主板cmos电路工作原理

cmos电路原理CMOS电路原理概述：CMOS是意译自“互补金属氧化物半导体”（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）。

CMOS电路是目前广泛应用的集成电路之一，其特点是功耗小、噪声低、集成度高、抗干扰能力强且适用于各行各业的电子设备中。

相对其他电路而言，CMOS电路技术在集成度、功耗、速度和可靠性等方面有着巨大的优势。

CMOS电路结构：CMOS电路的结构是由P型和N型的金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）组成的。

在晶圆制造过程中，将P型材料和N型材料穿插在一起刻出不同的现象形成电路，分别控制电路的导通和断开，从而实现电路基本功能。

CMOS电路原理：CMOS电路的原理是利用场效应管P、N型控制中的特性对电路的导通与断开进行控制，从而实现电路的简单控制。

CMOS电路中，NMOS管和PMOS管分别用于逻辑电路中的低电平和高电平与电源的接通，实现二者的互补。

当输入信号为高电平时，PMOS管导通，通过电流进行输出，而NMOS管不导通。

当输入信号为低电平时，PMOS管不导通，NMOS管导通，也通过电流进行输出，二者状态相互互补，实现电路的快速响应、低功耗和准确的状态判断。

优点：1. CMOS电路功耗小，在目前电子设备发展环境，低功耗的电路是每个设备最优解。

2. CMOS电路噪声小，其噪声水平非常低，适用于对信号进行高质量处理的场景，提供更好的信号质量。

3. CMOS电路集成度高，它在片上集成度非常高，能够安排数百万甚至数千万的晶体管，保证设备整体的紧凑程度和运行速度。

4. CMOS电路的抗干扰能力强，可抵御电磁干扰、纹波和噪声等因素，确保了设备的正常稳定运行。

缺点：CMOS电路的主要缺点是其工艺制程要求相对严格，一旦处理不当，单一电路的成本将会非常高昂。

总结：CMOS电路技术已经被广泛应用于各种设备，它的优点不仅仅局限于低功耗、低噪声、高集成度、高可靠性和抗干扰能力强等方面。

02 03
详细描述
CMOS电路的噪声容限受多种因素影响，如电源电压、温度和工艺偏差 等。当电路受到超过其噪声容限的噪声干扰时，其性能将受到影响，甚 至可能导致功能失效。
解决方案
提高噪声容限的方法包括优化电路设计、增加电源滤波和采用更稳定的 制程技术等。
功耗问题
总结词
功耗问题是集成电路设计中必须考虑的重要因素之一，它涉及到芯片的散热和能效等问题 。
压力和流量控制
精确控制工艺过程中的气体压力和流量，以 保证工艺的稳定性和重复性。
时间控制
合理控制各工艺步骤的时间，以保证材料生 长和反应的充分进行。
清洁和环境控制
保持生产环境的清洁度，防止污染和杂质对 电路性能的影响。
04 CMOS工艺中的问题与解 决方案
寄生效应
总结词
寄生效应是指集成电路中不期望 有的额外元件或效应，会对电路
详细描述
CMOS电路的功耗主要包括静态功耗和动态功耗两部分。静态功耗是指电路在没有信号活 动时的功耗，而动态功耗则是在信号活动时产生的功耗。过高的功耗可能导致芯片发热、 可靠性下降和能耗增加等问题。
解决方案
降低功耗的方法包括优化电路设计、采用低功耗制程技术和采用电源管理技术等。此外， 对于移动设备和电池供电的应用，低功耗设计尤为重要。
制作材料
01
02
03
硅片
作为集成电路的基础材料， 硅片的质量和纯度对 CMOS电路的性能有着至 关重要的影响。
金属材料
用于互连和导电，常用的 金属材料包括铜、铝等。
介质材料
用于绝缘和隔离，如二氧 化硅、氮化硅等。
制作工艺流程
薄膜沉积
通过物理或化学方法在 硅片上沉积所需的薄膜， 如氧化硅、氮化硅等。

CMOS电路图
为什么有的电脑CMOS电池没电了可以不丢失设置，而有的电脑电池没电了就丢失了设置"这个问其实很简单，大家都知道，CMOS电池旁边都有三针的调线，其中一针经一个电阻接地线，一针接南桥，一针接CMOS电池和电源插座5V电压，所以南桥是有两路供电的，如果说CMOS电池没电后可以保存东西，那么另外的那一路5V肯定接的是插座紫5V，也就是第9跟线，如果丢失设置，那就是联的插座红5V。

大家都知道，只要电源插到主板上就会有一个待机5V，所以能不能保存东西就要看那一针接在哪里了。

向左转|向右转
主板CMOS电路有很多形式，但工作原理越本相同。

根据电路所采用元件可分为两类,一类是经过二极管到CMOS跳线的电路，另一类是经过三端稳压器到CMOS跳线的电路。

主板CMOS电路如图所示。

主板CMOS电路出现故障时，会导致无法开机这时应检查：CMOS跳线是否正确;CMOS电池是否有电;CMOS跳线与电池之间的稳压二极管或二极管是否正常;CMOS跳线到电源插座的电路是否正常;南桥旁边的品振是否起振(起振电压一般为0.5～1.6V，品振损坏后，将导致不能开机或无法存储系统时间);低压差5端稳压器输出端连接的滤波电容是否损坏;南桥是否损坏。

IEEE1394接口 ： 同轴音频输出接口 ： 同轴音频输入接口 ： PCI-E插槽：
IDE插槽：
SATA插槽： 声卡芯片： 网卡芯片：
常见主板品牌:
华硕(ASUS)、 技嘉(GIGABYTE) 、精英(ECS)、 微星(MSI)、升技(ABIT)、 磐正(EPOX)、 双敏(UNIKA)、 映泰(BIOSTAR)、华擎(ASRock)、 硕泰克(SOLTEK)、 捷波(JETWAY) 、钻石(DFI)、青云(Albatron)、 奥兰治ORA 、承启(CHAINTECH)、 顶神(ASMART)、建基(AOpen) 、科迪亚(QDI) 、捷锐 、超微(Supermicro)、浩鑫(Shuttle) 、顶星(Topstar)、 佰钰、 昂达(ONDA) 、佰钰acorp(台湾)、富士康(FOXCONN)、 斯巴达克(SPARK)、 梅捷(SOYO)、艾崴(Iwill)、 小影霸、 七彩虹(colorful)、 天机、维博特、 信步、 创能(CUANON) 、三帝(DDD)、硕菁(soking)、 博登(xfx)、 微升(MIMSUN) 、数码通(PcDigicom)、倍嘉、 冠盟、盈通(YESTON)、 磐碁、隽星 、数码键、 冠誉、 翔升、联冠(LK)、 天朗 、华杰、 优俪、美达、 磐英(hasee) 、赛科、 铧基、先锋、 华鑫 、红苹果、 天擎、金字塔PYRAMID)、 奔迅(BENXUN)、 百时通(BESTCOM) 、钛硕、祥瑞 、科盟 、科脑、 普锐(Pretech)、众可 、祺祥 、众成、 杰微、万邦龙、 红船 、风速、 搏鹰、佰特、 艾美、 技星(ST STAr) 、昂迪 、新华盛、 威钻、 建邦、 天虹、奔驰、 技鑫、 泰安(TYAN)、 杰灵(ZILLION)、火龙王、 亚瑟伟业 、磐志、 卓越、奥美嘉(aomg)、 枫叶、 宏嘉、 追钰、首通(SOTIME) 、双捷、 思普、 阳光、跆基(Twkey)、 中硕 、大众、 中凌 、讯崴、 先冠 、亚帝伦 、拓嘉、台讯 、盛邦至尊、 宝捷亚特、 群升(PCQS)、铭世、 蓝天(LANTIAN) 、源兴、 新泰(SYNTAX)、华英、 红旗 、众星、 海讯(sunstar)、恒钛、 致铭(cthim) 、台众、 白鲨王(SHARKING)、 凌峰、 宇擎、 双硕、鑫驰 、速霸、 华佳 、宏迅、迪兰恒进、 慧星、 金凤凰(GPHOENIX)、 帝鲨(DESHARK)、PCCHIPS 、联强(Lemel)、 金正。

主板开机电路的构成及工作原理图核心提示：一、开机电路的构成及工作原理PWR：主机上的电源开关原理：在按下PWR开关之前，主机上只有紫线和绿有电，紫线为5VSB（待机电压）。

南桥或I/O内部集成了开机触发电路，所有的开机触发电路都是舜间低电平有效（除83627系列I/O），按下PWR开关后会产生舜间的一、开机电路的构成及工作原理PWR：主机上的电源开关原理：在按下PWR开关之前，主机上只有紫线和绿有电，紫线为5VSB（待机电压）。

南桥或I/O内部集成了开机触发电路，所有的开机触发电路都是舜间低电平有效（除83627系列I/O），按下PWR开关后会产生舜间的低电平，南桥开机触发电路工作后发输出迟续的高电平，I/O内部的开机触发电路工作后输出迟续的低电平。

一些厂家的主板上集成了自己的开机复位芯片，不通过南桥或I/O开机，原理是一样的。

二、开关的三种方式常见主板开机电路图一、开机线路图1、VIA大多由南桥开机，有83977EFI/O的由I/O开机2、inter主板较，83627高进高出，8702、8712低进低出3、SIS开机电路4、VIA多，370、462主板常见故障现象：无法软关机，开机不稳定时好时坏，多为门电路坏二、I/O开机图1、132门电路容易损坏2、83627I/O中第67脚有3.3V高电平（点PWR不机，且67脚有3.3V电压为I/O坏，少数为南桥坏）3、83627第67脚为0V，查南桥待机电压，拆下I/O测4、83627第67脚为0V-1V，I/O坏5、83627I/O损坏的故障现象：不开机、能开机不能关机、复位灯常亮第一种两针短接后为低电平，第二种两短接后都为低电平，第三种两针短接后都为高电平三、开机电路检修流程1.查PWR开关处是否有3.3V左右的高电平。

（查开关到紫线之间的线路）2.按下PWR开关时测量是否有瞬间低电平触发南桥或I/O。

3.查绿线到南桥或I/O之间的线路。

故障现象：开机后通下电，马上断电按PWR无反应，这种现象称为电源保护，多为黄、红线短路，用断路法逐个断开与短路电压相关的元件。

cmos跳线作用CMOS跳线作用CMOS跳线是计算机主板上的一种重要电子元件，它在计算机硬件中起到了关键的作用。

本文将详细介绍CMOS跳线的作用，以及它在计算机系统中的具体应用。

一、CMOS跳线的定义和原理CMOS跳线，全称为互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor）跳线，是一种用于计算机主板上的可调控电子元件。

它由两种类型的晶体管构成，分别是P型和N型晶体管。

CMOS跳线通过控制晶体管的导通与断开，来实现不同电路之间的连接和隔离。

CMOS跳线的原理是基于电流的控制，通过改变跳线上的导通情况，可以改变电路的连接方式和工作状态。

在计算机主板上，通常有许多个CMOS跳线，用于配置和调整不同的硬件功能。

二、CMOS跳线的作用和应用1. CMOS清除跳线：在计算机主板上，有一个特殊的CMOS跳线，用于清除CMOS存储器中的数据。

当计算机出现系统错误或需要重置时，可以通过更改此跳线的连接方式，来清除CMOS存储器中的配置信息和设置，从而恢复系统的默认状态。

2. BIOS设置跳线：在计算机主板上，还有一些CMOS跳线专门用于调整和配置BIOS设置。

通过改变这些跳线的连接方式，可以调整计算机的启动顺序、内存配置、CPU设置等。

这些跳线的具体位置和用途通常会在主板的说明书中有详细说明。

3. CMOS电池跳线：CMOS电池跳线用于控制CMOS电池的供电和断电。

当计算机长时间不使用或需要更换CMOS电池时，可以通过更改此跳线的连接方式，来实现对CMOS电池的控制。

通常，将此跳线连接短接，表示将CMOS电池断电，而将跳线断开，则表示将CMOS电池供电。

4. CMOS配置跳线：除了上述常见的应用外，CMOS跳线还可以用于配置和调整其他硬件功能。

例如，一些主板上会有CMOS跳线用于调整串口和并口的工作模式，或者用于控制显卡的工作频率和电压。

这些跳线的具体位置和用途，需要参考各自主板的说明书。

互补金属氧化物半导体(cmos摘要：I.互补金属氧化物半导体(CMOS)简介- 什么是互补金属氧化物半导体(CMOS)- CMOS的制造技术和应用II.CMOS与CCD的对比- CCD与CMOS的相同点和不同点- CMOS在扫描仪中的主要应用III.CMOS的优缺点分析- CMOS的优点- CMOS的缺点IV.CMOS在计算机主板中的存储作用- CMOS在计算机主板中的作用- CMOS存储的内容V.CMOS的发展趋势- CMOS技术的未来发展方向- CMOS在各个领域的应用前景正文：互补金属氧化物半导体(CMOS)是一种光集成器件，可以集成更多的功能，如像素阵列、计时逻辑、采样电路、放大器、参考电压等。

它与CCD一样，都可以记录光线变化，但CMOS在扫描仪中的应用更为广泛。

CMOS和CCD的主要区别在于它们的工作原理。

CMOS是利用硅和锗这两种元素制成的半导体，在其上共存着带N(带电)和P(带电)级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像。

而CCD则是通过移位寄存器将光电信号转换为数字信号。

CMOS在扫描仪中的优点是制造技术和一般计算机芯片相似，价格低廉。

但它也存在缺点，如容易出现杂点，这主要是因为早期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而会产生过热的现象。

CMOS在计算机主板中的作用是存储BIOS设置，它通常被称为CMOS RAM。

计算机在启动时，BIOS会读取CMOS中的设置，以便配置硬件设备。

此外，CMOS还可以用于存储计算机的时钟设置、硬盘设置、密码等。

随着科技的发展，CMOS技术也在不断进步。

第六章 主板开机电路
3，门电路 门电路芯片一般为14引脚芯片，控制触发信 门电路芯片一般为14引脚芯片，控制触发信 号或者控制信号。74H系列一般输入低电平 号或者控制信号。74H系列一般输入低电平 时输出高电平，输入高电平时输出低电平。 4，I/O芯片 I/O芯片 有些主板中I/O芯片内部集成开机控制模块， 有些主板中I/O芯片内部集成开机控制模块， 一般有IT8712、IT8702、W83267F、 一般有IT8712、IT8702、W83267F、 W83267HF、W83697F等。 W83267HF、W83697F等。
第六章 主板开机电路
当松开开机键的瞬间，开机键由低电平变 为高电平，向触发器发送上升沿触发信号。 触发器被触发，输出端输出状态被翻转， 由高电平变为低电平发送给南桥，南桥则 发送高电平信号给与非门变低后至或非门 变高。则开机控制三极管接通。ATX电源 变高。则开机控制三极管接通。ATX电源 开始工作。
第六章 主板开机电路
5、开机键 开间键一般一脚接地。另一脚连5VSB和门 开间键一般一脚接地。另一脚连5VSB和门 电路或I/O或南桥。 电路或I/O或南桥。 当两脚短接后，产生最开始的触发信号。
第六章 主板开机电路
开机电路工作原理 开机电路包括CMOS供电电路和电源开关触发电 开机电路包括CMOS供电电路和电源开关触发电 路。 1，由南桥组成的开机电路。 CMOS电路参考上章，一般由南桥组成的开机 CMOS电路参考上章，一般由南桥组成的开机 电路有：开机控制三极管、门电路芯片（反向 器）、电源开关等组成。 ATX待机时，电源开关一脚连接由三端稳压器 ATX待机时，电源开关一脚连接由三端稳压器 提供的3.3V供电，并连向南桥。PSON产生3.5V以 提供的3.3V供电，并连向南桥。PSON产生3.5V以 上供电。这时南桥产生高电平信号，并通过反向 器提供给开机控制三极管（由于反向器转换，此 时开机控制三极管B 时开机控制三极管B极为低电平）。

第5章主板各电路工作原理在学习主板维修之前，我们先对主板的基本工作原理，做一个大体的讲解。

当插上ATX插头之后，ATX电源紫色线向主板上各参与开机电路的元件提供待机电压，此时主板处于等待状态，当点PWR开关后，触发开机电路，将ATX电源的绿线置为低电平，ATX电源12V、5V、3.3V向主板上输出各项供电，CPU、北桥、南桥等各主要芯片供电正常后，时钟芯片给主板上各设备送出时钟信号，南桥向主板上各设备发出复位信号，CPU被复位后，发出寻址指令，经北桥，南桥选中BIOS，读取BIOS芯片中存储的POST自检程序，由POST程序对主板上各设备包括CPU、芯片组、主存储器、CMOS存储器、板载I/O设备及显卡、软盘/硬盘子系统、键盘/鼠标等进行测试，测试全部通过，喇叭发出一声“嘟”的鸣叫，表示主板检测已经完成，系统可以正常使用。

若检测中出现问题，则会发出报警声并中断检测，此时我们使用主板DEBUG卡，根据上面显示的代码，就可以知道问题是出现在什么部分，进行针对性维修。

我们根据主板的基本工作原理，对应的把主板分为六大电路进行讲解，分别为开机电路、供电电路、时钟电路、复位电路、BIOS电路及接口电路进行讲解。

4.1主板开机电路4.1.1软开机电路的大致构成及工作原理开机电路又叫软开机电路,是利用电源(绿线被拉成低电平之后,电源其它电压就可以输出)的工作原理,在主板自身上设计的一个线路,此电路以南桥或I/O为核心,由门电路、电阻、电容、二极管（少见）三极管、门电路、稳压器等元件构成，整个电路中的元件皆由紫线5V提供工作电压，并由一个开关来控制其是否工作，(如图4-1)当操作者瞬间触发主板上POWER开关之后，在POWER开关上会产生一个瞬间变化的电平信号，即0或1的开机信号，此信号会直接或间接地作用于南桥或I/O内部的开机触发电路，使其恒定产生一个0或1的的信号，通过外围电路的转换之后，变成一个恒定的低电平并作用于电源的绿线。

主板CMOS电路工作原理解释与维修实例5.1主板CMOS电路原理分析：5.1.1主板CMOS电路的构成：主板的CMOS电路由CMOS电池、CMOS随机存储器、CMOS跳线和实时时钟电路构成。

5.1.2主板CMOS电路工作原理分析：当主板断电时，主板CMOS电池给CMOS电路提供持续的供电，电流从电池的正极流出，经过一个1K电阻、一个二极管分两路：一路到CMOS跳线，1、2脚插上跳线帽给CMOS随机存储器和实时时钟电路供电，使实时晶振产生32.768KHZ的晶振；另一路给南桥的开机触发模块一个待机电压。

当插上电源时，CMOS电池不工作。

SB5V经过个电阻,到一个1117稳压器二脚输出3.3V，再经过二极管输出两路，分别给南桥开面触发模块一个待机电压和CMOS跳线一个电压。

5.2主板CMOS电路重要测试点及跑电路方法5.2.1主板CMOD电路重要测试点概述：CMOS重要测试点有：CMOS跳线、CMOS电池、1117稳压器、时实晶振。

5.2.2主板CMOS电路跑电路方法：CMOS电路跑电路方法：先从CMOS电池正极到CMOS跳线；然后从电源紫色5V往CMOS 跳线跑（一般经过稳压器具1117、小电阻、三极管）。

5.3主板CMOS电路实践维修方法5.3.1主板CMOS电路检修流程：分两种情况：（1）当断开电源时装上电池，测CMOS电池有没有2.2V以上的电压，没有查CMOS 电池正极到跳线之间的元件是否有损坏，更换之间的损坏元件，则电路恢复正常。

（2）插上ATX电源，测CMOS跳线上有无2.2V以上的电压，无查ATXSB5V到CMOS 跳线之间的元件，更换损坏元件，则电路恢复正常。

5.3.2主板CMOS电路常见故障现象及解决方法故障现象：（1）不开机解决方法：①查跳线是否跳错或跳线帽有无氧化，来回插拔几下放电；②查电池有无2.2V供电，如果有2.2V给CMOS电池放电（放电时必须断开STX电源；③CMOS电池到跳线之间的元件有损坏也会不开机；④更换实时晶振及和谐电容。

工作台台面等良好接地。
操作人员的服装和手套等应选用无静电的原料制作。
3）不用的输入端不应悬空。
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2. 输入电路的过流保护
由于输入保护电路中的钳位二极管电流容量有限， 所以在可能出现较大输入电流的场合， 必须采取以下保护措施： 1）输入端接低内阻信号源时， 应在输入端与信号源之间串进保护电阻， 保证输入保护电路中的二极管导通时电流不超过1mA。 2）输入端接有大电容时， 应在输入端和电容之间接入保护电阻。
DO / DI
D I
G2
线
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五、CMOS电路的正确使用
1. 输入电路的静电防护 为防止静电电压造成的损坏，应注意以下几点：
1）在存储和运输CMOS器件时，
不要使用易产生静电高压的化工材料和化纤织物包装，
最好采用金属屏蔽层作包装材料。
2）组装、调试时，应使电烙铁和其他工具、仪表、
传输门的另一个用途是作模拟开关，用来传输连续 变化的模拟电压信号。
C
vI / vO
TG v O / v I
C
vI / vO
SW v O / v I
C
vI
SW v O
RL
模拟开关的导通内阻为RTG。 C=0时开关截止。
C=1时开关接通。
vO
RL
RL RTG
vI
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5. 三态输出的 CMOS门电路
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18
3. 漏极开路的门电路（OD门）
VDD1
CC40107
VDD2

cmos传感器的工作原理
CMOS传感器是一种用于数字图像捕捉的技术，其工作原理
是通过利用微小的CMOS图像传感器来捕捉光信号并将其转
换为数字图像。

CMOS传感器由许多微小的像素组成，每个像素包含一个光
敏元件和一个放大器。

当光线进入传感器时，光线会击中像素中的光敏元件。

光敏元件会通过吸收光线而产生电荷，电荷的强度与光线的强度成正比。

一旦电荷被生成，它会在像素内部的电路中被放大。

然后，放大的电荷被转换为数字信号，并通过传感器上的输出接口传输到图像处理器。

CMOS传感器的一个重要特点是每个像素都有自己的放大器
和ADC（模数转换器）。

这意味着每个像素可以独立地转换
光信号并将其转换为数字信号。

这种特性使得CMOS传感器
能够同时处理多个像素的信号，从而提供更高的图像捕捉速度和更快的连拍能力。

与传统的CCD（电荷耦合器件）传感器相比，CMOS传感器
具有更低的功耗和更小的物理尺寸。

由于每个像素都有自己的放大器，CMOS传感器对图像进行增强和处理的能力也更强。

此外，由于制造工艺的不同，CMOS传感器具有较低的制造
成本，因此更容易批量生产。

总的来说，CMOS传感器通过利用微小的CMOS图像传感器
来捕捉光信号并将其转换为数字信号。

它具有更高的图像捕捉速度和连拍能力，并且具有较低的功耗和成本。

cmos电路原理
CMOS电路是一种特殊类型的集成电路，由互补型金属氧化
物半导体（CMOS）器件组成。

CMOS器件由P型和N型MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）组成，这些晶
体管在电路中起着开关的作用。

CMOS电路的原理是基于MOSFET的特性。

每个MOSFET都
有一个栅极、一个漏极和一个源极。

栅极上的输入信号控制着MOSFET的通断状态。

当输入信号为高电平时，N型MOSFET通断，P型MOSFET导通。

反之，当输入信号为低
电平时，N型MOSFET导通，P型MOSFET通断。

在CMOS电路中，MOSFET的通断状态决定了电路的输出状态。

通过适当控制输入信号的高低电平，可以实现各种逻辑功能，如与门、或门、非门和异或门等。

与门的输出只有当所有输入都为高电平时才为高电平，或门的输出只有当至少一个输入为高电平时才为高电平，非门的输出是输入信号的反向，异或门的输出只有当输入信号中的高电平个数为奇数时才为高电平。

CMOS电路具有许多优点。

首先，CMOS电路具有低功耗特性，因为只有在切换时才会有较大的功耗。

此外，CMOS电
路还具有抗干扰和噪声的能力。

由于MOSFET本身是绝缘体，因此在开关状态时，它几乎不会受到外界噪声的影响。

此外，CMOS电路还具有较高的集成度和较小的尺寸。

总之，CMOS电路是一种常见的集成电路，通过控制
MOSFET的通断状态实现各种逻辑功能。

它具有低功耗、抗干扰和噪声、高集成度等优点，在现代电子设备中得到广泛应用。

什么？CMOS你还搞不明⽩？赶紧看过来！CMOS⼯作原理详解！⼀谈到CMOS，我估计⼤家⾸先想到的就是电脑的CPU，确实，CPU就是⼀个将⼏⼗亿个晶体管集成在⼀起的超级电路，最新报价酷睿I7-7700K太平洋上报价达到了恐怖的2799元，为什么值这么多钱？这与其采⽤了14nm⼯艺，主频达到4.2Ghz是分不开的，想想我笔记本的主频才1.6Ghz，就知道差距有多⼤了，如果你觉得差距不⼤，那我就再说⼀个数字，我买这台笔记本当时的价格还不到这款发烧级CPU价钱的2倍，这样的CPU，再配上顶级主板，顶级显卡，加上顶级内存，以及固态硬盘，再加上电源，机箱，以及⽜逼⼀点风冷后者⽔冷系统，光机箱价格估计就得过万了，这种存在于理想中的东西，想想挺好，哈哈，现实是买不起，买了估计掉价也⽐较快，尤其是显卡，很容易降价。

扯的有点远了，说回到CMOS来，我们没办法理解CPU这么个复杂的东西是怎么⼯作的，但是其最基本单元，MOSFET的⼯作原理是⼀定要懂的，因为⽤到MOSFET的产品可不仅仅只有CPU，⼀般的逻辑电路，数字电路，混合信号电路等等都要⽤到MOSFET，或者CMOS，这个时候如果你还不懂CMOS⼯作原理，就说不过去了，这个可是吃饭的本事啊！想想线上⼀⼤堆活在跑，如果不懂得CMOS⼯作原理，⼯艺中哪个步骤出问题了，会对器件有什么程度的影响不了解，或者最终WAT/PCM数据出来发现异常了，却不知道根据异常结果反推可能出问题的⼯艺步骤，那么分析问题将会是多么的困难啊！搞不好就混不下去了额~~所以说，深⼊理解CMOS的⼯作原理是必须，必要，以及必学的，过程虽然痛苦，结果是好的，所以，打起精神来，跟上我的思路，学起来其实并不难。

学CMOS⼯作原理前，先放⼀张CMOS反相器在这⾥，它的基本原理后⾯再讲，CMOS反相器就是⽆论输⼊端电压正负，都会有输出，相当于0/1切换，⽤处⾮常⼴泛。

下⾯开始介绍MOSFET：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Tranistor，即⾦属氧化物半导体场效应晶体管。

cmos电路的工作原理小伙伴，今天咱们来唠唠CMOS电路这个超有趣的东西。

CMOS呢，就是互补金属 - 氧化物 - 半导体（Complementary Metal - Oxide - Semiconductor）的缩写。

你可以把CMOS电路想象成一个超级有默契的小团队，这里面的成员配合得那叫一个天衣无缝。

CMOS电路主要由PMOS（P - type Metal - Oxide - Semiconductor）和NMOS（N - type Metal - Oxide - Semiconductor）晶体管组成。

这PMOS和NMOS就像一对性格互补的好伙伴。

先来说说PMOS晶体管吧。

PMOS就像是一个很温和的大哥哥。

当它工作的时候呢，你给它一个合适的电压信号，就好像跟它说“大哥哥，该干活啦”。

这个电压信号就像是一把钥匙，打开了PMOS让电流通过的大门。

在正常情况下，PMOS在低电平输入的时候，就像大哥哥得到了某种暗示，会很听话地让电流从源极流向漏极。

这就好比大哥哥知道什么时候该出手，把东西从一个地方运到另一个地方。

再看看NMOS晶体管。

NMOS就像是一个充满活力的小弟弟。

它和PMOS可是完全相反的性格哦。

NMOS在高电平输入的时候，就像小弟弟被打了鸡血一样，开始欢快地让电流从漏极流向源极。

它特别活跃，只要接收到正确的信号，就会迅速行动起来。

那这两个家伙在CMOS电路里是怎么合作的呢？比如说在一个简单的CMOS反相器电路里。

当输入是高电平的时候，就像给小弟弟（NMOS）加油打气，小弟弟开始工作，而大哥哥（PMOS）呢，就休息去了。

因为这个时候小弟弟能够很好地把电路导通，输出就变成了低电平。

反过来，当输入是低电平的时候，大哥哥就挺身而出，小弟弟休息，这样输出就变成了高电平。

这就像他们两个商量好了一样，一个休息的时候另一个就干活，永远不会乱套。

CMOS电路还有很多厉害的地方呢。

它的功耗特别低，就像一个很会过日子的小家庭，不会浪费一点电。

AT板型: 也就是“竖”型板设计，即短边位于机箱后面板。他最初应用于IBM PC/AT机上。AT主板大小为13×12英寸。
Baby-AT板型: 随着电子元件和控制芯片组集成度的大幅提高，也相应的推出了尺寸相对较小的Baby AT主板结构。Baby AT大小为13.5×8.5英寸。
ATX（AT eXternal）板型：是Intel公司提出的新型主板结构。他的布局是“横”板设计，就象把Baby-AT板型放倒了过来，这样做增加了主板引出端口的空间，使主板能集成更多的扩展功能。
CMOS：CMOS是计算机主板上的一块可读写的RAM芯片，用他来保护当前系统的硬件设置和用户对某些参数的设定。目前的厂商们把CMOS程式做到了BIOS芯片中，当开机时就可按特定键进入CMOS设置程式对系统进行设置。所以又被人们叫做BIOS设置。
芯片组（Chipset）：是构成主板电路的核心。一定意义上讲，他决定了主板的级别和档次。他就是“南桥”和“北桥”的统称，就是把以前复杂的电路和元件最大限度地集成在几颗芯片内的芯片组。
DIMM（Dual-Inline-Menory-Modules)：一种内存插槽。168线结构。
SDRAM（Synchronous Burst RAM）：同步突发内存。是168线、3.3V电压、带宽64bit、速度可达6ns。是双存储体结构，也就是有两个储存阵列，一个被CPU读取数据的时候，另一个已做好被读取数据的准备，两者相互自动转换，使得存取效率成倍提高。并且将RAM和CPU以相同时钟频率控制，使RAM和CPU外频同步，取消等待时间，所以其传输速率比EDO DRAM快了13%。SDRAM采用了多体（Bank）存储器结构和突发模式，能传输一整数据而不是一段数据。
BIOS（Basic-Input-&-Output-System基本输入/输出系统）：直译过来后中文名称就是“基本输入输出系统”。他的全称应该是ROM-BIOS，意思是只读存储器基本输入输出系统。其实，他是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程式，他保存着计算机最重要的基本输入输出的程式、系统设置信息、开机上电自检程式和系统启动自举程式。

主板CMOS电路的原理和维修CMOS电路主要用来保存主板的CMOS设置信息以及为主板提供一个32．768kHz的实时时钟信号。

CMOS电路主要由南桥芯片、CMOS电池、实时时钟晶振、CMOS跳线等几部分组成。

实时时钟晶振用来为南桥芯片提供32．768kHz的时钟信号，实时时钟晶振和南桥以及谐振电容共同工作才会产生32．768kHz的时钟信号，实时时钟晶振如图1所示。

主板中的CMOS电路形式有很多种，但其工作原理基本相同。

CMOS电路主要可分为下列三种：经过两个二极管到CMOS跳线的电路、经过一个双二极管到CMOS跳线的电路和具有电池电压检测功能的CMOS电路。

在有些老式主板中，还采用一种没有经过二极管隔离的电路，由于这种电路目前很少应用，因此，就不再介绍其工作原理。

一．经过两个二极管到CMOS跳线的CMOS电路经过两个二极管到CMOS跳线的CMOS电路如图2所示(以VIA 694主板CMOS电路为例)。

晶振X1是32．768kHz的实时时钟晶振，C7、C8是晶振的谐振电容，X1、C7、C8和南桥芯片内部的振荡器同时工作，产生32．768kHz的实时时钟信号，这个信号除了为南桥芯片提供待机时的时钟信号外，还是南桥芯片内部时钟电路的时钟信号，确保时钟(电脑中的钟表功能即由此而得)时间的准确。

在ATX电源没有插上电源时，CMOS电池(锂电池)输出的3．0V电压经过电阻R104、二极管D2加到南桥芯片的VBAT引脚，为南桥芯片提供待机工作电压，由于南桥芯片在待机时的工作电流很小(只有几十微安)，因此一块CMOS电池中存储的电能可以连续使用好几年。

当ATX电源接上电源之后，ATX电源插座的9脚立即就会输出+5V的待机电压，这个待机电压经过三端稳压器Q9(AMSlll7-3．3)稳压后，输出+3．3V的待机电压。

+3．3V的待机电压除了为南桥芯片供电外，还经过二极管D1加到南桥芯片的VBAT引脚。

由于+3．3V的待机电压高于CMOS电池所提供的3．OV电压，因此二极管D2负极的电压高于正极电压，所以二极管D2截止，切断CMOS电池对南桥芯片的供电电路，使得主板在接入ATX电源后直接由ATX电源供电。