互补金氧半导体逻辑电路英文解释翻译、互补金氧半导体逻辑电路的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 complementary MOS integrated circuit; complementary MOS logic circuit

分词翻译：

互补的英语翻译：

【电】 complement; complementary

金的英语翻译：

aurum; gold; golden; metals; money
【化】 gold
【医】 Au; auri-; auro-; aurum; chryso-; gold

氧的英语翻译：

oxygen
【医】 o; O2; oxy-; oxygen; oxygenium; phlogisticated gas

半导体的英语翻译：

semiconductor
【计】 quasi-conductor; SC
【化】 semiconductor
【医】 semiconductor

逻辑电路的英语翻译：

【化】 logic circuit

专业解析

互补金氧半导体逻辑电路（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Logic Circuit，简称CMOS）是一种基于互补对称结构的金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）技术。其核心原理是通过成对的N沟道MOS（NMOS）和P沟道MOS（PMOS）晶体管组合，实现逻辑功能的同时显著降低静态功耗。以下是关键解析：

互补结构
CMOS电路中的NMOS和PMOS晶体管以互补方式连接。例如，在反相器中，NMOS管作为下拉开关，PMOS管作为上拉开关。两者交替导通，确保任一时刻仅一条通路工作，从而在稳态下几乎无电流流过，实现低功耗特性。
逻辑实现机制
每个逻辑门（如与非门、或非门）均由NMOS和PMOS网络共同构成。NMOS网络负责逻辑“0”输出，PMOS网络负责逻辑“1”输出。这种设计使电路具备高噪声容限（通常达电源电压的30%-40%）和宽电压工作范围。
性能优势
- 功耗极低：静态功耗仅来源于漏电流，动态功耗与开关频率和负载电容相关（公式：$P_{dyn}=CL V{DD} f$）。
- 集成密度高：MOSFET器件尺寸可微缩至纳米级，支持大规模集成电路设计。
- 抗干扰性强：逻辑电平差较大，对电磁噪声不敏感。
典型应用
CMOS技术广泛应用于微处理器、存储器（如SRAM、DRAM）、传感器接口电路及物联网设备。现代7nm以下制程通过FinFET或GAA（全环绕栅极）结构进一步优化其性能。

权威参考文献：

IEEE Xplore: CMOS技术发展综述
《半导体器件物理》（施敏著，第3版）第9章
台积电制程技术白皮书

网络扩展解释

互补金氧半导体逻辑电路（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，简称CMOS）是一种基于金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）的集成电路技术，主要用于构建低功耗、高集成度的数字逻辑电路。以下是其核心要点：

1.基本结构

互补性设计：由两种MOSFET组成——N沟道MOS（NMOS）和P沟道MOS（PMOS），两者特性互补。例如，NMOS在输入高电平时导通，PMOS在输入低电平时导通。
逻辑门实现：以反相器（非门）为例，NMOS与PMOS串联连接，输入信号同时控制两者的栅极。当输入为高电平时，NMOS导通、PMOS截止，输出低电平；反之则输出高电平。

2.核心优势

低静态功耗：在稳定状态下，NMOS和PMOS中总有一个处于截止状态，电流几乎为零，因此静态功耗极低。
高噪声容限：电压摆幅接近电源电压（如0V到VDD），抗干扰能力强。
高集成度：制造工艺支持微小晶体管尺寸，适合大规模集成电路（如CPU、存储器）。

3.工作原理

动态功耗：仅在状态切换时，NMOS和PMOS短暂同时导通，产生瞬态电流，导致动态功耗。功耗与切换频率和电压平方成正比。
逻辑功能扩展：通过组合NMOS和PMOS网络，可构建与非门（NAND）、或非门（NOR）等复杂逻辑电路。

4.应用领域

数字电子设备：计算机处理器、手机芯片、嵌入式系统等。
存储器：SRAM、闪存等利用CMOS技术实现高速、低功耗存储。
传感器：如CMOS图像传感器（CIS），广泛用于数码相机和手机摄像头。

5.技术挑战

漏电流：随着晶体管尺寸缩小至纳米级，截止状态下的漏电流增加，影响功耗。
工艺复杂度：先进制程（如7nm、5nm）需要多重曝光和新型材料（如FinFET、GAA晶体管）来维持性能。

示例公式

CMOS反相器的电压传输特性可通过以下关系描述： $$ V{text{out}} = begin{cases} 0 & text{当 } V{text{in}} = V{DD} V{DD} & text{当 } V_{text{in}} = 0 end{cases} $$

总结来看，CMOS技术凭借其低功耗和高可靠性，成为现代数字电路的主流选择，但其进一步发展需克服物理极限和工艺挑战。