CMOS 인버터를 그림으로 그리고 설명해주세요.

CMOS 인버터는 PMOS와 NMOS 트랜지스터 한 쌍을 직렬로 연결해 구성합니다. 두 트랜지스터의 게이트는 공통 입력, 소스는 각각 VDD와 GND에 연결되고, 드레인은 공통으로 출력단이 됩니다.

동작 원리는 입력이 High일 때 NMOS는 켜지고 PMOS는 꺼져서 출력이 GND에 연결되어 Low가 나오고, 입력이 Low일 때는 PMOS가 켜지고 NMOS가 꺼져서 출력이 VDD에 연결되어 High가 됩니다. 이름 그대로 입력을 반전시켜 출력합니다.

CMOS 인버터의 특징은 정적 전력 소비가 거의 없다는 점입니다. 두 트랜지스터 중 항상 하나만 켜져 있어서 VDD-GND 사이의 직접 전류 경로가 생기지 않습니다. 전력 소비는 주로 스위칭 순간에 발생하는 동적 소비에서 나옵니다. 이 특성 덕분에 CMOS가 디지털 회로에서 표준이 된 이유입니다.