CMOS

CMOS，A、P型和N型MOSFET的的数字电路（逻辑电路互补使用电路系统逻辑门等），和此类电子电路和IC。有许多示例是从中衍生出来的，并且模棱两可。

在该电路中，Vdd和Vss是电源线（Vdd相对于Vss具有大约3至15V的电势差），并且A是输入信号线。Vdd侧（图中的上侧）是PMOS-FET，而Vss侧（图中的下侧）是NMOS-FET。

当A的电位与Vss相同时，上FET导通，下FET关断。因此，输出Q的电位实质上等于Vdd。当A的电位与Vdd相同时，上FET关闭，下FET开启。因此，输出Q的电势基本上等于Vss。即，在Q中出现与A相反的电位。

此外，通过小型化，可以减少切换单个MOSFET所需的功率量。这样就可以通过简单地增加积分度来同时提高速度和降低功耗（Denard定律）。由于大部分功耗是在切换时执行的，因此还可以通过减少电路设计时的切换次数来降低功耗。

然而，由于由于小型化导致的漏电流的增加导致非开关期间的功耗增加，因此自21世纪初以来，用于生产商用微处理器的最先进的集成电路工艺已降低了上述功耗。已被取消，功耗的增加变得更加明显（一种称为“摩尔定律”的现象）。

过去，CMOS的缺点是运行速度比TTL和NMOS慢，这是因为除非电流一直持续到MOSFET的栅极饱和，否则切换不会发生。然而，由于小型化导致的栅极电容和Vdd-Vss的减小以及栅极电介质的变化已经克服了该缺点。

由于输入阻抗与TTL相比非常高，因此静电会积聚在输入端子上。此外，MOSFET结构本身对高电压非常敏感（当输入栅极的绝缘层被放电破坏时无法恢复），并且容易被静电损坏。为此，通常设置诸如钳位二极管之类的保护电路以防止由于静电造成的损坏，但是，由于最近集成电路的小型化，存在静电电阻减小并且要保护的输入端子的数量增加的问题。

在CMOS结构中，P型半导体和N型半导体共存，这引起寄生元件（寄生二极管，寄生晶闸管等）。因此，如果由于某种原因输入电压偏离电源电压范围，则会发生MOSFET保持导通的闩锁现象。由于这个原因，有必要在输入端子处提供保护电路，例如二极管，该保护电路甚至可能超过电源电压范围。有带有这些保护电路的IC（输入允许功能）。

如果输入电压介于H和L之间，则电源侧和接地侧MOSFET不应同时导通（可能是电源电压和MOSFET阈值。视情况而定）。结果，在最坏的情况下，电源接地短路，并且流过大电流（通过电流）。此时产生的热量通常会自行损坏。因此，将不用作输入的输入端子（逻辑上不必在任何地方连接）固定为H或L，这样就不可能引起这种不确定的电位。需要稳定下来。

一组通用逻辑IC（标准逻辑IC）是用CMOS实现的一系列IC。本节将对它们进行说明。第 一个系列产品是RCA在 1968年发布的4000系列（CD4000系列），但主要产品是74HC系列，它与基于现有74系列的引脚排列兼容。

4000系列即使在基本门电路中也无法取代现有的TTL标准逻辑IC。尽管如此，从许多公司的第二源已被销售的。在4000系列时代，已经开发出了许多采用TTL标准逻辑IC设计的电路板，而TTL标准逻辑IC的批量生产正变得越来越便宜。它仅在使用CMOS特性（例如具有宽容差的电源和电源电压）的应用中使用。

然而，兼容性销排列或（根据电设计）等（74系列兼容的替代74HC能够TTL的系列ħ的IgH速度Ç出现表示MOS），进一步74HCT（高速度CMOS TTL兼容）和74ACT输入信号电势条件与TTL兼容，并且出现了可以直接连接到TTL的类型。结果，CMOS标准逻辑迅速普及，价格下降，现在，它的使用已超过TTL标准逻辑IC。