Особенности применения КМОП микросхем

Первой и основной особенностью КМОП микросхем является большое входное сопротивление. В результате на входах таких микросхем может самостоятельно наводиться напряжение любой величины, в том числе и равное половине напряжения питания. При таком входном напряжении возникают условия для открытия транзисторов как в верхнем, так и в нижнем плече выходного каскада, в результате чего микросхема начинает потреблять недопустимо большой ток и может выйти из строя. Поэтому обязательным условием эксплуатации КМОП микросхем является недопусти-мость оставления входов в неподключенном состоянии.

Второй особенностью КМОП микросхем является то, что они могут работать при отключенном питании. Однако в этом случае они чаще всего работают неправильно. Эта особенность связана с конструкцией входного каскада КМОП микросхем.

Выше на рис. 3.6 схемы элементов были приведены в упрощенном виде. Полная же схема, например КМОП инвертора, приведена на рис. 3.7

Диоды VD1 и VD2 вводятся для защиты входного каскада от пробоя статическим электричеством.

Однако следует обратить внимание, что при подаче на вход микросхемы высокого потенциала он через диод VD1 попадет на шину питания микросхемы, и поскольку она потребляет достаточно малый ток, то микросхема начнет работать. Но, как правило, входного тока недостаточно для нормальной работы микросхемы, в результате чего она может работать неправильно. Поэтому при поиске неисправности схем на КМОП микросхемах необходимо в первую очередь проверять питание – при плохо пропаянных выводах потенциал отрицательного питания будет отличаться от потенциала общего провода схемы.

Третья особенность КМОП микросхем связана с паразитными диодами VD3 и VD4, которые могут быть пробиты при неправильно подключенном источнике питания (микросхемы ТТЛ выдерживают кратковременную переполюсовку питания). Для защиты микросхем от переполюсовки питания следует в цепи питания предусматривать установку защитного диода.

Четвертая особенность КМОП микросхем – это протекание импульсного тока по цепи питания при переключении микросхемы из нулевого состояния в единичное и наоборот. В результате при переходе с ТТЛ микросхем на КМОП резко увеличивается уровень помех. В ряде случаев это важно и приходится отказываться от применения КМОП микросхем в пользу ТТЛ.