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CMOS电路静态直流参数的测量

CMOS电路静态直流参数的测量

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  2.输入高电平VIH和输入低电平VIL
  
  输入高电平电压是指被测电路的每一个输入端施加的高电平幅值被电路输出端识别为逻辑“1”的最小幅值,因此这一参数直观地反映了电路高电平的抗干扰能力,它与电源电压的差值VDD-VIH就是高电平的噪声容限VNH。测试连接线路如下图(a)所示。

  输入低电平电压是指被测电路的每一个输入端施加的低电平幅值被电路输出端识别为逻辑“O”的最大幅值,同样该参数反映了电路输入低电平的抗干扰能力,它与电源零电位Vss的差值VIL-Vss就是低电平的噪声容限VNL。测试连接线路如下图(b)所示。

  输入噪声容限具有对称性,在电源电压=5V、10V和15V条件下,允许输入低电平最大值VIL(max)分别为1.5V、3V和4V;允许输入高电平最小值VIH(max)分别为3.5V、7V和11V。

  3.输入电流I
  
  在规定的电源电压,电路输入端分别接VDD和Vss时,流经输入端的电流,称为电路输入电流,用I1表示。测试连接原理如下图所示。

  下图(a)是当输入端接VDD时。输入电流的方向由VDD流向电路内部;下图(b)是当输入端接Vss时,输入电流的方向由电路内部流向Vss端。该值实际上是输入保护二极管的反向泄漏电流,与温度有关。

  参数指标规定,在输入18V、TA=25℃下测试,II(max)=0.lμA;在最高工作温度下,II(max)=lμA。实际电路工作时输入电流远小于这个值。需要注意的是,在测量多输入端电路时,不能将没有测量的其余输入端空着,应将它们都接VDD或Vss,以免将电路损坏。

  4.输出电压VOL和VOH
  
  输出电压又叫输出逻辑电平,它包括输出逻辑高电平和输出逻辑低电平。测试的条件是,在规定的电源电压下,输出端不接负载,按逻辑真值表的规定,把输入端接高电平或低电平,在使电路输出为高电平时的最小值为输出高电平;在使电路输出为低电平时的最大值为输出低电平。线路连接如下图所示,下图(a)为输出高电平VOH测试图,下图(b)为输出测试低电平VOL测试图。

  5.输出高电平电流IOH和输出低电平电流IOL
  
  输出电流包括输出高电平时的输出电流IOH和输出低电平时的输出电流IOL。

  电路连接如下图所示。下图(a)是IOH,指在规定的输出电压下,即Vo=VDD-0.5V时,由电源VDD端流经电路到负载的电流;下图(b)是IOL,指在规定的输出电压下,即Vo=Vss+0.5V时,由负载流向电路内部的电流。

  输出高电平电流和输出低电平电流几乎相等。

  如在VDD=10V,Vo=0.5V条件下测试,IOH(max)=IOL(max)=1.3mA。

  测量CMOS电路的直流参数是对它本身特性的一种定量描述,包括逻辑功能的正确与否,也是快速准确诊断其好坏的方法之一。




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