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晶體管CMOS的基本知識(shí)

出處:danny_chow 發(fā)布于:2008-08-30 09:26:08

  目前使用廣泛的晶體管是CMOS晶體管,CMOS晶體管特點(diǎn)是什么?首先CMOS晶體管功耗和抗干擾能力優(yōu)于同時(shí)期的TTL器件,而且速度和TTL器件相當(dāng),所以CMOS取代TTL是大勢(shì)所趨,我們看到目前集成電路上的晶體管還有幾乎所有PLD器件都是采用CMOS技術(shù),這一點(diǎn)就說(shuō)明了CMOS的大行其道。

  金屬-氧化物-半導(dǎo)體(Metal-Oxide-Semiconductor)結(jié)構(gòu)的晶體管簡(jiǎn)稱MOS晶體管,有P型MOS管和N型MOS管之分。由 MOS管構(gòu)成的集成電路稱為MOS集成電路,而由PMOS管和NMOS管共同構(gòu)成的互補(bǔ)型MOS集成電路即為?。茫停希樱桑茫ā。茫铮恚穑欤澹恚澹睿簦幔颍。停希印。桑睿簦澹纾颍幔簦澹洹。茫椋颍悖酰椋簦?。

 ?。茫停希訑?shù)字集成電路是利用NMOS管和PMOS管巧妙組合成的電路,屬于一種微功耗的數(shù)字集成電路。主要系列有:

 ?。保畼?biāo)準(zhǔn)型4000B/4500B系列

  該系列是以美國(guó)RCA公司的CD4000B系列和CD4500B系列制定的,與美國(guó)Motorola公司的MC14000B系列和C14500B系列產(chǎn)品完全兼容。該系列產(chǎn)品的特點(diǎn)是工作電源電壓范圍寬(3~18V)、功耗、速度較低、品種多、價(jià)格低廉,是目前CMOS集成電路的主要應(yīng)用產(chǎn)品。

 ?。玻罚矗龋??系列

  54/74HC?系列是高速CMOS標(biāo)準(zhǔn)邏輯電路系列,具有與74LS??? 系列同等的工作度和CMOS集成電路固有的低功耗及電源電壓范圍寬等特點(diǎn)。74HCxxx是74LSxxx同序號(hào)的翻版,型號(hào)幾位數(shù)字相同,表示電路的邏輯功能、管腳排列完全兼容,為用74HC替代74LS提供了方便。

 ?。常。罚矗粒??系列

  該系列又稱“先進(jìn)的CMOS集成電路”,54/74AC 系列具有與74AS系列等同的工作速度和與CMOS集成電路固有的低功耗及電源電壓范圍寬等特點(diǎn)。

  CMOS集成電路的主要特點(diǎn)有:

 ?。ǎ保┚哂蟹浅5偷撵o態(tài)功耗。在電源電壓VCC=5V時(shí),中規(guī)模集成電路的靜態(tài)功耗小于100mW。

 ?。ǎ玻┚哂蟹浅8叩妮斎胱杩?。正常工作的CMOS集成電路,其輸入保護(hù)二極管處于反偏狀態(tài),直流輸入阻抗大于100MΩ。

 ?。ǎ常挼碾娫措妷悍秶?。CMOS集成電路標(biāo)準(zhǔn)4000B/4500B系列產(chǎn)品的電源電壓為3~18V。

 ?。ǎ矗┥瘸瞿芰?qiáng)。在低頻工作時(shí),一個(gè)輸出端可驅(qū)動(dòng)CMOS器件50個(gè)以上輸入端。

 ?。ǎ担┛垢蓴_能力強(qiáng)。CMOS集成電路的電壓噪聲容限可達(dá)電源電壓值的45%,且高電平和低電平的噪聲容限值基本相等。

 ?。ǎ叮┻壿嫈[幅大。CMOS電路在空載時(shí),輸出高電平VOH≥VCC-0.05V,輸出低電平V0L≤0.05V。

  CMOS集成電路的性能特點(diǎn)

  微功耗?CMOS電路的單門(mén)靜態(tài)功耗在毫微瓦(nw)數(shù)量級(jí)。

  高噪聲容限?CMOS電路的噪聲容限一般在40%電源電壓以上。寬工作電壓范圍?CMOS 電路的電源電壓一般為1.5 ̄18伏。高邏輯擺幅?CMOS 電路輸出高、低電平的幅度達(dá)到全電"1"為VDD,邏輯“0”為VSS。

  高輸入阻抗--CMOS電路的輸入阻抗大于108Ω一般可達(dá)1010Ω?!「呱瘸瞿芰Γ茫停希与娐返纳瘸瞿芰Υ笥冢担?。 低輸入電容--CMOS電路的輸入電容一般不大于5PF。

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