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数字集成电路的注意事项

发布时间:2013-03-14

数字集成电路的注意事项

通过本文我们可以学到数字集成电路的注意事项,数字集成电路是将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统。数字集成电路包括以下内容,下面我们就重点来分析

①不允许在超过极限参数的条件下工作。电路在超过极限参数的条件下工 作,就可能工作不正常,且容 易引起损坏。TTL集成电路的电源电压允许变化范围比较窄,一般在4.5~5.5V之间,因此必须使用+5V稳 压电源;CM0S集成电路的工作电源电压范围比较宽,有较大的选择余地。选择电源电压时,除首先考虑到 要避免超过极限电源电压外,还要注意到,电源电压的高低会影响电路的工作频率等性能。电源电压低, 电路工作频率会下降或增加传输延迟时间。例如CM0S触发器,当电源电压由+15V下降到十3V时,其最高 工作频率将从10MHz下降到几十千赫。

②电源电压的极性千万不能接反,电源正负极颠倒、接错,会因为过大电流而造成器件损坏。

③CM0S电路要求输人信号的幅度不能超过VDD~VSS,即满足VSS=V1=VDD。当 CM0S电路输入端施加的电 压过高(大于电源电压)或过低(小于0V),或者电源电压突然变化时,电路电流可能会迅速增大,烧坏器件,这种现象称为可控硅效应。预防可控硅效应的措施 主要有:

·输入端信号幅度不能大于VDD和小于0V;

·消除电源上的干扰;

·在条件允许的情况下,尽可能降低电源电压,如果电路工作频率比较低,用+5V电源供电最好;

·对使用的电源加限流措施,使电源电流被限制在30mA以内。

④对多余输人端的处理。对于CM0S电路,多余的输人端不能悬空,否则,静电感应产生的高压容易引起 器件损坏,这些多余的输人端应该接yDD或yss,或与其他正使用的输人端并联。这3种处置方法,应根据 实际情况而定。
对于TTL电路,对多余的输人端允许悬空,悬空时,该端的逻辑输入状态一般都作为“1”对待,虽然 悬 空相当于高电平,并不影响与门、与非门的逻辑关系,但悬空容易受干扰,有时会造成电路误动作。因此 ,多余输人端要根据实际需要做适当处理。例如,与门、与非门的多余输人端可直接接到电源上;也可将 不同的输人端公用一个电阻连接到电源上;或将多余的输人端并联使用。对于或门、或非门的多余输人端 应直接接地。

⑤多余的输出端应该悬空处理,决不允许直接接到VDD或VSS,否则会产生过大的短路电流而使器件 损坏 。不同逻辑功能的CM0S电路的输出端也不能直接连到一起,否则导通的P沟道MOS场效应管和导通的N沟道 MOS场效应管形成低阻通路,造成电源短路而引起器件损坏。除三态门、集电极开路门外,TTL集成电路的 输出端不允许并联使用。如果将几个集电极开路门电路的输出端并联,实现“线与”功能时,应在输出端 与电源之间接人上拉电阻。

⑥由于CM0S电路输人阻抗高,容易受静电感应发生击穿,除电路内部设置保护电路外,在使用和存放时 应注意静电屏蔽;焊接CM0S电路时,焊接工具应良好接地,焊接时间不宜过长,焊接温度不要太高。更不 能在通电的情况下,拆卸,拔、插集成电路。

⑦多型号的数字电路之问可以直接互换使用,如国产的CC4000系列可与CD4000系列、MC14000系列直接互 换使用。但有些引脚功能、封装形式相同的IC,电参数有一定差别,互换时应注意。

⑧注意设计工艺,增强抗干扰措施。在设计印制线路板时,应避免引线过长,以防止信号之间的窜扰和 对信号传输的延迟。此外要把电源线设计得宽一些,地线要进行大面积接地,这样可减少接地噪声干扰。 在CM0S逻辑系统设计中,应尽量减少电容负载。电容负载会降低CM0S集成电路的工作速度和增加功耗。

本文主要讲解的内容是数字集成电路的注意事项,数字集成电路是将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统。希望对各位读者有比较大的参考价值。
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