MOS管知識-MOS集成電路的檢測注意事項普及

MOS集成電路的檢測注意事項

(1)MOS集成電路檢測的一般注意事項以往在購進晶體管，二極管等元件時，要判斷這些元件是否能用于相應的電路。同樣,集成電路出現后，則應判斷是否能用這些集成電路構成系統。因此，作為購物基準的檢測規格，與分立元件的情形相比要重要得多。

MOS集成電路檢測，使用集成電路的周圍條件，例如電源電壓、環境溫度、負載條件等是變化的。這些條件之一或將這些條件組合起來處于最壞的狀態，稱為最壞條件。

圖3.146以電源電壓為例，給出最壞條件。對標稱電壓為-24V的數字集成電路而言,當電源電壓高于標稱電壓+10%達到-26.4V以上時，導通電壓要降低;當低于標稱電壓-10%降至21.6V以下時，截止電壓要降低。這兩種狀態都不能驅動次級，于是集成電路的工作停止。

當電源電壓在-30V以上時，將超過漏-襯底P-N結的耐壓;電源為+0.3V以上的正電壓時，P-N結處于正向，流過過量的正向電流。這兩種情形均會使集成電路受到破壞。最好在將壽命終止點也考慮進去的最壞條件下進行檢測，但一般多在初始值的最壞條件下進行檢測。

檢測MOS數字集成電路時所用的主要術語如下。

真值表

數字集成電路用1和0表示脈沖信號的有無。用1和0兩個數字表示輸入和輸出之間的關系叫做真值表。（參見表3.22）

邏輯電平

一般用高電平為“1”，低電平為“0”的電壓表示的邏輯，稱為正邏輯;“ 1”和“0”對調一下的邏輯稱為負邏輯。

邏輯擺幅

是“1”和“0”電平間的擺幅。MOS集成電路的擺幅很大。

閾值

對應于邏輯擺幅為10%和90%的點的輸入電壓，分別稱為“1”和“0”閾值。

過渡幅度

閾值 “0”和“1”的幅度電壓。簡易噪聲容限即使在前級的輸出與次級的輸入之間因某些原因加進噪聲，仍然能完全驅動次級輸入的范圍，稱為噪聲容限。闞值與典型值之差稱為簡易噪聲容限。MOS集成電路的噪聲容限很大。圖3.147中給出“ 與”門電路HD3106P的電壓傳輸特性。

扇出

是指可能與集成電路的輸出端連接的外部集成電路數目。MOS集成電路不受直流的限制，但由于后續集成電路的輸入電容的關系，驅動集成電路的負載電容增加，開關速度,于是受到這方面的制約。

脈沖特性

圖3.148給出脈沖寬度、邏輯電平、上升時間、下降時間、上升延時、下降延時等的定義。

檢測MOS集成電路時，除測量端點外，必須接地或加一定的負偏壓，不得開路。必須對全部端點進行直流測量，并且進行功能試驗和檢查其動態特性。

(2)MOS集成電路的檢測

關于MOS集成電路的測量方法，門電路以HD3106P為例、程序電路以HD3101為例進行說明。表3.23給出電特性和電路功能。

直流特性( HD3106P )

全部端點的耐壓:測量耐壓的額定值。為防止測量時元件受到破壞，應如圖3.149所示，加額定電壓( -30V )測量漏泄電流。要對全部端點進行測量。測量電源端和輸入端時，其它端點要接地。測量輸出端時，在一個柵上加一14V電壓，使輸出截止而測量其耐壓。除測量端點外，其它端點絕對不得開路。全部端點漏泄電流:全部端點加最壞條件的電源電壓，測量其漏泄電流。

傳輸特性:在電源電壓、輸入電平、環境溫度、負載條件等的最壞條件的組合情況下，保證有足夠的輸出電平(參見圖3.150)。

功耗:全部輸入端完全處于導通狀態時，測量由電源流入的電流。

開關特性(HD3106P)

輸入電容:是在零偏壓下測得的柵輸入電容。前級的扇出與輸入電容有關，受輸入電容的制約。

傳輸延時:負載電阻和負載電容對其有顯著影響。若負載電阻和負載電容增加，負載的充電時間就加長，使上升延時顯著增加。放電時間只與負載電容有關，僅稍有增加。（參見圖3.151）

動態特性( HD3101)

時鐘頻率:對以時鐘脈沖為定時脈沖的集成電路而言,時鐘頻率的工作范圍變得極為重要。如時鐘脈沖的重復頻率降低,則保持于柵上的信號通過前級漏的漏泄電阻而放電。隨著溫度的升高，會顯著提高最低工作頻率。HD3101在75℃下時鐘2的最低工作頻率為5kHz，時鐘1從其電路結構來看可工作至直流。

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