1.1.3 CMOS集成电路的特点
CMOS集成电路具有以下特点。
1)静态功耗低:漏极电源电压VDD=5V的中规模电路的静态功耗小于100μW,从而有利于提高集成度和封装密度,降低成本,减小电源功耗。
2)电源电压范围宽:4000系列CMOS集成电路的电源电压范围为3~18V,从而使电源的选择余地大,电源设计要求低。
3)输入阻抗高:正常工作的CMOS集成电路,其输入端保护二极管处于反偏状态,直流输入阻抗可大于100MΩ,在工作频率较高时,应考虑输入电容的影响。
4)扇出能力强:在低频工作时,一个输出端可驱动50个以上的CMOS集成电路的输入端,这主要是因为CMOS集成电路的输入阻抗高。
5)抗干扰能力强:CMOS集成电路的电压噪声容限可达电源电压的45%,而且高电平和低电平的噪声容限值基本相等。
6)逻辑摆幅大:空载时,输出高电平UOH>(VDD-0.05V),低电平UOL<(VSS+0.05V),其中VSS为源极电源电压。
CMOS集成电路还有较好的温度稳定性和较强的抗辐射能力。不足之处是,一般CMOS器件的工作速度比TTL集成电路低,功耗随工作频率的升高而显著增大。
CMOS集成电路的输入端和VSS之间接有保护二极管,除了电平变换器等一些接口电路外,输入端和正电源VDD之间也接有保护二极管,因此,在正常运输和焊接CMOS集成电路时,一般不会因感应电荷而损坏器件。但是,在使用CMOS集成电路时,输入信号的低电平不能低于(VSS-0.5V),除某些接口电路外,输入信号的高电平不得高于(VDD+0.5V),否则可能引起保护二极管导通,甚至损坏,进而可能使输入级损坏。