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CMOS的输入输出特性这两个有什么特征以及有什么需要注意的地方

信息来源:本站 日期:2017-08-28 

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CMOS的输入输出特性

在讨论与其他器件衔接传输信号的接口问题之前,首先需求深化了解本身的输入、输出特性。还需认识在信号传输过程中的延迟时间、噪声特性等问题。

1.输入特性

图13.3示出CMOS器件的输入等效电路(以F写作输入电路)以及输入电流—输入电压特性。CMOS的输入端附加有防静电和外来浪涌进入输入栅极的维护电路。CMOS的输入栅极电阻是几十MQ以上的高电阻(高阻抗),所以实践的输入特性看到的是维护电路的特性。CMOS输入电路(维护电路)可分为以下四品种型:

(1)串联电阻+上拉二极管(PU)&下拉二极管(PD)。


(2) PU&PD(扩散电阻型PU&PD,扩散电阻型PD&PU)。


(3)扩散电阻型,二极管+PU/PD(扩散电阻型PU+PD,扩散电阻型PD+PU)。

(4)只要PD(PD或者扩散电阻型PD)。


不管哪品种型,输入电压在GND-1VDD之间,从输入到VDD或者到GND之间都具有几十MΩ以上的高电阻(高阻抗)。

具有PU的电路中,假如输入电压超越VDD+VF(二极管的正向电压降:0.6~0.8V),那么电流将从输入向VDD活动;假如输入电压低于GND-VF(0.6-0.8V),那么电流将从GND向输人活动。当二极管输入端有维护电阻时,流过二极管的电流值被电阻限制。在没有PU只要PD的维护电路(电压变换功用:高电压变换为低电压)中,电流与VDD的值无关,到达PD的击穿电压时开端活动。

没有串联电阻或扩散电阻的电流途径中,当电流开端流过二极管时,瞬时大电流会超越最大额定电流,招致器件被击穿或劣化,所以要惹起留意。

2.输出特性

图13.4示出CMOS器件的输出等效电路。输出电压在GND~VDD之间表现出通常的MOS晶体管的输出特性。这种状态下,具有由输出电流一输出电压计算出的输出阻抗特性(规范逻辑中是几十Ω)。

在CMOS器件的输出级,由于存在输出晶体管的寄生二极管,所以假如加GND以下或者VDD以上的输出电压,会有超越最大额定值的正向电流流过寄生二极管,招致器件劣化以至被击穿,必需留意这一点。


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