電子元器件是電子產(chǎn)品最基本組成單元，電子設(shè)備的故障有很大一部分是由于元器件的性能、質(zhì)量或選用的不合理而造成的，故電子元器件的正確選用是保障電子產(chǎn)品可靠性的基本前提。可靠性設(shè)計就是選用在最壞的使用環(huán)境下仍能保證高可靠性的元器件的過程。

半導(dǎo)體集成電路選用八大原則

1

集成電路的優(yōu)選順序為超大規(guī)模集成電路→大規(guī)模集成電路→中規(guī)模集成電路→小規(guī)模集成電路。

2

盡量選用金屬外殼集成電路，以利于散熱。

3

選用的集成穩(wěn)壓器，其內(nèi)部應(yīng)有過熱、過電流保護電路。

4

超大規(guī)模集成電路的選擇應(yīng)考慮可以對電路測試和篩選，否則影響其使用可靠性。

5

集成電路 MOS 器件的選用應(yīng)注意以下內(nèi)容：

MOS 器件的電流負載能力較低，并且容抗性負載會對器件工作速度造成較大影響。

對時序、組合邏輯電路，選用器件的最高頻率應(yīng)高于電路應(yīng)用部位的 2～3 倍。

對輸入接口，器件的抗干擾要強。

對輸出接口，器件的驅(qū)動能力要強。

6

應(yīng)用 CMOS 集成電路時應(yīng)注意下列問題：

CMOS 集成電路輸入電壓的擺幅應(yīng)控制在源極電源電壓與漏極電源電壓之間。

CMOS 集成電路源極電源電壓 VSS 為低電位，漏極電源電壓 VDD 為高電位，不可倒置。

輸入信號源和 CMOS 集成電路不用同一組電源時，應(yīng)先接通 CMOS 集成電路電源，后接通信號源；應(yīng)先斷開信號源，后斷開 CMOS 集成電路電源。

CMOS 集成電路輸入（出）端如接有長線或大的積分或濾波電容時，應(yīng)在其輸入（出）端串聯(lián)限流電阻（1～10kΩ），把其輸入（出）電流限制到 10mA 以內(nèi)。

當輸入到 CMOS 集成電路的時鐘信號因負載過重等原因而造成邊沿過緩時，不僅會引起數(shù)據(jù)錯誤，而且會使其功耗增加，可靠性下降。為此可在其輸入 端加一個施密特觸發(fā)器來改善時鐘信號的邊沿。

7

CMOS 集成電路中所有不同的輸入端不應(yīng)閑置，按其工作功能一般應(yīng)作如下處理：

與門和非門的多余端，應(yīng)通過 0.5～1MΩ的電阻接至 VDD 或高電平。

或門和或非門的多余端，應(yīng)通過 0.5～1MΩ的電阻接至 VSS 或低電平。

如果電路的工作速度不高，功耗也不要特別考慮的話，可將多余端與同一芯片上相同功能的使用端并接。應(yīng)當指出，并接運用與單個運用相比，傳輸特性有些變化。

8

選用集成運算放大器和集成比較器時應(yīng)注意下列問題：

無內(nèi)部補償?shù)募蛇\算放大器在作負反饋應(yīng)用時，應(yīng)采取補償措施，防止產(chǎn)生自激振蕩。

集成比較器開環(huán)應(yīng)用時，有時也會產(chǎn)生自激振蕩。采取的主要措施是實施電源去耦，減小布線電容、電感耦合。

輸出功率較大時，應(yīng)加緩沖級。輸出端連線直通電路板外部時，應(yīng)考慮在輸出端加短路保護。

輸入端應(yīng)加過電壓保護，特別當輸入端連線直通電路板外部時，必須在輸入端采取過電壓保護措施。

審核編輯黃昊宇