静态功耗低,逻辑摆幅大,抗干扰能力强,可在较广泛的电源电压范围内工作,速度快,在模拟电路中应用,,与NMOS电路相比,集成度稍低,有“自锁效应”,影响电路正常工作。

1.CMOS电路作用

什么是CMOS电路

CMOS电路原理

 

2.CMOS电路图

CMOS电路图

(图片来源于网络)

 

3.CMOS电路原理

CMOS电路原理是由于两管栅极工作电压极性相反,故将两管栅极相连作为输入端,两个漏极相连作为输出端,如图1(a)所示,则两管正好互为负载,处于互补工作状态。

CMOS电路原理

(图片来源于网络)


当输入低电平(Vi=Vss)时,PMOS管导通,NMOS管截止,输出高电平,如图1(b)所示。 


当输入高电平(Vi=VDD)时,PMOS管截止,NMOS管导通,输出为低电平,如图1(c)所示。


两管如单刀双掷开关一样交替工作,构成反相器。

 

基本单元电路反相器由N沟道和P沟道 MOS场效应晶体管对管(见P沟道金属-氧化物-半导体集成电路和N沟道金属-氧化物-半导体集成电路)构成,以推挽形式工作,能实现一定逻辑功能的集成电路,简称CMOS。

 

CMOS电路的特点是:①静态功耗低,每门功耗为纳瓦级;②逻辑摆幅大,近似等于电源电压;③抗干扰能力强,直流噪声容限达逻辑摆幅的35%左右;④可在较广泛的电源电压范围内工作,便于与其他电路接口;⑤速度快,门延迟时间达纳秒级;⑥在模拟电路中应用,其性能比NMOS电路好;⑦与NMOS电路相比,集成度稍低;⑧有“自锁效应”,影响电路正常工作。

 

CMOS电路是互补型金属氧化物半导体电路(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)的英文字头缩写,它由绝缘场效应晶体管组成,由于只有一种载流子,因而是一种单极型晶体管集成电路,其基本结构是一个N沟道MOS管和一个P沟道MOS管。

 

因为CMOS集成电路输入阻抗极高,随机的静电积累很可能使电路引出端任意两端的电压超过MOS管栅击穿电压,从而引起电路损坏。所以,CMOS集成电路不用时应把电路的外引线全部短路,或放在导电的屏蔽容器内,以防被静电击穿。

 

CMOS集成电路的互换。在使用中有些CMOS集成电路是可以直接换用。如国产CC4000可与国外产品CD4000、MC14000系列直接代换。

 

对于那些管脚排列和封装形式完全一致,但电参数有所不同的CMOS集成电路,换用时要十分注意。如国产CC4000和CXXX中有些品种,它们的工作电压有所差异,CC4000为3~18V、CXXX为7~15V。换用时要考虑到电源供电及负载能力问题。另外,对于那些封装形式及管脚排列不同的CMOS集成电路,一般不能直接代换。如果需要换用,则应做一些相应的变换使两者功能相同的引出端一一对应。

 

焊CMOS集成块。先找一块比集成块稍大的铝箔和一块平整的泡沫塑料。铝箔平放在塑料泡沫上,将CMOS集成块垂直插入泡沫塑料后随即拔起,使铝箔附在集成块上以使引脚全部短路。然后将集成块插入线路板的规定位置,像焊其它集成块那样焊接,焊好后撕去铝箔即可。