CMOS是日常中時常會用到的部分之一,比如CMOS傳感器、CMOS集成電路等。在往期相關文章中,CMOS門電路等知識具有所介紹。為增進大家對CMOS的了解,本文將對CMOS在使用過程中需要注意的3點事項予以介紹。如果你對CMOS具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor),中文學名為互補金屬氧化物半導體,它本是計算機系統(tǒng)內(nèi)一種重要的芯片,保存了系統(tǒng)引導最基本的資料。CMOS的制造技術和一般計算機芯片沒什么差別,主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導體,使其在CMOS上共存著帶N(帶-電)和 P(帶+電)級的半導體,這兩個互補效應所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片紀錄和解讀成影像。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傳感器也可細分為被動式像素傳感器(Passive Pixel Sensor CMOS)與主動式像素傳感器(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,但當應用電路中有門電路的模擬應用(如脈沖振蕩、線性放大)時,最低電壓則不應低于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。因為在制造過程中,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,就會使電路產(chǎn)生損壞。
二、驅動能力問題
CMOS電路的驅動能力的提高,除選用驅動能力較強的緩沖器來完成之外,還可將同一個芯片幾個同類電路并聯(lián)起來提高,這時驅動能力提高到N倍(N為并聯(lián)門的數(shù)量)。
三、輸入端的問題
(1)輸入端接長導線時的保護。
在應用中有時輸入端需要接長的導線,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,特別當輸入端一旦發(fā)生負電壓,極易破壞CMOS中的保護二極管。其保護辦法為在輸入端處接一個電阻。
(2)輸入端的靜電防護。
雖然各種CMOS輸入端有抗靜電的保護措施,但仍需小心對待,在存儲和運輸中最好用金屬容器或者導電材料包裝,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,工具、儀表、工作臺等均應良好接地。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,使用的設備必須良好接地。
(3) 輸入信號的上升和下降時間不易過長,否則一方面容易造成虛假觸發(fā)而導致器件失去正常功能,另一方面還會造成大的損耗。
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電路。
輸入保護網(wǎng)絡的引入使器件的輸入阻抗有一定下降,但仍在108Ω以上。這樣也給電路的應用帶來了一些限制:
(A)輸入電路的過流保護。CMOS電路輸入端的保護二極管,其導通時電流容限一般為1mA在可能出現(xiàn)過大瞬態(tài)輸入電流(超過10mA)時,應串接輸入保護電阻。例如,當輸入端接的信號,其內(nèi)阻很小、或引線很長、或輸入電容較大時,在接通和關斷電源時,就容易產(chǎn)生較大的瞬態(tài)輸入電流,這時必須接輸入保護電阻,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,必須按照先接通電源后加入信號,先撤除信號后關電源的順序進行操作。在安裝,改變連接,拔插時,必須切斷電源,以防元件受到極大的感應或沖擊而損壞。
(C)由于保護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電路失去作用。所以焊接時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,可斷電后利用電烙鐵的余熱進行焊接,并先焊其接地管腳。
(D)要防止用大電阻串入VDD或VSS端,以免在電路開關期間由于電阻上的壓降引起保護二極管瞬時導通而損壞器件。
以上便是此次小編帶來的“CMOS”相關內(nèi)容,通過本文,希望大家對CMOS使用過程中需要注意的3點注意事項具備一定的了解。如果你喜歡本文,不妨持續(xù)關注我們網(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!