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  • cmos芯片的主要用途与cmos芯片的内部电路解析
    • 发布时间:2020-06-03 18:18:31
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    cmos芯片的主要用途与cmos芯片的内部电路解析
    cmos芯片的主要用途
    cmos芯片的主要用途是文中要讲的部分,MOS芯片是一种低耗电存储器,其主要作用是用来存放BIOS中的设置信息以及系统时间日期。应该把它和BIOS芯片区别开。早期的CMOS芯片是一块单独的芯片MC146818A(DIP封装),共有64个字节存放系统信息。386以后的微机一般将MC146818A芯片集成到其它的IC芯片中(如82C206,PQFP封装),586以后主板上更是将CMOS与系统实时时钟和后备电池集成到一块叫做DALLDADS1287的芯片中。随着微机的发展、可设置参数的增多,现在的CMOSRAM一般都有128字节及至256字节的容量。
    cmos芯片的主要用途
    为保持兼容性,各BIOS厂商都将自己的BIOS中关于CMOSROM的前64字节内容的设置统一与MC146818A的CMOSROM格式一致,而在扩展出来的部分加入自己的特殊设置,所以不同厂家的BIOS芯片一般不能互换,即使是能互换的,互换后也要对CMOS信息重新设置以确保系统正常运行。
    如果CMOS中数据损坏,计算机将无法正常工作,为了确保CMOS数据不被损坏,主板厂商都在主板上设置了开关跳线,一般默认为关闭。当要CMOS数据进行更新时,可将它设置为可改写。为使计算机不丢失CMOS和系统时钟信息,在CMOS芯片的附近有一个电池给他持续供电。
    CMOS由PMOS管和NMOS管共同构成,它的特点是低功耗。由于CMOS中一对MOS组成的门电路在瞬间要么PMOS导通、要么NMOS导通、要么都截至,比线性的三极管(BJT)效率要高得多,因此功耗很低。相对于其他逻辑系列,CMOS逻辑电路具有以下优点:
    1、允许的电源电压范围宽,方便电源电路的设计
    2、逻辑摆幅大,使电路抗干扰能力强
    3、静态功耗低
    4、隔离栅结构使CMOS器件的输入电阻极大,从而使CMOS期间驱动同类逻辑门的能力比其他系列强得多
    在计算机领域,CMOS常指保存计算机基本启动信息(如日期、时间、启动设置等)的芯片。有时人们会把CMOS和BIOS混称,其实CMOS是主板上的一块可读写的并行或串行FLASH芯片,是用来保存BIOS的硬件配置和用户对某些参数的设定。
    cmos芯片的主要用途-cmos芯片的内部电路
    下图表示典型的CMOS芯片。可以看出,每个引脚都具有保护二极管和CMOS晶体管的网络。
    cmos芯片的主要用途
    CMOS芯片的内部电路
    每个输入引脚上的CMOS晶体管通过允许电流从V DD(芯片的电源电压)流入DUT电路以及从DUT电路流向V SS(地)来起到开关的作用。如果在输入或输出引脚上感应出过压,可能会损坏CMOS晶体管。为了保护这些器件,每个信号引脚都放置了两个二极管(参见上图)。第一个位于信号引脚和V DD之间,第二个位于信号引脚和V SS之间。如果在任何引脚上施加大于V DD的正过压,则V DD二极管变为正向偏置,允许电流在信号引脚和V DD之间流动。
    类似地,如果在任何引脚上施加大于V SS的负过压,则V SS二极管变为正向偏置,允许电流在V SS和信号引脚之间流动。这样,保护二极管可防止在过压条件下损坏CMOS晶体管和DUT电路。V DD和V SS保护二极管必须在开路和短路条件下进行测试,以确保其正常工作。如果保护二极管缺失或功能不正常,可能会出现开路情况。如果存在直接连接,则可能出现短暂情况:
    引脚和V DD之间
    引脚和V SS之间
    引脚和另一个信号引脚之间
    这些短路故障模式中的每一种都妨碍了设备的正确操作。打开并短接所有上述故障模式的测试检查。
    cmos芯片的主要用途
    cmos芯片的主要用途如下:在今日,CMOS制造工艺也被应用于制作数码影像器材的感光元件,尤其是片幅规格较大的单反数码相机。另外,CMOS同时可指互补式金氧半元件及制程。
    因此时至今日,虽然因为工艺原因,都叫做CMOS,但是CMOS在三个应用领域,呈现出迥然不同的外观特征:
    一是用于计算机信息保存,CMOS作为可擦写芯片使用,在这个领域,用户通常不会关心CMOS的硬件问题,而只关心写在CMOS上的信息,也就是BIOS的设置问题,其中提到最多的就是系统故障时拿掉主板上的电池,进行CMOS放电操作,从而还原BIOS设置。
    二是在数字影像领域,CMOS作为一种低成本的感光元件技术被发展出来,市面上常见的数码产品,其感光元件主要就是CCD或者CMOS,尤其是低端摄像头产品,而通常高端摄像头都是CCD感光元件。
    三是在更加专业的集成电路设计与制造领域。
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