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[導(dǎo)讀]在往期相關(guān)文章中,CMOS門電路等知識具有所介紹。為增進(jìn)大家對CMOS的了解,本文將對CMOS在使用過程中需要注意的3點(diǎn)事項(xiàng)予以介紹。

CMOS是日常中時(shí)常會(huì)用到的部分之一,比如CMOS傳感器、CMOS集成電路等。在往期相關(guān)文章中,CMOS門電路等知識具有所介紹。為增進(jìn)大家對CMOS的了解,本文將對CMOS在使用過程中需要注意的3點(diǎn)事項(xiàng)予以介紹。如果你對CMOS具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor),中文學(xué)名為互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體,它本是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)一種重要的芯片,保存了系統(tǒng)引導(dǎo)最基本的資料。CMOS的制造技術(shù)和一般計(jì)算機(jī)芯片沒什么差別,主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導(dǎo)體,使其在CMOS上共存著帶N(帶-電)和 P(帶+電)級的半導(dǎo)體,這兩個(gè)互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片紀(jì)錄和解讀成影像。后來發(fā)現(xiàn)CMOS經(jīng)過加工也可以作為數(shù)碼攝影中的圖像傳感器,CMOS傳感器也可細(xì)分為被動(dòng)式像素傳感器(Passive Pixel Sensor CMOS)與主動(dòng)式像素傳感器(AcTIve Pixel Sensor CMOS)。

一、電源問題

(1)CMOS集成電路的工作電壓一般在3-18V,但當(dāng)應(yīng)用電路中有門電路的模擬應(yīng)用(如脈沖振蕩、線性放大)時(shí),最低電壓則不應(yīng)低于4.5V。由于CMOS集成電路工作電壓寬,故使用不穩(wěn)壓的電源電路CMOS集成電路也可以正常工作,但是工作在不同電源電壓的器件,其輸出阻抗、工作速度和功耗是不相同的,在使用中一定要注意。

(2)CMOS集成電路的電源電壓必須在規(guī)定范圍內(nèi),不能超壓,也不能反接。因?yàn)樵谥圃爝^程中,自然形成許多寄生二極管,在正常電壓下,這些二極管皆處于反偏,對邏輯功能無影響,但是由于這些寄生二極管的存在,一旦電源電壓過高或電壓極性接反,就會(huì)使電路產(chǎn)生損壞。

二、驅(qū)動(dòng)能力問題

CMOS電路的驅(qū)動(dòng)能力的提高,除選用驅(qū)動(dòng)能力較強(qiáng)的緩沖器來完成之外,還可將同一個(gè)芯片幾個(gè)同類電路并聯(lián)起來提高,這時(shí)驅(qū)動(dòng)能力提高到N倍(N為并聯(lián)門的數(shù)量)。

三、輸入端的問題

(1)輸入端接長導(dǎo)線時(shí)的保護(hù)。

在應(yīng)用中有時(shí)輸入端需要接長的導(dǎo)線,而長輸入線必然有較大的分布電容和分布電感,易形成LC振蕩,特別當(dāng)輸入端一旦發(fā)生負(fù)電壓,極易破壞CMOS中的保護(hù)二極管。其保護(hù)辦法為在輸入端處接一個(gè)電阻。

(2)輸入端的靜電防護(hù)。

雖然各種CMOS輸入端有抗靜電的保護(hù)措施,但仍需小心對待,在存儲(chǔ)和運(yùn)輸中最好用金屬容器或者導(dǎo)電材料包裝,不要放在易產(chǎn)生靜電高壓的化工材料或化纖織物中。組裝、調(diào)試時(shí),工具、儀表、工作臺(tái)等均應(yīng)良好接地。要防止操作人員的靜電干擾造成的損壞,如不宜穿尼龍、化纖衣服,手或工具在接觸集成塊前最好先接一下地。對器件引線矯直彎曲或人工焊接時(shí),使用的設(shè)備必須良好接地。

(3) 輸入信號的上升和下降時(shí)間不易過長,否則一方面容易造成虛假觸發(fā)而導(dǎo)致器件失去正常功能,另一方面還會(huì)造成大的損耗。

對于74HC系列限于0.5us以內(nèi)。若不滿足此要求,需用施密特觸發(fā)器件進(jìn)行輸入整形。

(4)CMOS電路具有很高的輸入阻抗,致使器件易受外界干擾、沖擊和靜電擊穿,所以為了保護(hù)CMOS管的氧化層不被擊穿,一般在其內(nèi)部輸入端接有二極管保護(hù)電路。

輸入保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的引入使器件的輸入阻抗有一定下降,但仍在108Ω以上。這樣也給電路的應(yīng)用帶來了一些限制:

(A)輸入電路的過流保護(hù)。CMOS電路輸入端的保護(hù)二極管,其導(dǎo)通時(shí)電流容限一般為1mA在可能出現(xiàn)過大瞬態(tài)輸入電流(超過10mA)時(shí),應(yīng)串接輸入保護(hù)電阻。例如,當(dāng)輸入端接的信號,其內(nèi)阻很小、或引線很長、或輸入電容較大時(shí),在接通和關(guān)斷電源時(shí),就容易產(chǎn)生較大的瞬態(tài)輸入電流,這時(shí)必須接輸入保護(hù)電阻,若VDD=10V,則取限流電阻為10KΩ即可。

(B) 輸入信號必須在VDD到VSS之間,以防二極管因正向偏置電流過大而燒壞。因此在工作或測試時(shí),必須按照先接通電源后加入信號,先撤除信號后關(guān)電源的順序進(jìn)行操作。在安裝,改變連接,拔插時(shí),必須切斷電源,以防元件受到極大的感應(yīng)或沖擊而損壞。

(C)由于保護(hù)電路吸收的瞬間能量有限,太大的瞬間信號和過高的靜電電壓將使保護(hù)電路失去作用。所以焊接時(shí)電烙鐵必須可靠接地,以防漏電擊穿器件輸入端,一般使用時(shí),可斷電后利用電烙鐵的余熱進(jìn)行焊接,并先焊其接地管腳。

(D)要防止用大電阻串入VDD或VSS端,以免在電路開關(guān)期間由于電阻上的壓降引起保護(hù)二極管瞬時(shí)導(dǎo)通而損壞器件。

以上便是此次小編帶來的“CMOS”相關(guān)內(nèi)容,通過本文,希望大家對CMOS使用過程中需要注意的3點(diǎn)注意事項(xiàng)具備一定的了解。如果你喜歡本文,不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦,小編將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!

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