سی ایم او ایس ٹکنالوجی کا تعارف
2024-07-09 6584

ڈیجیٹل الیکٹرانکس کے ارتقاء کی تشکیل تکمیلی دھاتی آکسائڈ سیمیکمڈکٹر (سی ایم او ایس) ٹکنالوجی کی ترقی سے ہوئی ہے۔تیز رفتار پروسیسنگ کی رفتار اور زیادہ موثر بجلی کی کھپت کی ضرورت کے جواب میں ابھرنے والے ، سی ایم او ایس ٹیکنالوجی نے طاقت اور سگنل کی سالمیت کے انتظام کے لئے اپنے جدید نقطہ نظر کے ساتھ سرکٹ ڈیزائن میں انقلاب لایا ہے۔بائپولر جنکشن ٹرانجسٹر (بی جے ٹی) آلات کے برعکس ، جو موجودہ بہاؤ پر منحصر ہیں ، سی ایم او ایس ڈیوائسز وولٹیج کے زیر کنٹرول میکانزم کا استعمال کرتے ہیں جو گیٹ کے موجودہ کو نمایاں طور پر کم کرتے ہیں ، اس طرح بجلی کے نقصان کو کم سے کم کیا جاتا ہے۔اس ٹیکنالوجی نے سب سے پہلے 1970 کی دہائی میں صارفین کے الیکٹرانکس میں کرشن حاصل کیا ، جیسے الیکٹرانک گھڑیاں ، لیکن یہ 1980 کی دہائی میں انتہائی بڑے پیمانے پر انضمام (VLSI) کی آمد تھی جس نے واقعی جدید الیکٹرانکس میں کارن اسٹون کے طور پر سی ایم اوز کی پوزیشن کو واقعتا cented تیار کیا تھا۔اس دور میں سی ایم او ایس ٹکنالوجی میں اضافہ کرنے والے سرکٹ وشوسنییتا ، شور کی مزاحمت ، اور مختلف درجہ حرارت اور وولٹیج میں کارکردگی کو بڑھایا گیا جبکہ مجموعی ڈیزائن کے عمل کو آسان بنایا گیا ہے۔ان اضافوں نے نہ صرف ایک ہی چپ پر ہزاروں سے لاکھوں تک ٹرانجسٹر کی گنتی میں اضافہ کیا بلکہ سی ایم اوز کی فعالیت کو ڈیجیٹل اور مخلوط سگنل وی ایل ایس آئی ڈیزائن دونوں تک بھی بڑھایا ، جس کی وجہ سے اس کی اعلی رفتار کی وجہ سے ٹرانجسٹر-ٹرانزسٹر لاجک (ٹی ٹی ایل) جیسی پرانی ٹکنالوجیوں کو بہتر بنایا گیا ہے۔کم وولٹیج آپریشنز۔

تفصیلی فہر ست

سی ایم او ایس ٹکنالوجی کی تفہیم

ڈیجیٹل سرکٹ ڈیزائن کو آگے بڑھانے میں تکمیلی میٹل آکسائڈ سیمیکمڈکٹر (سی ایم او ایس) ٹکنالوجی کی ترقی بہت زیادہ رہی ہے۔یہ بنیادی طور پر تیز رفتار پروسیسنگ اور کم توانائی کی کھپت کی ضرورت کی وجہ سے ابھرا۔بائپولر جنکشن ٹرانجسٹر (بی جے ٹی) آلات کے برعکس ، جو موجودہ بہاؤ پر منحصر ہیں ، سی ایم او ایس وولٹیج کے زیر کنٹرول میکانزم کا استعمال کرتا ہے۔اہم فرق گیٹ پر کرنٹ کو کم کرنے میں مدد کرتا ہے ، جس سے بجلی کے نقصان کو نمایاں طور پر کم کیا جاتا ہے۔1970 کی دہائی میں ، سی ایم اوز بنیادی طور پر صارفین کے الیکٹرانکس میں استعمال ہوتے تھے ، جیسے الیکٹرانک گھڑیاں۔

زمین کی تزئین کی 1980 کی دہائی میں انتہائی بڑے پیمانے پر انضمام (VLSI) ٹکنالوجی کی آمد کے ساتھ تبدیل ہوا ، جس نے کئی وجوہات کی بناء پر سی ایم اوز کو بھاری طور پر اپنایا۔سی ایم او ایس کم طاقت کا استعمال کرتا ہے ، شور کی بہتر مزاحمت پیش کرتا ہے ، اور مختلف درجہ حرارت اور وولٹیج میں اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے۔یہ سرکٹ ڈیزائن کو بھی آسان بناتا ہے جو قابل اعتماد اور لچک کو بڑھاتا ہے۔ان خصوصیات نے سی ایم او ایس پر مبنی چپس کے انضمام کثافت میں بہت زیادہ اضافے کی اجازت دی ، جو ہزاروں سے لاکھوں ٹرانجسٹروں میں ہر چپ میں منتقل ہوگئی۔

آج ، سی ایم او ایس ڈیجیٹل اور مخلوط سگنل VLSI ڈیزائن دونوں کے لئے مفید ہے ، جو کم وولٹیجز میں اس کی اعلی رفتار اور کارکردگی کی وجہ سے ٹرانجسٹر-ٹرانزسٹر لاجک (ٹی ٹی ایل) جیسی پرانی ٹیکنالوجیز کو بہتر بناتا ہے۔اس کے وسیع پیمانے پر استعمال جدید الیکٹرانکس پر سی ایم او ایس کے تبدیلی کے اثرات کو اجاگر کرتا ہے ، جس سے یہ روزمرہ کے گیجٹ سے لے کر جدید کمپیوٹیشنل سسٹم تک ہر چیز کے لئے جانے والی ٹکنالوجی بن جاتا ہے۔

چترا 1: برقی خصوصیات کو متوازن کرنے کے لئے استعمال کریں

سی ایم اوز کا ورکنگ اصول

تکمیلی دھاتی آکسائڈ سیمیکمڈکٹر (سی ایم او ایس) ٹکنالوجی کا بنیادی اصول موثر منطق سرکٹس بنانے کے لئے این ٹائپ اور پی قسم کے ٹرانجسٹروں کی ایک جوڑی کا استعمال کرتا ہے۔ایک واحد ان پٹ سگنل ان ٹرانجسٹروں کے سوئچنگ سلوک کو کنٹرول کرتا ہے ، دوسرے کو بند کرتے وقت ایک آن ہوجاتا ہے۔یہ ڈیزائن دیگر سیمیکمڈکٹر ٹیکنالوجیز میں استعمال ہونے والے روایتی پل اپ ریزسٹروں کی ضرورت کو ختم کرتا ہے ، جس سے ڈیزائن کو آسان بنایا جاتا ہے اور توانائی کی کارکردگی کو بہتر بنایا جاتا ہے۔

سی ایم او ایس سیٹ اپ میں ، این ٹائپ ایم او ایس ایف ای ٹی (میٹل آکسائڈ سیمیکمڈکٹر فیلڈ اثر ٹرانجسٹر) ایک پل ڈاون نیٹ ورک تشکیل دیتے ہیں جو منطق کے دروازے کو کم وولٹیج کی فراہمی سے جوڑتا ہے ، عام طور پر گراؤنڈ (وی ایس ایس)۔یہ پرانے NMOS منطق سرکٹس میں بوجھ کے خلاف مزاحمت کرنے والوں کی جگہ لے لیتا ہے ، جو وولٹیج ٹرانزیشن کے انتظام میں کم موثر تھے اور بجلی کے نقصان کا زیادہ خطرہ ہے۔اس کے برعکس ، پی قسم کے موسفٹ ایک پل اپ نیٹ ورک تیار کرتے ہیں جو آؤٹ پٹ کو اعلی وولٹیج سپلائی (وی ڈی ڈی) سے جوڑتا ہے۔یہ دوہری نیٹ ورک کا انتظام یقینی بناتا ہے کہ کسی بھی ان پٹ کے لئے آؤٹ پٹ مستحکم اور پیش گوئی کے ساتھ کنٹرول کیا جائے۔

جب پی قسم کے موسفٹ کا گیٹ چالو ہوجاتا ہے تو ، یہ آن ہوتا ہے جبکہ اسی طرح کے این ٹائپ موسفٹ آف ہوجاتے ہیں ، اور اس کے برعکس۔یہ باہمی مداخلت نہ صرف سرکٹ فن تعمیر کو آسان بناتا ہے بلکہ آلہ کی آپریشنل وشوسنییتا اور فعالیت کو بھی بڑھاتا ہے۔سی ایم او ایس ٹیکنالوجی ان صارفین کے لئے فائدہ مند ہے جن کو قابل اعتماد اور موثر الیکٹرانک سسٹم کی ضرورت ہے۔

چترا 2: سی ایم او ایس ٹیک کا تعارف

انورٹر

انورٹر ڈیجیٹل سرکٹ ڈیزائن میں ایک بنیادی عنصر ہے ، خاص طور پر بائنری ریاضی اور منطقی کارروائیوں کے لئے۔مرکزی فنکشن بائنری منطق کی سطح کے اندر ان پٹ سگنل کو پلٹنا ہے۔آسان الفاظ میں ، '0' کو کم یا صفر وولٹ سمجھا جاتا ہے ، اور '1' زیادہ یا V وولٹ ہوتا ہے۔جب کسی انورٹر کو 0 وولٹ کا ان پٹ ملتا ہے تو ، یہ V وولٹ کو آؤٹ کرتا ہے ، اور جب اسے V وولٹ مل جاتا ہے تو ، یہ 0 وولٹ کی پیداوار کرتا ہے۔

ایک سچائی ٹیبل عام طور پر انورٹر کے فنکشن کو ہر ممکن ان پٹ اور ان کے متعلقہ نتائج کی فہرست دے کر ظاہر کرتا ہے۔یہ جدول واضح طور پر ظاہر کرتا ہے کہ '0' کا ان پٹ '1' کی پیداوار پیدا کرتا ہے ، اور '1' کے ان پٹ کے نتیجے میں '0' کی پیداوار ہوتی ہے۔کمپیوٹنگ اور ڈیجیٹل سسٹم میں منطقی فیصلوں اور ڈیٹا پروسیسنگ کے لئے یہ الٹا عمل ضروری ہے۔

مزید پیچیدہ ڈیجیٹل تعامل کے لئے انورٹر کا آپریشن ضروری ہے۔یہ اعلی سطح کے کمپیوٹیشنل کاموں کی آسانی سے عمل درآمد کو قابل بناتا ہے اور سرکٹس کے اندر ڈیٹا کے بہاؤ کو موثر طریقے سے سنبھالنے میں مدد کرتا ہے۔

ٹیبل 1: انورٹر سچ ٹیبل

سی ایم او ایس انورٹر

سی ایم او ایس انورٹر الیکٹرانکس میں کارکردگی کا ایک نمونہ ہے ، جس میں سیریز میں منسلک NMOS اور PMOS ٹرانجسٹرس کے ساتھ ایک سادہ ڈیزائن شامل ہے۔ان کے دروازے ان پٹ کے طور پر ایک دوسرے کے ساتھ بندھے ہوئے ہیں ، اور ان کی نالیوں کو آؤٹ پٹ بنانے کے لئے منسلک کیا گیا ہے۔اس انتظام سے توانائی کی بچت کے ل the سرکٹ کو بہتر بنانے ، بجلی کی کھپت کو کم کرتا ہے۔

جب ان پٹ سگنل زیادہ ہوتا ہے (منطق '1') تو ، NMOS ٹرانجسٹر آن ہوجاتا ہے ، موجودہ کا انعقاد کرتا ہے اور آؤٹ پٹ کو کم حالت میں کھینچتا ہے (منطق '0')۔ایک ہی وقت میں ، پی ایم او ایس ٹرانجسٹر آف ہے ، جو آؤٹ پٹ سے مثبت فراہمی کو الگ کرتا ہے۔اس کے برعکس ، جب ان پٹ کم ہوتا ہے (منطق '0') ، NMOS ٹرانجسٹر آف ہوجاتا ہے ، اور PMOS ٹرانجسٹر آن ہوجاتا ہے ، اور آؤٹ پٹ کو اعلی حالت میں چلا جاتا ہے (منطق '1')۔

این ایم او ایس اور پی ایم او ایس ٹرانجسٹروں کے مابین یہ ہم آہنگی انورٹر کو ان پٹ وولٹیج وی اے اے اے 0 آئنوں کے باوجود مستحکم آؤٹ پٹ کو برقرار رکھنے کی اجازت دیتا ہے۔اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ ایک ٹرانجسٹر ہمیشہ بند رہتا ہے جبکہ دوسرا جاری رہتا ہے ، سی ایم او ایس بجلی کی حفاظت کرتا ہے اور بجلی کی فراہمی سے زمین تک براہ راست بجلی کے راستے کو روکتا ہے۔اس سے بجلی کے غیر ضروری ڈرین کو روکنے میں مدد ملے گی۔یہ ڈبل ٹرانزسٹر سیٹ اپ ڈیجیٹل سرکٹری میں سی ایم او ایس انورٹر کے بنیادی کردار کی وضاحت کرتا ہے ، جو کم سے کم توانائی کی کھپت اور اعلی سگنل سالمیت کے ساتھ قابل اعتماد منطق الٹا فراہم کرتا ہے۔

چترا 3: سی ایم او ایس منطق کے دروازے

NMOS انورٹر

NMOS انورٹر سیدھے اور موثر سیٹ اپ کا استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا ہے۔اس ترتیب میں ، گیٹ ان پٹ کے طور پر کام کرتا ہے ، نالیوں کو آؤٹ پٹ کے طور پر کام کرتا ہے ، اور ماخذ اور سبسٹریٹ دونوں ہی گراؤنڈ ہیں۔اس انتظام کا بنیادی حصہ ایک اضافہ کی قسم کا این چینل موسفٹ ہے۔صحیح تعصب کو قائم کرنے کے لئے بوجھ ریزسٹر کے ذریعہ نالی پر ایک مثبت وولٹیج لگائی جاتی ہے۔

جب گیٹ ان پٹ کو گراؤنڈ کیا جاتا ہے ، تو وہ منطق '0' کی نمائندگی کرتا ہے تو ، گیٹ پر کوئی وولٹیج موجود نہیں ہوتا ہے۔وولٹیج کی یہ کمی ایک کوندک چینل کو موسفٹ میں تشکیل دینے سے روکتی ہے ، جس سے یہ اعلی مزاحمت کے ساتھ ایک کھلا سرکٹ بن جاتا ہے۔اس کے نتیجے میں ، نالی سے ماخذ تک کم سے کم موجودہ بہاؤ ، جس کی وجہ سے آؤٹ پٹ وولٹیج +V کے قریب بڑھتا ہے ، جو منطق '1' کے مساوی ہے۔جب گیٹ پر ایک مثبت وولٹیج لگائی جاتی ہے تو ، یہ الیکٹرانوں کو گیٹ آکسائڈ انٹرفیس کی طرف راغب کرتا ہے ، جس سے ایک این قسم کا چینل تشکیل ہوتا ہے۔یہ چینل ماخذ اور نالی کے مابین مزاحمت کو کم کرتا ہے ، جس سے موجودہ کو بہاؤ اور آؤٹ پٹ وولٹیج کو تقریبا زمینی سطح پر ، یا منطق '0' تک گرا دیتا ہے۔

یہ آپریشن NMOS انورٹر کو ایک موثر پل ڈاؤن ڈیوائس کے طور پر ظاہر کرتا ہے ، جو بائنری سوئچنگ کاموں کے لئے مفید ہے۔یہ پہچاننے میں مددگار ثابت ہوتا ہے کہ جب 'آن' حالت میں ہوتا ہے تو یہ سیٹ اپ زیادہ طاقت کا استعمال کرتا ہے۔بجلی کی فراہمی میں بڑھتی ہوئی بجلی کی فراہمی سے بجلی کی فراہمی سے زمین تک بہہ جانے سے پیدا ہوتا ہے جب ٹرانجسٹر فعال ہوتا ہے ، جس سے NMOS انورٹر ڈیزائن میں کلیدی آپریشنل تجارت کو اجاگر کیا جاتا ہے۔

PMOS انورٹر

چترا 4: سی ایم او ایس آئی سی ایس کی بنیادی باتیں

PMOS انورٹر NMOS انورٹر کی طرح اسی طرح تشکیل دیا گیا ہے لیکن الٹ بجلی کے رابطوں کے ساتھ۔اس سیٹ اپ میں ، پی ایم او ایس ٹرانجسٹر کا استعمال ایک مثبت وولٹیج کے ساتھ کیا جاتا ہے جس کا اطلاق سبسٹریٹ اور ماخذ دونوں پر ہوتا ہے ، جبکہ بوجھ ریزٹر زمین سے منسلک ہوتا ہے۔

جب ان پٹ وولٹیج میں +V (منطق '1') زیادہ ہوتا ہے تو ، گیٹ ٹو ماخذ وولٹیج صفر ہوجاتی ہے ، اور ٹرانجسٹر کو 'آف' کردیتی ہے۔اس سے ماخذ اور نالی کے مابین ایک اعلی مزاحمت کا راستہ پیدا ہوتا ہے ، جو آؤٹ پٹ '0' میں آؤٹ پٹ وولٹیج کو کم رکھتا ہے۔

جب ان پٹ 0 وولٹ (منطق '0') پر ہوتا ہے تو ، گیٹ ٹو ماخذ وولٹیج ماخذ کے مقابلے میں منفی ہوجاتا ہے۔یہ منفی وولٹیج گیٹ کیپسیٹر سے چارج کرتا ہے ، سیمیکمڈکٹر کی سطح کو این ٹائپ سے پی قسم میں تبدیل کرتا ہے ، اور ایک کوندک چینل تشکیل دیتا ہے۔یہ چینل ماخذ اور نالی کے مابین مزاحمت کو تیزی سے کم کرتا ہے ، جس سے موجودہ کو ماخذ سے نالی تک آزادانہ طور پر بہہ جاتا ہے۔اس کے نتیجے میں ، آؤٹ پٹ وولٹیج سپلائی وولٹیج +V کے قریب بڑھتا ہے ، جو منطق '1' کے مطابق ہے۔

اس طرح ، پی ایم او ایس ٹرانجسٹر پل اپ ڈیوائس کے طور پر کام کرتا ہے ، جو چالو ہونے پر مثبت سپلائی وولٹیج کو کم مزاحمت کا راستہ فراہم کرتا ہے۔اس سے پی ایم او ایس انورٹر کو مستحکم اور قابل اعتماد منطق الٹا بنانے میں ایک بنیادی جزو بناتا ہے۔یہ یقینی بناتا ہے کہ جب ضرورت ہو تو پیداوار کو اعلی حالت میں مضبوطی سے چلایا جاتا ہے۔

سی ایم اوز کا کراس سیکشن

چترا 5: سی ایم او ایس گیٹ کا کراس سیکشن

ایک سی ایم او ایس چپ ایک ہی سلیکن سبسٹریٹ پر این ایم او ایس اور پی ایم او ایس ٹرانجسٹروں کو جوڑتا ہے ، جس سے ایک کمپیکٹ اور موثر انورٹر سرکٹ تشکیل ہوتا ہے۔اس سیٹ اپ کے کراس سیکشن کو دیکھنا ان ٹرانجسٹروں کی اسٹریٹجک پلیسمنٹ کو ظاہر کرتا ہے ، فعالیت کو بہتر بناتا ہے اور بجلی کی مداخلت کو کم کرتا ہے۔

پی ایم او ایس ٹرانجسٹر این ٹائپ سبسٹریٹ میں سرایت کرتا ہے ، جبکہ این ایم او ایس ٹرانجسٹر کو پی ویل نامی ایک علیحدہ پی قسم کے علاقے میں رکھا گیا ہے۔یہ انتظام یقینی بناتا ہے کہ ہر ٹرانجسٹر زیادہ سے زیادہ حالات میں کام کرتا ہے۔پی ویل NMOS ٹرانجسٹر کے لئے آپریشنل گراؤنڈ کے طور پر کام کرتا ہے اور مداخلت کو روکنے کے ساتھ ، NMOS اور PMOS ٹرانجسٹروں کے برقی راستوں کو الگ کرتا ہے۔یہ تنہائی سگنل کی سالمیت اور مجموعی طور پر سی ایم او ایس سرکٹ کی کارکردگی کو برقرار رکھنے میں مددگار ہے۔

یہ ترتیب چپ کو تیز اور کم منطق والی ریاستوں کے مابین جلدی اور قابل اعتماد طریقے سے سوئچ کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ایک یونٹ میں دونوں طرح کے ٹرانجسٹروں کو مربوط کرکے ، سی ایم او ایس ڈیزائن ان کی برقی خصوصیات کو متوازن کرتا ہے ، جس کی وجہ سے زیادہ مستحکم اور موثر سرکٹ آپریشن ہوتے ہیں۔یہ انضمام سائز کو کم کرتا ہے اور جدید الیکٹرانک آلات کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے ، جس سے سی ایم او ایس ٹکنالوجی کے پیچھے جدید انجینئرنگ کی نمائش ہوتی ہے۔

سی ایم او ایس انورٹر کی بجلی کی کھپت

سی ایم او ایس ٹکنالوجی کی ایک اہم خصوصیت بجلی کی کھپت میں اس کی کارکردگی ہے ، خاص طور پر جامد یا بیکار ریاستوں میں۔جب غیر فعال ہوتا ہے تو ، ایک سی ایم او ایس انورٹر بہت کم طاقت کھینچتا ہے کیونکہ "آف" ٹرانجسٹر صرف ایک کم سے کم کرنٹ لیک ہوتا ہے۔یہ تاثیر توانائی کے ضیاع کو برقرار رکھنے اور پورٹیبل ڈیوائسز کی بیٹری کی زندگی کو بڑھانے میں مددگار ہے۔

چترا 6: سی ایم او ایس سینسر- صنعتی کیمروں کے لئے

متحرک آپریشن کے دوران ، جب انورٹر ریاستوں کو تبدیل کرتا ہے تو ، بجلی کی کھپت عارضی طور پر بڑھ جاتی ہے۔یہ سپائیک اس لئے ہوتا ہے کیونکہ ، ایک مختصر لمحے کے لئے ، NMOS اور PMOS دونوں ٹرانجسٹر جزوی طور پر جاری ہیں ، جس سے سپلائی وولٹیج سے زمین تک موجودہ بہاؤ کے لئے ایک مختصر المیعاد براہ راست راستہ پیدا ہوتا ہے۔اس عارضی اضافے کے باوجود ، سی ایم او ایس انورٹر کی مجموعی طور پر اوسط بجلی کی کھپت ٹرانجسٹر-ٹرانزسٹر لاجک (ٹی ٹی ایل) جیسی پرانی ٹیکنالوجیز سے کہیں کم ہے۔

یہ مختلف آپریشنل طریقوں میں کم بجلی کے استعمال سے سی ایم او ایس سرکٹس کی توانائی کی کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔اسے ان ایپلی کیشنز کے ل ideal مثالی بنانا جہاں بجلی کی دستیابی محدود ہے ، جیسے موبائل آلات اور بیٹری سے چلنے والی دیگر ٹیکنالوجیز۔

سی ایم او ایس انورٹرز کی کم مستحکم ریاست پاور ڈرا کم گرمی پیدا کرتی ہے جو آلہ کے اجزاء پر تھرمل تناؤ کو کم کرتی ہے۔یہ کم گرمی پیدا کرنے والی پیداوار الیکٹرانک آلات کی عمر طول دے سکتی ہے ، جس سے سی ایم او ایس ٹکنالوجی کو زیادہ پائیدار اور لاگت سے موثر الیکٹرانک نظاموں کو ڈیزائن کرنے کا ایک اہم عنصر بنایا جاسکتا ہے۔

سی ایم او ایس انورٹر کی ڈی سی وولٹیج کی منتقلی کی خصوصیت

چترا 7: طاقت اور رفتار کی کارکردگی کے لئے سرکٹس کو بہتر بنائیں

سی ایم او ایس انورٹر کی ڈی سی وولٹیج ٹرانسفر کی خصوصیت (وی ٹی سی) اس کے طرز عمل کو سمجھنے کا ایک بنیادی ذریعہ ہے۔یہ جامد (غیر سوئچنگ) شرائط میں ان پٹ اور آؤٹ پٹ وولٹیج کے مابین تعلقات کو ظاہر کرتا ہے ، جس سے مختلف ان پٹ سطحوں میں انورٹر کی کارکردگی کا واضح نظریہ فراہم ہوتا ہے۔

ایک اچھی طرح سے ڈیزائن کردہ سی ایم او ایس انورٹر میں ، جہاں این ایم او ایس اور پی ایم او ایس ٹرانجسٹر متوازن ہیں ، وی ٹی سی تقریبا مثالی ہے۔یہ سڈول ہے اور ایک مخصوص ان پٹ وولٹیج کی دہلیز پر اعلی اور کم آؤٹ پٹ وولٹیج کے مابین تیز منتقلی ہے۔یہ دہلیز وہ نقطہ ہے جہاں انورٹر ایک منطق کی حالت سے دوسری میں تبدیل ہوجاتا ہے ، اور اس کے برعکس منطق '1' سے '0' اور اس کے برعکس تبدیل ہوجاتا ہے۔

ڈیجیٹل سرکٹس کے آپریشنل وولٹیج کی حدود کا تعین کرنے کے لئے وی ٹی سی کی صحت سے متعلق مددگار ثابت ہوتی ہے۔یہ ان صحیح نکات کی نشاندہی کرتا ہے جہاں آؤٹ پٹ ریاستوں کو تبدیل کرے گا ، اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ منطق کے اشارے واضح اور مستقل ہوں ، اور وولٹیج V ariat آئنوں کی وجہ سے غلطیوں کے خطرے کو کم کریں۔

سی ایم او ایس ٹکنالوجی کے فوائد

سی ایم او ایس ٹیکنالوجی کم جامد بجلی کی کھپت پیش کرتی ہے۔اسے الیکٹرانک ایپلی کیشنز کے ل more زیادہ کارآمد بنانا ، خاص طور پر بیٹری سے چلنے والے آلات میں ، کیونکہ یہ صرف منطق کے ریاستی لین دین کے دوران توانائی کا استعمال کرتا ہے۔

سی ایم او ایس سرکٹس کا ڈیزائن فطری طور پر پیچیدگی کو آسان بناتا ہے ، جس سے ایک ہی چپ پر منطق کے افعال کے کمپیکٹ ، اعلی کثافت کا انتظام ہوتا ہے۔اس خصوصیت کو مائکرو پروسیسرز اور میموری چپس کو بڑھانا ضروری ہے ، سلیکن کے جسمانی سائز کو بڑھائے بغیر آپریشنل صلاحیتوں کو بہتر بنانا۔یہ کثافت فائدہ فی یونٹ کے زیادہ پروسیسنگ پاور کی اجازت دیتا ہے ، جس سے ٹیکنالوجی منیٹورائزیشن اور سسٹم انضمام میں ترقی کی سہولت ملتی ہے۔

سی ایم او ایس ٹکنالوجی کی اعلی شور استثنیٰ مداخلت کو کم کرتا ہے ، جس سے الیکٹرانک شور سے متاثرہ ماحول میں سی ایم او ایس پر مبنی نظاموں کے مستحکم اور قابل اعتماد آپریشن کو یقینی بنایا جاتا ہے۔کم بجلی کی کھپت ، کم پیچیدگی ، اور مضبوط شور سے استثنیٰ کا امتزاج سی ایم اوز کو الیکٹرانکس میں ایک بنیادی ٹیکنالوجی کے طور پر مستحکم کرتا ہے۔یہ آسان سرکٹس سے لے کر پیچیدہ ڈیجیٹل کمپیوٹنگ فن تعمیر تک ، بہت ساری ایپلی کیشنز کی حمایت کرتا ہے۔

چترا 8: سی ایم او ایس ٹکنالوجی ڈایاگرام

سی ایم او ایس ٹیکنالوجی کی ایک بازیافت

سی ایم او ایس ٹکنالوجی جدید ڈیجیٹل سرکٹ ڈیزائن کا ایک سنگ بنیاد ہے ، جس میں ایک ہی چپ پر این ایم او ایس اور پی ایم او ایس ٹرانجسٹر دونوں کا استعمال ہوتا ہے۔یہ دوہری منتقلی نقطہ نظر تکمیلی سوئچنگ کے ذریعہ کارکردگی کو بڑھاتا ہے اور بجلی کی کھپت کو کم کرتا ہے ، جو آج کی توانائی سے آگاہ دنیا میں فائدہ مند ہے۔

سی ایم او ایس سرکٹس کی طاقت ان کی کم طاقت کی ضروریات اور بہترین شور سے استثنیٰ سے حاصل ہوتی ہے۔یہ خصلت ایک قابل اعتماد اور پیچیدہ ڈیجیٹل انٹیگریٹڈ سرکٹ بنانے کے لئے کارآمد ہیں۔سی ایم او ایس ٹیکنالوجی الیکٹرانک نظام کے استحکام اور کارکردگی کو بہتر بنانے کے لئے برقی مداخلت کی مؤثر طریقے سے مزاحمت کرتی ہے۔

سی ایم او ایس کی کم جامد بجلی کی کھپت اور قابل اعتماد آپریشن اسے بہت سے ایپلی کیشنز کے لئے ترجیحی انتخاب بناتا ہے۔صارفین کے الیکٹرانکس سے لے کر اعلی کے آخر میں کمپیوٹنگ سسٹم تک ، سی ایم او ایس ٹکنالوجی کی موافقت اور کارکردگی الیکٹرانکس انڈسٹری میں جدت طرازی کرتی رہتی ہے۔اس کے وسیع پیمانے پر استعمال ڈیجیٹل ٹکنالوجی کو آگے بڑھانے میں اپنی اہمیت کو اجاگر کرتا ہے۔

نتیجہ

سی ایم او ایس ٹکنالوجی ڈیجیٹل سرکٹ ڈیزائن کے میدان میں جدت طرازی کے ایک پیراگون کے طور پر کھڑی ہے ، جو بنیادی گیجٹ سے پیچیدہ کمپیوٹیشنل سسٹم تک الیکٹرانکس کی ترقی کو مستقل طور پر چلاتی ہے۔ایک ہی چپ پر NMOs اور PMOs کا ڈوئل ٹرانزسٹر سیٹ اپ موثر سوئچنگ ، ​​کم سے کم بجلی کی کھپت ، اور شور استثنیٰ کی ایک اعلی ڈگری کی اجازت دیتا ہے ، جس سے سی ایم اوز گھنے ، مربوط سرکٹس کی تخلیق میں کارآمد ثابت ہوتا ہے۔کارکردگی کی قربانی کے بغیر بجلی کی کھپت کو کم کرنا پورٹیبل ، بیٹری سے چلنے والے آلات کے دور میں ثابت ہوا ہے۔مختلف آپریشنل اور ماحولیاتی حالات سے نمٹنے میں سی ایم او ایس ٹکنالوجی کی مضبوطی نے متعدد ڈومینز میں اس کے استعمال کو وسیع کردیا ہے۔جیسا کہ یہ تیار ہوتا جارہا ہے ، سی ایم او ایس ٹیکنالوجی الیکٹرانک ڈیزائن کے مستقبل کے منظر نامے کی تشکیل میں مدد کرسکتی ہے۔یہ یقینی بناتا ہے کہ تکنیکی جدت طرازی کے سب سے آگے برقرار رہے اور الیکٹرانک آلات میں توانائی کی بچت اور منیٹورائزیشن کے بڑھتے ہوئے مطالبات کو پورا کرتا ہے۔

اکثر پوچھے گئے سوالات [عمومی سوالنامہ]

1. ڈیجیٹل الیکٹرانکس میں سی ایم اوز کیسے کام کرتے ہیں؟

ڈیجیٹل الیکٹرانکس میں تکمیلی میٹل آکسائڈ سیمیکمڈکٹر (سی ایم او ایس) ٹکنالوجی بنیادی ہے ، بنیادی طور پر اس وجہ سے کہ یہ آلات میں بجلی کے بہاؤ کو موثر انداز میں کنٹرول کرتا ہے۔عملی طور پر ، ایک سی ایم او ایس سرکٹ میں دو قسم کے ٹرانجسٹر شامل ہیں: این ایم او ایس اور پی ایم او ایس۔ان کو یہ یقینی بنانے کے لئے ترتیب دیا گیا ہے کہ ایک وقت میں صرف ایک ٹرانجسٹرز چلاتے ہیں ، جو سرکٹ کے ذریعہ استعمال ہونے والی توانائی کو تیزی سے کم کرتا ہے۔

جب سی ایم او ایس سرکٹ کام میں ہوتا ہے تو ، ایک ٹرانجسٹر موجودہ کو روکتا ہے جبکہ دوسرا اسے گزرنے دیتا ہے۔مثال کے طور پر ، اگر '1' (ہائی وولٹیج) کا ڈیجیٹل سگنل سی ایم او ایس انورٹر میں ان پٹ ہے تو ، NMOS ٹرانجسٹر آن (کنڈکٹ) آن ہوجاتا ہے ، اور PMOS بند ہوجاتا ہے (موجودہ بلاکس کرنٹ) ، جس کے نتیجے میں کم وولٹیج یا '0' ہوتا ہے۔آؤٹ پٹ پراس کے برعکس ، '0' کا ان پٹ PMOs کو چالو کرتا ہے اور NMOs کو غیر فعال کرتا ہے ، جس کے نتیجے میں اعلی پیداوار ہوتی ہے۔یہ سوئچنگ یقینی بناتی ہے کہ کم سے کم طاقت ضائع ہوجائے ، جس سے اسمارٹ فونز اور کمپیوٹرز جیسے آلات کے لئے سی ایم اوز مثالی بن جاتے ہیں جہاں بیٹری کی کارکردگی کی ضرورت ہوتی ہے۔

Mos. موسفٹ اور سی ایم اوز میں کیا فرق ہے؟

MOSFET (میٹل آکسائڈ-سیمیکمڈکٹر فیلڈ اثر ٹرانجسٹر) الیکٹرانک سگنلز کو تبدیل کرنے کے لئے استعمال ہونے والا ایک قسم کا ٹرانجسٹر ہے۔دوسری طرف ، سی ایم اوز سے مراد ایک ایسی ٹکنالوجی ہے جو ڈیجیٹل منطق سرکٹس بنانے کے لئے دو تکمیلی اقسام کے موسفٹ (این ایم اوز اور پی ایم اوز) کا استعمال کرتی ہے۔

بنیادی امتیاز ان کی درخواست اور کارکردگی میں ہے۔ایک ہی MOSFET ایک سوئچ کے طور پر کام کرسکتا ہے یا سگنل کو بڑھا سکتا ہے ، جس میں بجلی کے مستقل بہاؤ کی ضرورت ہوتی ہے اور ممکنہ طور پر زیادہ گرمی پیدا ہوتی ہے۔سی ایم اوز ، این ایم اوز اور پی ایم او ایس دونوں ٹرانجسٹروں کو مربوط کرکے ، ایک یا دوسرے کو استعمال کرنے کے درمیان متبادل ، مطلوبہ طاقت کو کم اور گرمی پیدا کرنے والے کے درمیان متبادل بناتے ہیں۔اس سے سی ایم اوز جدید الیکٹرانک آلات کے ل more زیادہ موزوں بناتے ہیں جن میں اعلی کارکردگی اور کمپیکٹ پن کی ضرورت ہوتی ہے۔

اگر آپ سی ایم اوز کو صاف کرتے ہیں تو کیا ہوتا ہے؟

کمپیوٹر پر سی ایم اوز کو صاف کرنا BIOS (بنیادی ان پٹ/آؤٹ پٹ سسٹم) کی ترتیبات کو ان کے فیکٹری ڈیفالٹس پر دوبارہ ترتیب دیتا ہے۔یہ اکثر ہارڈ ویئر یا بوٹ کی پریشانیوں کے حل کے لئے کیا جاتا ہے جو غلط یا خراب شدہ BIOS ترتیبات کی وجہ سے پیدا ہوسکتے ہیں۔

سی ایم اوز کو صاف کرنے کے ل you ، آپ عام طور پر جمپر کا استعمال کرتے ہوئے مدر بورڈ پر پنوں کی ایک مخصوص جوڑی کو مختصر کرتے ہیں ، یا کچھ منٹ کے لئے سی ایم او ایس بیٹری کو ہٹا دیتے ہیں۔یہ عمل BIOS میں اتار چڑھاؤ کی میموری کو فلش کرتا ہے ، جس میں بوٹ آرڈر ، سسٹم ٹائم ، اور ہارڈ ویئر کی ترتیبات جیسے کسی بھی ترتیب کو مٹا دیا جاتا ہے۔سی ایم اوز کو صاف کرنے کے بعد ، آپ کو اپنی کمپیوٹنگ کی ضروریات یا ہارڈ ویئر کی مطابقت کے مطابق BIOS کی ترتیبات کو دوبارہ تشکیل دینے کی ضرورت پڑسکتی ہے۔

CM. سی ایم اوز کی جگہ کیا ہوگی؟

اگرچہ سی ایم او ایس ٹیکنالوجی اب بھی عام ہے ، جاری تحقیق کا مقصد ایسے متبادلات تیار کرنا ہے جو ممکنہ طور پر زیادہ سے زیادہ کارکردگی ، رفتار اور انضمام کی پیش کش کرسکیں کیونکہ ٹیکنالوجی مزید ترازو میں اضافہ کرتی ہے۔

گرافین ٹرانجسٹروں کو ان کی غیر معمولی برقی خصوصیات کے لئے تلاش کیا جارہا ہے ، جیسے سلیکن سے زیادہ الیکٹران کی نقل و حرکت ، جس کی وجہ سے تیز رفتار پروسیسنگ کی رفتار ہوسکتی ہے۔

کوانٹم بٹس کا استعمال کرتا ہے جو ایک ساتھ متعدد ریاستوں میں موجود ہوسکتے ہیں ، جو مخصوص گنتی کے لئے تیز رفتار بڑھتی ہیں۔

اسپائنٹنکس: اعداد و شمار کو انکوڈ کرنے ، ممکنہ طور پر بجلی کی کھپت کو کم کرنے اور ڈیٹا پروسیسنگ کی صلاحیتوں کو بڑھانے کے لئے ، الیکٹرانوں کے اسپن کا استعمال کرتا ہے۔

اگرچہ یہ ٹیکنالوجیز وعدہ کررہی ہیں ، سی ایم اوز سے ڈیجیٹل الیکٹرانکس میں ایک نئے معیار میں منتقلی کے لئے نئی مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجیز میں تکنیکی چیلنجوں اور خاطر خواہ سرمایہ کاری پر قابو پانے کی ضرورت ہوگی۔ابھی تک ، سی ایم او ایس اس کی وشوسنییتا اور لاگت کی تاثیر کی وجہ سے ڈیجیٹل سرکٹ ڈیزائن میں سب سے زیادہ عملی اور وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والی ٹکنالوجی بنی ہوئی ہے۔