電平簡介
CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor PMOS+NMOS
1 邏輯電平電壓接近於電源電壓,0 邏輯電平接近於 0V。而且具有很寬的噪聲容限。
Vcc:5V;VOH>=4.45V;VOL<=0.5V;VIH>=3.5V;VIL<=1.5V。
相對TTL有了更大的噪聲容限,輸入阻抗遠大於TTL輸入阻抗。對應3.3V LVTTL,出現了LVCMOS,可以與3.3V的LVTTL直接相互驅動。
3.3V LVCMOS:
Vcc:3.3V;VOH>=3.2V;VOL<=0.1V;VIH>=2.0V;VIL<=0.7V。
2.5V LVCMOS:
Vcc:2.5V;VOH>=2V;VOL<=0.1V;VIH>=1.7V;VIL<=0.7V。
CMOS使用注意:CMOS結構內部寄生有可控矽結構,當輸入或輸入管腳高於VCC一定值(比如一些晶片是0.7V)時,電流足夠大的話,可能引起閂鎖效應,導致晶片的燒毀。
鎖定效應
CMOS電路由於輸入太大的電流,內部的電流急劇增大,除非切斷電源,電流一直在增大。這種效應就是鎖定效應。當產生鎖定效應時,COMS的內部電流能達到40mA以上,很容易燒毀晶片。
防禦措施:
1)在輸入端和輸出端加鉗位電路,使輸入和輸出不超過規定電壓。
2)晶片的電源輸入端加去耦電路,防止VDD端出現瞬間的高壓。
3)在VDD和外電源之間加限流電阻,即使有大的電流也不讓它進去。
4)當系統由幾個電源分別供電時,開關要按下列順序:開啟時,先開啟CMOS電路的電源,再開啟輸入信號和負載的電源;關閉時,先關閉輸入信號和負載的電源,再關閉CMOS 電路的電源。
電路比較
TTL電路與CMOS電路比較
1)TTL電路是電流控制器件,而CMOS電路是電壓控制器件。
2)TTL電路的速度快,傳輸延遲時間短(5-10ns),但是功耗大。
CMOS電路的速度慢,傳輸延遲時間長(25-50ns),但功耗低。
CMOS電路本身的功耗與輸入信號的脈衝頻率有關,頻率越高,晶片集越熱,這是正常現象。