oxide Semiconductor(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)的縮寫。它是指制造大規(guī)模集成電路芯片用的一種技術(shù)或用這種技術(shù)制造出來的芯片。是電腦主板上的一塊可讀寫的RAM芯片。因?yàn)榭勺x寫的特性,所以在電腦主板上用來保存BIOS設(shè)置完電腦硬件參數(shù)后的數(shù)據(jù),這個(gè)芯片僅僅是用來存放數(shù)據(jù)的。CMOS(本意是指互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體——一種大規(guī)模應(yīng)用于集成電路芯片制造的原料)是微機(jī)主板上的一塊可讀寫的RAM芯 片,用來保存當(dāng)前系統(tǒng)的硬件配置和用戶對某些參數(shù)的設(shè)定。CMOS可由主板的電池供電,即使系統(tǒng)掉電,信息也不會(huì)丟失。 CMOS RAM本身只是一塊存儲(chǔ)器,只有數(shù)據(jù)保存功能,而對CMOS中各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定要通過專門的程序。早期的CMOS設(shè)置程序駐留 在軟盤上的(如IBM的PC/AT機(jī)型),使用很不方便?,F(xiàn)在多數(shù)廠家將CMOS設(shè)置程序做到了BIOS芯片中,在開機(jī)時(shí)通過特定的按鍵 就可進(jìn)入CMOS設(shè)置程序方便地對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置,因此CMOS設(shè)置又被叫做BIOS設(shè)置。 早期的CMOS是一塊單獨(dú)的芯片MC146818A(DIP封裝),共有64個(gè)字節(jié)存放系統(tǒng)信息,見CMOS配置數(shù)據(jù)表。386以后的微機(jī)一般將 MC146818A芯片集成到其它的IC芯片中(如82C206,PQFP封裝),最新的一些586主板上更是將CMOS與系統(tǒng)實(shí)時(shí)時(shí)鐘和后備電池集 成到一塊叫做DALLDA DS1287的芯片中。隨著微機(jī)的發(fā)展、可設(shè)置參數(shù)的增多,現(xiàn)在的CMOS RAM一般都有128字節(jié)及至256字節(jié) 的容量。為保持兼容性,各BIOS廠商都將自己的BIOS中關(guān)于CMOS RAM的前64字節(jié)內(nèi)容的設(shè)置統(tǒng)一與MC146818A的CMOS RAM格式 一致,而在擴(kuò)展出來的部分加入自己的特殊設(shè)置,所以不同廠家的BIOS芯片一般不能互換,即使是能互換的,互換后也要對 CMOS信息重新設(shè)置以確保系統(tǒng)正常運(yùn)行. 你認(rèn)識(shí)主板上的BIOS芯片嗎? 介紹常見的BIOS芯片的識(shí)別 ROM BIOS是主板上存放微機(jī)基本輸入輸出程序的只讀存貯器,其功能是微機(jī)的上電自檢、開機(jī)引導(dǎo)、基本外設(shè)I/O和系統(tǒng)CMOS 設(shè)置。 主板上的ROM BIOS芯片是主板上唯一貼有標(biāo)簽的芯片,一般為雙排直插式封裝(DIP),上面印有“BIOS”字樣。雖然有些BIOS 芯片沒有明確印出“BIOS”,但憑借外貼的標(biāo)簽也能很容易地將它認(rèn)出。 586以前的BIOS多為可重寫EPROM芯片,上面的標(biāo)簽起著保護(hù)BIOS內(nèi)容的作用(紫外線照射會(huì)使EPROM內(nèi)容丟失),不能隨便撕下。 586以后的ROM BIOS多采用EEPROM(電可擦寫只讀ROM),通過跳線開關(guān)和系統(tǒng)配帶的驅(qū)動(dòng)程序盤,可以對EEPROM進(jìn)行重寫,方便 地實(shí)現(xiàn)BIOS升級。 常見的BIOS芯片有AMI、Award、Phoenix等,在芯片上都能見到廠商的標(biāo)記。現(xiàn)在的CMOS芯片通常都集成在主板的BIOS芯片里面(所以主板上一般看不到CMOS芯片,只能看到BIOS芯片! 平時(shí)說的BIOS設(shè)置和CMOS設(shè)置其實(shí)都是一回事,就是通過BIOS程序?qū)﹄娔X硬件進(jìn)行設(shè)置,設(shè)置好的參數(shù)放在CMOS芯片里面。但是CMOS芯片和BIOS芯片卻是完全不同的概念。

如何進(jìn)入電腦CMOS設(shè)置

如果是兼容臺(tái)式電腦,并且是Award、AMI、Phoenix公司的BIOS設(shè)置程序,那么開機(jī)后按Delete鍵或小鍵盤上的Del鍵就可以進(jìn)入CMOS設(shè)置界面。如果是品牌機(jī)(包括臺(tái)式電腦或筆記本電腦),如果按Delete不能進(jìn)入CMOS,那么就要看開機(jī)后電腦屏幕上的提示,一般是出現(xiàn)【Press XXX to Enter SETUP】,我們就按“XXX”鍵就可以進(jìn)入CMOS了。如果沒有如何提示,就要查看電腦的使用說明書。如果實(shí)在找不到,那么就試一試下面的這些品牌機(jī)常用的鍵:“F2”,“F10”,“F12”,“Ctrl+F10”,“Ctrl+Alt+F8”,“Ctrl+Alt+Esc”等。

電腦CMOS設(shè)置具體操作方法

一、進(jìn)入CMOS設(shè)置界面開啟計(jì)算機(jī)或重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)后,在屏幕顯示“Waiting……”時(shí),按下“Del”鍵就可以進(jìn)入CMOS的設(shè)置界面。要注意的是,如果按得太晚,計(jì)算機(jī)將會(huì)啟動(dòng)系統(tǒng),這時(shí)只有重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)了。大家可在開機(jī)后立刻按住Del鍵直到進(jìn)入CMOS。進(jìn)入后,你可以用方向鍵移動(dòng)光標(biāo)選擇CMOS設(shè)置界面上的選項(xiàng),然后按Enter進(jìn)入副選單。二、設(shè)置日期   我們可以通過修改CMOS設(shè)置來修改計(jì)算機(jī)時(shí)間。選擇第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)CMOS設(shè)定(Standard CMOS Setup),按Enter進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定界面,CMOS中的日期的格式為<星期><月份><日期><年份>,除星期是由計(jì)算機(jī)根據(jù)日期來計(jì)算以外,其它的可以依次移動(dòng)光標(biāo)用數(shù)字鍵輸入,如今天是6月1日,你可以將它改為6月2日。當(dāng)然,你也可以用Page   Up/Page Down來修改。   三、設(shè)置啟動(dòng)順序   如果我們要安裝新的操作系統(tǒng),一般情況下須將計(jì)算機(jī)的啟動(dòng)順序改為先由軟盤(A)啟動(dòng)或光盤(CD-ROM)啟動(dòng)。選擇CMOS主界面中的第二個(gè)選項(xiàng)BIOS特性設(shè)定(BIOS Features Setup),將光標(biāo)移到啟動(dòng)順序項(xiàng)(Boot Sequence),然后用PageUp或PageDown選擇修改,其中A表示從軟盤啟動(dòng),C表示從硬盤啟動(dòng),CD-ROM表示從光盤啟動(dòng),SCSI表示從SCSI設(shè)備啟動(dòng),啟動(dòng)順序按照它的排列來決定,誰在前,就從誰最先啟動(dòng)。如C:CDROM,A,表示最先從硬盤啟動(dòng),如果硬盤啟動(dòng)不了則從光盤啟動(dòng),如果硬盤和光盤都無法啟動(dòng)則從A盤啟動(dòng)。是不是很簡單^_^在BIOS特性設(shè)定中,還有幾個(gè)重要選項(xiàng)在這兒順便講一下:  ?、貿(mào)uick Power On Self   Test(快速開機(jī)自檢),當(dāng)電腦加電開機(jī)的時(shí)候,主板BIOS會(huì)執(zhí)行一連串的檢查測試,檢查的是系統(tǒng)和周邊設(shè)備。如果該項(xiàng)選擇了Enabled,則BIOS將精簡自檢的步驟,以加快開機(jī)的速度。  ?、贐oot Up Floppy   Seek(開機(jī)軟驅(qū)檢查),當(dāng)電腦加電開機(jī)時(shí),BIOS會(huì)檢查軟驅(qū)是否存在。選擇Enabled時(shí),如果BIOS不能檢查到軟驅(qū),則會(huì)提示軟驅(qū)錯(cuò)誤。選擇Disabled,BIOS將會(huì)跳過這項(xiàng)測試。  ?、跙oot UP NumLock   Status(啟動(dòng)數(shù)字鍵狀態(tài)),一般情況下,小鍵盤(鍵盤右部)是作為數(shù)字鍵用的(默認(rèn)為ON,啟用小鍵盤為數(shù)字鍵),如果有特殊需要,只要將ON改成OFF,小鍵盤就變?yōu)榉较蜴I。  ?、馨踩x擇(Security Option)   有兩個(gè)選項(xiàng),如果設(shè)置為Setup時(shí),開機(jī)時(shí)不需要密碼,進(jìn)入CMOS時(shí)就需要密碼(當(dāng)然事先要設(shè)置密碼)了,但只有超級用戶的密碼才能對CMOS的各種參數(shù)進(jìn)行更改,普通用戶的密碼不行。如果設(shè)為System時(shí),則開機(jī)時(shí)就需要密碼(超級用戶與普通用戶密碼都可以),到CMOS修改時(shí),也只有超級用戶的密碼才有修改權(quán)。   四、設(shè)置CPU   CPU作為電腦的核心,在CMOS中有專項(xiàng)的設(shè)置。在主界面中用方向鍵移動(dòng)到“<<<CPU PLUG & PLAY>>>”,此時(shí)我們就可以設(shè)置CPU的各種參數(shù)了。在“Adjust CPU Voltage”中,設(shè)置CPU的核心電壓。如果要更改此值,用方向鍵移動(dòng)到該項(xiàng)目,再用“Page UP/Page Down”或“+/-”來選擇合適的核心電壓。然后用方向鍵移到“CPU Speed”,再用“Page UP/Page Down”或“+/-”來選擇適用的倍頻與外頻。注意,如果沒有特殊需要,初學(xué)者最好不要隨便更改CPU相關(guān)選項(xiàng)!   五、設(shè)置密碼   CMOS中為用戶提供了兩種密碼設(shè)置,即超級用戶/普通用戶口令設(shè)定(SUPERVISOR/USER PASSWORD)??诹钤O(shè)定方式如下:   1.選擇主界面中的“SUPERVISOR PASSWORD”,按下Enter鍵后,出現(xiàn):Enter Password:(輸入口令),   2.你輸入的口令不能超過8個(gè)字符,屏幕不會(huì)顯示輸入的口令,輸入完成按Enter鍵。   3.這時(shí)出現(xiàn)讓你確認(rèn)口令:“Confirm Password”(確認(rèn)口令),輸入你剛才輸入的口令以確認(rèn),然后按Enter鍵,就設(shè)置好了。   普通用戶口令與其設(shè)置一樣,就不再多說了,如果您需要?jiǎng)h除您先前設(shè)定的口令,只需選擇此口令然后按Enter鍵即可(不要輸入任何字符),這樣你將刪除你先前的所設(shè)的口令了。超級用戶與普通用戶的密碼的區(qū)別在于進(jìn)入CMOS時(shí),輸入超級用戶的密碼可以對CMOS所有選項(xiàng)進(jìn)行修改,而普通用戶只能更改普通用戶密碼,而不能修改CMOS中的其它參數(shù),聯(lián)系在于當(dāng)安全選擇(Security   Option)設(shè)置為SYSTEM時(shí),輸入它們中任一個(gè)都可以開機(jī)。   六、設(shè)置硬盤參數(shù)   如果你要更換硬盤,安裝好硬盤后,你要在CMOS中對硬盤參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。CMOS中有自動(dòng)檢測硬盤參數(shù)的選項(xiàng)。在主界面中選擇“IDE HDD AUTO DETECTION”選項(xiàng),然后按Enter鍵,CMOS將自動(dòng)尋找硬盤參數(shù)并顯示在屏幕上,其中SIZE為硬盤容量,單位是MB;MODE為硬盤參數(shù),第1種為NORMAL,第2種為LBA,第3種為LARGE。我們在鍵盤上鍵入“Y”并回車確認(rèn)。   接著,系統(tǒng)檢測其余的三個(gè)IDE接口,如果檢測到就會(huì)顯示出來,你只要選擇就可以了。檢測以后,自動(dòng)回到主界面。這時(shí)硬盤的信息會(huì)被自動(dòng)寫入主界面的第一個(gè)選項(xiàng)——標(biāo)準(zhǔn)CMOS設(shè)定   (STANDARD CMOS SETUP)中。   七、保存設(shè)置   我們所做的修改工作都要保存才能生效,要不然就會(huì)前功盡棄。設(shè)置完成后,按ESC返回主界面,將光標(biāo)移動(dòng)到“SAVE & EXIT   SETUP”(存儲(chǔ)并結(jié)束設(shè)定)來保存(或按F10鍵),按Enter后,選擇“Y”,就OK了。

設(shè)置內(nèi)容

大致都包含如下可設(shè)置的內(nèi)容:   1.Standard CMOS Setup:標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置,包括日期,時(shí)間和軟、硬盤參數(shù)等。   2.BIOS Features Setup:設(shè)置一些系統(tǒng)選項(xiàng)。   3.Chipset Features Setup:主板芯片參數(shù)設(shè)置。   4.Power Management Setup:電源管理設(shè)置。   5.PnP/PCI Configuration Setup:即插即用及PCI插件參數(shù)設(shè)置。   6.Integrated Peripherals:整合外設(shè)的設(shè)置。   7.其他:硬盤自動(dòng)檢測,系統(tǒng)口令,加載缺省設(shè)置,退出等   微電子學(xué)中的CMOS概念:   CMOS,全稱Complementary Metal Oxide Semiconductor,即互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體,是一種大規(guī)模應(yīng)用于集成電路芯片制造的原料。采用CMOS技術(shù)可以將成對的金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)集成在一塊硅片上。該技術(shù)通常用于生產(chǎn)RAM和交換應(yīng)用系統(tǒng),在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域里通常指保存計(jì)算機(jī)基本啟動(dòng)信息(如日期、時(shí)間、啟動(dòng)設(shè)置等)的ROM芯片。   CMOS由PMOS管和NMOS管共同構(gòu)成,它的特點(diǎn)是低功耗。由于CMOS中一對MOS組成的門電路在瞬間要么PMOS導(dǎo)通、要么NMOS導(dǎo)通、要么都截至,比線性的三極管(BJT)效率要高得多,因此功耗很低。   二,數(shù)碼相機(jī)領(lǐng)域   CMOS制造工藝也被應(yīng)用于制作數(shù)碼影像器材的感光元件(常見的有TTL和CMOS),尤其是片幅規(guī)格較大的單反數(shù)碼相機(jī)。雖然在用途上與過去CMOS電路主要作為固件或計(jì)算工具的用途非常不同,但基本上它仍然是采取CMOS的工藝,只是將純粹邏輯運(yùn)算的功能轉(zhuǎn)變成接收外界光線后轉(zhuǎn)化為電能,再透過芯片上的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)將獲得的影像訊號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)輸出。   相對于其他邏輯系列,CMOS邏輯電路具有一下優(yōu)點(diǎn):   1、允許的電源電壓范圍寬,方便電源電路的設(shè)計(jì)   2、邏輯擺幅大,使電路抗干擾能力強(qiáng)   3、靜態(tài)功耗低   4、隔離柵結(jié)構(gòu)使CMOS期間的輸入電阻極大,從而使CMOS期間驅(qū)動(dòng)同類邏輯門的能力比其他系列強(qiáng)得多   三,媒介研究方法, CMOS 跨媒體優(yōu)化研究(Cross Media Optimization Study)   美國IAB 互動(dòng)廣告署 (Internet Advertising Bureau) 于2003年起聯(lián)合知名品牌廣告主、媒體、媒介代理等參與方,共同推動(dòng) XMOS 跨媒體優(yōu)化研究(Cross Media Optimization Study),吸引多芬、麥當(dāng)勞、福特、ING等眾多品牌參與,以及Google, Yahoo, AOL、MSN、cnet等媒體。   IAB 在英國、歐洲、澳大利亞等互聯(lián)網(wǎng)廣告較為成熟的國家同步推進(jìn),對于提高廣告投放ROI形成了非常有效的指導(dǎo)和幫助   調(diào)研公司 Dynamic Logic等也在美國市場推動(dòng)跨媒體研究,包含電視、互聯(lián)網(wǎng)、平媒、戶外等媒介評估 ,幫助廣告主優(yōu)化媒介、營銷方法。   四、CMOS集成電路介紹   自1958年美國德克薩斯儀器公司(TI)發(fā)明集成電路(IC)后,隨著硅平面技術(shù)的發(fā)展,二十世紀(jì)六十年代先后發(fā)明了雙極型和MOS型兩種重要的集成電路,它標(biāo)志著由電子管和晶體管制造電子整機(jī)的時(shí)代發(fā)生了量和質(zhì)的飛躍。   MOS是:金屬-氧化物-半導(dǎo)體(Metal-Oxide-Semiconductor)結(jié)構(gòu)的晶體管簡稱MOS晶體管,有P型MOS管和N型MOS管之分。由MOS管構(gòu)成的集成電路稱為MOS集成電路,而由PMOS管和NMOS管共同構(gòu)成的互補(bǔ)型MOS集成電路即為 CMOS-IC( Complementary MOS Integrated Circuit)。   目前數(shù)字集成電路按導(dǎo)電類型可分為雙極型集成電路(主要為TTL)和單極型集成電路(CMOS、NMOS、PMOS等)。CMOS電路的單門靜態(tài)功耗在毫微瓦(nw)數(shù)量級。   CMOS發(fā)展比TTL晚,但是以其較高的優(yōu)越性在很多場合逐漸取代了TTL。   以下比較兩者性能,大家就知道其原因了。   1.CMOS是場效應(yīng)管構(gòu)成,TTL為雙極晶體管構(gòu)成   2.CMOS的邏輯電平范圍比較大(5~15V),TTL只能在5V下工作   3.CMOS的高低電平之間相差比較大、抗干擾性強(qiáng),TTL則相差小,抗干擾能力差   4.CMOS功耗很小,TTL功耗較大(1~5mA/門)   5.CMOS的工作頻率較TTL略低,但是高速CMOS速度與TTL差不多相當(dāng)。   集成電路中詳細(xì)信息:   1,TTL電平:   輸出高電平>2.4V,輸出低電平<0.4V。在室溫下,一般輸出高電平是3.5V,輸出低電平是0.2V。最小輸入高電平和低電平:輸入高電平>=2.0V,輸入低電平<=0.8V,噪聲容限是0.4V。   2,CMOS電平:   1邏輯電平電壓接近于電源電壓,0邏輯電平接近于0V。而且具有很寬的噪聲容限。   3,電平轉(zhuǎn)換電路:   因?yàn)門TL和CMOS的高低電平的值不一樣(ttl 5v<==>cmos 3.3v),所以互相連接時(shí)需要電平的轉(zhuǎn)換:就是用兩個(gè)電阻對電平分壓,沒有什么高深的東西。   4,驅(qū)動(dòng)門電路   OC門,即集電極開路門電路,OD門,即漏極開路門電路,必須外接上拉電阻和電源才能將開關(guān)電平作為高低電平用。否則它一般只作為開關(guān)大電壓和大電流負(fù)載,所以又叫做驅(qū)動(dòng)門電路。   5,TTL和CMOS電路比較:   1)TTL電路是電流控制器件,而CMOS電路是電壓控制器件。   2)TTL電路的速度快,傳輸延遲時(shí)間短(5-10ns),但是功耗大。   CMOS電路的速度慢,傳輸延遲時(shí)間長(25-50ns),但功耗低。   CMOS電路本身的功耗與輸入信號(hào)的脈沖頻率有關(guān),頻率越高,芯片集越熱,這是正?,F(xiàn)象。   3)CMOS電路的鎖定效應(yīng):   CMOS電路由于輸入太大的電流,內(nèi)部的電流急劇增大,除非切斷電源,電流一直在增大。這種效應(yīng)就是鎖定效應(yīng)。當(dāng)產(chǎn)生鎖定效應(yīng)時(shí),CMOS的內(nèi)部電流能達(dá)到40mA以上,很容易燒毀芯片。   防御措施:   1)在輸入端和輸出端加鉗位電路,使輸入和輸出不超過不超過規(guī)定電壓。   2)芯片的電源輸入端加去耦電路,防止VDD端出現(xiàn)瞬間的高壓。   3)在VDD和外電源之間加線流電阻,即使有大的電流也不讓它進(jìn)去。   4)當(dāng)系統(tǒng)由幾個(gè)電源分別供電時(shí),開關(guān)要按下列順序:開啟時(shí),先開啟CMOS電路得電源,再開啟輸入信號(hào)和負(fù)載的電源;關(guān)閉時(shí),先關(guān)閉輸入信號(hào)和負(fù)載的電源,再關(guān)閉CMOS電路的電源。   6,CMOS電路的使用注意事項(xiàng)   1)CMOS電路時(shí)電壓控制器件,它的輸入總抗很大,對干擾信號(hào)的捕捉能力很強(qiáng)。所以,不用的管腳不要懸空,要接上拉電阻或者下拉電阻,給它一個(gè)恒定的電平。   2)輸入端接低內(nèi)組的信號(hào)源時(shí),要在輸入端和信號(hào)源之間要串聯(lián)限流電阻,使輸入的   電流限制在1mA之內(nèi)。   3)當(dāng)接長信號(hào)傳輸線時(shí),在CMOS電路端接匹配電阻。   4)當(dāng)輸入端接大電容時(shí),應(yīng)該在輸入端和電容間接保護(hù)電阻。電阻值為R=V0/1mA.V0是外界電容上的電壓。   5)CMOS的輸入電流超過1mA,就有可能燒壞CMOS。   7,TTL門電路中輸入端負(fù)載特性(輸入端帶電阻特殊情況的處理):   1)懸空時(shí)相當(dāng)于輸入端接高電平。因?yàn)檫@時(shí)可以看作是輸入端接一個(gè)無窮大的電阻。   2)在門電路輸入端串聯(lián)10K電阻后再輸入低電平,輸入端出呈現(xiàn)的是高電平而不是低電平。因?yàn)橛蒚TL門電路的輸入端負(fù)載特性可知,只有在輸入端接的串聯(lián)電阻小于910歐時(shí),它輸入來的低電平信號(hào)才能被門電路識(shí)別出來,串聯(lián)電阻再大的話輸入端就一直呈現(xiàn)高電平。這個(gè)一定要注意。CMOS門電路就不用考慮這些了。   8,TTL和CMOS電路的輸出處理   TTL電路有集電極開路OC門,MOS管也有和集電極對應(yīng)的漏極開路的OD門,它的輸出就叫做開漏輸出。OC門在截止時(shí)有漏電流輸出,那就是漏電流,為什么有漏電流呢?那是因?yàn)楫?dāng)三機(jī)管截止的時(shí)候,它的基極電流約等于0,但是并不是真正的為0,經(jīng)過三極管的集電極的電流也就不是真正的0,而是約0。而這個(gè)就是漏電流。開漏輸出:OC門的輸出就是開漏輸出;OD門的輸出也是開漏輸出。它可以吸收很大的電流,但是不能向外輸出的電流。所以,為了能輸入和輸出電流,它使用的時(shí)候要跟電源和上拉電阻一齊用。OD門一般作為輸出緩沖/驅(qū)動(dòng)器、電平轉(zhuǎn)換器以及滿足吸收大負(fù)載電流的需要。   9,什么叫做圖騰柱,它與開漏電路有什么區(qū)別?   TTL集成電路中,輸出有接上拉三極管的輸出叫做圖騰柱輸出,沒有的叫做OC門。因?yàn)門TL就是一個(gè)三級關(guān),圖騰柱也就是兩個(gè)三級管推挽相連。所以推挽就是圖騰。一般圖騰式輸出,高電平400UA,低電平8MA。打開電腦的主機(jī)箱,可以在主板右側(cè)看到一塊"圓"形成扁體的電池,這塊電池也稱CMOS電池,保存主板信息的BIOS設(shè)置,我在網(wǎng)吧工作,經(jīng)常碰到主機(jī)啟動(dòng)不了的情況,一般比較容易見效的方法是:將主機(jī)電源拔出來,意思是把電源線從電源盒拿下來,這樣是完全斷電狀態(tài),取下主板電腦可以看到兩個(gè)金屬片,成上下,也就是正\負(fù)極電路,將其對接讓它短路,按著幾秒鐘,放電基本成功.   還有一種叫小COMS放電:同樣將電源線從電源盒上拔下來,在這樣的狀態(tài)下按"開機(jī)"按鈕,重試幾下,系統(tǒng)也將小放電,一般也可以解決電腦無法開機(jī)的問題.
CMOS集成電路的制造過程
  1.p肼CMOS工藝   p肼CMOS工藝采用輕摻雜的N型襯底制備PMOS器件。為了做出N型器件,必須先在N型襯底上做出P肼,在p肼內(nèi)制造NMOS器件。   典型的P肼硅柵CMOS工藝從襯底清洗到中間測試,總共50多道工序,需要5次離子注入,連同刻鈍化窗口,共10次光刻。下面結(jié)合主要工藝流程來介紹P肼硅柵CMOS集成電路中元件的形成過程。  ?。?)光1——光刻肼區(qū),刻出肼區(qū)注入孔。  ?。?)肼區(qū)注入及推進(jìn),形成肼區(qū)。  ?。?)去除SiO2,長薄氧,長Si3N4   (4)光2——反刻有源區(qū)(光刻場區(qū)),反刻出P管、N管的源、漏和柵區(qū)。   (5)光3——光刻N(yùn)管場區(qū),刻去N管區(qū)上的膠,露出N管場區(qū)注入孔。N管場區(qū)注入,以提高場開啟,減 少閂鎖效應(yīng)及改善肼的接觸。  ?。?)長場氧化層,出去Si3N4,再飄去薄的SiO2,然后長柵氧化層。   (7)光4——光刻P管區(qū)。p管區(qū)注入,調(diào)節(jié)PMOS管的開啟電壓,然后長多晶硅。  ?。?)光5——反刻多晶硅,形成多晶硅柵及多晶硅電阻。  ?。?)光6——光刻P+區(qū),刻去P管及其他P+區(qū)上的膠。P+區(qū)注入,形成PMOS管的源、漏區(qū)及P+保護(hù)環(huán)。  ?。?0)光7——光刻N(yùn)+區(qū),刻去N+區(qū)上的膠。N+區(qū)注入,形成NMOS管的源、漏區(qū)及N+保護(hù)環(huán)。  ?。?1)長PSG  ?。?2)光8——光刻引線孔??稍谏L磷硅玻璃后先開一次孔,然后再磷硅玻璃回流及結(jié)注入推進(jìn)后再開第二次孔。  ?。?3)光9——反刻鋁引線。   (14) 光10——光刻壓焊塊。


內(nèi)容來自百科網(wǎng)