Структури базових логічних елементів, страница 23

До  особливостей  КМОН  ІС,  які  завдають  «головного  болю»  користувачам,  слід  віднести  високу  чутливість  до  електростатичних  зарядів,  малий  рівень  вихідного  струму,  наявність  охоронної  діодної  схеми,  можливість  тиристорного  ефекту,  та  інші.  Вони  вимагають  строгого  виконання  правил  користування,  які  в  різній  мірі  розкривались  в  попередніх  розділах.

                 Рис.2.36.                    Чутливість до  електростатичних  зарядів  приводить  до  необхідності  дбайливого  поводження  з  мікросхемами  на  всіх  стадіях  роботи з  ними.  Детально ці  питання  розкриті в  [6].  Нижче  приводяться основні з  них.

Весь  час  до  монтажу  мікросхеми  повинні  зберігатись  так,  щоб  всі  виводи  були  з’єднані  між  собою  з  допомогою  фольги;  при  монтажі   виводи необхідно  спочатку  підпаювати до  загальної  шини,  потім  шини  живлення  і,  нарешті,  інформаційні входи  та  виходи;  вільні  виводи  повинні  бути  з’єднані  з  одною  з  шин  живлення  (Особливість  підключення (приєднання)  вільних  входів будуть  розглянуті  нижче  більш  детально);  вільні  виходи мікросхеми  необхідно  залишати  вільними;  при  монтажі  весь  інструмент  радіомонтажника  повинні  мати  надійне  заземлення; мікросхеми  на  плату  встановлюються  останніми.

Підключення  (приєднання)  входів  до  загальної  шини  чи  то  шини  живлення  залежить  від  логіки  роботи  мікросхеми.  Наприклад,  для  елемента  І-НІ  рекомендуються  два  варіанти підключення (приєднання) вільних  входів. Якщо  вільні  входи  підключаються  до  шини  живлення,  то відкривання  n-канальних  транзисторів інверторів, за  рахунок постійного зміщення, проявляється  раніше. Загальна порогова  напруга  буде  меншою,  ніж  в  випадку,  коли  всі  входи  з’єднуються  з  інформаційними.  Наслідком  цієї  особливості  являється  слідуюче  правило. Якщо  перешкоди  в схемі  проходять  по  загальній  шині,  то  вільні входи  мікросхеми  необхідно  з’єднувати  з  інформаційними.  Якщо  ж  перешкоди проходять  по  шині  живлення,  то  вільні  входи  слід  приєднати  до  шини  живлення.

Незначна  величина  вихідного  струму  мікросхем  приводить  до  необхідності  обмеження  в  ємності  навантаження.  Зміна  станів  ключа  супроводжується  зарядом  та  розрядом  ємності  навантаження.  Струми  заряду - розряду   обмежуються  активними  опорами  каналів транзисторів  і  при  великій  ємності  навантаження  їх  величина  може  досягати  до  недопустимих  величин.  В  тих  випадках,  коли  ємність навантаження  досить  велика, захист транзисторів  ключа  може  бути  забезпечений  допоміжним  обмежувальним  резистором  R_g1, встановлюємим  безпосередньо  по  виходу  ключа (рис 2.30).  R_g1  обмежує  і   струм  розряду  конденсатора  I⁰_ВИХ. Але в ситуації, коли при зарядженому конденсаторі вимикається живлення схеми, розрядний струм  І¹_ВХ  конденсатора замикається через вхідний діод VD слідуючого ключа. Для його обмеження на рівні 1-2 mA допустимому для діода, встановлюється  допоміжний  резистор  R_g2. Допоміжний  резистор  дає  можливість обмежувати  і  струм  охоронних   діодів  в  тих  випадках,  коли  порушується  умова (2.20)  по  рівню  вхідної  напруги.  Струм  охоронних  діодів  I_gc  необхідно  теж  обмежувати  рівнем  1-2 mA.  Тому  величина  R_g2   буде  залежати  від  можливого  рівня  вхідної  напруги  від’ємної  полярності.  Відповідно  до  (2.22)  величина R_g2  може  бути  обчислена  по  формулі:

При  роботі  мікросхем  в  імпульсних  генераторах  величина U_ВХ може  досягати  напруги  живлення.

Наявність  резисторів R_g1,  R_g2  не  знижує  статичних  характеристик  ключів,  але  може  суттєво  випивати  на  їх  швидкодію.