HC-MOS管的静态功耗

理想

不切换CMOS集成电路，无从VCC到地的直流电流路径，完全不吸收任何电源电流。

但，半导体固有特性，少量泄漏电流流经集成电路上所有反向偏置的二极管结。

这些泄漏：因二极管区域中热生成的载流子引起的。

随着二极管温度的升高，无用的电荷载流子的数量也会增加，泄漏电流会增加。

所有CMOS管元件的漏电流指定为ICC。

静态：当所有输入均保持在VCC或接地，所有输出均断开，从VCC流向地面的DC电流。

 

对于MM54HC / MM74HC系列，规定的ICC为25°C，85°C和125°C的环境温度（TA）。根据设备的复杂程度，每种温度下都有三种不同的规格。二极管结的数量随着电路复杂性的增加而增加，从而增加了泄漏电流。表1总结了MM54HC / MM74HC系列的最坏情况ICC规范。此外，应注意的是，当温度降至25°C以下时，最大ICC电流将降低。

 

HC-MOS管的动态功耗

动态功耗：充电和放电电容的结果。

组成：内部电容瞬态耗散+切换过程中出现尖峰电流+负载电容瞬态耗散

 

负载电容瞬态耗散功耗

外部负载电容的充电和放电。

驱动电容性负载的简单CMOS反相器电路如下：

 

HC-MOS管的内部电容瞬态耗散

内部电容瞬态耗散与负载电容耗散相似，

不同：内部寄生“片上”电容正在充电和放电。

下图是与两个CMOS反相器相关的寄生节点电容电路：

 

C1：电容

C2：电容

两者都与P和N沟道晶体管的栅极区域以及源极和沟道区域的重叠相关。

C3电容是栅极和源极（输出）的重叠引起的，被称为米勒。

电容C4 C5

分别从输出到VCC和地的寄生二极管。