В чем разница между MOS и CMOS?

Question

Panasonic Lumix DMC-FZ1000 имеет, в соответствии со спецификацией, датчик изображения MOS - в то время как камеры обычно имеют CMOS (или CCD, в этом отношении).

Есть ли разница между MOS и CMOS? Или это простой маркетинговый ход?

Answer 1

MOS означает металл-оксид-полупроводник. Это специфический способ формирования устройства на кремниевой пластине. Смотрите эту ссылку .

MOS, неквалифицированный, обычно означает использование одной методики легирования для создания полевых транзисторов с n-канальным (как правило) или полевых транзисторов с p-каналом (полевые транзисторы). Когда ИС изготавливаются таким образом, затраты снижаются. Недостатком является то, что определенное количество энергии потребляется, если устройство включено, но фактически не выполняет никакой полезной работы. Преимущество n-MOS заключается в уменьшении площади микросхемы, и, если спецификация верна, они могут использовать NMOS исключительно для большей плотности пикселей.

КМОП означает дополняющее МОП, когда создаются полевые транзисторы как с n-канальным, так и с p-канальным режимом (и поэтому при производстве требуется как минимум два прохода допинга). В результате повышается стоимость, но транзисторы n-FET и p-FET вместе позволяют создавать статические логические элементы КМОП. Они потребляют очень мало энергии, когда не переключаются (статическое потребление энергии происходит только из-за некоторого тока утечки), и поэтому в наши дни КМОП и, следовательно, статические логические элементы используются почти исключительно в приложениях с низким энергопотреблением, где срок службы батареи является критическим. 1007 *

При этом я могу представить себе симпатичную сенсорную схему, которая использует только устройства NMOS и обрабатывает связанные с питанием проблемы в отдельной цепи.

Answer 2

Из Википедии:

"Датчик Live MOS - это торговая марка датчика изображения NMOS, используемого Panasonic, Olympus и Leica в их цифровой зеркальной камере с системой четверти, выпускаемой с 2006 года. (Olympus E-330, Panasonic Lumix DMC-L1 и Leica Digilux 3) .

Рецензент утверждает, что датчик может достичь того же качества изображения, что и датчики на основе ПЗС, при этом энергопотребление снижается до уровня CMOS. "

После дальнейших исследований выясняется, что в NMOS-сенсорах используются только транзисторы nMOS, а в CMOS-сенсорах используются транзисторы nMOS и pMOS. CMOS позволяет лучше рассеивать мощность и больше транзисторов.

https://www.elprocus.com/difference-between-nmos-cmos-technology/

Похоже, что CMOS и MOS (NMOS) очень похожи, а CCD - это нечто совершенно другое.

Answer 3

Короче говоря, нет никакой разницы. Как правило, CMOS является подмножеством MOS, но в контексте датчиков он представляет собой то же самое. Я не могу найти никаких свидетельств того, что датчик отличается от другого датчика CMOS, вместо этого кажется, что он может иметь тот же датчик, что и Sony RX10 .

МОП-сенсоры сделаны с помощью фототранзисторов, которые позволяют непосредственно считывать сгенерированный заряд. Наоборот, датчики CCD хранят заряд, который затем перемещается в другие ячейки, где он считывается.

Что заставляет меня думать, что нет никакой разницы между MOS и CMOS (в датчиках формирования изображения), так это то, что фактический фототранзистор должен быть либо pMOS, либо nMOS, и может быть или не быть его дополнительным для формирования пары CMOS.

Я бы сказал, что это даже не маркетинг, а несколько иные термины, обозначающие одну и ту же технологию (MOSFET).

Для более подробного обсуждения вы можете обратиться к этому вопросу на EE.SE .

Answer 4

Чип цифрового изображения имеет плоскую поверхность, которая покрыта фотосайтами в виде сетки. Во время экспонирования поверхность этого датчика изображения бомбардируется фотонами. Количество попаданий фотонов в любом заданном месте на поверхности чипа пропорционально яркости сцены. Работа фотодиода заключается в том, чтобы скрыть попадания фотонов в электроны. Каждый удар фотона вызывает электрический заряд, чем больше число попаданий, тем больше заряд. Заряд временно сохраняется на фотосайте.

ПЗС (прибор с зарядовой связью) в конце экспозиции перемещает эти заряды из каждого фотосайта, строка за строкой, в место хранения, называемое регистром передачи. Каждый заряд теперь считывается и преобразуется из заряда в пропорциональное напряжение. Затем это напряжение отправляется на отдельную микросхему, которая преобразует этот аналоговый сигнал в цифровой сигнал.

Чип CMOS (дополнительный металл-оксид-полупроводник) не хранит заряд, некоторая обработка выполняется, а затем заряд отправляется в другую часть чипа или в соседний чип для дальнейшей обработки.

ПЗС считывает данные с каждого фотосайта пиксель за пикселем, а затем строка за строкой. Для этого требуется сложная синхронизация сигналов и другие функции обработки. Лучше всего, если они будут переданы на отдельный чип. Поскольку для ПЗС требовались микросхемы соседних цепей, в результате получается больше потребляемой мощности (больше батарея). CMOS является более сложным чипом, так как большинство функций встроено. CCD должен перемещать заряды и передавать их соседним чипам, для этого требуется время. CMOS набирает скорость благодаря внутренней обработке процесса.

ПЗС более эффективна в отношении чувствительности. CMOS с обработкой на месте занимает место для фотосъемки. CMOS менее эффективен в отношении чувствительности. Чип CMOS, вероятно, содержит миллионы преобразователей и усилителей. Каждый будет немного отличаться по эффективности; это вызывает фиксированный характер шума. ПЗС более восприимчива к «цветению», это утечка заряда в соседний фотосайт. Blooding виден как полосы в областях высокой яркости изображения, благодаря чему CMOS устойчива к распусканию. Эти чипы развиваются, как и программное обеспечение. Завтра чипы будут поменьше, эффективнее. Цель всегда состоит в том, чтобы сделать верный образ.