CMOS(本意是指互補(bǔ)金屬氧化�半導(dǎo)�存儲(chǔ)�,是一種大�(guī)模應(yīng)用于集成電路芯片制造的原料)是微�(jī)主板上的一塊可讀寫的RAM芯片,主要用來保存當(dāng)前系�(tǒng)的硬件配置和操作人員�(duì)某些參數(shù)的設(shè)�。CMOS RAM芯片由系�(tǒng)通過一塊后�電池供電,因此無論是在關(guān)�(jī)狀�(tài)�,還是遇到系�(tǒng)掉電情況,CMOS信息都不�(huì)丟失�
早期的CMOS是一塊單�(dú)的芯片MC146818A(DIP封裝),共�64�(gè)字節(jié)存放系統(tǒng)信息�386以后的微�(jī)一般將 MC146818A芯片集成到其它的IC芯片�(�82C206,PQFP封裝)�586以后主板上更是將CMOS與系�(tǒng)�(shí)�(shí)�(shí)鐘和后備電池集成到一塊叫做DALLDA DS1287的芯片中。隨著微�(jī)的發(fā)�、可�(shè)置參�(shù)的增多,�(xiàn)在的CMOS RAM一般都�128字節(jié)及至256字節(jié)的容�。為保持兼容性,各BIOS廠商都將自己的BIOS中關(guān)于CMOS RAM的前64字節(jié)�(nèi)容的�(shè)置統(tǒng)一與MC146818A的CMOS RAM格式一�,而在�(kuò)展出來的部分加入自己的特殊設(shè)置,所以不同廠家的BIOS芯片一般不能互�,即使是能互換的,互換后也要�(duì)CMOS信息重新�(shè)置以確保系統(tǒng)正常�(yùn)��
在今日,CMOS制造工藝也被應(yīng)用于制作�(shù)碼影像器材的感光元件,尤其是片幅�(guī)格較大的單眼�(shù)碼相�(jī)。雖然在用途上與過去CMOS電路主要作為固件或計(jì)算工具的用途非常不同,但基本上它仍然是采取CMOS的工�,只是將純粹邏輯�(yùn)算的功能�(zhuǎn)變成接收外界光線后轉(zhuǎn)化為電能,再透過芯片上的�(shù)碼─類比�(zhuǎn)換器(ADC)將獲得的影像訊�(hào)�(zhuǎn)�?yōu)�?shù)碼訊�(hào)輸出�
CMOS(本意是指互補(bǔ)金屬氧化物半�(dǎo)體存�(chǔ)�,是一種大�(guī)模應(yīng)用于集成電路芯片制造的原料)是微�(jī)主板上的一塊可讀寫的RAM芯片,主要用來保存當(dāng)前系�(tǒng)的硬件配置和操作人員�(duì)某些參數(shù)的設(shè)�。CMOS RAM芯片由系�(tǒng)通過一塊后備電池供�,因此無論是在關(guān)�(jī)狀�(tài)中,還是遇到系統(tǒng)掉電情況,CMOS信息都不�(huì)丟失�
由于CMOS RAM芯片本身只是一塊存�(chǔ)�,只具有保存�(shù)�(jù)的功�,所以對(duì)CMOS中各�(xiàng)參數(shù)的設(shè)定要通過專門的程�。早期的CMOS�(shè)置程序駐留在軟盤上的(如IBM的PC/AT�(jī)�),使用很不方便。現(xiàn)在多�(shù)廠家將CMOS�(shè)置程序做到了 BIOS芯片�,在開機(jī)�(shí)通過按下某�(gè)特定鍵就可�(jìn)入CMOS�(shè)置程序而非常方便地�(duì)系統(tǒng)�(jìn)行設(shè)�,因此這種CMOS�(shè)置又通常被叫做BIOS�(shè)��
功耗低
CMOS集成電路采用�(chǎng)效應(yīng)管,且都是互�(bǔ)�(jié)�(gòu),工作時(shí)兩�(gè)串聯(lián)的場(chǎng)效應(yīng)管總是處于一�(gè)管導(dǎo)�,另一�(gè)管截止的狀�(tài),電路靜�(tài)功耗理論上為零。實(shí)際上,由于存在漏電流,CMOS電路尚有微量靜態(tài)功耗。單�(gè)門電路的功耗典型值僅�20mW,動(dòng)�(tài)功耗(�1MHz工作頻率�(shí))也僅為幾mW�
工作電壓范圍�
CMOS集成電路供電�(jiǎn)單,供電電源體積�,基本上不需�(wěn)�。國(guó)�(chǎn)CC4000系列的集成電路,可在3~18V電壓下正常工��
邏輯擺幅�
CMOS集成電路的邏輯高電平�1�、邏輯低電平�0”分別接近于電源高電位VDD及電影低電位VSS。當(dāng)VDD=15V,VSS=0V�(shí),輸出邏輯擺幅近�15V。因�,CMOS集成電路的電壓電壓利用系�(shù)在各類集成電路中指標(biāo)是較高的�
抗干擾能力強(qiáng)
CMOS集成電路的電壓噪聲容限的典型值為電源電壓�45%,保證值為電源電壓�30%。隨著電源電壓的增加,噪聲容限電壓的值將成比例增加。對(duì)于VDD=15V的供電電壓(�(dāng)VSS=0V�(shí)�,電路將�7V左右的噪聲容��
輸入阻抗�
CMOS集成電路的輸入端一般都是由保護(hù)二極管和串聯(lián)電阻�(gòu)成的保護(hù)�(wǎng)�(luò),故比一般場(chǎng)效應(yīng)管的輸入電阻稍小,但在正常工作電壓范圍內(nèi),這些保護(hù)二極管均處于反向偏置狀�(tài),直流輸入阻抗取決于這些二極管的泄露電流,通常情況�,等效輸入阻抗高�(dá)103~1011Ω,因此CMOS集成電路幾乎不消耗驅(qū)�(dòng)電路的功��
溫度�(wěn)定性能�
由于CMOS集成電路的功耗很�,內(nèi)部發(fā)熱量�,而且,CMOS電路線路�(jié)�(gòu)和電氣參�(shù)都具有對(duì)稱�,在溫度�(huán)境發(fā)生變化時(shí),某些參�(shù)能起到自�(dòng)�(bǔ)償作�,因而CMOS集成電路的溫度特性非常好。一般陶瓷金屬封裝的電路,工作溫度為-55 ~ +125�;塑料封裝的電路工作溫度范圍�-45 ~ +85��
扇出能力�(qiáng)
扇出能力是用電路輸出端所能帶�(dòng)的輸入端�(shù)來表示的。由于CMOS集成電路的輸入阻抗極�,因此電路的輸出能力受輸入電容的限制,但�,當(dāng)CMOS集成電路用來�(qū)�(dòng)同類�,如不考慮速度,一般可以驅(qū)�(dòng)50�(gè)以上的輸入端�
抗輻射能力強(qiáng)
CMOS集成電路中的基本器件是MOS晶體�,屬于多�(shù)載流子導(dǎo)電器件。各種射�、輻射對(duì)其導(dǎo)電性能的影響都有限,因而特別適用于制作航天及核�(shí)�(yàn)�(shè)��
可控性好
CMOS集成電路輸出波形的上升和下降�(shí)間可以控�,其輸出的上升和下降�(shí)間的典型值為電路傳輸延遲�(shí)間的125%~140%�
接口方便
�?yàn)镃MOS集成電路的輸入阻抗高和輸出擺幅大,所以易于被其他電路所�(qū)�(dòng),也容易�(qū)�(dòng)其他類型的電路或器件�
大致都包含如下可�(shè)置的�(nèi)容:
1.Standard CMOS Setup:標(biāo)�(zhǔn)參數(shù)�(shè)�,包括日�,時(shí)間和軟、硬盤參�(shù)��
2.BIOS Features Setup:設(shè)置一些系�(tǒng)選項(xiàng)�
3.Chipset Features Setup:主板芯片參�(shù)�(shè)��
4.Power Management Setup:電源管理設(shè)��
5.PnP/PCI Configuration Setup:即插即用及PCI插件參數(shù)�(shè)��
6.Integrated Peripherals:整合外�(shè)的設(shè)置�
7.其他:硬盤自�(dòng)檢測(cè),系�(tǒng)口令,加載缺省設(shè)�,退出等
使用CMOS電路�(shí),除了要�(rèn)真閱讀�(chǎn)品說明書或有�(guān)資料,了解其引腳分布情況及極限參�(shù)之外,還�(yīng)注意以下問題�
(1)在安裝電�、改變電路連接、插拔CMOS器件�(shí),必須切斷電�,否則CMOS器件很容易受到極大的感應(yīng)或電沖擊而損壞�
(2)電源問題。CMOS集成電路的工作電源電壓一般在3�18V之間,但�(dāng)系統(tǒng)中有門電路的模擬應(yīng)�(如脈沖振�、線性放�)�(shí),工作電壓則不應(yīng)低于4.5V。由于工作電壓范圍寬,故使用不穩(wěn)壓的電源電路也可以工�。CMOS有微功耗的特點(diǎn),所以特別適用于電池做電源或備用電源,其電路如圖1所�。正常工作時(shí),VD1�(dǎo)通,VD2截止,由VA供電。一旦VA不供�,則VD2迅速導(dǎo)�,由VB�(jìn)行供�。國(guó)�(chǎn)C000系列CMOS電路的電源電壓允許在7�15V范圍�(nèi)選擇。工作在不同電源電壓下的器件,其輸出阻抗、工作速度和功耗也�(huì)不同,在使用中應(yīng)注意�
(3)�(qū)�(dòng)能力問題。CMOS電路的驅(qū)�(dòng)能力,除選用�(qū)�(dòng)能力較強(qiáng)的大緩沖器來提高之外,還可以將同一�(gè)芯片幾�(gè)同類電路并接起來提高,這時(shí)�(qū)�(dòng)能力提高到N�(N為并�(lián)門電路的數(shù)�)�
(4)多余輸入端的處理。CMOS電路的輸入端不允許懸空,�?yàn)閼铱�?huì)使電位不�,破壞正常的邏輯�(guān)系。另�,懸空時(shí)輸入阻抗高,易受外界噪聲干擾,使電路�(chǎn)生誤�(dòng)作,而且也極易使柵極感應(yīng)靜電造成擊穿。所�,對(duì)于“與”門,“與非”門的多余端接高電平,對(duì)于“或”門、“或非”門的多余端接低電平。如果電路的工作速度不高,功耗也不需要特別考慮,則可采用多余的輸入端和使用端并用的方法加以解決�
(5)輸入端的電流不能超過1mA(極限值為10mA),如果不能保證這一�(diǎn),必須在輸入端加適當(dāng)?shù)碾娮柽M(jìn)行限流保�(hù)�
(6)輸入信號(hào)不可大于VDD或小于VSS,否則輸入保�(hù)二極管會(huì)因正向偏置而引起大電流?;谶@一�(diǎn),在工作或測(cè)試時(shí),必須按照先接通電源后由加入信�(hào),先撤除信號(hào)后再�(guān)閉電源順序�(jìn)行操作�
(7)輸入信號(hào)的上升或下降�(shí)間不宜過�(zhǎng),否則一方面容易造成虛假觸發(fā)而導(dǎo)致器件失去正常功�,另一方面還會(huì)造成大的損�。對(duì)4000B系列,上升或下降�(shí)間限�15μs以內(nèi);對(duì)�74HC系列限于0.5μs以內(nèi)。如果不滿足這�(gè)要求,必須使用史密特觸發(fā)器件輸入整形�
(8)輸入端接�(zhǎng)線時(shí)的保�(hù)問題。在CMOS電路的輸入端與機(jī)械接�(diǎn)連接以及其它特殊�(yīng)用情況下,輸入端往往需要接入長(zhǎng)�,長(zhǎng)輸入線必然有較大的分布電容和分布電感,很容易形成LC振蕩。特別當(dāng)輸入端一旦發(fā)生負(fù)電壓,容易破壞CMOS中的保護(hù)二極�。其保護(hù)方法是在輸入端串接一�(gè)電阻R2,如�2所示,R2=VDD/1mA�
(9)CMOS的接口電路問�。當(dāng)和運(yùn)放接口時(shí),如果運(yùn)放采用雙電源,CMOS采用的是�(dú)立的另一組電�,則要采用如�3所示的連接方式。在電路�,VD1、VD2作箝位保�(hù),使CMOS輸入電壓處在10V與地之間�15kΩ的電阻既作為CMOS的限流電�,又�(duì)二極管�(jìn)行限流保�(hù)。如果運(yùn)放使用單電源,且與CMOS使用的電源一樣,則可直接連接�
總之,集成電路在使用過程�,常常涉及到CMOS電路和TTL等其它電路之間的連接問題。由于這些電路相互之間的電源電壓和輸入、輸出電平及電流不相�,因此它們之間的連接必須通過電平�(zhuǎn)換或電流�(zhuǎn)換電�,使前級(jí)器件的輸出電流大于后�(jí)器件�(duì)輸入電流的要�,前�(jí)器件輸出的邏輯電平滿足后�(jí)器件�(duì)輸入電平的要求,并不得對(duì)器件造成損壞。邏輯器件的接口電路主要�(yīng)注意電平匹配和輸出能力兩�(gè)問題,要和器件的電源電壓�(jié)合起來考慮�
(10)CMOS電路具有很高的輸入阻抗,致使器件易受外界干擾、沖擊和靜電擊穿,所以在其內(nèi)部輸入端接有二極管保�(hù)電路,如�4所�。其中R約為1.5�2.5kΩ。輸入保�(hù)�(wǎng)�(luò)的引入,使器件的輸入阻抗有一定的下降,但仍達(dá)�108Ω以上。由于保�(hù)電路吸收的瞬變能量有�,太大的瞬變信號(hào)和過高的靜電電壓將使保護(hù)電路失去作用。在焊接CMOS管時(shí),電烙鐵必須可靠接地,以防電烙鐵漏電擊穿器件輸入端。一般可利用電烙鐵斷電后的余熱焊�,并先焊接其接地��
(11)防止用大電阻串入VDD和VSS�,以免在電路開關(guān)期間由于電阻上的壓降引起保護(hù)二極管瞬�(shí)�(dǎo)通,而損壞器��
(12)CMOS器件輸出端不允許直接和VDD或VSS連接,否則將�(dǎo)致器件損�。除三態(tài)輸出器件�,不允許兩�(gè)器件并接成邏輯狀�(tài),因?yàn)椴煌钠骷�?shù)不一�,有可能�(dǎo)致NMOS和PMOS器件同時(shí)�(dǎo)通,形成大電�。但為了增加電路的驅(qū)�(dòng)能力,允許把同一芯片上的同類電路并聯(lián)使用�
(13)�(duì)于CMOS電路,如果輸入電路中沒有一定的抗靜電措施,很容易造成電路的毀滅性破�。雖然各種CMOS輸入端有抗靜電的保護(hù)措施,但仍須小心�(duì)待在包裝、儲(chǔ)�、運(yùn)�?shù)拳h(huán)節(jié)中可能產(chǎn)生的靜電問題,可采取多種措施,諸如工作臺(tái)面有良好的導(dǎo)電�,并且可靠接地。應(yīng)放在抗靜電的材料中儲(chǔ)存和�(yùn)輸CMOS集成電路。工作人員不宜穿尼龍、化纖衣服,不穿硬塑料底的鞋�,手或工具在接觸集成塊前先接一下地。對(duì)器件引線矯直、彎曲或人工焊接�(shí),使用的�(shè)備必須接��
維庫電子�,電子知�(shí),一查百��
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