cmos电路示最常用的逻辑电路之一。现给出cmos门电路的一些主要电气指标和测量方法以便正确使用cmos电路。
1. 电压传输特性及有关性能参数
采用图(a)所示的测量方法,可测出cmos非门的传输特性,如图(b)所示。
图 cmos非门的电压传输特性
由电压传输特性可得下列参数。
① 输出高、低电平voh和vol 显然voh为vdd(最小值一般为0.99vdd);vol为0v(最大值一般为0.01vdd),因此cmos电路的逻辑摆幅较大,接近电源电压vdd值。
② 阈值电压vt 由于cmos非门电压传输特性中输出高低电平的过渡区很陡,故阈值电压vt约为vdd/2。
③ 抗干扰容限 由图(b)可见,cmos非门的开门电平von门电平voff分别为0.45vdd和0.55vdd,因此其高、低电平抗干扰容限均达0.45vdd。其他cmos门电路的抗干扰容限尽管不一定能达到非门的水平,但一般均大于0.3vdd.当电源电压vdd较大时,其抗干扰能力就很强。
2. 电源电压范围
标准cmos电路的电源电压范围很宽,可在3~18v范围内工作,电源电压不同,cmos电路的性能就不同。上述几个与电压传输特性有关的参数,基本上都与电源电压vdd呈线性关系。
3. 传输延迟与功耗
cmos电路的功耗较小,传输延迟较大,且它们均与电源电压有关。下表列出了温度为
25℃且负载电容为50pf时,不同电源电压下cmos非门的传输延迟和功耗。由表可见,电源电压越高,cmos电路的传输延迟越小,功耗越大。
cmos非门的传输延迟和功耗与电源电压的关系
4. 扇出系数
因cmos电路有极高的输入阻抗,因此其扇出系数很大,额定扇出系数可达50。但是,
必须指出的是,扇出系数是指驱动cmos电路的个数,若就灌电流负载能力和拉电流负载能力而言,cmos电路远远低于ttl电路。