CMOS電路的作用與原理圖解 - 壹芯微

靜態(tài)功耗低，邏輯擺幅大，抗干擾能力強(qiáng)，可在較廣泛的電源電壓范圍內(nèi)工作，速度快，在模擬電路中應(yīng)用，與NMOS電路相比，集成度稍低，有“自鎖效應(yīng)”，影響電路正常工作。

1. CMOS電路作用

(COMS電路原理)

2. CMOS電路圖

(CMOS電路圖)

3. CMOS電路原理

CMOS電路原理是由于兩管柵極工作電壓極性相反，故將兩管柵極相連作為輸入端，兩個(gè)漏極相連作為輸出端，如圖1(a)所示，則兩管正好互為負(fù)載，處于互補(bǔ)工作狀態(tài)。

(COMS電路原理)

當(dāng)輸入低電平(Vi=Vss)時(shí)，PMOS管導(dǎo)通，NMOS管截止，輸出高電平，如圖1(b)所示。　

當(dāng)輸入高電平(Vi=VDD)時(shí)，PMOS管截止，NMOS管導(dǎo)通，輸出為低電平，如圖1(c)所示。

兩管如單刀雙擲開關(guān)一樣交替工作，構(gòu)成反相器。

基本單元電路反相器由N溝道和P溝道 MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管對(duì)管（見P溝道金屬-氧化物-半導(dǎo)體集成電路和N溝道金屬-氧化物-半導(dǎo)體集成電路）構(gòu)成，以推挽形式工作,能實(shí)現(xiàn)一定邏輯功能的集成電路，簡(jiǎn)稱CMOS。

CMOS電路的特點(diǎn)是：

①靜態(tài)功耗低,每門功耗為納瓦級(jí)；

②邏輯擺幅大,近似等于電源電壓；

③抗干擾能力強(qiáng),直流噪聲容限達(dá)邏輯擺幅的35%左右；

④可在較廣泛的電源電壓范圍內(nèi)工作,便于與其他電路接口；

⑤速度快，門延遲時(shí)間達(dá)納秒級(jí)；

⑥在模擬電路中應(yīng)用，其性能比NMOS電路好；

⑦與NMOS電路相比，集成度稍低；

⑧有“自鎖效應(yīng)”，影響電路正常工作。

CMOS電路是互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體電路(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)的英文字頭縮寫，它由絕緣場(chǎng)效應(yīng)晶體管組成，由于只有一種載流子，因而是一種單極型晶體管集成電路，其基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)N溝道MOS管和一個(gè)P溝道MOS管。

因?yàn)镃MOS集成電路輸入阻抗極高，隨機(jī)的靜電積累很可能使電路引出端任意兩端的電壓超過MOS管柵擊穿電壓，從而引起電路損壞。所以，CMOS集成電路不用時(shí)應(yīng)把電路的外引線全部短路，或放在導(dǎo)電的屏蔽容器內(nèi)，以防被靜電擊穿。

CMOS集成電路的互換。在使用中有些CMOS集成電路是可以直接換用。如國(guó)產(chǎn)CC4000可與國(guó)外產(chǎn)品CD4000、MC14000系列直接代換。

對(duì)于那些管腳排列和封裝形式完全一致，但電參數(shù)有所不同的CMOS集成電路，換用時(shí)要十分注意。如國(guó)產(chǎn)CC4000和CXXX中有些品種，它們的工作電壓有所差異，CC4000為3~18V、CXXX為7~15V。換用時(shí)要考慮到電源供電及負(fù)載能力問題。另外，對(duì)于那些封裝形式及管腳排列不同的CMOS集成電路，一般不能直接代換。如果需要換用，則應(yīng)做一些相應(yīng)的變換使兩者功能相同的引出端一一對(duì)應(yīng)。

焊CMOS集成塊。先找一塊比集成塊稍大的鋁箔和一塊平整的泡沫塑料。鋁箔平放在塑料泡沫上，將CMOS集成塊垂直插入泡沫塑料后隨即拔起，使鋁箔附在集成塊上以使引腳全部短路。然后將集成塊插入線路板的規(guī)定位置，像焊其它集成塊那樣焊接，焊好后撕去鋁箔即可。

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