সিএমওএস প্রযুক্তির একটি ভূমিকা
2024-07-09 6598

ডিজিটাল ইলেকট্রনিক্সের বিবর্তন পরিপূরক ধাতব-অক্সাইড-সেমিকন্ডাক্টর (সিএমওএস) প্রযুক্তির বিকাশের দ্বারা রুপান্তরিত হয়েছে।দ্রুত প্রক্রিয়াজাতকরণ গতি এবং আরও দক্ষ বিদ্যুৎ ব্যবহারের প্রয়োজনের প্রতিক্রিয়া হিসাবে, সিএমওএস প্রযুক্তি শক্তি এবং সিগন্যাল অখণ্ডতার পরিচালনায় তার উদ্ভাবনী পদ্ধতির সাথে সার্কিট ডিজাইনের বিপ্লব ঘটিয়েছে।বাইপোলার জংশন ট্রানজিস্টর (বিজেটি) ডিভাইসগুলির বিপরীতে, যা বর্তমান প্রবাহের উপর নির্ভরশীল, সিএমওএস ডিভাইসগুলি ভোল্টেজ-নিয়ন্ত্রিত প্রক্রিয়াগুলি ব্যবহার করে যা গেটের বর্তমানকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে, যার ফলে বিদ্যুৎ ক্ষতি হ্রাস করে।এই প্রযুক্তিটি প্রথমে 1970 এর দশকে যেমন বৈদ্যুতিন ঘড়িতে ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সে ট্র্যাকশন অর্জন করেছিল, তবে এটি ছিল 1980 এর দশকে খুব লার্জ-স্কেল ইন্টিগ্রেশন (ভিএলএসআই) এর আবির্ভাব যা সত্যই সিএমওগুলির অবস্থানকে আধুনিক ইলেকট্রনিক্সে কোণার স্টারস্টোন হিসাবে সিমেন্ট করেছিল।সামগ্রিক নকশা প্রক্রিয়াটিকে সহজ করার সময় ইআরএ বিভিন্ন তাপমাত্রা এবং ভোল্টেজ জুড়ে সিএমওএস প্রযুক্তি বর্ধনকারী সার্কিট নির্ভরযোগ্যতা, শব্দ প্রতিরোধের এবং কর্মক্ষমতা প্রত্যক্ষ করেছে।এই বর্ধনগুলি কেবলমাত্র একক চিপে ট্রানজিস্টর গণনা কয়েক হাজার থেকে কয়েক মিলিয়ন পর্যন্ত বাড়িয়েছে না তবে সিএমওগুলির কার্যকারিতা উভয়ই ডিজিটাল এবং মিশ্র-সংকেত ভিএলএসআই ডিজাইনগুলিতেও প্রসারিত করেছে, এর উচ্চতর গতির কারণে ট্রানজিস্টর-ট্রানজিস্টর লজিক (টিটিএল) এর মতো পুরানো প্রযুক্তিগুলিকে ছাড়িয়ে গেছেনিম্ন ভোল্টেজ অপারেশন।

ক্যাটালগ

সিএমওএস প্রযুক্তি বোঝা

পরিপূরক ধাতব-অক্সাইড-সেমিকন্ডাক্টর (সিএমওএস) প্রযুক্তির বিকাশ ডিজিটাল সার্কিট ডিজাইনের অগ্রগতিতে বিশাল অংশ ছিল।এটি মূলত দ্রুত প্রক্রিয়াজাতকরণ এবং কম শক্তি ব্যবহারের প্রয়োজনের কারণে উত্থিত হয়েছিল।বাইপোলার জংশন ট্রানজিস্টর (বিজেটি) ডিভাইসগুলির বিপরীতে, যা বর্তমান প্রবাহের উপর নির্ভর করে, সিএমওগুলি ভোল্টেজ-নিয়ন্ত্রিত প্রক্রিয়া ব্যবহার করে।প্রধান পার্থক্যটি গেটের স্রোত হ্রাস করতে সহায়তা করে, বিদ্যুৎ হ্রাসকে উল্লেখযোগ্যভাবে কেটে দেয়।১৯ 1970০ এর দশকে, সিএমওগুলি মূলত ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সগুলিতে যেমন বৈদ্যুতিন ঘড়িগুলিতে ব্যবহৃত হত।

1980 এর দশকে খুব লার্জ-স্কেল ইন্টিগ্রেশন (ভিএলএসআই) প্রযুক্তির আবির্ভাবের সাথে ল্যান্ডস্কেপটি পরিবর্তিত হয়েছিল, যা বিভিন্ন কারণে সিএমওকে ভারীভাবে গ্রহণ করেছিল।সিএমওগুলি কম শক্তি ব্যবহার করে, আরও ভাল শব্দ প্রতিরোধের প্রস্তাব দেয় এবং বিভিন্ন তাপমাত্রা এবং ভোল্টেজ জুড়ে ভাল সম্পাদন করে।এটি সার্কিট ডিজাইনকেও সহজতর করে যা নির্ভরযোগ্যতা এবং নমনীয়তা বাড়ায়।এই বৈশিষ্ট্যগুলি সিএমওএস-ভিত্তিক চিপগুলির সংহতকরণের ঘনত্বের একটি বিশাল বৃদ্ধির অনুমতি দেয়, প্রতি চিপ প্রতি হাজার থেকে কয়েক মিলিয়ন ট্রানজিস্টরে চলে যায়।

আজ, সিএমওগুলি ডিজিটাল এবং মিশ্র-সংকেত ভিএলএসআই উভয় ডিজাইনের জন্যই দরকারী, নিম্ন ভোল্টেজগুলিতে এর উচ্চতর গতি এবং দক্ষতার কারণে ট্রানজিস্টর-ট্রানজিস্টর লজিক (টিটিএল) এর মতো পুরানো প্রযুক্তিগুলিকে ছাড়িয়ে যায়।এর বিস্তৃত ব্যবহার সিএমওগুলির আধুনিক ইলেকট্রনিক্সগুলিতে রূপান্তরকারী প্রভাবকে হাইলাইট করে, এটি প্রতিদিনের গ্যাজেটগুলি থেকে উন্নত কম্পিউটেশনাল সিস্টেম পর্যন্ত সমস্ত কিছুর জন্য প্রযুক্তিগত প্রযুক্তি হিসাবে পরিণত করে।

চিত্র 1: বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি ভারসাম্য বজায় রাখতে ব্যবহার করুন

সিএমওএসের কার্যকরী নীতি

পরিপূরক ধাতব-অক্সাইড-সেমিকন্ডাক্টর (সিএমওএস) প্রযুক্তির মূল নীতিটি দক্ষ লজিক সার্কিটগুলি তৈরি করতে এক জোড়া এন-টাইপ এবং পি-টাইপ ট্রানজিস্টর ব্যবহার করে।একটি একক ইনপুট সিগন্যাল এই ট্রানজিস্টরগুলির স্যুইচিং আচরণকে নিয়ন্ত্রণ করে, অন্যটি বন্ধ করার সময় একটি চালু করে।এই নকশাটি অন্যান্য সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত traditional তিহ্যবাহী পুল-আপ প্রতিরোধকদের প্রয়োজনীয়তা দূর করে, নকশাকে সহজতর করে এবং শক্তির দক্ষতা উন্নত করে।

একটি সিএমওএস সেটআপে, এন-টাইপ মোসফেটস (ধাতব-অক্সাইড-সেমিকন্ডাক্টর ফিল্ড-এফেক্ট ট্রানজিস্টর) একটি পুল-ডাউন নেটওয়ার্ক গঠন করে যা লজিক গেটের আউটপুটকে কম ভোল্টেজ সরবরাহের সাথে সংযুক্ত করে, সাধারণত স্থল (ভিএসএস)।এটি পুরানো এনএমওএস লজিক সার্কিটগুলিতে লোড প্রতিরোধকদের প্রতিস্থাপন করে, যা ভোল্টেজ ট্রানজিশন পরিচালনায় কম কার্যকর ছিল এবং বিদ্যুৎ ক্ষতির ঝুঁকিতে আরও বেশি ঝুঁকিপূর্ণ ছিল।বিপরীতে, পি-টাইপ মোসফেটগুলি একটি পুল-আপ নেটওয়ার্ক তৈরি করে যা আউটপুটটিকে উচ্চতর ভোল্টেজ সরবরাহের (ভিডিডি) সাথে সংযুক্ত করে।এই দ্বৈত-নেটওয়ার্কের ব্যবস্থাটি নিশ্চিত করে যে কোনও প্রদত্ত ইনপুটটির জন্য আউটপুটটি স্থিরভাবে এবং অনুমানযোগ্যভাবে নিয়ন্ত্রণ করা হয়।

যখন কোনও পি-টাইপ মোসফেটের গেটটি সক্রিয় করা হয়, তখন সংশ্লিষ্ট এন-টাইপ মোসফেটটি স্যুইচ বন্ধ হয়ে যাওয়ার সময় এটি চালু হয় এবং বিপরীতে।এই ইন্টারপ্লে কেবল সার্কিট আর্কিটেকচারকে সহজ করে তোলে না তবে ডিভাইসের অপারেশনাল নির্ভরযোগ্যতা এবং কার্যকারিতাও বাড়ায়।সিএমওএস প্রযুক্তি নির্ভরযোগ্য এবং দক্ষ বৈদ্যুতিন সিস্টেমের প্রয়োজন এমন ব্যবহারকারীদের জন্য উপকারী।

চিত্র 2: সিএমওএস টেকের পরিচিতি

ইনভার্টার

ইনভার্টারটি ডিজিটাল সার্কিট ডিজাইনের একটি প্রাথমিক উপাদান, বিশেষত বাইনারি গাণিতিক এবং যৌক্তিক ক্রিয়াকলাপের জন্য।মূল ফাংশনটি বাইনারি লজিক স্তরের মধ্যে ইনপুট সংকেতকে বিপরীত করা।সহজ ভাষায়, একটি '0' কম বা শূন্য ভোল্ট হিসাবে বিবেচিত হয় এবং একটি '1' উচ্চ বা ভি ভোল্ট।যখন কোনও বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল 0 ভোল্টের ইনপুট গ্রহণ করে, এটি ভি ভোল্টকে আউটপুট দেয় এবং যখন এটি ভি ভোল্টগুলি গ্রহণ করে, তখন এটি 0 ভোল্টকে আউটপুট দেয়।

একটি সত্য টেবিল সাধারণত সমস্ত সম্ভাব্য ইনপুট এবং তাদের সম্পর্কিত আউটপুটগুলি তালিকাভুক্ত করে বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল ফাংশনটি প্রদর্শন করে।এই টেবিলটি স্পষ্টভাবে দেখায় যে '0' এর একটি ইনপুট '1' এর আউটপুট তৈরি করে এবং '1' এর একটি ইনপুট '0' এর আউটপুট দেয়।কম্পিউটিং এবং ডিজিটাল সিস্টেমে যৌক্তিক সিদ্ধান্ত এবং ডেটা প্রসেসিংয়ের জন্য এই বিপরীত প্রক্রিয়াটি প্রয়োজনীয়।

আরও জটিল ডিজিটাল ইন্টারঅ্যাকশনগুলির জন্য বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল অপারেশন প্রয়োজন।এটি উচ্চ-স্তরের গণ্য কার্যগুলির মসৃণ সম্পাদন সক্ষম করে এবং সার্কিটের মধ্যে ডেটা প্রবাহকে কার্যকরভাবে পরিচালনা করতে সহায়তা করে।

সারণী 1: ইনভার্টার ট্রুথ টেবিল

সিএমওএস ইনভার্টার

সিএমওএস ইনভার্টার হ'ল ইলেক্ট্রনিক্সে দক্ষতার একটি মডেল, যা এনএমওএস এবং পিএমওএস ট্রানজিস্টরগুলির সাথে সিরিজে সংযুক্ত একটি সাধারণ নকশা বৈশিষ্ট্যযুক্ত।তাদের গেটগুলি ইনপুট হিসাবে একসাথে আবদ্ধ এবং তাদের ড্রেনগুলি আউটপুট গঠনের জন্য সংযুক্ত থাকে।এই ব্যবস্থা শক্তি দক্ষতার জন্য সার্কিটকে অনুকূল করে শক্তি অপচয় হ্রাস করে।

যখন ইনপুট সিগন্যালটি উচ্চ হয় (লজিক '1'), এনএমওএস ট্রানজিস্টর চালু হয়, বর্তমান পরিচালনা করে এবং আউটপুটটিকে একটি নিম্ন রাজ্যে টানছে (যুক্তি '0')।একই সময়ে, পিএমওএস ট্রানজিস্টর বন্ধ রয়েছে, আউটপুট থেকে ইতিবাচক সরবরাহকে বিচ্ছিন্ন করে।বিপরীতে, যখন ইনপুটটি কম থাকে (লজিক '0'), এনএমওএস ট্রানজিস্টরটি বন্ধ হয়ে যায় এবং পিএমওএস ট্রানজিস্টর চালু হয়, আউটপুটটিকে একটি উচ্চ রাজ্যে চালিত করে (লজিক '1')।

এনএমওএস এবং পিএমওএস ট্রানজিস্টরগুলির মধ্যে এই সমন্বয়টি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদলকে ইনপুট ভোল্টেজ ভি ariat আয়নগুলি সত্ত্বেও স্থিতিশীল আউটপুট বজায় রাখতে দেয়।অন্যটি চালু থাকাকালীন একটি ট্রানজিস্টর সর্বদা বন্ধ রয়েছে তা নিশ্চিত করে, সিএমওএস বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল শক্তি সংরক্ষণ করে এবং বিদ্যুৎ সরবরাহ থেকে মাটিতে সরাসরি বৈদ্যুতিক পথকে বাধা দেয়।এটি অপ্রয়োজনীয় শক্তি ড্রেন প্রতিরোধে সহায়তা করবে।এই দ্বৈত-ট্রানজিস্টর সেটআপটি সিএমওএস ইনভার্টারের প্রাথমিক ভূমিকা ডিজিটাল সার্কিটরিতে সংজ্ঞায়িত করে, ন্যূনতম শক্তি খরচ এবং উচ্চ সংকেত অখণ্ডতার সাথে নির্ভরযোগ্য যুক্তি বিপরীত সরবরাহ করে।

চিত্র 3: সিএমওএস লজিক গেটস

এনএমওএস ইনভার্টার

এনএমওএস ইনভার্টারটি একটি সোজা এবং দক্ষ সেটআপ ব্যবহার করে নির্মিত।এই কনফিগারেশনে, গেটটি ইনপুট হিসাবে কাজ করে, ড্রেন আউটপুট হিসাবে কাজ করে এবং উত্স এবং স্তর উভয়ই ভিত্তিযুক্ত।এই ব্যবস্থাটির মূলটি হ'ল একটি বর্ধন-প্রকারের এন-চ্যানেল মোসফেট।সঠিক বায়াসিং প্রতিষ্ঠার জন্য লোড প্রতিরোধকের মাধ্যমে ড্রেনে একটি ইতিবাচক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়।

যখন গেট ইনপুটটি গ্রাউন্ড করা হয়, একটি যুক্তি '0' উপস্থাপন করে, গেটে কোনও ভোল্টেজ উপস্থিত থাকে না।ভোল্টেজের এই অভাব একটি পরিবাহী চ্যানেলটি মোসফেটে গঠনে বাধা দেয়, এটি উচ্চ প্রতিরোধের সাথে একটি উন্মুক্ত সার্কিট হিসাবে তৈরি করে।ফলস্বরূপ, ন্যূনতম কারেন্ট ড্রেন থেকে উত্সে প্রবাহিত হয়, যার ফলে আউটপুট ভোল্টেজ +ভি এর কাছাকাছি পৌঁছায়, যা একটি যুক্তি '1' এর সাথে মিলে যায়।যখন গেটে একটি ধনাত্মক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন এটি গেট অক্সাইড ইন্টারফেসে ইলেক্ট্রনকে আকর্ষণ করে, একটি এন-টাইপ চ্যানেল গঠন করে।এই চ্যানেলটি উত্স এবং ড্রেনের মধ্যে প্রতিরোধকে হ্রাস করে, বর্তমানকে প্রবাহিত করতে এবং আউটপুট ভোল্টেজকে প্রায় স্থল স্তরে বা যুক্তি '0' এ ফেলে দেয়।

এই অপারেশনটি এনএমওএস ইনভার্টারকে কার্যকর পুল-ডাউন ডিভাইস হিসাবে দেখায়, বাইনারি স্যুইচিং কার্যগুলির জন্য দরকারী।এটি স্বীকৃতি দিতে সহায়ক যে এই সেটআপটি 'অন' অবস্থায় থাকাকালীন আরও শক্তি গ্রহণ করে।এনএমওএস ইনভার্টার ডিজাইনে একটি মূল অপারেশনাল ট্রেড-অফ হাইলাইট করে ট্রানজিস্টর সক্রিয় থাকাকালীন বিদ্যুৎ সরবরাহ থেকে স্থলভাগে প্রবাহিত অবিচ্ছিন্ন স্রোত থেকে বর্ধিত বিদ্যুতের খরচ দেখা দেয়।

পিএমওএস ইনভার্টার

চিত্র 4: সিএমওএস আইসিএস বেসিকগুলি

পিএমওএস ইনভার্টারটি এনএমওএস ইনভার্টারের মতো একইভাবে কাঠামোগত হয় তবে বিপরীত বৈদ্যুতিক সংযোগগুলির সাথে।এই সেটআপে, একটি পিএমওএস ট্রানজিস্টর সাবস্ট্রেট এবং উত্স উভয় ক্ষেত্রেই প্রয়োগ করা একটি ইতিবাচক ভোল্টেজের সাথে ব্যবহৃত হয়, যখন লোড প্রতিরোধকটি মাটির সাথে সংযুক্ত থাকে।

যখন ইনপুট ভোল্টেজটি +ভি (লজিক '1') এ বেশি থাকে, গেট-টু-সোর্স ভোল্টেজটি শূন্য হয়ে যায়, ট্রানজিস্টরটিকে 'বন্ধ' করে।এটি উত্স এবং ড্রেনের মধ্যে একটি উচ্চ প্রতিরোধের পথ তৈরি করে, যুক্তি '0' তে আউটপুট ভোল্টেজকে কম রাখে।

যখন ইনপুটটি 0 ভোল্টে থাকে (লজিক '0'), গেট-টু-সোর্স ভোল্টেজ উত্সের সাথে তুলনামূলকভাবে নেতিবাচক হয়ে ওঠে।এই নেতিবাচক ভোল্টেজ গেট ক্যাপাসিটারকে চার্জ করে, সেমিকন্ডাক্টর পৃষ্ঠকে এন-টাইপ থেকে পি-টাইপ পর্যন্ত উল্টে এবং একটি পরিবাহী চ্যানেল গঠন করে।এই চ্যানেলটি উত্স এবং ড্রেনের মধ্যে প্রতিরোধকে মারাত্মকভাবে হ্রাস করে, যা স্রোত থেকে উত্স থেকে ড্রেনে অবাধে প্রবাহিত হতে দেয়।ফলস্বরূপ, আউটপুট ভোল্টেজ সরবরাহ ভোল্টেজ +ভি এর কাছাকাছি পৌঁছায়, একটি যুক্তি '1' এর সাথে সম্পর্কিত।

এইভাবে, পিএমওএস ট্রানজিস্টর একটি পুল-আপ ডিভাইস হিসাবে কাজ করে, যা সক্রিয় করার সময় ইতিবাচক সরবরাহ ভোল্টেজের জন্য একটি কম প্রতিরোধের পথ সরবরাহ করে।এটি পিএমওএস ইনভার্টারকে স্থিতিশীল এবং নির্ভরযোগ্য যুক্তি বিপর্যয় তৈরিতে একটি প্রাথমিক উপাদান করে তোলে।এটি নিশ্চিত করে যে আউটপুটটি যখন প্রয়োজন তখন উচ্চতর অবস্থায় চালিত হয়।

একটি সিএমওএসের ক্রস বিভাগ

চিত্র 5: সিএমওএস গেটের ক্রস বিভাগ

একটি সিএমওএস চিপ একক সিলিকন সাবস্ট্রেটে এনএমওএস এবং পিএমওএস ট্রানজিস্টরগুলিকে একত্রিত করে, একটি কমপ্যাক্ট এবং দক্ষ বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সার্কিট গঠন করে।এই সেটআপের একটি ক্রস-বিভাগ দেখা এই ট্রানজিস্টরগুলির কৌশলগত স্থান নির্ধারণ, কার্যকারিতা অনুকূলকরণ এবং বৈদ্যুতিক হস্তক্ষেপ হ্রাস করে দেখায়।

পিএমওএস ট্রানজিস্টরটি এন-টাইপ সাবস্ট্রেটে এম্বেড করা থাকে, যখন এনএমওএস ট্রানজিস্টরটি পি-ওয়েল নামে একটি পৃথক পি-টাইপ অঞ্চলে স্থাপন করা হয়।এই ব্যবস্থা নিশ্চিত করে যে প্রতিটি ট্রানজিস্টর সর্বোত্তম অবস্থার অধীনে কাজ করে।পি-ওয়েল এনএমওএস ট্রানজিস্টরের অপারেশনাল গ্রাউন্ড হিসাবে কাজ করে এবং এনএমওএস এবং পিএমওএস ট্রানজিস্টরগুলির বৈদ্যুতিক পথগুলি বিচ্ছিন্ন করে হস্তক্ষেপ রোধ করে।এই বিচ্ছিন্নতা সিগন্যাল অখণ্ডতা এবং সামগ্রিক সিএমওএস সার্কিট পারফরম্যান্স বজায় রাখতে সহায়ক।

এই কনফিগারেশনটি চিপটিকে উচ্চ এবং নিম্ন যুক্তিযুক্ত রাজ্যের মধ্যে দ্রুত এবং নির্ভরযোগ্যভাবে স্যুইচ করতে দেয়।এক ইউনিটে উভয় ধরণের ট্রানজিস্টরকে সংহত করে, সিএমওএস ডিজাইন তাদের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে ভারসাম্যপূর্ণ করে, আরও স্থিতিশীল এবং দক্ষ সার্কিট অপারেশনগুলির দিকে পরিচালিত করে।এই সংহতকরণ আকার হ্রাস করে এবং সিএমওএস প্রযুক্তির পিছনে উন্নত ইঞ্জিনিয়ারিং প্রদর্শন করে আধুনিক বৈদ্যুতিন ডিভাইসগুলির কার্যকারিতা উন্নত করে।

একটি সিএমওএস বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল

সিএমওএস প্রযুক্তির একটি মূল বৈশিষ্ট্য হ'ল শক্তি অপচয় হ্রাসের দক্ষতা, বিশেষত স্থির বা নিষ্ক্রিয় রাজ্যে।নিষ্ক্রিয় থাকাকালীন, "অফ" ট্রানজিস্টর কেবলমাত্র একটি ন্যূনতম প্রবাহকে ফাঁস করে দেওয়ার কারণে একটি সিএমওএস বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল খুব সামান্য শক্তি আঁকেন।এই কার্যকারিতা শক্তি বর্জ্য বজায় রাখতে এবং পোর্টেবল ডিভাইসের ব্যাটারি আয়ু প্রসারিত করতে সহায়ক।

চিত্র 6: সিএমওএস সেন্সর- শিল্প ক্যামেরাগুলির জন্য

গতিশীল অপারেশনের সময়, যখন বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল স্যুইচ করে তখন শক্তি অপচয় হ'ল অস্থায়ীভাবে বৃদ্ধি পায়।এই স্পাইকটি ঘটে কারণ, একটি সংক্ষিপ্ত মুহুর্তের জন্য, এনএমওএস এবং পিএমওএস উভয় ট্রানজিস্টর আংশিকভাবে চালু রয়েছে, সরবরাহ ভোল্টেজ থেকে মাটিতে বর্তমান প্রবাহের জন্য একটি স্বল্প-কালীন প্রত্যক্ষ পথ তৈরি করে।এই ক্ষণস্থায়ী বৃদ্ধি সত্ত্বেও, ট্রানজিস্টর-ট্রানজিস্টর লজিক (টিটিএল) এর মতো পুরানো প্রযুক্তির তুলনায় সিএমওএস বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল এর সামগ্রিক গড় বিদ্যুৎ খরচ অনেক কম রয়েছে।

বিভিন্ন অপারেশনাল মোড জুড়ে এই টেকসই কম পাওয়ার ব্যবহার সিএমওএস সার্কিটগুলির শক্তি দক্ষতা বাড়ায়।এটি এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শ করে তোলে যেখানে পাওয়ারের প্রাপ্যতা সীমিত, যেমন মোবাইল ডিভাইস এবং অন্যান্য ব্যাটারি চালিত প্রযুক্তি।

সিএমওএস ইনভার্টারগুলির কম স্থির-রাষ্ট্রীয় শক্তি অঙ্কন কম তাপ উত্পন্ন করে যা ডিভাইসের উপাদানগুলিতে তাপীয় চাপকে হ্রাস করে।এই হ্রাস তাপ উত্পাদন বৈদ্যুতিন ডিভাইসের জীবনকাল দীর্ঘায়িত করতে পারে, সিএমওএস প্রযুক্তি আরও টেকসই এবং ব্যয়বহুল বৈদ্যুতিন সিস্টেমগুলি ডিজাইনের মূল কারণ হিসাবে তৈরি করে।

সিএমওএস ইনভার্টারের ডিসি ভোল্টেজ স্থানান্তর বৈশিষ্ট্য

চিত্র 7: শক্তি এবং গতি দক্ষতার জন্য সার্কিটগুলি অনুকূলিত করুন

সিএমওএস ইনভার্টারের ডিসি ভোল্টেজ ট্রান্সফার বৈশিষ্ট্য (ভিটিসি) এর আচরণ বোঝার জন্য একটি প্রাথমিক সরঞ্জাম।এটি স্ট্যাটিক (নন-স্যুইচিং) শর্তে ইনপুট এবং আউটপুট ভোল্টেজের মধ্যে সম্পর্ক দেখায়, বিভিন্ন ইনপুট স্তর জুড়ে বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল কর্মক্ষমতা সম্পর্কে একটি পরিষ্কার দৃষ্টিভঙ্গি সরবরাহ করে।

একটি সু-নকশিত সিএমওএস বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল, যেখানে এনএমওএস এবং পিএমওএস ট্রানজিস্টরগুলি ভারসাম্যযুক্ত, ভিটিসি প্রায় আদর্শ।এটি প্রতিসম এবং একটি নির্দিষ্ট ইনপুট ভোল্টেজ প্রান্তিকের উচ্চ এবং নিম্ন আউটপুট ভোল্টেজগুলির মধ্যে একটি তীক্ষ্ণ রূপান্তর রয়েছে।এই প্রান্তিকতাটি সেই বিন্দু যেখানে বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল একটি যুক্তিযুক্ত অবস্থার থেকে অন্যটিতে স্যুইচ করে, দ্রুত যুক্তি '1' থেকে '0' এবং তদ্বিপরীত পরিবর্তন করে।

ভিটিসির যথার্থতা ডিজিটাল সার্কিটগুলির অপারেশনাল ভোল্টেজ রেঞ্জগুলি নির্ধারণ করতে সহায়ক।এটি সঠিক পয়েন্টগুলি চিহ্নিত করে যেখানে আউটপুটটি রাজ্যগুলিকে পরিবর্তন করবে, তা নিশ্চিত করে যে যুক্তি সংকেতগুলি পরিষ্কার এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং ভোল্টেজ ভি ariat আয়নগুলির কারণে ত্রুটির ঝুঁকি হ্রাস করে।

সিএমওএস প্রযুক্তির সুবিধা

সিএমওএস প্রযুক্তি কম স্ট্যাটিক বিদ্যুৎ খরচ সরবরাহ করে।বৈদ্যুতিন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য এটি আরও কার্যকর করে তোলে, বিশেষত ব্যাটারি চালিত ডিভাইসগুলিতে, কারণ এটি কেবল যুক্তিযুক্ত রাষ্ট্রের লেনদেনের সময় শক্তি ব্যবহার করে।

সিএমওএস সার্কিটগুলির নকশা অন্তর্নিহিতভাবে জটিলতা সহজ করে তোলে, একটি একক চিপে যুক্তিযুক্ত ফাংশনগুলির একটি কমপ্যাক্ট, উচ্চ ঘনত্বের বিন্যাসের অনুমতি দেয়।এই বৈশিষ্ট্যটি মাইক্রোপ্রসেসর এবং মেমরি চিপগুলি বাড়ানোর জন্য, সিলিকনের শারীরিক আকার না বাড়িয়ে অপারেশনাল সক্ষমতা উন্নত করার জন্য প্রয়োজনীয়।এই ঘনত্বের সুবিধাটি প্রযুক্তি মিনিয়েচারাইজেশন এবং সিস্টেম ইন্টিগ্রেশনে অগ্রগতির সুবিধার্থে প্রতি ইউনিট ক্ষেত্রের জন্য আরও প্রসেসিং পাওয়ারের অনুমতি দেয়।

সিএমওএস প্রযুক্তির উচ্চ শব্দ প্রতিরোধ ক্ষমতা হস্তক্ষেপ হ্রাস করে, বৈদ্যুতিন শব্দ-প্রবণ পরিবেশে সিএমওএস-ভিত্তিক সিস্টেমগুলির স্থিতিশীল এবং নির্ভরযোগ্য অপারেশন নিশ্চিত করে।স্বল্প শক্তি খরচ, হ্রাস জটিলতা এবং শক্তিশালী শব্দ প্রতিরোধ ক্ষমতা সিএমওগুলিকে ইলেক্ট্রনিক্সের একটি ফাউন্ডেশন প্রযুক্তি হিসাবে দৃ ify ় করে তোলে।এটি সাধারণ সার্কিট থেকে জটিল ডিজিটাল কম্পিউটিং আর্কিটেকচার পর্যন্ত বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে সমর্থন করে।

চিত্র 8: সিএমওএস প্রযুক্তি ডায়াগ্রাম

সিএমওএস প্রযুক্তির একটি পুনরুদ্ধার

সিএমওএস প্রযুক্তি হ'ল আধুনিক ডিজিটাল সার্কিট ডিজাইনের একটি ভিত্তি, একক চিপে এনএমও এবং পিএমওএস ট্রানজিস্টর উভয়ই ব্যবহার করে।এই দ্বৈত-ট্রানজিস্টর পদ্ধতির পরিপূরক স্যুইচিংয়ের মাধ্যমে দক্ষতা বাড়ায় এবং বিদ্যুৎ খরচ হ্রাস করে, যা আজকের শক্তি-সচেতন বিশ্বে উপকারী।

সিএমওএস সার্কিটগুলির শক্তি তাদের স্বল্প বিদ্যুতের প্রয়োজনীয়তা এবং দুর্দান্ত শব্দ প্রতিরোধ ক্ষমতা থেকে আসে।এই বৈশিষ্ট্যগুলি একটি নির্ভরযোগ্য এবং জটিল ডিজিটাল ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট তৈরি করতে দরকারী।সিএমওএস প্রযুক্তি কার্যকরভাবে বৈদ্যুতিক হস্তক্ষেপকে প্রতিরোধ করে, বৈদ্যুতিন সিস্টেমগুলির স্থায়িত্ব এবং কার্যকারিতা উন্নত করে।

সিএমওএসের কম স্ট্যাটিক পাওয়ার সেবন এবং নির্ভরযোগ্য অপারেশন এটিকে অনেক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য পছন্দসই পছন্দ করে তোলে।ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স থেকে উচ্চ-শেষের কম্পিউটিং সিস্টেমগুলিতে, সিএমওএস প্রযুক্তির অভিযোজনযোগ্যতা এবং দক্ষতা ইলেকট্রনিক্স শিল্পে উদ্ভাবন চালিয়ে যেতে থাকে।এর ব্যাপক ব্যবহার ডিজিটাল প্রযুক্তির অগ্রগতিতে এর গুরুত্বকে হাইলাইট করে।

উপসংহার

সিএমওএস প্রযুক্তি ডিজিটাল সার্কিট ডিজাইনের ক্ষেত্রে উদ্ভাবনের একটি প্যারাগন হিসাবে দাঁড়িয়েছে, ক্রমাগত বেসিক গ্যাজেটগুলি থেকে জটিল গণনামূলক সিস্টেমে ইলেকট্রনিক্সের অগ্রগতি চালিয়ে যায়।একক চিপে এনএমওএস এবং পিএমওগুলির দ্বৈত-ট্রানজিস্টর সেটআপ দক্ষ স্যুইচিং, ন্যূনতম শক্তি অপচয় এবং শব্দের প্রতিরোধ ক্ষমতা একটি উচ্চ ডিগ্রির জন্য অনুমোদিত, ঘন, সংহত সার্কিট তৈরিতে সিএমওগুলিকে দরকারী করে তোলে।পারফরম্যান্স ত্যাগ ছাড়াই বিদ্যুতের খরচ হ্রাস করা পোর্টেবল, ব্যাটারি চালিত ডিভাইসের যুগে প্রমাণিত হয়েছে।বিভিন্ন অপারেশনাল এবং পরিবেশগত পরিস্থিতি পরিচালনার ক্ষেত্রে সিএমওএস প্রযুক্তির দৃ ust ়তা তার অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে অসংখ্য ডোমেন জুড়ে আরও প্রশস্ত করেছে।এটি যেমন বিকশিত হতে থাকে, সিএমওএস প্রযুক্তি বৈদ্যুতিন নকশার ভবিষ্যতের ল্যান্ডস্কেপকে আকার দিতে সহায়তা করতে পারে।এটি প্রযুক্তিগত উদ্ভাবনের শীর্ষে থাকার বিষয়টি নিশ্চিত করে এবং বৈদ্যুতিন ডিভাইসে শক্তি দক্ষতা এবং ক্ষুদ্রাকরণের জন্য ক্রমবর্ধমান চাহিদা মেটাতে অব্যাহত রাখে।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন [FAQ]

1. সিএমওগুলি কীভাবে ডিজিটাল ইলেকট্রনিক্সে কাজ করে?

পরিপূরক ধাতব-অক্সাইড-সেমিকন্ডাক্টর (সিএমওএস) প্রযুক্তি ডিজিটাল ইলেকট্রনিক্সে ভিত্তিযুক্ত, মূলত কারণ এটি দক্ষতার সাথে ডিভাইসে বিদ্যুতের প্রবাহকে নিয়ন্ত্রণ করে।অনুশীলনে, একটি সিএমওএস সার্কিটের মধ্যে দুটি ধরণের ট্রানজিস্টর অন্তর্ভুক্ত রয়েছে: এনএমও এবং পিএমও।এগুলি নিশ্চিত করার জন্য ব্যবস্থা করা হয়েছে যে কেবলমাত্র ট্রানজিস্টরগুলির মধ্যে একটিতে একবারে পরিচালনা করে, যা সার্কিট দ্বারা ব্যবহৃত শক্তিটিকে মারাত্মকভাবে হ্রাস করে।

যখন কোনও সিএমওএস সার্কিট চালু থাকে, তখন একটি ট্রানজিস্টর বর্তমানকে ব্লক করে এবং অন্যটি এটি পাস করতে দেয়।উদাহরণস্বরূপ, যদি '1' (উচ্চ ভোল্টেজ) এর ডিজিটাল সিগন্যালটি কোনও সিএমওএস বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল করে, এনএমওএস ট্রানজিস্টর চালু (পরিচালনা) চালু করে এবং পিএমওগুলি বন্ধ করে দেয় (ব্লকস কারেন্ট), যার ফলে একটি কম ভোল্টেজ বা '0' হয়আউটপুট এ।বিপরীতে, '0' এর একটি ইনপুট পিএমওগুলিকে সক্রিয় করে এবং এনএমওগুলিকে নিষ্ক্রিয় করে, যার ফলে একটি উচ্চ আউটপুট হয়।এই স্যুইচিংটি নিশ্চিত করে যে ন্যূনতম শক্তি নষ্ট হয়, স্মার্টফোন এবং কম্পিউটারগুলির মতো ডিভাইসের জন্য সিএমওগুলিকে আদর্শ করে তোলে যেখানে ব্যাটারির দক্ষতা প্রয়োজন।

২. মোসফেট এবং সিএমওগুলির মধ্যে পার্থক্য কী?

মোসফেট (ধাতব-অক্সাইড-সেমিকন্ডাক্টর ফিল্ড-এফেক্ট ট্রানজিস্টর) হ'ল এক ধরণের ট্রানজিস্টর যা বৈদ্যুতিন সংকেতগুলি স্যুইচ করার জন্য ব্যবহৃত হয়।অন্যদিকে, সিএমওগুলি এমন একটি প্রযুক্তি বোঝায় যা ডিজিটাল লজিক সার্কিট তৈরি করতে দুটি পরিপূরক ধরণের এমওএসএফইটি (এনএমও এবং পিএমও) ব্যবহার করে।

প্রাথমিক পার্থক্যটি তাদের প্রয়োগ এবং দক্ষতার মধ্যে রয়েছে।একটি একক মোসফেট একটি স্যুইচ হিসাবে কাজ করতে পারে বা সংকেতগুলি প্রশস্ত করতে পারে, যার জন্য ক্রমাগত শক্তি প্রয়োজন এবং সম্ভাব্যভাবে আরও তাপ উত্পন্ন করা যায়।সিএমওএস, এনএমও এবং পিএমও উভয় ট্রানজিস্টরকে সংহত করে, এক বা অন্যটি ব্যবহারের মধ্যে বিকল্প, প্রয়োজনীয় শক্তি এবং উত্পন্ন তাপ হ্রাস করে।এটি সিএমওগুলিকে আধুনিক বৈদ্যুতিন ডিভাইসের জন্য আরও উপযুক্ত করে তোলে যার জন্য উচ্চ দক্ষতা এবং কমপ্যাক্টনেস প্রয়োজন।

৩. আপনি সিএমওগুলি সাফ করলে কী হবে?

একটি কম্পিউটারে সিএমওগুলি সাফ করা তাদের কারখানার ডিফল্টগুলিতে বিআইওএস (বেসিক ইনপুট/আউটপুট সিস্টেম) সেটিংস পুনরায় সেট করে।এটি প্রায়শই হার্ডওয়্যার বা বুট সমস্যা সমাধানের জন্য করা হয় যা ভুল বা দূষিত বায়োস সেটিংসের কারণে উত্থিত হতে পারে।

সিএমওগুলি সাফ করার জন্য, আপনি সাধারণত মাদারবোর্ডে একটি জাম্পার ব্যবহার করে একটি নির্দিষ্ট জোড়া পিনের সংক্ষিপ্ত করুন, বা কয়েক মিনিটের জন্য সিএমওএস ব্যাটারিটি সরিয়ে ফেলুন।এই ক্রিয়াটি বিআইওএসে অস্থির মেমরিটি ফ্লাশ করে, বুট অর্ডার, সিস্টেমের সময় এবং হার্ডওয়্যার সেটিংসের মতো কোনও কনফিগারেশন মুছে ফেলে।সিএমওগুলি সাফ করার পরে, আপনাকে আপনার কম্পিউটিং প্রয়োজনীয়তা বা হার্ডওয়্যার সামঞ্জস্যতা অনুযায়ী বিআইওএস সেটিংস পুনরায় কনফিগার করতে হবে।

৪. সিএমওগুলি কী প্রতিস্থাপন করবে?

যদিও সিএমওএস প্রযুক্তি এখনও প্রচলিত রয়েছে, চলমান গবেষণার লক্ষ্য এমন বিকল্পগুলি বিকাশ করা যা সম্ভাব্যভাবে আরও বেশি দক্ষতা, গতি এবং সংহতকরণের প্রস্তাব দিতে পারে কারণ প্রযুক্তি আরও স্কেল করে।

গ্রাফিন ট্রানজিস্টরগুলি তাদের ব্যতিক্রমী বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যের জন্য অনুসন্ধান করা হচ্ছে, যেমন সিলিকনের চেয়ে উচ্চতর বৈদ্যুতিন গতিশীলতা, যা দ্রুত প্রক্রিয়াজাতকরণের গতির দিকে নিয়ে যেতে পারে।

কোয়ান্টাম বিটগুলি ব্যবহার করে যা একসাথে একাধিক রাজ্যে বিদ্যমান থাকতে পারে, নির্দিষ্ট গণনার জন্য তাত্পর্যপূর্ণ গতি বৃদ্ধির প্রস্তাব দেয়।

স্পিনট্রনিক্স: ডেটা এনকোড করতে, সম্ভাব্যভাবে বিদ্যুৎ খরচ হ্রাস এবং ডেটা প্রসেসিং ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য তাদের চার্জের চেয়ে ইলেক্ট্রনগুলির স্পিন ব্যবহার করে।

যদিও এই প্রযুক্তিগুলি আশাব্যঞ্জক, সিএমও থেকে ডিজিটাল ইলেকট্রনিক্সে একটি নতুন স্ট্যান্ডার্ডে স্থানান্তরিত করার জন্য নতুন উত্পাদন প্রযুক্তিতে প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ এবং যথেষ্ট বিনিয়োগকে কাটিয়ে উঠতে হবে।এখন পর্যন্ত, সিএমওগুলি নির্ভরযোগ্যতা এবং ব্যয়-কার্যকারিতার কারণে ডিজিটাল সার্কিট ডিজাইনে সর্বাধিক ব্যবহারিক এবং বহুল ব্যবহৃত প্রযুক্তি হিসাবে রয়ে গেছে।