解释 CMOS 的特性?
CMOS 有多种特性,如下所示:
噪声容限 − CMOS 逻辑 IC 的噪声容限明显大于 TTL IC。这些电路可用于较宽的电源电压范围,并且噪声容限随着电源电压 VCC 的提高而提高。
CMOS 的噪声容限大约为 0.45 VDD。如果工作电压为 12V,则噪声容限将为 5.4V。这意味着驱动器和负载之间的连接链路不会受到噪声干扰的影响,除非拾取的噪声的峰值超过 5.4V。因此,这些器件相对不受由于噪声拾取而导致的不希望的切换的影响。
电源要求 − CMOS 器件可以在相当大的电压范围内工作,该电压范围从 3V 到 15V,而 TTL 器件则不然。功耗水平随着电源电压的增加而增加。
传播延迟 − 通常,CMOS 的传播延迟时间高于 TTL 器件,范围从大约 25ns 到 100ns。CMOS 器件的级联进一步增加了传播延迟。它可以提高操作速度,器件应在更高的电源电压下工作并减少负载电容。传播延迟时间 tpLH≈tpHL≈30 ns,并且 CMOS 门的上升时间和下降时间 ≈60ns。
功耗 − CMOS 器件的平均或静态功耗约为 10 mW。当从高电平变为低电平或从低电平变为高电平状态时,它会增加,并且增加的幅度取决于操作频率,即开关速度。在 1 MHz 时,功耗增加到 1 mW。功耗也基于电容负载。
浮动输入 − 在 TTL 器件的情况下,浮动或开路输入等效于高电平输入。因此,给定门的高输入阻抗,CMOS 门中的浮动输入非常容易受到拾取的噪声的影响。这会导致功耗增加。
线与逻辑 − 如果两个反相器 CMOS 门的输出连接在一起,则会流过大电流,并且会使输出变为 ~VDD/2,这不能表示为状态 1 或 0,从而导致电路出现故障,并且大电流也可能损坏晶体管。因此,CMOS 器件不应使用线与逻辑。可以使用具有开漏输出的 CMOS 门进行线与操作。在这种方法中,N 通道 MOSFT 的漏极端子在外部可用,并且负载寄存器需要在外部连接,因为 P 通道负载不会出现。