cmos电路入门指导

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1、CMOS集成电路1MOS/CMOS集成电路2CMOS集成电路的性能及特点3CMOS集成电路的工作原理4制作CMOS集成电路需要注意的问题5CMOS集成电路输入和输出端使用规则6CMOS集成电路的接口电路7正确使用CMOS、NMOS器件需遵守的准则CMOS集成电路的性能及特点功耗低CMOS集成电路采用场效应管，且都是互补结构，工作时两个串联的场效应管总是处于一个管导通，另一个管截止的状态，电路静态功耗理论上为零。实际上，由于存在漏电流，CMOS电路尚有微量静态功耗。单个门电路的功耗典型值仅为20mW，动态功耗（在1MHz工作频率时）也仅为几mW。工作电压范围

2、宽CMOS集成电路供电简单，供电电源体积小，基本上不需稳压。国产CC4000系列的集成电路，可在3~18V电压下正常工作。逻辑摆幅大CMOS集成电路的逻辑高电平“1”、逻辑低电平“0”分别接近于电源高电位VDD及电影低电位VSS。当VDD=15V，VSS=0V时，输出逻辑摆幅近似15V。因此，CMOS集成电路的电压电压利用系数在各类集成电路中指标是较高的。抗干扰能力强CMOS集成电路的电压噪声容限的典型值为电源电压的45%，保证值为电源电压的30%。随着电源电压的增加，噪声容限电压的绝对值将成比例增加。对于VDD=15V的供电电压（当VSS=0V时），电路

3、将有7V左右的噪声容限。输入阻抗高CMOS集成电路的输入端一般都是由保护二极管和串联电阻构成的保护网络，故比一般场效应管的输入电阻稍小，但在正常工作电压范围内，这些保护二极管均处于反向偏置状态，直流输入阻抗取决于这些二极管的泄露电流，通常情况下，等效输入阻抗高达103~1011Ω，因此CMOS集成电路几乎不消耗驱动电路的功率。温度稳定性能好由于CMOS集成电路的功耗很低，内部发热量少，而且，CMOS电路线路结构和电气参数都具有对称性，在温度环境发生变化时，某些参数能起到自动补偿作用，因而CMOS集成电路的温度特性非常好。一般陶瓷金属封装的电路，工作温度为-

4、55~+125℃；塑料封装的电路工作温度范围为-45~+85℃。扇出能力强5扇出能力是用电路输出端所能带动的输入端数来表示的。由于CMOS集成电路的输入阻抗极高，因此电路的输出能力受输入电容的限制，但是，当CMOS集成电路用来驱动同类型，如不考虑速度，一般可以驱动50个以上的输入端。抗辐射能力强CMOS集成电路中的基本器件是MOS晶体管，属于多数载流子导电器件。各种射线、辐射对其导电性能的影响都有限，因而特别适用于制作航天及核实验设备。可控性好CMOS集成电路输出波形的上升和下降时间可以控制，其输出的上升和下降时间的典型值为电路传输延迟时间的125%~14

5、0%。接口方便因为CMOS集成电路的输入阻抗高和输出摆幅大，所以易于被其他电路所驱动，也容易驱动其他类型的电路或器件。CMOS电路使用时需要注意的事项集成电路可分为TTL和MOS电路(主要以CMOS为主)两种。TTL以高速度见长，MOS电路则以低功耗著称。使用CMOS电路时，除了要认真阅读产品说明书或有关资料，了解其引脚分布情况及极限参数之外，还应注意以下问题：　　(1)在安装电路、改变电路连接、插拔CMOS器件时，必须切断电源，否则CMOS器件很容易受到极大的感应或电冲击而损坏。　　(2)电源问题。CMOS集成电路的工作电源电压一般在3～18V之间，但当

6、系统中有门电路的模拟应用(如脉冲振荡、线性放大)时，最低工作电压则不应低于4.5V。由于工作电压范围宽，故使用不稳压的电源电路也可以工作。CMOS有微功耗的特点，所以特别适用于电池做电源或备用电源，其电路如图1所示。正常工作时，VD1导通，VD2截止，由VA供电。一旦VA不供电，则VD2迅速导通，由VB进行供电。国产C000系列CMOS电路的电源电压允许在7～15V范围内选择。工作在不同电源电压下的器件，其输出阻抗、工作速度和功耗也会不同，在使用中应注意。　　(3)驱动能力问题。CMOS电路的驱动能力，除选用驱动能力较强的大缓冲器来提高之外，还可以将同一个

7、芯片几个同类电路并接起来提高，这时驱动能力提高到N倍(N为并联门电路的数量)。　　(4)多余输入端的处理。CMOS电路的输入端不允许悬空，因为悬空会使电位不定，破坏正常的逻辑关系。另外，悬空时输入阻抗高，易受外界噪声干扰，使电路产生误动作，而且也极易使栅极感应静电造成击穿。所以，对于“与”门，“与非”门的多余端接高电平，对于“或”门、5“或非”门的多余端接低电平。如果电路的工作速度不高，功耗也不需要特别考虑，则可采用多余的输入端和使用端并用的方法加以解决。　　(5)输入端的电流不能超过1mA(极限值为10mA)，如果不能保证这一点，必须在输入端加适当的电阻

8、进行限流保护。　　(6)输入信号不可大于VDD或小于VSS，否则输