摘 要: 介紹了靈活利用RC的特性對CMOS數(shù)字IC的輸入保護措施,并重點討論了其應用電路及其參數(shù)的設計計算過程。此方法抑制噪聲的效果非常好,,可以廣泛應用于理論及實踐性教學,、工程設計等方面。
關鍵詞: RC,;噪聲,;振蕩;施密特觸發(fā)器,;輸入保護
電器信號輸入端有時會出現(xiàn)遠遠超過原輸入電壓的大電壓(靜電或噪聲),,此時有可能損壞半導體IC。因此,,對外部信號輸入端子實施充分的安全保護是非常必要的,。
由一個電阻和一個電容組成RC電路,這種電路從頻率軸來看,,可作為1次低通濾波器處理,。RC低通濾波器的典型應用之一是防止機械開關、機械觸點的振蕩,。如圖1所示,,在此圖中看到在RC之前的波形存在觸點振蕩,而在RC之后的波形中,,觸點振蕩消失了,。
數(shù)字電路是不希望振蕩的,使用觸發(fā)電路原理上也是為防止振蕩影響電路,,簡單的防止對策就是組合RC低通濾波器和施密特觸發(fā)電路,。
數(shù)字電路目前幾乎都是CMOS IC,如圖2所示,與IC的輸入端子相串聯(lián),,插入限流電阻R即可,。當然,接收外部信號時應使用施密特型IC,。''
此電路采用74系列,,用HS CMOS的輸入保護,通過附加箝位二極管D1,、D2,,既使加上大信號,也不能超過IC的最大電流Imax而破壞IC,,沒有箝位二極管時的最大輸入電流約為20 mA左右,。
電容C與保護電阻R相協(xié)調(diào)來濾波噪聲,目的是防止在輸入點產(chǎn)生振蕩,,注意輸出信號有延遲(T=RC),。
圖3是C=0時的輸入波形,產(chǎn)生延遲的R為10 kΩ的高阻值,CMOS IC的輸入電容(幾pF)及前面二極管的匹配電容都不能忽視。
圖4是R=10 kΩ, C=0.01 μF時的輸出波形, td=10 kΩ ×0.01 μF=100μs后輸出翻轉(zhuǎn),,這種電路應用于消除從外部接入電路的振蕩,。
由以上分析可以看出,利用RC的特性對數(shù)字電路中CMOS IC的輸入進行保護,,抑制噪聲的效果非常好,。此方法可以廣泛應用于數(shù)字電路中,在理論及實踐性教學,、工程設計等方面有很好的應用價值,。
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