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CMOS集成电路简介

作者:  信息来源:电子市场  2007-4-10

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什么是CMOS-IC。由MOS管构成的集成电路称为MOS集成电路,而由PMOS管和NMOS管共同构成的互补型MOS集成电路即为CMOS-IC(ComplementaryMOSIntegratedCircuit)。CMOS集成电路的性能特点微直流功耗—CMOS电路的单门静态功耗在毫微瓦(nw)数量级。高噪声容限—CMOS电路的噪声容限一般在40%电源电压以上。...
     什么是CMOS-IC?

  金属-氧化物-半导体(Metal-Oxide-Semiconductor)结构的晶体管简称MOS晶体管,有P型mos管和N型MOS管之分。由 MOS管构成的集成电路称为MOS集成电路,而由PMOS管和NMOS管共同构成的互补型MOS集成电路即为 CMOS-IC( Complementary MOS Integrated Circuit)。

CMOS集成电路的性能特点

微直流功耗—CMOS电路的单门静态功耗在毫微瓦(nw)数量级。
高噪声容限—CMOS电路的噪声容限一般在40%电源电压以上。
宽工作电压范围—CMOS电路的电源电压一般为1.5~18伏。
高逻辑摆幅—CMOS电路输出高、低电平的幅度达到全电压的
“1”为VDD,逻辑“0”为VSS。
高输入阻抗--CMOS电路的输入阻抗大于108Ω,一般可达1010Ω。
高扇出能力--CMOS电路的扇出能力大于50。
低输入电容--CMOS电路的输入电容一般不大于5PF。
宽工作温度范围—陶瓷封装的CMOS电路工作温度范围为 - 55 0C ~ 125 0C;塑封的CMOS电路为 – 40 0C ~ 85 0C。
所有的输入均有删保护电路,良好的抗辐照特性等。

JEDEC最低工业标准

  JEDEC最低标准是电子工业协会(EIA)联合电子器件工程委员会(JEDEC)主持下制定的CMOS集成电路的最大额定范围和静态参数的最低工业标准。下表即为JEDEC制定的CMOS集成电路的最大额定范围:

电源电压 VDD~VSS 18 ~ -0.5V(DC)
直流输入电流 IIN 10 mA(DC)
输入电压 VSS ≤VI ≤ VDD+0.5V(DC)
器件功耗 PD 200mw
工作温度范围 T -55~125(陶封),-40~85(塑封)ºC
存储温度范围 TSTG -65 ~ 150 ºC
输入/输出信号规则 

所有的CMOS电路的输入端不能浮置,最好使用一个上拉或下拉电阻,以保护器件不受损害。在某些应用场合,输入端要串入电阻,以限制流过保护二极管的电流不大于10mA。
  输入脉冲信号的上升和下降时间必须小于15us, 否则必须经施密特电路整形后方可输入CMOS开关电路。避免CMOS电路直接驱动双极型晶体管,否则可能导致CMOS电路的功耗超过规范值。CMOS缓冲器或大电流驱动器由于其本身的低输出阻抗,必须注意这些电路采用大负载电容(≥500PF)时等效于输出短路的情况。CMOS电路的输出不能并接成线逻辑状态。因为导通的PMOS管和导通的NMOS管的低输出阻抗会将电源短路。  
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