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    CMOS的輸入輸出特性這兩個有什么特征以及有什么需要注意的地方

    信息來源:本站 日期:2017-08-28 

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    CMOS的輸入輸出特性

    在討論與其他器件銜接傳輸信號的接口問題之前,首先需求深化了解本身的輸入、輸出特性。還需認識在信號傳輸過程中的延遲時間、噪聲特性等問題。

    1.輸入特性

    圖13.3示出CMOS器件的輸入等效電路(以F寫作輸入電路)以及輸入電流—輸入電壓特性。CMOS的輸入端附加有防靜電和外來浪涌進入輸入柵極的維護電路。CMOS的輸入柵極電阻是幾十MQ以上的高電阻(高阻抗),所以實踐的輸入特性看到的是維護電路的特性。CMOS輸入電路(維護電路)可分為以下四品種型:

    (1)串聯電阻+上拉二極管(PU)&下拉二極管(PD)。


    (2) PU&PD(擴散電阻型PU&PD,擴散電阻型PD&PU)。


    (3)擴散電阻型,二極管+PU/PD(擴散電阻型PU+PD,擴散電阻型PD+PU)。

    (4)只要PD(PD或者擴散電阻型PD)。


    不管哪品種型,輸入電壓在GND-1VDD之間,從輸入到VDD或者到GND之間都具有幾十MΩ以上的高電阻(高阻抗)。

    具有PU的電路中,假如輸入電壓超越VDD+VF(二極管的正向電壓降:0.6~0.8V),那么電流將從輸入向VDD活動;假如輸入電壓低于GND-VF(0.6-0.8V),那么電流將從GND向輸人活動。當二極管輸入端有維護電阻時,流過二極管的電流值被電阻限制。在沒有PU只要PD的維護電路(電壓變換功用:高電壓變換為低電壓)中,電流與VDD的值無關,到達PD的擊穿電壓時開端活動。

    沒有串聯電阻或擴散電阻的電流途徑中,當電流開端流過二極管時,瞬時大電流會超越最大額定電流,招致器件被擊穿或劣化,所以要惹起留意。

    2.輸出特性

    圖13.4示出CMOS器件的輸出等效電路。輸出電壓在GND~VDD之間表現出通常的MOS晶體管的輸出特性。這種狀態下,具有由輸出電流一輸出電壓計算出的輸出阻抗特性(規范邏輯中是幾十Ω)。

    在CMOS器件的輸出級,由于存在輸出晶體管的寄生二極管,所以假如加GND以下或者VDD以上的輸出電壓,會有超越最大額定值的正向電流流過寄生二極管,招致器件劣化以至被擊穿,必需留意這一點。


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