CMOS集成電路設(shè)計(jì)(三):接口電路詳解

6.HTL-CMOS集成電路的接口

　　HTL集成電路的電源電壓為15V，其輸出高電平VOH和輸出低電平電壓VOL完全適合于驅(qū)動(dòng)VDD=15V的CMOS集成電路，因此兩者之間不需另設(shè)接口電路，直接連接既可，電源電壓也可通用，如圖6所示。

　　7.PMOS-CMOS集成電路的接口

　　如圖7所示的PMOS-CMOS集成電路的接口電路采用兩種電源供電。這樣連接后，盡管PMOS集成電路的輸出電平對(duì)自身的VSS端來(lái)講仍為負(fù)值，但對(duì)CMOS集成電路的VSS端而言卻變成正值、或零、或略低于零。例如當(dāng)CMOS用12V電源時(shí)，其輸入電平為VIH=10V、VIL=0V，完全適合接口的需要。

　　圖7a中R取值應(yīng)使CMOS輸入電流不大于50uA；圖7b中取值應(yīng)使PMOS的VOL為-9.5~-10V。

　　8.HCMOS-CMOS集成電路的接口

　　這種情況通常較少遇見(jiàn)。由于兩者均是CMOS器件，故接口很容易，在CMOS與HCMOS同用一組電源時(shí)，直接連接便可。

　　9.運(yùn)算放大器-CMOS集成電路的接口

　　由于運(yùn)算放大器電路采用±15V雙電源供電的較多，其輸出電壓最大可達(dá)±13V左右。對(duì)于CMOS集成電路來(lái)講，輸入信號(hào)不能超過(guò)電源電壓，因此需在CMOS的輸入端設(shè)置負(fù)向鉗位二極管予以保護(hù)。此外，如果CMOS的電源電壓低于13V，則還應(yīng)設(shè)置正向鉗位二極管，用以防止CMOS的輸入電路被超過(guò)VDD較多的輸入正向電壓而燒壞。考慮以上兩個(gè)因素，我們可以得到如圖8a所示的運(yùn)算放大器驅(qū)動(dòng)CMOS的接口電路。圖中R1的作用是限制運(yùn)算放大器的輸入電流，避免器件因過(guò)流而損壞；VD1和VD2分別為正向和負(fù)向輸入鉗位二極管。

　　對(duì)于采用單電源供電的運(yùn)算放大器，因其輸出對(duì)地?zé)o負(fù)向成分，故CMOS的輸入負(fù)向鉗位二極管可不設(shè)。如果運(yùn)算放大器與CMOS同用一組電源，則正向鉗位二極管也可以省去。這樣兩者就可直接連接，如圖9b所示。應(yīng)注意，有的運(yùn)算放大器不宜或不能在較低的電源電壓下工作，倘若運(yùn)算放大器的電源電壓高于CMOS的電源電壓，就仍需設(shè)置正向鉗位二極管和限流電阻。