« Transistor/Transistor MOSFET » : différence entre les versions

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<math>v_O \approx \underbrace{- KR_L \left(V - V_{TH} \right)}_{A} v</math>
 
Ce qui s'écrit succinctement <math>v_O = A v</math>, avec ''A'' un réel appelé « gain ». Que fait notre circuit ? C'estC’est un inverseur car ''A'' < 0, c’est un amplificateur car |''A''| > 1. De plus, il est linéaire dans cette approximation. Enfin, le gain est contrôlable (dans une certaine gamme, car il faut rester en saturation) en choisissant ''V'' et ''R<sub>L</sub>.
 
[[Fichier:MOSFET Inv-Amp quasi-linear.svg|center|thumb|400px|L'amplificateur inverseur quasi-linéaire.]]
Il s'agit donc d'une porte logique « NON » rudimentaire.
 
Remarquons que, lorsque l'entrée est basse, aucun courant ne parcourt le circuit, alors que, lorsqu'elle est haute, ce n’est pas le cas. Cela signifie que, même lorsque l'inverseur n’est pas utilisé activement, tant que l'entrée est haute, il consomme de l'énergie. Cela devient un problème lorsqu’il y a plusieurs millions de tels inverseurs dans un circuit, ''a fortiori'' dans un micro-processeur. C'estC’est pour pallier ce défaut qu'a été inventé l'architecture CMOS décrite plus bas.
 
== L'architecture CMOS ==
== Le MOSFET sur le silicium ==
 
Nous avons déjà vu que le MOSFET est intéressant d'un point de vue ''fonctionnel'', car il permet de réaliser des composants essentiels à savoir les portes logiques. Mais comment peut-on ''construire'' de tels composants ? C'estC’est là l'autre intérêt des MOSFET : ils sont extrêmement simples à mettre au point.
 
=== Le schéma de principe ===
[[Fichier:CMOS NAND Layout.svg|center|thumb|250px|Une porte logique NON-ET en architecture CMOS, prête à être gravée.]]
 
Cette porte logique est facile à lire : en haut le ''pull-up'', en bas le ''pull-down''. Puisqu’ils font la même chose, il suffit par exemple de regarder le comportement du ''pull-down'' : la sortie (OUT) est haute si et seulement s'il n'y a pas de connexion entre elle et la terre, c'est-à-dire si l'une ou l'autre des entrées (en vert) n’est pas activée. C'estC’est une porte NON-ET.
 
L'échelle de gravure de ces pistes, de l’ordre de la dizaine de µm, permet de condenser près de 2 milliards de MOSFET sur une surface comparable à celle d'un ongle humain.
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