CMOSの中身ってMOS-FETなのでしょうか？

質問

CMOSデバイスのON抵抗について調べているのですが、CMOSとはP、Nch型MOS-FETで構成されたデバイスの事をゆうのでしょうか？
※調べたいICはルネサス製HD74HC541Pです。

またMOS-FETで構成されているのであればON抵抗は数mΩ程度なのでしょうか？

回答No.2

info22_ · ベストアンサー

>CMOSとはP、Nch型MOS-FETで構成されたデバイスの事をゆうのでしょうか

そうです。より詳しく言えば、P、Nch型MOS-FETを対（ペアー）として内部回路を構成したMOS-FETでロジックに、静電気対策として入力段に保護回路を入れています。

>MOS-FETで構成されているのであればON抵抗は数mΩ程度なのでしょうか？
74HCシリーズの場合、25Ω前後です。

出力電圧Hの電圧降下規格：VDD=5Vとした時 Hレベルの出力範囲4.9V～5Vでソース電流IoH=4mAで出力電圧降下が0.1Vとすると出力抵抗Rout（ドレイン側）=0.1V/4mA=25Ωと算出されます。Lレベルの出力についてもシンク電流IoL=4mA、Lレベルの出力範囲0V～0.1Vから同じ出力抵抗Rout(ソース側)となります。
一般のCMOS-ICの出力抵抗は数10Ωですね。

参考URL：

http://www9.plala.or.jp/fsson/NewHP_elc/usef/usef_cmos.html

回答No.4

hs001120

>CMOSとはP、Nch型MOS-FETで構成されたデバイスの事をゆうのでしょうか？
そうです。

>※調べたいICはルネサス製HD74HC541Pです。
計算の仕方はNo1,2さんが解説済みですので割愛しますが、
データはメーカーの商品説明に書いてあります。
http://documentation.renesas.com/eng/products/logic/rej03d0628_hd74hc540_541ds.pdf
>Electrical Characteristics
電源電圧、入力電圧の他に気温によってもON抵抗はかなり変わる事にご注意

>またMOS-FETで構成されているのであればON抵抗は数mΩ程度なのでしょうか？
既に回答がついていますが、数十Ω程度です。

たぶん、良くある勘違いで
「市販のパワーMOSFETが数mΩ程度」→MOSFETと言う物は数mΩ程度? という誤解を
されていないでしょうか?
もしそうであれば、これもメーカーの商品説明に書いてある事に過ぎませんが
http://documentation.renesas.com/jpn/products/transistor/apn/rjj05g0003_power_mos.pdf
>2.1.3 パワーMOSFETの構造
を見てみる事をお勧めします。
パワーMOSFETはその内部で多数のMOSFETを並列接続しています。
乱暴な例えですが、1素子のON抵抗は50Ωくらいのものでも1万個並列にすればON抵抗5mΩになる。
という仕組みです。

回答No.3

midare_oni

CMOSとは相補型MOSという意味です。つまりPch-MOSFETとNch-MOSFETの両方を1つのICチップ上に搭載したICプロセスの名称として使われます。
ON抵抗はMOS-FETの線形領域での電流-電圧特性から求められるのですが、PMOS(Pch-MOSFET)は入力電圧が低いときにON抵抗が小さくなり、NMOS(Nch-MOSFET)は入力電圧が高いときにON抵抗が小さくなります。この2つを並列接続すると電源電圧範囲のどこでもそれなりにON抵抗を小さくできます。
つまり、ON抵抗は入力信号の電圧により変わり、電源電圧又はGndに近い方が小さく、更に電源電圧が高い方が小さくなります。
ただ、74HC541はInverting 3-STATE Buffer(ON/OFF/H-Zを取るバッファー)なのでON抵抗とは関係ないと思うのですが？
(出力電流に対する電圧降下を問題にしているのでしょうか)

回答No.1

masudaya

カタログに出力電圧の項目があると思います.
これを用いればON抵抗も止まると思います.
出力電圧の項目には電源電圧(Vcc)と出力電流(Io)が記載されています.High出力の時は(出力段の内部回路はトーテムポール型だとすると.)High出力の時のON抵抗をRhとすると
Voh＝Vcc-Ioｈ*Rh
なので,
Rh=(Vcc-Voh)/Ioh
と求めることが出来ます.

Low出力の解きも同様に,ON抵抗をRLとすると
VoL=IoL*RL
なので,
RL=VoL/IoL
と求めることが出来ます.

こんな感じで分かりますか.
ちなみにCMOSはプロセスを指しています．実際はほとんどMOS-FETで構成されていますが(R,C.Lも集積されているのでMOS-FETだけで構成されているわけではない．)．