互補金氧半導體邏輯電路英文解釋翻譯、互補金氧半導體邏輯電路的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

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

分詞翻譯：

互補的英語翻譯：

【電】 complement; complementary

金的英語翻譯：

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

氧的英語翻譯：

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

半導體的英語翻譯：

semiconductor
【計】 quasi-conductor; SC
【化】 semiconductor
【醫】 semiconductor

邏輯電路的英語翻譯：

【化】 logic circuit

專業解析

互補金氧半導體邏輯電路（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Logic Circuit，簡稱CMOS）是一種基于互補對稱結構的金屬-氧化物-半導體場效應晶體管（MOSFET）技術。其核心原理是通過成對的N溝道MOS（NMOS）和P溝道MOS（PMOS）晶體管組合，實現邏輯功能的同時顯著降低靜态功耗。以下是關鍵解析：

互補結構
CMOS電路中的NMOS和PMOS晶體管以互補方式連接。例如，在反相器中，NMOS管作為下拉開關，PMOS管作為上拉開關。兩者交替導通，确保任一時刻僅一條通路工作，從而在穩态下幾乎無電流流過，實現低功耗特性。
邏輯實現機制
每個邏輯門（如與非門、或非門）均由NMOS和PMOS網絡共同構成。NMOS網絡負責邏輯“0”輸出，PMOS網絡負責邏輯“1”輸出。這種設計使電路具備高噪聲容限（通常達電源電壓的30%-40%）和寬電壓工作範圍。
性能優勢
- 功耗極低：靜态功耗僅來源于漏電流，動态功耗與開關頻率和負載電容相關（公式：$P_{dyn}=CL V{DD} f$）。
- 集成密度高：MOSFET器件尺寸可微縮至納米級，支持大規模集成電路設計。
- 抗幹擾性強：邏輯電平差較大，對電磁噪聲不敏感。
典型應用
CMOS技術廣泛應用于微處理器、存儲器（如SRAM、DRAM）、傳感器接口電路及物聯網設備。現代7nm以下制程通過FinFET或GAA（全環繞栅極）結構進一步優化其性能。

權威參考文獻：

IEEE Xplore: CMOS技術發展綜述
《半導體器件物理》（施敏著，第3版）第9章
台積電制程技術白皮書

網絡擴展解釋

互補金氧半導體邏輯電路（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，簡稱CMOS）是一種基于金屬-氧化物-半導體場效應晶體管（MOSFET）的集成電路技術，主要用于構建低功耗、高集成度的數字邏輯電路。以下是其核心要點：

1.基本結構

互補性設計：由兩種MOSFET組成——N溝道MOS（NMOS）和P溝道MOS（PMOS），兩者特性互補。例如，NMOS在輸入高電平時導通，PMOS在輸入低電平時導通。
邏輯門實現：以反相器（非門）為例，NMOS與PMOS串聯連接，輸入信號同時控制兩者的栅極。當輸入為高電平時，NMOS導通、PMOS截止，輸出低電平；反之則輸出高電平。

2.核心優勢

低靜态功耗：在穩定狀态下，NMOS和PMOS中總有一個處于截止狀态，電流幾乎為零，因此靜态功耗極低。
高噪聲容限：電壓擺幅接近電源電壓（如0V到VDD），抗幹擾能力強。
高集成度：制造工藝支持微小晶體管尺寸，適合大規模集成電路（如CPU、存儲器）。

3.工作原理

動态功耗：僅在狀态切換時，NMOS和PMOS短暫同時導通，産生瞬态電流，導緻動态功耗。功耗與切換頻率和電壓平方成正比。
邏輯功能擴展：通過組合NMOS和PMOS網絡，可構建與非門（NAND）、或非門（NOR）等複雜邏輯電路。

4.應用領域

數字電子設備：計算機處理器、手機芯片、嵌入式系統等。
存儲器：SRAM、閃存等利用CMOS技術實現高速、低功耗存儲。
傳感器：如CMOS圖像傳感器（CIS），廣泛用于數碼相機和手機攝像頭。

5.技術挑戰

漏電流：隨着晶體管尺寸縮小至納米級，截止狀态下的漏電流增加，影響功耗。
工藝複雜度：先進制程（如7nm、5nm）需要多重曝光和新型材料（如FinFET、GAA晶體管）來維持性能。

示例公式

CMOS反相器的電壓傳輸特性可通過以下關系描述： $$ V{text{out}} = begin{cases} 0 & text{當 } V{text{in}} = V{DD} V{DD} & text{當 } V_{text{in}} = 0 end{cases} $$

總結來看，CMOS技術憑借其低功耗和高可靠性，成為現代數字電路的主流選擇，但其進一步發展需克服物理極限和工藝挑戰。