Le transistor MOS est le composant qui a permet l’évolution de l’électronique durant ces dernière années, car il a contribué à l’amélioration des performances des circuits intégrés. Il est apparu dans les années 60 et généralisé dans les années 80 en association avec la logique CMOS Complémentaire.
Le terme CMOS signifie «Complementary Metal Oxide Semiconductor». C'est l'une des technologies les plus populaires dans l'industrie de la conception de puces informatiques et elle est largement utilisée aujourd'hui pour former circuits intégrés dans des applications nombreuses et variées. Les mémoires d’ordinateurs, les processeurs et les téléphones portables utilisent cette technologie en raison de plusieurs avantages clés ? à savoir :
- Il a permet la réalisation de circuits de traitement d’informations de très grandes performances et de très grande diffusion.
- Le moteur de cette évolution est la diminution des dimensions du transistor, ce qui a apporté :
- En terme financier :
- réduction du coût (réduction de la quantité de matière)
- augmentation de la productivité
- En terme technologique
- augmentation de la densité des composants sur un Wafer
- réduction de la consommation électrique
- augmentation de la vitesse (diminution du délai de propagation)
- une alimentation de 3V à 18V
- un courant d’entrée nul
- une excellente humanité au bruit
Nous évoquons, dans ce cours et à partir de lois et de principes physiques simples que nous rappellerons rapidement :
Le mode de fonctionnement d’un transistor MOS (NMOS et PMOS), ce qui nous permettra l’élaborerons un modèle interrupteur ou modèle logique qui va nos servir l’évaluation simple d’une fonction logique réalisée par un circuit.L’objectif du cours étant :
- de comprendre les principes de la construction de portes en structure "logique complémentaire" à partir de transistors NMOS et PMOS,
- de savoir évaluer les principales performances électriques de ce type de cellules,
- de savoir construire un modèle de performances utilisable au niveau fonctionnel, c'est-à-dire à un niveau où le nombre de cellules appréhendées est supérieur à plusieurs dizaines,
- de connaître, pour ces différents niveaux d’analyse, les ordres de grandeurs caractéristiques.
L'inverseur est l'élément de base du design des circuits numériques. Une bonne compréhension de son comportement est nécessaire afin de construire des circuits plus complexes (Portes logiques : AND , OR , XOR,..... ; fonctions logiques ; additionneurs ; multiplexeurs ; bascules, ..... etc) .
Nous présenterons dans un premier temps les différents types d’inverseur à base du transistor MOS en modèle de type interrupteur commandé ainsi que les principes et les caractéristiques de la logique complémentaire.
Nous étudierons un modèle linéaire du temps de propagation le long d’un chemin logique.
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- Dr BOUSSOUM Ouiza: ouiza Boussoum