۰
سبد خرید
هیچ محصولی در سبد خرید وجود ندارد.
CMOS چیست؟
CMOS – یا مکمل اکسید فلزی – نیمه هادی – یک عنصر نیمه هادی است که در بسیاری از کامپیوترهای مدرن و سایر محصولات الکترونیکی استفاده می شود. به عنوان مثال، دستگاه رم استاتیک می تواند داده های دیجیتال و آنالوگ را به طور همزمان ذخیره، پردازش و ارسال کند. علاوه بر کاربردهای چند منظوره، مصرف انرژی نسبتاً کم و حساسیت کمتر به تشعشع مشخص می شود. در اینجا می‌توانید بفهمید CMOS چیست، اجزای نیمه‌رسانا چگونه کار می‌کند و در چه زمینه‌هایی عمدتاً از آن استفاده می‌شود.
نحوه ی کار CMOS چیست ؟
CMOS یک دستگاه نیمه هادی است که برای بسیاری از کاربران رایانه شخصی و لپ تاپ آشنا است، به عنوان مثال، به شکل حافظه CMOS. این نوع حافظه برای ذخیره اطلاعات به هیچ قدرتی نیاز ندارد. بنابراین می تواند توسط یک باتری کوچک در مدت زمان طولانی تغذیه شود. چگونه کار می کند؟
CMOS از طریق تعامل بین دو ترانزیستور – یک ماسفت کانال N و ماسفت کانال P کار می کند. به محض اینکه ماسفت کانال N هدایت می شود، ماسفت کانال P به طور همزمان خاموش می شود و بالعکس. به دلیل ولتاژ پایین در ورودی، جریان متقاطع در صفر باقی می ماند و تنها هنگام سوئیچینگ به برق نیاز است. رم های CMOS به منبع تغذیه خود نیاز دارند اما در این فرآیند مصرف کمی دارند. ولتاژ کاری معمولی در محدوده 0.75 تا 15 ولت است که بسیار کمتر از مدارهای دوقطبی یا MOS است. ترانزیستور CMOS خود تنها چند میلی متر اندازه دارد و به عنوان دوام فوق العاده ای در نظر گرفته می شود. طول عمر واقعی بستگی به نوع و دفعات استفاده دارد.
CMOS اساساً از یک کانال n و یک کانال p تشکیل شده است. در حالت بیکار، اتلاف توان تنها 10 nW است. در طول سوئیچینگ، این به نوع آن بستگی دارد، اما برای سری های استاندارد، حدود 1 مگاوات / مگاهرتز است. اگر یک گیت منطقی یکپارچه باشد، حدود 10 µW/MHz است. از آنجایی که CMOS یک تراشه حافظه کند است، سیستم عامل هایی وجود دارند که مستقیماً روی آن نوشتن نمی نویسند. در این حالت، محتویات و تنظیمات به صورت یک کپی در RAM ذخیره می شود.
هدف از CMOS چیست؟
در کامپیوتر، CMOS برای ذخیره پارامتر بایوس برد اصلی استفاده می شود. بنابراین حتی اگر دستگاه برای مدت طولانی از منبع تغذیه قطع شود یا منبع تغذیه به طور غیرمنتظره ای قطع شود، حافظه CMOS تضمین می کند که داده های مورد نیاز، به ویژه برای پیکربندی رایانه و سخت افزار آن، ذخیره می شود. تمام داده های پیکربندی سیستم مورد نیاز برای راه اندازی سیستم در اینجا ذخیره می شود. برای این کار، CMOS برق ساعت سیستم را تامین می کند.
اگر تماس بین رایانه و CMOS را قطع کنید و همچنین منبع تغذیه رم CMOS را قطع کنید، پس از مدتی تمام داده های پیکربندی و رمزهای عبور بازنشانی می شوند. بنابراین، کامپیوتر به تنظیمات پیش فرض خود بازنشانی می شود. این اصل با به روز رسانی بایوس نیز اجرا می شود. بنابراین می‌توانید بایوس را راه‌اندازی کنید و سخت‌افزار را تنظیم کنید یا به پیام‌های خطا توسط کدهای بیپ بایوس بدون نگرانی واکنش نشان دهید. CMOS جدا از بقیه منبع تغذیه کار می کند.
CMOS چگونه با برق تامین می شود؟
باتری قدرتمند و بادوام CMOS را با قدرت مداوم تامین می کند. در سری استاندارد از باتری لیتیومی CR2032 استفاده شده است. عمر مفید آن در درجه اول به تأثیرات خارجی بستگی دارد. اگر باتری در معرض نوسانات دما زیاد باشد یا اگر منبع تغذیه رایانه در مدت زمان طولانی‌تری قطع شود، ممکن است بر عملکرد باتری تأثیر بگذارد. در نتیجه، امید به زندگی در نوسان است اما معمولاً حداقل دو سال است. با این حال، در شرایط ایده آل، می تواند CMOS را برای مدت طولانی تری تامین کند.
پیشرفت های بیشتر CMOS
فناوری HCT-CMOS برای ایجاد سازگاری با ولتاژ TTL توسعه یافته است. این امر ضروری بود زیرا ورودی‌های معمولی HC قبلاً با سطوح خروجی TTL سازگاری کامل نداشتند. با فناوری جدید، ساختار ترانزیستور CMOS با سطوح ولتاژ خروجی ولتاژ TTL سازگار شده است. این نه تنها اتصال نامحدود مدارهای TTL و مدارهای HCT-CMOS را در یک ولتاژ ممکن می‌سازد، بلکه باعث می‌شود سرعت گیت‌های TTL نیز در این فرآیند به دست آید.
به اصطلاح Bi-CMOS ترانزیستورهای اثر میدانی را با ترانزیستورهای دوقطبی ترکیب می کند. این ترکیب قابلیت درایو جریان بالایی را ایجاد می کند و در عین حال وابستگی به بار خازنی را کاهش می دهد. برای مثال برای سیستم های رادار، سیستم های رادیویی و مدارهای سیگنال استفاده می شود. با این حال، تولید آنها به طور نامتناسبی گران تر است.
حوزه های کاربردی چیست؟
فناوری CMOS در بسیاری از زمینه های الکترونیکی استفاده می شود. علاوه بر کاربرد آن در پردازنده ها، ریزپردازنده ها و عناصر حافظه، دستگاه های دیگری مانند ساعت های دیجیتال نیز به CMOS مجهز هستند. علاوه بر این، این فناوری در زمینه الکترونیک داخلی استفاده می شود. سنسورهای CMOS در دوربین های دیجیتال و طیف سنج ها نصب می شوند. ویژگی‌های مثبت این فناوری، مقاومت بالا، طول عمر طولانی و نیازهای کم انرژی تضمین می‌کند که CMOS به بخشی ضروری از بسیاری از دستگاه‌های مدرن تبدیل شده است.
تنظیم مجدد چه زمانی مفید است؟
هنگامی که باتری CMOS حذف می شود، محتوای حافظه پاک می شود. بسته به نوع، این فرآیند می تواند چند ثانیه یا حتی چند روز طول بکشد. بنابراین، باتری تنها زمانی باید خارج شود که قرار است حافظه پاک شود. اگر رایانه در راه‌اندازی مشکل داشته باشد یا یک تراشه بایوس دیگری وارد شده باشد، ممکن است این کار ضروری باشد. در برخی از مادربردها، این روش پس از به روز رسانی بایوس نیز توصیه می شود. در بسیاری از رایانه‌های شخصی، می‌توانید رمز بایوس را از طریق CMOS بازنشانی کنید. با این حال، در بیشتر نوت‌بوک‌ها، محافظت داخلی در برابر سرقت تضمین می‌کند که این روش به موفقیت مطلوب منجر نمی‌شود.
اطلاعات مربوط به نحوه پاک کردن حافظه CMOS را می توان در دفترچه راهنمای مادربرد مربوطه یافت. دستورالعمل های آنجا را دقیقاً دنبال کنید تا مثلاً به دلیل اتصال کوتاه به مین برد یا قطعات جداگانه آسیب نرسانید!
ترجمه شده توسط سایت دریای شرق از سایت
کپی بدون ذکر نام و لینک سایت دریای شرق ممنوع است !
