使用CMOS集成电路需注意的几个问题(王玲)

文章摘要：（Ｃ）由于保护电路吸收的瞬间能量有限，太大的瞬间信号和过高的静电电压将使保护电路失去作用。所以焊接时电烙铁必须可靠接地，以防漏电击穿器件输入端，一般使用时，可断电后利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，以免在电路开关期间由于电阻上的压降引起保护二极管瞬时导通而损坏器件。４、ＣＭＯＳ的接口电路问题（１）ＣＭＯＳ电路与运放连接。当和运放连接时，若运放采用双电源，ＣＭＯＳ采用的是独立的另一组电源，即采用如图６所示电路，电路中，ＶＤ１、ＶＤ２为钳位保护二极管，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

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（Ｃ）由于保护电路吸收的瞬间能量有限，太大的瞬间信号和过高的静电电压将使保护电路
失去作用。所以焊接时电烙铁必须可靠接地，以防漏电击穿器件输入端，一般使用时，可断
电后利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，以免在电路开关期间由于电阻上的压降引起
保护二极管瞬时导通而损坏器件。

４、ＣＭＯＳ的接口电路问题

（１）ＣＭＯＳ电路与运放连接。当和运放连接时，若运放采用双电源，ＣＭＯＳ采用的是
独立的另一组电源，即采用如图６所示电路，电路中，ＶＤ１、ＶＤ２为钳位保护二极管，
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
对二极管进行限流保护。若运放使用单电源，且与ＣＭＯＳ使用的电源一样，则可直接相
连。

（２）ＣＭＯＳ与ＴＴＬ等其它电路的连接。在电路中常遇到ＴＴＬ电路和ＣＭＯＳ电路混
合使用的情况，由于这些电路相互之间的电源电压和输入、输出电平及负载能力等参数不
同，因此他们之间的连接必须通过电平转换或电流转换电路，使前级器件的输出的逻辑电平
满足后级器件对输入电平的要求，并不得对器件造成损坏。逻辑器件的接口电路主要应注意
电平匹配和输出能力两个问题，并与器件的电源电压结合起来考虑。下面分两种情况来说
明：

（Ａ）ＴＴＬ到ＣＭＯＳ的连接。用ＴＴＬ电路去驱动ＣＭＯＳ电路时，由于ＣＭＯＳ电路
是电压驱动器件，所需电流小，因此电流驱动能力不会有问题，主要是电压驱动能力问题，
ＴＴ Ｌ电路输出高电平的最小值为２．４Ｖ，而ＣＭＯＳ电路的输入高电平一般高于３．
５Ｖ，这就使二者的逻辑电平不能兼容。为此可采用图７所示电路，在ＴＴＬ的输出端与电
源之间接一个电阻Ｒ（上拉电阻）可将ＴＴＬ的电平提高到３．５Ｖ以上。

若采用的是ＯＣ门驱动，则可采用如图８所示电路。其中Ｒ为其外接电阻。Ｒ的取值一般在
１－４．７ＫΩ。

（Ｂ） ＣＭＯＳ到ＴＴＬ的连接。ＣＭＯＳ电路输出逻辑电平与ＴＴＬ电路的输入电平可
以兼容，但ＣＭＯＳ电路的驱动电流较小，不能够直接驱动ＴＴＬ电路。为此可采用ＣＭＯ
Ｓ／ＴＴＬ专用接口电路，如ＣＭＯＳ缓冲器ＣＣ４０４９等，经缓冲器之后的高电平输出
电流能满足ＴＴＬ电路的要求，低电平输出电流可达４ｍＡ。实现ＣＭＯＳ电路与ＴＴＬ电
路的连接，如图９所示。 需说明的时，ＣＭＯＳ与ＴＴＬ电路的接口电路形式多种多样，
实用中应根据具体情况进行选择。

５、输出端的保护问题

（１）ＭＯＳ器件输出端既不允许和电源短接，也不允许和地短接，否则输出级的ＭＯＳ管
就会因过流而损坏。

（２）在ＣＭＯＳ电路中除了三端输出器件外，不允许两个器件输出端并接，因为不同的器
件参数不一致，有可能导致ＮＭＯＳ和ＰＭＯＳ器件同时导通，形成大电流。但为了增加电
路的驱动能力，允许把同一芯片上的同类电路并联使用。

（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，易造成电
路失效。为此，必须在输出端与负载电容间串联一限流电阻，将瞬态冲击电流限制在１０ｍ
Ａ以下。

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