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延伸CMOS使用寿命 两大要素

对于模拟CMOS而言,有两大主要危害,其一是静电,其二是过压。因此,要做好CMOS的保护,就需从这两大主要因素入手,避免错误地使用CMOS,从而延长CMOS的使用寿命。本文将介绍该如何有效应对这两大危

  关于模仿CMOS而言,有两大首要损害,其一是静电,其二是过压。因而,要做好CMOS的维护,就需从这两大首要要素下手,避免过错地运用CMOS,然后延伸CMOS的运用寿命。本文将介绍该怎么有用应对这两大损害。

  关于模仿CMOS(互补对称金属氧化物半导体)而言,两大首要损害是静电和过压(信号电压超越电源电压)。了解这两大损害,用户便能够有用应对。

  静电

  由静电荷堆集(V=q/C=1kV/nC/pF)而构成的静电电压带来的损害或许击穿极与衬底之间起绝缘效果的氧化物(或氮化物)薄层。这项损害在正常作业的电路中是很小的,由于栅极受片内齐纳二极管维护,它可使电荷损耗至安全水平。但是,在插人插座时,CMOS器材与插座之间或许存在很多静电荷。假如插人插座的第一个引脚恰巧没有衔接齐纳二极管维护电路,栅极上的电荷会穿过氧化层开释而损坏器材。以下四步有助于避免器材在体系安装阶段受损。

  1.将未运用的CMOS器材存放于黑色导电泡沫材猜中,这样在运送时能够避免引脚之间堆集电荷。

  2.担任器材接插的操作人员应经过一个塑料接地带与体系电源地相连。

  3.从防护性的泡沫材猜中取出CMOS器材前,泡沫资料应与电源共地,开释掉堆集的电荷。

  4.在电路插人电路板之后,移动电路板时应坚持电路板接地或屏蔽。

  SCR门锁

  在运用模仿CMOS电路时,最安全的做法是保证没有超越电源电压的模仿或数字电压施加到器材上,而且电源电压在额外范围内。虽然如此,施行接受过压维护也是有必要的。假如理解了问题的机制,维护措施在大多数状况下都会是行之有用的。

  图1是一个典型CMOS输出开关单元的电路图及截面图。从不同单元和区域之间的衔接联系中,咱们能够画出一个等效二极管电路图(图2)。

图1:典型CMOS输出开关单元的电路图及截面图

  假如在S端或D端的模仿输人电压超越电源电压,由不同二极管结发生的寄生晶体管就会处于正向偏置形式。这些寄生的NPN和PNP晶体管构成如图3所示的SCR(可控硅整流器)电路。

图2:等效二极管电路图

  过压能引起过大的电流和金属化问题。一般,运算放大器的输出作为S端或D端的电压源,因而电流不能大于运算放大器直流输出电流的限值。但是,瞬态感应电流仍有或许损坏CMOS器材,因而,有必要进行维护。

图3:CMOS开关中的寄生晶体管效应

  图4举例说明了经过在电源供电引脚串联二极管(比方1N459)避免寄生晶体管导通的办法。假如S端或D端电压高于电源电压时,CR1和/或CR2反向偏置,基极驱动电路不能使晶体管导通。每个CMOS器材都应该有一对独立的二极管对其进行维护。虽然这个办法很有用,但它不是满有把握的。假如开关的一端衔接到一个负电位(例如一个充电电容),而且另一端电压超越UDD,则虽然有维护二极管,在Q2的一个发射极的雪崩二极管满足供给基极驱动使Q2导通。关于这种状况,有必要要有一个与%&&&&&%串联的限流电源或许电阻。

图4:电路维护计划命 两大要素

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