CMOS是日常中時(shí)常會(huì)用到的部分之一，比如CMOS傳感器、CMOS集成電路等。在往期相關(guān)文章中，CMOS門電路等知識(shí)具有所介紹。為增進(jìn)大家對(duì)CMOS的了解，本文將對(duì)CMOS在使用過(guò)程中需要注意的3點(diǎn)事項(xiàng)予以介紹。如果你對(duì)CMOS具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)，中文學(xué)名為互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，它本是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)一種重要的芯片，保存了系統(tǒng)引導(dǎo)最基本的資料。CMOS的制造技術(shù)和一般計(jì)算機(jī)芯片沒(méi)什么差別，主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導(dǎo)體，使其在CMOS上共存著帶N(帶-電)和 P(帶+電)級(jí)的半導(dǎo)體，這兩個(gè)互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片紀(jì)錄和解讀成影像。后來(lái)發(fā)現(xiàn)CMOS經(jīng)過(guò)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(xì)分為被動(dòng)式像素傳感器(Passive Pixel Sensor CMOS)與主動(dòng)式像素傳感器(AcTIve Pixel Sensor CMOS)。

一、電源問(wèn)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(shí)，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?yàn)樵谥圃爝^(guò)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(duì)邏輯功能無(wú)影響，但是由于這些寄生二極管的存在，一旦電源電壓過(guò)高或電壓極性接反，就會(huì)使電路產(chǎn)生損壞。

二、驅(qū)動(dòng)能力問(wèn)題

CMOS電路的驅(qū)動(dòng)能力的提高，除選用驅(qū)動(dòng)能力較強(qiáng)的緩沖器來(lái)完成之外，還可將同一個(gè)芯片幾個(gè)同類電路并聯(lián)起來(lái)提高，這時(shí)驅(qū)動(dòng)能力提高到N倍(N為并聯(lián)門的數(shù)量)。

三、輸入端的問(wèn)題

(1)輸入端接長(zhǎng)導(dǎo)線時(shí)的保護(hù)。

在應(yīng)用中有時(shí)輸入端需要接長(zhǎng)的導(dǎo)線，而長(zhǎng)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中的保護(hù)二極管。其保護(hù)辦法為在輸入端處接一個(gè)電阻。

(2)輸入端的靜電防護(hù)。

雖然各種CMOS輸入端有抗靜電的保護(hù)措施，但仍需小心對(duì)待，在存儲(chǔ)和運(yùn)輸中最好用金屬容器或者導(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(shí)，工具、儀表、工作臺(tái)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(duì)器件引線矯直彎曲或人工焊接時(shí)，使用的設(shè)備必須良好接地。

(3) 輸入信號(hào)的上升和下降時(shí)間不易過(guò)長(zhǎng)，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，另一方面還會(huì)造成大的損耗。

對(duì)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(jìn)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(hù)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(hù)電路。

輸入保護(hù)網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用帶來(lái)了一些限制：

(A)輸入電路的過(guò)流保護(hù)。CMOS電路輸入端的保護(hù)二極管，其導(dǎo)通時(shí)電流容限一般為1mA在可能出現(xiàn)過(guò)大瞬態(tài)輸入電流(超過(guò)10mA)時(shí)，應(yīng)串接輸入保護(hù)電阻。例如，當(dāng)輸入端接的信號(hào)，其內(nèi)阻很小、或引線很長(zhǎng)、或輸入電容較大時(shí)，在接通和關(guān)斷電源時(shí)，就容易產(chǎn)生較大的瞬態(tài)輸入電流，這時(shí)必須接輸入保護(hù)電阻，若VDD=10V，則取限流電阻為10KΩ即可。

(B) 輸入信號(hào)必須在VDD到VSS之間，以防二極管因正向偏置電流過(guò)大而燒壞。因此在工作或測(cè)試時(shí)，必須按照先接通電源后加入信號(hào)，先撤除信號(hào)后關(guān)電源的順序進(jìn)行操作。在安裝，改變連接，拔插時(shí)，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(hù)電路吸收的瞬間能量有限，太大的瞬間信號(hào)和過(guò)高的靜電電壓將使保護(hù)電路失去作用。所以焊接時(shí)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(shí)，可斷電后利用電烙鐵的余熱進(jìn)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(hù)二極管瞬時(shí)導(dǎo)通而損壞器件。

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