摘  要: 介紹了靈活利用RC的特性對(duì)CMOS數(shù)字IC的輸入保護(hù)措施，并重點(diǎn)討論了其應(yīng)用電路及其參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程。此方法抑制噪聲的效果非常好，可以廣泛應(yīng)用于理論及實(shí)踐性教學(xué)、工程設(shè)計(jì)等方面。
關(guān)鍵詞: RC；噪聲；振蕩；施密特觸發(fā)器；輸入保護(hù)

    電器信號(hào)輸入端有時(shí)會(huì)出現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)原輸入電壓的大電壓（靜電或噪聲），此時(shí)有可能損壞半導(dǎo)體IC。因此，對(duì)外部信號(hào)輸入端子實(shí)施充分的安全保護(hù)是非常必要的。
    由一個(gè)電阻和一個(gè)電容組成RC電路，這種電路從頻率軸來(lái)看，可作為1次低通濾波器處理。RC低通濾波器的典型應(yīng)用之一是防止機(jī)械開關(guān)、機(jī)械觸點(diǎn)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(diǎn)振蕩，而在RC之后的波形中，觸點(diǎn)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(jiǎn)單的防止對(duì)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(dāng)然，接收外部信號(hào)時(shí)應(yīng)使用施密特型IC。''

    此電路采用74系列，用HS CMOS的輸入保護(hù)，通過(guò)附加箝位二極管D1、D2，既使加上大信號(hào)，也不能超過(guò)IC的最大電流Imax而破壞IC，沒有箝位二極管時(shí)的最大輸入電流約為20 mA左右。
   
    電容C與保護(hù)電阻R相協(xié)調(diào)來(lái)濾波噪聲，目的是防止在輸入點(diǎn)產(chǎn)生振蕩，注意輸出信號(hào)有延遲（T=RC）。
    圖3是C=0時(shí)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(shí)的輸出波形, td=10 kΩ  ×0.01 μF=100μs后輸出翻轉(zhuǎn)，這種電路應(yīng)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(duì)數(shù)字電路中CMOS  IC的輸入進(jìn)行保護(hù)，抑制噪聲的效果非常好。此方法可以廣泛應(yīng)用于數(shù)字電路中，在理論及實(shí)踐性教學(xué)、工程設(shè)計(jì)等方面有很好的應(yīng)用價(jià)值。
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