¿Cómo funciona CMOS?

Inversor Cmos

El principio de funcionamiento de un sensor de imagen CMOS (semiconductor de óxido metálico complementario) se concibió en la segunda mitad de la década de 1960, pero el dispositivo no se comercializó hasta que las tecnologías de microfabricación avanzaron lo suficiente en la década de 1990. Los sensores de imagen incorporados a las cámaras digitales y los teléfonos móviles actuales utilizan mayoritariamente la tecnología CCD (charge coupled device) o CMOS.

Tanto el CCD como el CMOS son dispositivos semiconductores que sirven de «ojos electrónicos». Aunque ambos utilizan fotodiodos, difieren en cuanto al proceso de fabricación y al método de lectura de la señal. Aunque la tecnología CCD fue la dominante al principio debido a su mayor sensibilidad y calidad de imagen, diversas mejoras en los sensores CMOS los llevaron a superar a los sensores CCD a partir de 2004 en volumen de envíos.

Un sensor de imagen de dispositivo de carga acoplada (CCD) tiene una matriz de condensadores, cada uno de los cuales lleva una carga eléctrica correspondiente a la intensidad de luz de un píxel. Un circuito de control hace que cada condensador transfiera su contenido a su vecino, y el último condensador de la matriz vierte su carga en un amplificador de carga. Este estilo de transferencia de datos es característico de los sensores CCD.

Principio de funcionamiento del Cmos

El conmutador analógico es un interruptor semiconductor de estado sólido que controla la ruta de transmisión de las señales analógicas. Las operaciones de apertura y cierre de las posiciones del conmutador suelen estar controladas por alguna red lógica digital, y los conmutadores analógicos estándar están disponibles en muchos estilos y configuraciones.

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Por ejemplo, configuraciones simples o dobles normalmente abiertas (NO) o normalmente cerradas (NC), unipolares de tiro simple (SPST), unipolares de tiro doble (SPDT), etc., de forma muy similar a los relés y contactos electromecánicos convencionales.

La conmutación y el enrutamiento de señales digitales y analógicas (tanto de tensión como de corriente) pueden realizarse fácilmente utilizando relés mecánicos y sus contactos, pero éstos pueden ser lentos y costosos. La opción obvia es utilizar interruptores electrónicos de estado sólido de acción mucho más rápida que utilizan puertas analógicas de semiconductores de óxido metálico (MOS) para encaminar las corrientes de señal desde su entrada hasta su salida, siendo el conocido interruptor bilateral CMOS 4016B el ejemplo más común.

Construcción de cmos

Un dispositivo CMOS es un tipo de tecnología avanzada que se utiliza para crear circuitos integrados. El acrónimo CMOS significa «Complementary Metal Oxide Semiconductor» y se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones técnicas, desde baterías y cámaras digitales de consumo hasta la última tecnología digital de rayos X. Un dispositivo CMOS funciona convirtiendo las ondas de luz en señales digitales utilizando circuitos en el chip y píxeles fotosensibles para ayudar a crear imágenes precisas. En el campo de la odontología y la implantología dental, se utiliza un dispositivo CMOS con la CBCT, o tomografía computarizada de haz cónico. La CBCT toma cortes de imagen que pueden unirse para construir una reconstrucción en 3D de los dientes, la mandíbula y la boca del paciente. La ventaja de utilizar dispositivos CMOS en la tomografía computarizada de haz cónico es que, en comparación con otros dispositivos similares, como los dispositivos de carga acoplada (CCD), un dispositivo CMOS utiliza píxeles más pequeños y, por lo tanto, produce imágenes con mayor resolución.

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Cmos vs ttl

El CMOS abrió la puerta a muchas, si no a la mayoría, de las propiedades necesarias para los circuitos altamente integrados y los dispositivos portátiles y móviles de bajo consumo de hoy en día. Esto no podía ocurrir hasta que las velocidades y las capacidades de conducción de corriente del CMOS alcanzaran a las otras tecnologías, pero las alcanzaron.

Hoy en día, las familias de lógica CMOS de integración a pequeña escala (SSI), es decir, las puertas utilizadas en la lógica externa, ofrecen velocidades muy rápidas y una gran capacidad de conducción de corriente, además de soportar los bajos voltajes que se encuentran en los diseños modernos. Asimismo, los diseños de integración a muy gran escala (VLSI), o de muy gran escala si le gusta contar la letra V al hablar, son posibles gracias a la baja disipación de energía, así como a otros factores.

Los transistores normales, conocidos como transistores de unión bipolar (BJT), lo que significa que están hechos de uniones que tienen una unión positiva y otra negativa (PN), utilizan la corriente como entrada y crean ganancia controlando la corriente de salida. Como todos estos flujos de corriente se suman, significa que al final del día hay una gran cantidad de corriente que fluye, lo que resulta en la energía que se disipa, que en última instancia se traduce en calor.