CMOS有哪些優(yōu)勢?CMOS使用注意事項介紹

CMOS作為常用模塊，被很多人所熟知。同樣，在往期文章中，小編對CMOS也有過諸多介紹。如果大家想了解CMOS，可以搜索關(guān)鍵詞哦。為增進(jìn)大家對CMOS的認(rèn)識，本文將對CMOS的優(yōu)勢以及兩點CMOS使用注意事項予以介紹。對CMOS充滿好奇的你，不妨跟小編繼續(xù)往下閱讀哦。

一、CMOS優(yōu)勢

最新CMOS傳感器獲得廣泛應(yīng)用的一個前提是其所擁有的較高靈敏度、較短曝光時間和日漸縮小的像素尺寸。像素靈敏度的一個衡量尺度是填充因子(感光面積與整個像素面積之比)與量子效率(由轟擊屏幕的光子所生成的電子的數(shù)量)的乘積。CCD傳感器因其技術(shù)的固有特性而擁有一個很大的填充因子。而在CMOS圖像傳感器中，為了實現(xiàn)堪與CCD轉(zhuǎn)換器相媲美的噪聲指標(biāo)和靈敏度水平，人們給CMOS圖像傳感器裝配上了有源像素傳感器(APS)，并且導(dǎo)致填充因子降低，原因是像素表面相當(dāng)大的一部分面積被放大器晶體管所占用，留給光電二極管的可用空間較小。所以，當(dāng)今CMOS傳感器的一個重要的開發(fā)目標(biāo)就是擴(kuò)大填充因子。賽普拉斯(FillFactory)通過其獲得專利授權(quán)的一項技術(shù)，可以大幅度地提高填充因子，這種技術(shù)可以把一顆標(biāo)準(zhǔn)CMOS硅芯片最大的一部分面積變?yōu)橐粔K感光區(qū)域。

另外，對于一個典型的工業(yè)用圖象傳感器而言，由于許多場景的拍攝都是在照明條件很差的情況下進(jìn)行的，因此擁有較大的動態(tài)范圍將是十分有益的。CMOS圖像傳感器通過多斜率操作實現(xiàn)了這一目標(biāo)：轉(zhuǎn)換曲線由傾度不同的直線部分所組成，它們共同形成了一個非線性特征曲線。因此，一幅場景的黑暗部分有可能占據(jù)集成模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換范圍的很大一部分：轉(zhuǎn)換特征曲線在這里最為陡峭，以實現(xiàn)高靈敏度和對比度。特征曲線上半部分的平整化將在圖像的明亮部分捕獲幾個數(shù)量級的過度曝光，并以一個更加細(xì)致的標(biāo)度來表現(xiàn)它們。采用多斜率的方式來運作LUPA-4000將使高達(dá)90dB的光動態(tài)范圍與一個10位A/D轉(zhuǎn)換范圍相匹配。

二、CMOS使用過程中需要注意的兩點問題

(一)CMOS的接口電路問題

(1)CMOS電路與運放連接。當(dāng)和運放連接時，若運放采用雙電源，CMOS采用的是獨立的另一組電源。若運放使用單電源，且與CMOS使用的電源一樣，則可直接相連。

(2)CMOS與TTL等其它電路的連接。在電路中常遇到TTL電路和CMOS電路混合使用的情況，由于這些電路相互之間的電源電壓和輸入、輸出電平及負(fù)載能力等參數(shù)不同，因此他們之間的連接必須通過電平轉(zhuǎn)換或電流轉(zhuǎn)換電路，使前級器件的輸出的邏輯電平滿足后級器件對輸入電平的要求，并不得對器件造成損壞。邏輯器件的接口電路主要應(yīng)注意電平匹配和輸出能力兩個問題，并與器件的電源電壓結(jié)合起來考慮。下面分兩種情況來說明：

(A)TTL到CMOS的連接。用TTL電路去驅(qū)動CMOS電路時，由于CMOS電路是電壓驅(qū)動器件，所需電流小，因此電流驅(qū)動能力不會有問題，主要是電壓驅(qū)動能力問題，TTL電路輸出高電平的最小值為2.4V，而CMOS電路的輸入高電平一般高于3.5V，這就使二者的邏輯電平不能兼容。為此可在TTL的輸出端與電源之間接一個電阻R(上拉電阻)可將TTL的電平提高到3.5V以上。

(B)CMOS到TTL的連接。CMOS電路輸出邏輯電平與TTL電路的輸入電平可以兼容，但CMOS電路的驅(qū)動電流較小，不能夠直接驅(qū)動TTL電路。為此可采用CMOS/TTL專用接口電路，如CMOS緩沖器CC4049等，經(jīng)緩沖器之后的高電平輸出電流能滿足TTL電路的要求，低電平輸出電流可達(dá)4mA。實現(xiàn)CMOS電路與TTL電路的連接。需說明的時，CMOS與TTL電路的接口電路形式多種多樣，實用中應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。

(二)輸出端的保護(hù)問題

(1)MOS器件輸出端既不允許和電源短接，也不允許和地短接，否則輸出級的MOS管就會因過流而損壞。

(2)在CMOS電路中除了三端輸出器件外，不允許兩個器件輸出端并接，因為不同的器件參數(shù)不一致，有可能導(dǎo)致NMOS和PMOS器件同時導(dǎo)通，形成大電流。但為了增加電路的驅(qū)動能力，允許把同一芯片上的同類電路并聯(lián)使用。

(3)當(dāng)CMOS電路輸出端有較大的容性負(fù)載時，流過輸出管的沖擊電流較大，易造成電路失效。為此，必須在輸出端與負(fù)載電容間串聯(lián)一限流電阻，將瞬態(tài)沖擊電流限制在10mA以下。

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優(yōu)勢和CMOS的兩點使用注意事項具備一定的了解。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!