اصول اولیه و عملکرد آی سی های CMOS

آی سی های دیجیتال CMOSساده و ارزان قیمت بوده و جریان مصرفی آنها در حال سکون نزدیک صفر می باشد.همچنین امپدانس ورودی بسیار بالایی داشته و می توانند با محدوده وسیعی از ولتاژ تغذیه نیز کار کند درنتیجه کار با آنها بسیار ساده می باشد.در اوایل دهه 1970آی سی های کاربردی CMOSبا نام سری 4000 و به صورت خانواده ای جدید از آی سی های با سرعت متوسط ارائه شدند که چشم انداز اقتصادی درخشانی را به دنبال داشت.سرعت عملکرد این خانواده جدید به اندازه آی سی های سریع TTL(سر نام کلمات Transistor-Transistor-Logic) نبود آی سی های TTL که رقیب CMOSبه شمار می آمدنددر آن زمان تحت نام سری74 ارائه می شدند.اما در اواسط دهه 1980نوع جدیدی از CMOS سریع تولید شد که عملکرد آن ازTTL نیز بهتر بود.این سری از آی سی های CMOS به عنوان عضو جدیدی از تراشه های سری 74معرفی شدند.مزایای این نوع جدید CMOS بسیارزیاد بود به طوری که از سال 1994 تراشه های CMOS سری 74 نست به TTLعمومیت بیشتری پیدا کرده و امروزه CMOSرایج ترین تکنولوژی در آی سی های منطقی موجود در بازار به شمار می آید.


جریان مصرفی آی سی های CMOSجدید در حالت سکون معمولا0.01میکرو آمپر می باشد .ای سی های CMOSسری4000را می توان با ولتاژتغذیه 3-15ولت و سری 74را می توان با ولتاژ تغذیه 2-6ولت مورد استفاده قرار داد.امپدانس ورودی این مدارهای مجتمع در محدوده میلیون اهم بوده و ایمنی این آی سی ها در مقابل نویز بسیار عالی می باشد

این آی سی ها با ولتاژهای بین 3 تا 15 کار می کنند و در بهترین حالت از 9 تا 12 ولت هم استفاده نمایید و از یک آی سی رگولاتور برای ثابت نگه داشتن ولتاژ 12 ولت به طریق زیر استفاده کنید.
ولتاژ مثبت منبع تغذیه را با Us یا Vdd یا +Vss و یا +VDD و ولتاژ خط شاسی منفی را با GND (گراند یا شاسی) نشان می دهند.
آی سی های سیموس (CMOS) معمولا با 4000 و یا 74C… شروع می شوند.مثل 4011
ولتاژ ورودی گیت های داخل آی سی های سیموس (CMOS) نبایستی از ولتاژ منبع تغذیه بیشتر باشد (به جز آی سی 4049،4050)
برای اینکه بدانیم داخل آی سی های سیموس (CMOS) یا TTLچه گیت هایی وجود دارد.می توان از کتاب آی سی های سیموس (CMOS) یا TTL استفاده نمود.
ورودی گیت های آزاد این آی سی ها اگر H باشد،بایستی ولتاژ مثبت منبع و اگر L باشد بایستی به ولتاژ منفی منبع وصل نمایید تا در کار مدار اختلال و اشکالی پیش نیاید.
هنگامی که تغذیه آی سی سیموس (CMOS) قطع است به گیت ها،ورودی ندهید که باعث سوختن آن می شود.
وقتی که با دست پایه های آی سی های سیموس (CMOS) را لمس کنیم،الکتریسیته ساکن موجود در روی پوست دست باعث می شود که جریان خیلی کمی (حدود  آمپر) از آی سی عبور کند و با توجه به این امپدانس ورودی اکسید متال که جنس آی سی های سیموس (CMOS) از آن بوده،حدود  اهم می باشد،بنابراین ولتاژی که روی پایه های آی سی افت می کند برابر است با 100 ولت که در نتیجه این 100 ولت باعث سوختن آی سی می شود.برای جلوگیری از این کار می توان یک زینر دیود 50 ولتی بین ورودی و خروجی قرار داد.

 این آی سی یک کد چهار بیتی bcd استاندارد را به خروجیهای از 1 تا 10 تبدیل می کند و همچنین می توان از آن برای تبدیل یک کد سه بیتی به خروجیهای از 1 تا 80 استفاده کرد. پایه های 10 تا 13 ورودیهای کد BCD می باشند که پایه 10 بیت با ارزش کمتر و پایه 13 بیت با ارزش بیشتر می باشد.
منبع : مدار سبز
تولید و ساخت صنعتی