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CMOS逻辑技术
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这款CMOS逻辑芯片,永不消亡
半导体行业观察· 2025-11-22 03:09
CD4000系列历史与推出 - 1968年RCA公司推出首个商用CMOS逻辑系列CD4000 COS/MOS,采用互补对称MOS技术[2] - 该系列供电电压范围3V至18V,静态功耗为纳安级,具有抗噪声能力强和寿命长等特点[2] - CD4000系列推出时CMOS逻辑商业化应用较少,RCA的决策被视为一场豪赌但最终被证明正确[5] 技术特性与优势 - 系列器件传播延迟达数百纳秒,但提供极低静态功耗、高噪声容限和非固定5V电源轨的灵活性[5] - 带缓冲的B系列器件提高电压阈值和输出驱动能力,支持3V至15V或18V供电电压,逻辑阈值与VDD同步变化[6] - 器件可在±15V电压下稳定运行,易于连接运算放大器,不受TTL电路缓慢逻辑转换影响[6] - 产品线涵盖标准逻辑门、触发器、计数器、模拟开关、锁相环和多路复用器等丰富品类[6] 模拟兼容性与特殊应用 - CD40106B六反相施密特触发器具有输入迟滞特性,可处理缓慢或噪声较大的信号边沿而不产生振荡[7] - CD4069UB无缓冲反相器可直接暴露内部反相器级,可在线性区工作作为电压放大器使用[9] - CD4007由三个CMOS微对组成,可配置为放大器、开关、电流源或逻辑门,用于教学和DIY电路设计[10] - 设计人员利用高输入阻抗和VDD缩放传递函数,仅用逻辑芯片和无源器件即可创建增益级和压控振荡器[9] 市场持久性与当前地位 - 半个多世纪后CD4000系列仍在生产,其寿命超过创造它的公司和原始工艺节点[4] - 器件在汽车和工业环境中因边沿速率较慢和轨到轨摆幅而比74HC等新型逻辑系列更具噪声容错性[11] - 耐辐射RCA COS/MOS器件已通过认证并用于1970年代末旅行者计划等深空任务[11] - 目前德州仪器、安森美半导体、Nexperia等公司仍在销售该系列器件,引脚排列保持不变[11]