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CMOS器材的电流电压输入和输出特性的剖析

CMOS器件的电流电压输入和输出特性的分析-在讨论与其他器件衔接传输信号的接口问题之前,首先需求深化了解本身的输入、输出特性。还需认识在信号传输过程中的延迟时间、噪声特性等问题。

在评论与其他器材联接传输信号的接口问题之前,首要需求深化了解自身的输入、输出特性。还需知道在信号传输过程中的延迟时间、噪声特性等问题。

1.输入特性

图示出CMOS器材的输入等效电路(以F写作输入电路)以及输入电流—输入电压特性。CMOS的输入端附加有防静电和外来浪涌进入输入栅极的保护电路。CMOS的输入栅极电阻是几十MQ以上的高电阻(高阻抗),所以实践的输入特性看到的是保护电路的特性。CMOS输入电路(保护电路)可分为以下四种类型:

(1)串联电阻+上拉二极管(PU)&下拉二极管(PD)。

(2) PU&PD(分散电阻型PU&PD,分散电阻型PD&PU)。

(3)分散电阻型,二极管+PU/PD(分散电阻型PU+PD,分散电阻型PD+PU)。

(4)只需PD(PD或许分散电阻型PD)。

不论哪种类型,输入电压在GND-1VDD之间,从输入到VDD或许到GND之间都具有几十MΩ以上的高电阻(高阻抗)。

具有PU的电路中,假设输入电压逾越VDD+VF(二极管的正向电压降:0.6~0.8V),那么电流将从输入向VDD活动;假设输入电压低于GND-VF(0.6-0.8V),那么电流将从GND向输人活动。当二极管输入端有保护电阻时,流过二极管的电流值被电阻约束。在没有PU只需PD的保护电路(电压改换功用:高电压改换为低电压)中,电流与VDD的值无关,抵达PD的击穿电压时初步活动。

没有串联电阻或分散电阻的电流途径中,当电流初步流过二极管时,瞬时大电流会逾越最大额定电流,引起器材被击穿或劣化,所以要惹起留心。

2.输出特性

图示出CMOS器材的输出等效电路。输出电压在GND~VDD之间表现出一般的MOS晶体管的输出特性。这种状态下,具有由输出电流一输出电压计算出的输出阻抗特性(标准逻辑中是几十Ω)。

CMOS器材的电流电压输入和输出特性的剖析

在CMOS器材的输出级,因为存在输出晶体管的寄生二极管,所以假设加GND以下或许VDD以上的输出电压,会有逾越最大额定值的正向电流流过寄生二极管,引起器材劣化以致被击穿,必需留心这一点。

责任编辑:gt

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