CMOS集成電路的特點(diǎn)與使用注意事項(xiàng)
發(fā)布時(shí)間:2020-04-23 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】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)。
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(Metal-Oxide-Semiconductor)結(jié)構(gòu)的晶體管簡稱 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 0C ~ 125 0C;塑封的 CMOS 電路為 – 40 0C ~ 85 0C。
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)組的信號(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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