有初學者在使用CMOS集成電路時，有些多餘的輸入端
，做懸空處理，是非常不當的做法。

 

CMOS電(dian)路(lu)的(de)輸(shu)入(ru)端(duan)是(shi)不(bu)允(yun)許(xu)懸(xuan)空(kong)的(de)，因(yin)為(wei)懸(xuan)空(kong)會(hui)使(shi)電(dian)位(wei)不(bu)定(ding)
，破(po)壞(huai)正(zheng)常(chang)的(de)邏(luo)輯(ji)關(guan)係(xi)。另(ling)外(wai)，懸(xuan)空(kong)時(shi)輸(shu)入(ru)阻(zu)抗(kang)高(gao)，易(yi)受(shou)外(wai)界(jie)噪(zao)聲(sheng)幹(gan)擾(rao)，使(shi)電(dian)路(lu)產(chan)生(sheng)誤(wu)動(dong)作(zuo)，而(er)且(qie)也(ye)極(ji)易(yi)造(zao)成(cheng)柵(zha)極(ji)感(gan)應(ying)靜(jing)電(dian)而(er)擊(ji)穿(chuan)。所(suo)以(yi)“與”門，“與非”門的多餘輸入端要接高電平

，“或”門和“或非”門的多餘輸入端要接低電平。若電路的工作速度不高，功耗也不需特別考慮時，則可以將多餘輸入端與使用端並聯。

 

除了以上這一點，關於CMOS集成電路的使用
，在認真閱讀產品說明及有關資料，了解其引腳分布及極限參數外，還應注意以下幾個問題。

 

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(如脈衝振蕩
、線性放大)時，最低電壓則不應低於4.5V。由於CMOS集成電路工作電壓寬
，故使用不穩壓的電源電路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(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)的(de)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)必(bi)須(xu)在(zai)規(gui)定(ding)範(fan)圍(wei)內(nei)
，不(bu)能(neng)超(chao)壓(ya)，也(ye)不(bu)能(neng)反(fan)接(jie)。因(yin)為(wei)在(zai)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong)，自(zi)然(ran)形(xing)成(cheng)許(xu)多(duo)寄(ji)生(sheng)二(er)極(ji)管(guan)，在(zai)正(zheng)常(chang)電(dian)壓(ya)下(xia)



，這(zhe)些(xie)二(er)極(ji)管(guan)皆(jie)處(chu)於(yu)反(fan)偏(pian)，對(dui)邏(luo)輯(ji)功(gong)能(neng)無(wu)影(ying)響(xiang)，但(dan)是(shi)由(you)於(yu)這(zhe)些(xie)寄(ji)生(sheng)二(er)極(ji)管(guan)的(de)存(cun)在(zai)
，一(yi)旦(dan)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)過(guo)高(gao)或(huo)電(dian)壓(ya)極(ji)性(xing)接(jie)反(fan)
，就(jiu)會(hui)使(shi)電(dian)路(lu)產(chan)生(sheng)損(sun)壞(huai)。

 

驅動能力問題

 

CMOS電(dian)路(lu)的(de)驅(qu)動(dong)能(neng)力(li)的(de)提(ti)高(gao)，除(chu)選(xuan)用(yong)驅(qu)動(dong)能(neng)力(li)較(jiao)強(qiang)的(de)緩(huan)衝(chong)器(qi)來(lai)完(wan)成(cheng)之(zhi)外(wai)，還(hai)可(ke)將(jiang)同(tong)一(yi)個(ge)芯(xin)片(pian)幾(ji)個(ge)同(tong)類(lei)電(dian)路(lu)並(bing)聯(lian)起(qi)來(lai)提(ti)高(gao)
，這(zhe)時(shi)驅(qu)動(dong)能(neng)力(li)提(ti)高(gao)到(dao)N倍(N為並聯門的數量)。

 

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CMOSshuruduanyoukangjingdiandebaohucuoshi

，danrengxuxiaoxinduidai，zaicunchuheyunshuzhongzuihaoyongjinshurongqihuozhedaodiancailiaobaozhuang，buyaofangzaiyichanshengjingdiangaoyadehuagongcailiaohuohuaxianzhiwuzhong。zuzhuang、調試時
，工具、儀表、工作台等均應良好接地。要防止操作人員的靜電幹擾造成的損壞，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
，否則一方麵容易造成虛假觸發而導致器件失去正常功能

，另一方麵還會造成大的損耗。

 

對於74HC係列限於0.5us以內。若不滿足此要求，需用施密特觸發器件進行輸入整形。

 

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

 

輸入保護網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製：

 

(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在可能出現過大瞬態輸入電流(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
，就容易產生較大的瞬態輸入電流，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VSSzhijian
，yifangerjiguanyinzhengxiangpianzhidianliuguodaershaohuai。yincizaigongzuohuoceshishi，bixuanzhaoxianjietongdianyuanhoujiaruxinhao，xianchechuxinhaohouguandianyuandeshunxujinxingcaozuo。zaianzhuang，gaibianlianjie


，bachashi
，bixuqieduandianyuan，yifangyuanjianshoudaojidadeganyinghuochongjiersunhuai。

 

(C)由(you)於(yu)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)吸(xi)收(shou)的(de)瞬(shun)間(jian)能(neng)量(liang)有(you)限(xian)，太(tai)大(da)的(de)瞬(shun)間(jian)信(xin)號(hao)和(he)過(guo)高(gao)的(de)靜(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)將(jiang)使(shi)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)失(shi)去(qu)作(zuo)用(yong)。所(suo)以(yi)焊(han)接(jie)時(shi)電(dian)烙(lao)鐵(tie)必(bi)須(xu)可(ke)靠(kao)接(jie)地(di)，以(yi)防(fang)漏(lou)電(dian)擊(ji)穿(chuan)器(qi)件(jian)輸(shu)入(ru)端(duan)，一(yi)般(ban)使(shi)用(yong)時(shi)，可(ke)斷(duan)電(dian)後(hou)利(li)用(yong)電(dian)烙(lao)鐵(tie)的(de)餘(yu)熱(re)進(jin)行(xing)焊(han)接(jie)，並(bing)先(xian)焊(han)其(qi)接(jie)地(di)管(guan)腳(jiao)。

 

(D)要防止用大電阻串入VDD或VSS端，以免在電路開關期間由於電阻上的壓降引起保護二極管瞬時導通而損壞器件。

 

CMOS的接口電路問題

 

(1)CMOS電路與運放連接。當和運放連接時
，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，由於這些電路相互之間的電源電壓和輸入、輸shu出chu電dian平ping及ji負fu載zai能neng力li等deng參can數shu不bu同tong
，因yin此ci他ta們men之zhi間jian的de連lian接jie必bi須xu通tong過guo電dian平ping轉zhuan換huan或huo電dian流liu轉zhuan換huan電dian路lu，使shi前qian級ji器qi件jian的de輸shu出chu的de邏luo輯ji電dian平ping滿man足zu後hou級ji器qi件jian對dui輸shu入ru電dian平ping的de要yao求qiu，並bing不bu得de對dui器qi件jian造zao成cheng損sun壞huai。邏luo輯ji器qi件jian的de接jie口kou電dian路lu主zhu要yao應ying注zhu意yi電dian平ping匹pi配pei和he輸shu出chu能neng力li兩liang個ge問wen題ti，並bing與yu器qi件jian的de電dian源yuan電dian壓ya結jie合he起qi來lai考kao慮lv。下xia麵mian分fen兩liang種zhong情qing況kuang來lai說shuo明ming：

 

(A)TTL到CMOS的連接。用TTL電路去驅動CMOS電路時，由於CMOS電路是電壓驅動器件，所需電流小，因此電流驅動能力不會有問題，主要是電壓驅動能力問題
，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於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電路的驅動電流較小，不能夠直接驅動TTL電路。為此可采用CMOS/TTL專用接口電路，如CMOS緩衝器CC4049等
，經緩衝器之後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4mA。實現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，實用中應根據具體情況進行選擇。

 

輸出端的保護問題

 

(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並接，因為不同的器件參數不一致
，有可能導致NMOS和PMOS器件同時導通
，形成大電流。但為了增加電路的驅動能力
，允許把同一芯片上的同類電路並聯使用。

 

(3)當CMOS電dian路lu輸shu出chu端duan有you較jiao大da的de容rong性xing負fu載zai時shi
，流liu過guo輸shu出chu管guan的de衝chong擊ji電dian流liu較jiao大da，易yi造zao成cheng電dian路lu失shi效xiao。為wei此ci，必bi須xu在zai輸shu出chu端duan與yu負fu載zai電dian容rong間jian串chuan聯lian一yi限xian流liu電dian阻zu
，將jiang瞬shun態tai衝chong擊ji電dian流liu限xian製zhi在zai10mA以下。 

 

 

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