一文介紹CMOS的特點(diǎn)及其注意事項(xiàng)
本文來源:電源網(wǎng)
作為工程師,一定知道,目前數(shù)字集成電路按導(dǎo)電類型可分為雙極型集成電路(主要為TTL)和單極型集成電路(CMOS、NMOS、PMOS等)。CMOS電路的單門靜態(tài)功耗在毫微瓦(nw)數(shù)量級(jí)。
CMOS集成電路的簡(jiǎn)介
CMOS互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體,電壓控制的一種放大器件。是組成CMOS數(shù)字集成電路的基本單元。
金屬-氧化物-半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的晶體管簡(jiǎn)稱MOS晶體管,有P 型MOS管和N型MOS管之分。由MOS管構(gòu)成的集成電路稱為MOS集成電路,而由PMOS管和NMOS管共同構(gòu)成的互補(bǔ)型MOS集成電路即為CMOS-IC(Complementary MOS Integrated CIRcuit)。
CMOS集成電路的性能特點(diǎn)
微直流功耗 — CMOS電路的單門靜態(tài)功耗在毫微瓦(nw)數(shù)量級(jí)。
高噪聲容限 — CMOS電路的噪聲容限一般在40%電源電壓以上。
寬工作電壓范圍 — CMOS電路的電源電壓一般為1.5~18伏。
高邏輯擺幅 — CMOS電路輸出高、低電平的幅度達(dá)到全電壓的“1”為VDD,邏輯“0”為VSS。
高輸入阻抗 — CMOS電路的輸入阻抗大于108Ω,一般可達(dá)1010Ω。
高扇出能力 — CMOS電路的扇出能力大于50。
低輸入電容 — CMOS電路的輸入電容一般不大于5PF。
寬工作溫度范圍 — 陶瓷封裝的CMOS電路工作溫度范圍為 -55℃~125℃;塑封的CMOS電路為 -40℃~85℃。
所有的輸入均有刪保護(hù)電路,良好的抗輻照特性等。
CMOS與TTL的比較
CMOS發(fā)展比TTL晚,但是以其較高的優(yōu)越性在很多場(chǎng)合逐漸取代了TTL。以下比較兩者性能,大家就知道其原因了。
1、CMOS是場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成,TTL為雙極晶體管構(gòu)成
2、CMOS的邏輯電平范圍比較大(5~15V),TTL只能在5V下工作
3、CMOS的高低電平之間相差比較大、抗干擾性強(qiáng),TTL則相差小,抗干擾能力差
4、CMOS功耗很小,TTL功耗較大(1~5mA/門)
5、CMOS的工作頻率較TTL略低,但是高速CMOS速度與TTL差不多相當(dāng)。
CMOS集成電路的使用注意事項(xiàng)
1、CMOS電路時(shí)電壓控制器件,它的輸入總抗很大,對(duì)干擾信號(hào)的捕捉能力很強(qiáng)。所以,不用的管腳不要懸空,要接上拉電阻或者下拉電阻,給它一個(gè)恒定的電平。
2、輸入端接低內(nèi)阻的信號(hào)源時(shí),要在輸入端和信號(hào)源之間要串聯(lián)限流電阻,使輸入的電流限制在1mA之內(nèi)。
3、當(dāng)接長(zhǎng)信號(hào)傳輸線時(shí),在CMOS電路端接匹配電阻。
4、當(dāng)輸入端接大電容時(shí),應(yīng)該在輸入端和電容間接保護(hù)電阻。電阻值為 R=V0/1mA.V0是外界電容上的電壓。
5、CMOS的輸入電流超過1mA,就有可能燒壞CMOS。
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