最終更新 2026-10-19

CMOSインバータとは

CMOS Inverter
目次6項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. よくある質問
  4. 関連用語
  5. 比較・違いを学ぶ
  6. 出典・参考資料

定義・解説

CMOSインバータとは、p型MOSFET(pMOS)とn型MOSFET(nMOS)を1個ずつ相補的に組み合わせた、入力の論理を反転して出力する最も基本的な論理ゲートです。すべてのデジタル集積回路の基本構成要素であり、CMOS回路の消費電力の低さを象徴する回路です。

入力が低電位(0)のときはpMOSがオン・nMOSがオフになり、出力は電源電圧(1)に引き上げられます。入力が高電位(1)のときはpMOSがオフ・nMOSがオンになり、出力は接地(0)に引き下げられます。こうして入力を反転した出力が得られます。

CMOSインバータの最大の利点は、定常状態ではpMOSとnMOSの一方が必ずオフになるため、電源から接地へ貫通電流がほとんど流れず、消費電力が極めて小さいことです。電力を消費するのは主に信号が切り替わる過渡時だけです。この低消費電力特性が、CMOSが現代のロジック・メモリの標準技術となった理由です。

図解

CMOSインバータの動作(入力0と入力1でのpMOS・nMOS・出力の状態)
最も単純な論理ゲートで、回路の速さや電力の評価の基準にもなる。

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よくある質問(FAQ)

CMOSインバータとは何ですか?
p型MOSFETとn型MOSFETを1個ずつ相補的に組み合わせ、入力の論理を反転して出力する最も基本的な論理ゲートです。すべてのデジタル集積回路の基本構成要素です。
CMOSインバータはどう動作しますか?
入力が0のときはpMOSがオン・nMOSがオフになり出力は1に、入力が1のときはpMOSがオフ・nMOSがオンになり出力は0になります。こうして入力を反転した出力が得られます。
なぜCMOSは消費電力が小さいのですか?
定常状態ではpMOSとnMOSの一方が必ずオフになるため、電源から接地への貫通電流がほとんど流れないからです。電力を消費するのは主に信号が切り替わる過渡時だけで、この低消費電力特性がCMOSが標準技術になった理由です。

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出典・参考資料

  1. 東芝デバイス&ストレージ「3-2-1. 組み合わせ論理回路(インバーター、バッファー)」(2026/10/10 確認)
  2. 東芝デバイス&ストレージ「2-2. CMOSロジックICの基本回路」(2026/10/10 確認)