集成电路的使用注意事项-其他基础电路图

》使用集成电路时，其各项电性能指标（电源电压、静态工作电流、功率损耗、环境温度等）应符合规定要求。

》在电路的设计安装时，应使集成电路远离热源，对输出功率较大的集成电路应采取有效的散热措施。

>进行整机装配焊接时，一般最后对集成电路进行焊接；手工焊接的，一般使用20～30 W的电烙铁，且焊接时间应尽量短(少于10 s);避免由于焊接过程中的高温而损坏集成电路。

》不能带电焊接或插拔集成电路。

》正确处理好集成电路的空脚，不能擅自将空脚接地、接电源或悬空，应根据各集成电路的实际情况进行处理。

1. CMOS集成电路使用注意事项(1)电源问题①CMOS集成电路的工作电压一般在3～18 V，但当应用电路中有门电路的模拟应用（如脉冲振荡、线性放大）时，最低电压则不应低于4.5 V。由于CMOS集成电路工作电压宽，故使用不稳压的电源电路也可以正常工作。但是工作在不同电源电压的器件，其输出阻抗、工作速度和功耗是不相同的，在使用中一定要注意。

②CMOS集成电路的电源电压必须在规定RD28F1604C3B110范围内，不能超压，也不能反接。因为在制造过程中，自然形成许多奇生二极管，在正常电压下，这些二极管皆处于反偏，对逻辑功能无影响。但是由于这些寄生二极管的存在，一旦电源电压过高或电压极性接反，就会使电路产生损坏。

(2)驱动能力问题CMOS电路的驱动能力的提高，除选用驱动能力较强的缓冲器来完成之外，还可将同一个芯片几个同类电路并联起来提高，这时驱动能力提高到N倍（N为并联门的数量）。

(3)输入端的问题①多余输入端的处理。CMOS电路的输入端不允许悬空，因为悬空会使电位不定，破坏正常的逻辑关系。另外，悬空时输入阻抗高，易受外界噪声干扰，使电路产生误动作，而且也极易造成栅极感应静电而击穿。因此“与”门、“与非”门的多余输入端要接高电平，“或”门和“或非”门的多余输入端要接低电平。若电路的工作速度不高，功耗也不需特别考虑时，则可以将多余输入端与使用端并联。CMOS电路中的多余输入端的处理。

②输入端接长导线时的保护。在应用中有时输入端需要接长的导线，而长输入线必然有较大的分布电容和分布电感，易形成LC振荡，特别当输入端一旦发生负电压，极易破坏CMOS中的保护二极管。其保护办法为在输入端处接一个电阻，R=VDD/1mA。

③输入端的静电防护。CMOS集成电路使用时，应特别注意防止静电感应击穿。对CMOS电路所用的测试仪器、工具以及连接CMOS块的电路，都应进行良好的接地。存储时，必须将CMOS电路装在金属内或用金属箔纸包装好，以防止外界电场对CMOS电路产生静电感应将其击穿。要防止操作人员的静电干扰造成的损坏，如不宜穿尼龙、化纤衣服，手或工具在接触集成块前最好先接地。

④输入信号的上升和下降时间不宜过长，否则一方面容易造成虚假触发而导致器件失去正常功能，另一方面还会造成大的损耗。对于74HC系列限于o．5μS以内。若不满足此要求，需用施密特触发器件进行输入整形。

⑤CMOS电路具有很高的输入阻抗，致使器件易受外界干扰、冲击和静电击穿，因此为了保护CMOS管的氧化层不被击穿，一般在其内部输入端接有二极管保护电路。其中R约为1. 5～2.5 kΩ。输入保护网络的引入使器件的输入阻抗有一定下降，但仍在l08Ω以上，这样也给电路的应用带来了一些限制：

》输入屯路的过流保护。CMOS电路输入端的保护二极管，如图1- 42所示，其导通时电流容限一般为1mA。在可能出现过大瞬态输入电流(超过10 mA)时，应串接输入保护电阻。例如，当输入端接的信号内阻很小或引线很长或输入电容较大时，在接通和关断电源时就容易产生较大的瞬态输入电流，这时必须接输入保护电阻。若VDD =10 V，则取限流电阻为10 kΩ即可。

》输入信号的范围必须为V DD～VSS，以防二极管因正向偏置电流过大而烧坏。因此在工作或测试时，必须按照先接通电源后加入信号，先撤除信号后关电源的顺序进行操作。在元件安装、改变连接、拔插时，必须切断电源，以防元件受到极大的感应或冲击而损坏。

》由于保护电路吸收的瞬间能量有限，太大的瞬间信号和过高的静电电压将使保护电路失去作用，因此焊接时电烙铁必须可靠接地，以防漏电击穿器件输入端。一般使用时，可断电后利用电烙铁的余热进行焊接，并先焊接其接地引脚。

》要防止用大电阻串入V D或Vss端，以免在电路开关期间由于电阻上的压降引起保护二极管瞬时导通而损坏器件。

(4) CMOS电路的接口问题①CMOS电路与运放连接。当CMOS与运放连接时，若运放采用双电源Vcc和Vss，CMOS栗用的是独立的另一组电源V+，即采用如图1- 43所示电路。电路中，VD1、VD2为钳位保护二极管，使CMOS输入电压处在10 V与地之间。15 kΩ的电阻既作为CMOS的限流电阻，又对二极管进行限流保护。若运放使用单电源，且与CMOS使用的电源一样，则可直接相连。

②CMOS与TTL等其他电路的连接。在电路中常遇到TTL电路和CMOS电路混合使用的情况。由于这些电路相互之间的电源电压和输入、输出电平及负载能力等参数不同，因此它们之间的连接必须通过电平转换或电流转换电路，使前级器件输出的逻辑电平满足后级器件对输入电平的要求，并不得对器件造成损坏。逻辑器件的接口电路主要应注意电平匹配和输出能力两个问题，并与器件的电源电压结合起来考虑。下面分两种情况来说明：

》 TTL到CMOS的连接。用TTL电路去驱动CMOS电路时，由于CMOS电路是电压驱动器件，所需电流小，因此电流驱动能力不会有问题，主要是电压驱动能力问题。

TTL电路输出高电平的最小值为2.4 V，而CMOS电路的输入高电平一般高于3.5 V，这就使二者的逻辑电平不能兼容。为此可采用图1- 44所示电路，在TTL的输出端与电源之间接一个电阻R。（上拉电阻）可将TTL的电平提高到3.5 V以上。

》若采用的是OC门驱动，则可采用如图1- 45所示电路。其中R为其外接电阻。R的取值一般在1～4.7kΩ。

》CMOS到TTL的连接。CMOS电路输出逻辑电平与TTL电路的输入电平可以兼容，但CMOS电路的驱动电流较小，不能够直接驱动TTL电路。为此可采用CMOS/TTI。专用接口电路，如CMOS缓冲器CC4049等，经缓冲器之后的高电平输出电流能满足TTL电路的要求，低电平输如电流可达4mA。实现CMOS电路与TTL电路的连接。需说明的是，CMOS与TTL电路的接口电路形式多种多样，实用中应根据具体情况进行选择。

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