CMOS集成電路使用時的技術要求,CMOS IC requirements

1．CMOS集成電路輸入端的要求

CMOS集成電路具有很高的輸入阻抗，其內部輸入端接有二極管保護電路．以防范外界干擾、沖擊和靜電擊穿。CMOS集成電路的輸入端懸空時輸入阻抗高，易受外界噪聲干擾，使電路產生誤動作。破壞正常的邏輯關系，而且也極易使柵極感應靜電造成擊穿損壞。所以，對于“與”門、“與非”門CMOS集成電路的多余端采取接高電平措施；對于“或”門、“或非”門CMOS集成電路的多余端采取接低電平措施。如果電路的工作速度要求不高，功耗也不需要特別考慮，則可采用多余的輸入端和使用端并用的措施加以解決。輸入端的電流不能超過1mA(極限值為10mA)，必須在輸入端加適當的電阻進行限流保護(一般在12V的工作電壓時，輸入端加1.2kΩ的電阻進行限流保護)。輸入信號不可大于VDD小于VSS,否則輸入保護二極管會因正向偏置而引起大電流。在工作或測試時，必須先接通電源后再加信號，先撤除信號后再關電源。如果輸入信號的上升或下降時間過長。容易造成虛假觸發(fā)而導致器件失去正常功能，還會造成損耗。對4000B系列，上升或下降時間限于15us以內。否則，須使用史密特觸發(fā)電路對輸入信號整形。在CMOS集成電路的輸入端與機械接點連接或應用在其他特殊情況下，輸入端接線過長。使分布電容和分布電感較大，很容易形成LC振蕩，破壞CMOS中的保護二極管。

CMOS集成電路的工作電源電壓一般在3—18V之間．由于CMOS集成電路的工作電壓范圍寬，不使用穩(wěn)壓的電源電路也可以工作。但當系統(tǒng)中有模擬應用的門電路時，最低工作電壓則不應低于4.5V。工作在不同電源電壓下的器件，其輸出阻抗、工作速度和功耗也會不同．在使用中應注意。CMOS器件輸出端不允許直接和VCC或VSS連接，否則將導致器件損壞。

2．防靜電要求

如果輸入電路中沒有一定的抗靜電措施，CMOS集成電路很容易造成電路的毀滅性破壞。CMOS集成電路應放在抗靜電的材料中儲存和運輸。工作人員不宜穿化纖衣服、硬塑料底的鞋，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．使用的設備必須接地良好。由于保護電路吸收的瞬變能量有限，太大的瞬變信號和過高的靜電電壓將使保護電路失去作用。在焊接CMOS管腳時，電烙鐵必須可靠接地，利用電烙鐵斷電后的余熱焊接，并先焊接其接地腳，以防電烙鐵漏電擊穿器件輸入端。總而言之，CMOS集成電路在包裝、儲存、運輸、焊接等環(huán)節(jié)中可能產生的靜電問題，仍須謹慎對待，采取各種措施預防，并且接地良好、可靠。

3。接口與驅動要求

CMOS集成電路與運放接口時。運放如果使用單電源。并且與CMOS使用的電源一樣，則可直接連接。如果運放采用雙電源。CMOS采用的是獨立的另一組電源，在電路中，則要采用鉗位保護電路，使CMOS輸入電壓處在10V與地之間。接口電阻既作為CMOS的限流電阻，又對二極管進行限流保護。邏輯器件的接口電路主要應注意電平匹配和輸出能力兩個問題，要和器件的電源電壓結合起來考慮。例如，CMOS集成電路和TTL等其他電路的連接．其電路相互之間的電源電壓和輸入、輸出電平及電流不相同，則其前級電路的輸出電流必須滿足后級電路對輸入電流的要求：前級電路輸出的邏輯電平必須滿足后級電路對輸入電平的要求，它們之間的連接是通過電平轉換或電流轉換電路完成的。CMOS集成電路既可以將同一個芯片幾個同類電路并接起來提高驅動能力。也可以選用驅動能力較強的緩沖放大器來提高驅動能力。 ◇山東郎筠