COMS电路运用留心事项

2017-07-19 00:07分类：电子技术阅读：

1)COMS电路时电压操控器材，它的输入总抗很大，对搅扰信号的捕捉才华很强。所以，不必的管脚不要悬空，要接上拉电阻或许下拉电阻，给它一个安稳的电平。
　　2)输入端接低内阻的信号源时，要在输入端和信号源之间要串联限流电阻，使输入的电流绑缚在1mA以内。
　　3)当接长信号传输线时，在COMS电路端接匹配电阻。
　　4)当输入端接大电容时，应当在输入端和电容直接维护电阻。电阻值为R=V0/1mA.V0是外界电容上的电压。
　　5)COMS的输入电流逾越1mA，就有或许烧坏COMS。
集成电路按晶体管的性质分为TTL和cmos两大类，TTL以速度见长，cmos以功耗低而著称，其间cmos电路以其优异的特性变成如今运用最广泛的集成电路。在电子制作中运用cmos集成电路时，除了仔细阅览商品阐明或有关资料，了解其引脚散布及极限参数外，还应留心以下几个疑问：

１、电源疑问
（１） cmos集成电路的作业电压通常在3-18V，但当运用电路中有门电路的仿照运用（如脉冲振动、线性拓宽）时，最低电压则不该低于4.5V。由于cmos集成电路作业电压宽，故运用不稳压的电源电路cmos集成电路也能够正常作业，可是作业在纷歧样电源电压的器材，其输出阻抗、作业速度和功耗是纷歧样的，在运用中必定要留心。
（２）cmos集成电路的电源电压有必要在规矩计划内，不能超压，也不能反接。由于在制作进程中，天然构成很多寄生二极管，如图１所示为反相器电路，在正常电压下，这些二极管皆处于反偏，对逻辑功用无影响，可是由于这些寄生二极管的存在，一旦电源电压过高或电压极性接反，就会使电路发作损坏。
２、驱动才华疑问

cmos电路的驱动才华的行进，除选用驱动才华较强的缓冲器来完毕以外，还可将同一个芯片几个同类电路并联起来行进，这时驱动才华行进到Ｎ倍（Ｎ为并联门的数量）。如图２所示。
３、输入端的疑问
（１）剩下输入端的处理。cmos电路的输入端不容许悬空，由于悬空会使电位不定，损坏正常的逻辑联络。别的，悬空时输入阻抗高，易受外界噪声搅扰，使电路发作误动作，并且也很简略构成栅极感应静电而击穿。所以“与”门，“与非”门的剩下输入端要接高电平，“或”门和“或非”门的剩下输入端要接低电平。若电路的作业速度不高，功耗也不需分外思考时，则能够将剩下输入端与运用端并联。

（２）输入端接长导线时的维护。在运用中有时输入端需求接长的导线，而长输入线必定有较大的散布电容和散布电感，易构成LC振动，分外当输入端一旦发作负电压，很简略损坏cmos中的维护二极管。其维护方法为在输入端处接一个电阻，如图３所示，Ｒ＝VDＤ／１ｍＡ。
（３）输入端的静电防护。尽管各种cmos输入端有抗静电的维护方法，但仍需留神对待，在存储和运送中最佳用金属容器或许导电资料包装，不要放在易发作静电高压的化薪酬料或化纤织物中。拼装、调试时，东西、外表、作业台等均应超卓接地。要防止操作人员的静电搅扰构成的损坏，如不宜穿尼龙、化纤衣服，手或东西在触摸集成块前最佳先接一下地。对器材引线矫直曲折或人工焊接时，运用的设备有必要超卓接地。
（４）输入信号的上升和降低时刻不易过长，不然一方面简略构成虚伪触发而致使器材失掉正常功用，另一方面还会构成大的损耗。对于74hc系列限于0.5us以内。若不满意此恳求，需用施密特触发器材进行输入整形，整形电路如图４所示。
（５）cmos电路具有很高的输入阻抗，致使器材易受外界搅扰、冲击和静电击穿，所以为了维护cmos管的氧化层不被击穿，通常在其内部输入端接有二极管维护电路，如图5所示。
其间Ｒ约为1.5-2.5kΩ。输入维护网络的引进使器材的输入阻抗有必定降低，但仍在108Ω以上。这么也给电路的运用带来了一些绑缚：

（Ａ）输入电路的过流维护。cmos电路输入端的维护二极管，其导通时电流容限通常为1mA在或许呈现过大瞬态输入电流（逾越10mA）时，应串接输入维护电阻。例如，当输入端接的信号，其内阻很小、或引线很长、或输入电容较大时，在接通和关断电源时，就简略发作较大的瞬态输入电流，这时有必要接输入维护电阻，若VDＤ＝１０V，则取限流电阻为１０KΩ即可。
（Ｂ）输入信号有必要在VDＤ到VＳＳ之间，以防二极管因正向偏置电流过大而烧坏。因而在作业或查验时，有必要依照先接通电源后参加信号，先撤消信号后关电源的次第进行操作。在设备，改动联接，拔插时，有必要堵截电源，以防元件遭到极大的感应或冲击而损坏。
（Ｃ）由于维护电路吸收的刹那间能量有限，太大的刹那间信号和过高的静电电压将使维护电路失掉效果。所以焊接时电烙铁有必要牢靠接地，以防漏电击穿器材输入端，通常运用时，可断电后运用电烙铁的余热进行焊接，并先焊其接地管脚。

（Ｄ）要防止用大电阻串入VDD或VSS端，防止在电路开关时期由于电阻上的压降致使维护二极管瞬时导通而损坏器材。
４、cmos的接口电路疑问
（１）cmos电路与运放联接。当和运放联接时，若运放选用双电源，cmos选用的是独立的另一组电源，即选用如图６所示电路，电路中，VD1、VD2为钳位维护二极管，使cmos输入电压处在10V与地之间。15kΩ的电阻既作为cmos的限流电阻，又对二极管进行限流维护。若运放运用单电源，且与cmos运用的电源相同，则可直接相连。
（２）cmos与TTL等其它电路的联接。在电路中常遇到TTL电路和cmos电路混合运用的状况，由于这些电路彼此之间的电源电压和输入、输出电平及负载才华等参数纷歧样，因而他们之间的联接有必要经过电平改换或电流改换电路，使前级器材的输出的逻辑电平满意后级器材对输入电平的恳求，并不得对器材构成损坏。逻辑器材的接口电路首要应留心电平匹配和输出才华两个疑问，并与器材的电源电压联络起来思考。下面分两种状况来阐明：
（Ａ）TTL到cmos的联接。用TTL电路去驱动cmos电路时，由于cmos电路是电压驱动器材，所需电流小，因而电流驱动才华不会有疑问，首要是电压驱动才华疑问，TTL电路输出高电平的最小值为2.4V，而cmos电路的输入高电平通常高于３．５V，这就使二者的逻辑电平不能兼容。为此可选用图７所示电路，在TTL的输出端与电源之直接一个电阻Ｒ（上拉电阻）可将TTL的电平行进到３．５V以上。
若选用的是OC门驱动，则可选用如图８所示电路。其间Ｒ为其外接电阻。Ｒ的取值通常在1-4.7KΩ。
（Ｂ） cmos到TTL的联接。cmos电路输出逻辑电平与TTL电路的输入电平能够兼容，但cmos电路的驱动电流较小，不能够直接驱动TTL电路。为此可选用cmos／TTL专用接口电路，如cmos缓冲器CC4049等，经缓冲器往后的高电平输出电流能满意TTL电路的恳求，低电平输出电流可达4mA。完毕cmos电路与TTL电路的联接，如图9所示。需阐明的时，cmos与TTL电路的接口电路方法多种多样，有用中应依据详细状况进行挑选。
５、输出端的维护疑问
（１）mos器材输出端既不容许和电源短接，也不容许和地短接，不然输出级的mos管就会因过流而损坏。
（２）在cmos电路中除了三端输出器材外，不容许两个器材输出端并接，由于纷歧样的器材参数纷歧同，有或许致使Nmos和Pmos器材一同导通，构成大电流。但为了添加电路的驱动才华，容许把同一芯片上的同类电路并联运用。
（３）当cmos电路输出端有较大的容性负载时，流过输出管的冲击电流较大，易构成电路失效。为此，有必要在输出端与负载电容间串联一限流电阻，将瞬态冲击电流绑缚在10MA以下。