您的位置 首页 主动

CMOS集成电路运用要注意的事项

本站为您提供的CMOS集成电路使用要注意的事项,CMOS集成电路使用要注意的事项
集成电路按晶体管的性质分为TTL和CMOS两大类,TTL以速度见长,CMOS以功耗低

CMOS集成电路运用要留意的事项


集成电路按晶体管的性质分为TTL和CMOS两大类,TTL以速度见长,CMOS以功耗低而著称,其间CMOS电路以其优秀的特性成为现在运用最广泛的集成电路。在电子制作中运用CMOS集成电路时,除了仔细阅览产品阐明或有关资料,了解其引脚散布及极限参数外,还应留意以下几个问题:


MOS、CMOS集成电路


1、电源问题


(1) CMOS集成电路的作业电压一般在3-18V,但当运用电路中有门电路的模仿运用(如脉冲振动、线性扩大)时,最低电压则不该低于4.5V。由于CMOS集成电路作业电压宽,故运用不稳压的电源电路CMOS集成电路也能够正常作业,可是作业在不同电源电压的器材,其输出阻抗、作业速度和功耗是不相同的,在运用中必定要留意。


(2)CMOS集成电路的电源电压有必要在规则范围内,不能超压,也不能反接。由于在制作过程中,天然构成许多寄生二极管,如图1所示为反相器电路,在正常电压下,这些二极管皆处于反偏,对逻辑功用无影响,可是由于这些寄生二极管的存在,一旦电源电压过高或电压极性接反,就会使电路发作损坏。


2、驱动才能问题


MOS、CMOS集成电路


CMOS电路的驱动才能的进步,除选用驱动才能较强的缓冲器来完结之外,还可将同一个芯片几个同类电路并联起来进步,这时驱动才能进步到N倍(N为并联门的数量)。如图2所示。


3、输入端的问题


(1)剩余输入端的处理。CMOS电路的输入端不答应悬空,由于悬空会使电位不定,损坏正常的逻辑关系。别的,悬空时输入阻抗高,易受外界噪声搅扰,使电路发作误动作,并且也极易构成栅极感应静电而击穿。所以“与”门,“与非”门的剩余输入端要接高电平,“或”门和“或非”门的剩余输入端要接低电平。若电路的作业速度不高,功耗也不需特别考虑时,则能够将剩余输入端与运用端并联。


MOS、CMOS集成电路


(2)输入端接长导线时的维护。在运用中有时输入端需求接长的导线,而长输入线必定有较大的散布电容和散布电感,易构成LC振动,特别当输入端一旦发作负电压,极易损坏CMOS中的维护二极管。其维护方法为在输入端处接一个电阻,如图3所示, R=VDD/1mA。


(3)输入端的静电防护。尽管各种CMOS输入端有抗静电的维护措施,但仍需当心对待,在存储和运送中最好用金属容器或许导电资料包装,不要放在易发作静电高压的化工资料或化纤织物中。拼装、调试时,东西、外表、作业台等均应杰出接地。要避免操作人员的静电搅扰构成的损坏,如不宜穿尼龙、化纤衣服,手或东西在触摸集成块前最好先接一下地。对器材引线矫直曲折或人工焊接时,运用的设备有必要杰出接地。


(4) 输入信号的上升和下降时间不易过长,不然一方面简单构成虚伪触发而导致器材失掉正常功用,另一方面还会构成大的损耗。关于74HC系列限于0.5us以内。若不满意此要求,需用施密特触发器材进行输入整形,整形电路如图4所示。


(5)CMOS电路具有很高的输入阻抗,致使器材易受外界搅扰、冲击和静电击穿,所以为了维护CMOS管的氧化层不被击穿,一般在其内部输入端接有二极管维护电路,如图5所示。


其间R约为1.5-2.5KΩ。输入维护网络的引进使器材的输入阻抗有必定下降,但仍在108Ω以上。这样也给电路的运用带来了一些约束:


MOS、CMOS集成电路


(A)输入电路的过流维护。CMOS电路输入端的维护二极管,其导通时电流容限一般为1mA?在或许呈现过大瞬态输入电流(超越10mA)时,应串接输入维护电阻。例如,当输入端接的信号,其内阻很小、或引线很长、或输入电容较大时,在接通和关断电源时,就简单发作较大的瞬态输入电流,这时有必要接输入维护电阻,若VDD=10V,则取限流电阻为10KΩ即可。


(B) 输入信号有必要在VDD到VSS之间,以防二极管因正向偏置电流过大而烧坏。因而在作业或测验时,有必要依照先接通电源后参加信号,先撤消信号后关电源的次序进行操作。在装置,改动衔接,拔插时,有必要堵截电源,以防元件遭到极大的感应或冲击而损坏。


(C)由于维护电路吸收的瞬间能量有限,太大的瞬间信号和过高的静电电压将使维护电路失掉效果。所以焊接时电烙铁有必要牢靠接地,以防漏电击穿器材输入端,一般运用时,可断电后运用电烙铁的余热进行焊接,并先焊其接地管脚。


MOS、CMOS集成电路


(D)要避免用大电阻串入VDD或VSS端,避免在电路开关期间由于电阻上的压降引起维护二极管瞬时导通而损坏器材。


4、CMOS的接口电路问题


(1)CMOS电路与运放衔接。当和运放衔接时,若运放选用双电源,CMOS选用的是独立的另一组电源,即选用如图6所示电路,电路中,VD1、VD2为钳位维护二极管,使CMOS输入电压处在10V与地之间。15KΩ的电阻既作为CMOS的限流电阻,又对二极管进行限流维护。若运放运用单电源,且与CMOS运用的电源相同,则可直接相连。


(2)CMOS与TTL等其它电路的衔接。在电路中常遇到TTL电路和CMOS电路混合运用的状况,由于这些电路相互之间的电源电压和输入、输出电平及负载才能等参数不同,因而他们之间的衔接有必要经过电平转化或电流转化电路,使前级器材的输出的逻辑电平满意后级器材对输入电平的要求,并不得对器材构成损坏。逻辑器材的接口电路首要应留意电平匹配和输出才能两个问题,并与器材的电源电压结合起来考虑。下面分两种状况来阐明:


(A)TTL到CMOS的衔接。用TTL电路去驱动CMOS电路时,由于CMOS电路是电压驱动器材,所需电流小,因而电流驱动才能不会有问题,首要是电压驱动才能问题,TT L电路输出高电平的最小值为2.4V,而CMOS电路的输入高电平一般高于3.5V,这就使二者的逻辑电平不能兼容。为此可选用图7所示电路,在TTL的输出端与电源之直接一个电阻R(上拉电阻)可将TTL的电平进步到3.5V以上。


若选用的是OC门驱动,则可选用如图8所示电路。其间R为其外接电阻。R的取值一般在1-4.7KΩ。


(B) CMOS到TTL的衔接。CMOS电路输出逻辑电平与TTL电路的输入电平能够兼容,但CMOS电路的驱动电流较小,不能够直接驱动TTL电路。为此可选用CMOS/TTL专用接口电路,如CMOS缓冲器CC4049等,经缓冲器之后的高电平输出电流能满意TTL电路的要求,低电平输出电流可达4mA。完成CMOS电路与TTL电路的衔接,如图9所示。 需阐明的时,CMOS与TTL电路的接口电路方式多种多样,有用中应根据具体状况进行挑选。


5、输出端的维护问题


(1)MOS器材输出端既不答应和电源短接,也不答应和地短接,不然输出级的MOS管就会因过流而损坏。


(2)在CMOS电路中除了三端输出器材外,不答应两个器材输出端并接,由于不同的器材参数不一致,有或许导致NMOS和PMOS器材一起导通,构成大电流。但为了添加电路的驱动才能,答应把同一芯片上的同类电路并联运用。


(3)当CMOS电路输出端有较大的容性负载时,流过输出管的冲击电流较大,易构成电路失效。为此,有必要在输出端与负载电容间串联一限流电阻,将瞬态冲击电流约束在10mA以下。?

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/ziliao/zhudong/55674.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部