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《施密特觸發(fā)器工作原理》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、使用CMOS集成電路需注意的幾個問題集成電路按晶體管的性質(zhì)分為TTL和CMOS兩大類，TTL以速度見長，CMOS以功耗低而著稱，英屮CMOS電路以其優(yōu)良的特性成為目前應(yīng)用最廣泛的集成電路。在電子制作屮使用CMOS集成電路時，除了認(rèn)真閱讀產(chǎn)品說明或有關(guān)資料，了解其引腳分布及極限參數(shù)外，還應(yīng)注意以下兒個問題：1、電源問題（1）CMOS集成電路的工作電壓一般在3-18V,但當(dāng)應(yīng)用電路中有門電路的模擬應(yīng)用（如脈沖振蕩、線性放大）時，最低電壓則不應(yīng)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
2、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，如圖1所示為反相器電路，在正常電壓下，這些二極管皆處于反偏，對邏輯功能無影響，但是由于這些寄牛二極管的存在，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。2、驅(qū)動能力問題CMOS電路的驅(qū)動能力的提高，除選用驅(qū)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(qū)動能力提高到N倍（N為并聯(lián)門的數(shù)量）。如圖2所示。3、輸
3、入端的問題（1）多余輸入端的處理。CMOS電路的輸入端不允許懸空，因為懸空會使電位不定，破壞正常的邏輯關(guān)系。另外，懸空時輸入阻抗高，易受外界噪聲干擾，使電路產(chǎn)生誤動作，而且也極易造成柵極感應(yīng)靜電而擊穿。所以“與”門，“與非”門的多余輸入端要接高電平，“或”門和“或非”門的多余輸入端要接低電平。若電路的工作速度不高，功耗也不需特別考慮時，則可以將多余輸入端與使用端并聯(lián)。（2）輸入端接長導(dǎo)線時的保護。在應(yīng)用中有時輸入端需要接長的導(dǎo)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(dāng)輸入端一旦發(fā)生負(fù)電壓，極易破壞CMOS屮的保護二
4、極管。其保護辦法為在輸入端處接一個電阻，如圖3所示，R=VDD/1mA。（3）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屈容器或者導(dǎo)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(yīng)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(shè)備必須良好接地。（4）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(dǎo)致器件失去正常功能，另一方面
5、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，整形電路如圖4所示。（5）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，如圖5所示。其中R約為1.5—2.5KQ。輸入保護網(wǎng)絡(luò)的引入使器件的輸入阻抗有一定下降，但仍在108Q以上。這樣也給電路的應(yīng)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(dǎo)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1OmA）
6、時，應(yīng)串接輸入保護電阻。例如，當(dāng)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(guān)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10KQ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(guān)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(yīng)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
7、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(guān)期間由于電阻上的壓降引起保護二極管瞬吋導(dǎo)通而損壞器件。4、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，即采用如圖6所示電路，電路中，VD1、VD2為鉗位保護二極管，使CMOS輸入電壓處在10V與地之間。15KQ的電阻既作為CMOS的限流電阻，又對二極管進行限流保護。若運放使用單電源，且與CMOS使用的電源
8、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
