使用异常 CMOS 门电路检查断线 (常规错误,请进入cmos setup)

CMOS器件具有大输入阻抗，输入【电流】约为0.nA。添加反馈电路可以产生一个类似锁存器的设备，该设备可用于存储位，并且还可以在更模拟的模式下运行，如本设计理念所示，它可以精确定位电线断裂的位置。首先让我们看一下CMOS门作为存储设备的使用。图1显示了一位透明锁存器。单个CD十六进制反相器可以构成3位锁存器，或者如果使用CD十六进制缓冲器，则可以构成6位锁存器。在反相器的情况下，一对门形成一个存储单元。一个门通过一个大电阻反馈另一个门的反相输出。

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图1使用普通CMOS门的透明锁存器。输入的数据是“D”，使能是“E”。输入端还包含一个小电容器，可提供抗噪性（电源或输入端）。它还有助于为输入信号设置时序约束。晶体管用于将数据锁存到存储单元中。NPN晶体管的发射极用于提供数据，其基极端子用于控制其传输到单元的输入端。数据被施加到D，一个短的正脉冲被施加到E。在由RC时间常数确定的时间内，该数据被*到存储单元中。基于反相门的存储单元可以提供非反相和反相输出，而非反相门仅提供非反相输出。反馈电阻器也可以是反向偏置二极管，因为栅极的输入阻抗非常高。反向偏置二极管传导1nA量级的【电流】，在某处有断口的一束电线中，虽然很容易判断是否有断口，但很难确定其位置。使用上面讨论的存储单元，我们将探索一种检查这种中断的方法。图2a中，断线与导线穿过的长度为1-3cm的检查器圆柱体形成电容，对G5的输入电容(Ci~pF)充电。圆柱体/电线配置可以具有几pF或更小数量级的电容。因此，要在G5的输入端存储所需的电荷量，需要一个大【电压】。断线的两端连接到~V振幅的异相方波。从示意图上看，我们有一个~1pF和~pF的电容器串联组合，由V的电位差充电（图2b）。要切换栅极，其输入电容Ci上的【电压】应按VT的数量级变化，其输入逻辑阈值【电压】。尽管电源【电压】为-V，但栅极的工作【电压】仅为3V。CD/的3V电源意味着VT大约为1.5V。尽管两个电容器的电荷相同，但它们的【电压】相差倍——如果栅极输入电容器Ci充电至~1.5V，则线柱电容器CT充电至~V。因此，-V的电源是产生方波信号施加到ce测试线两端的不错选择。

图2使用CMOS存储单元的断线检查器示意图（虚线框所示）。如果使用CD，振荡器（施密特输入）只需要一个门。可以将额外的栅极与存储单元G5和G6串联，以形成完全*的LED驱动器。如果需要，可以直接使用双色LED，因为LED的方向可以同时反转。建议使用明亮的LED和至少V的电源。也可以在Q3的基极使用电阻分压器网络来获得3V电源。当管子越过裂缝时，LED的光会翻转。需要注意的是，某些版本的CD可能由于VT值较低而无法作为非稳态器件没问题工作。使用门G1-G4生成方波。G3和G4的输出反相控制Q1和Q2。门G5和G6形成存储单元，存储到达输入的逻辑状态。LED指示所选非稳态阶段的内存内容（此处为G4的输出）。当管子穿过断口时，LED会改变状态。

图3这显示了LED如何响应套管位置。

图4建议的多芯电缆连接。