cmos: eingangsspannung > vdd

Zum Beispiel steht im Datenblatt bei einigen CMOS-Familien "5V-tolerante 
Eingänge", dann kann man damit von 5V-Logik auf 3,3V umsetzen. Die 
Betriebsspannung ist dann 3,3V, die Eingänge verkraften 5V.

Oder gehts um die alten 15V-CMOS? Da hat jeder Hersteller andere 
Grenzwerte für die max. Vdd im Datenblatt. Der Schmitt-Trigger 4093 von 
ST hält bis max 20V Betriebbspannung aus, auf jeden Fall 18V, andere 
bieten nur 15V. Ob die Eingänge das auch mitmachen weiß ich jetzt nicht.

Daniel schrieb:
> ich bin ganz und gar nicht Datenblatt-faul :)
> Es ist einfachso, dass das Datenblatt sich an der Stelle ausschweigt.

Wenn du ein Datasheet von beispielsweise Philips/NXP 74HC(T) erwischt 
hast, dann steht das möglicherweise wirklich nicht drin. Dann gibt es 
eine Family Specification oder so ähnlich, in der solche Daten für 
(fast) alle ICs dieser Logikfamilie drinstehen.

Andererseits bricht dir wohl kein Zacken aus der Krone, wenn du 
verrätst, um welches IC es geht.

Daniel schrieb:
> Wie tolerant ist die CMOS Architektur für höhere Spannungen an den
> Eingängen als die Versorgungsspannung des ICs?

Ziemlich intolerant. Meistens sind nicht mehr als 0,3-0,5V jenseits Vdd 
und GND zulässig..

> Sind dadurch Latchups möglich?

Ja.

Deshalb schrieb ich "meistens". Es gibt Ausnahmen von dieser Regel, und 
es gibt möglicherweise auch Logikserien, die generell als 
downlevel-converter geeignet sind. Aber solange er nicht konkret wird, 
werden Antworten notwendigerweise etwas allgemein ausfallen.

Jedenfalls hat diese Regel den Charme, dass ihm bei Einhaltung wohl kaum 
ein Logik-IC verrecken wird.

MaWin schrieb:
> CMOS erlaubt keine SPANNUNG deutlich oberhalb von VDD,
> meist nur VDD+0.5V.

Stimmt so apodiktisch formuliert nicht, da sich dies aus der Auslegung 
der Schutzdioden ergibt, nicht aus der CMOS-Technik generell. Ob die 
obere Schutzdiode nach Vdd ableitet, oder woanders hin (TTL-kompatible 
Pins von Controllern mit Vdd < 5V), ist Sache des Chipherstellers. Und 
die 4059/4050 mit völlig abweichender interner Schutzschaltung wurden 
bereits genannt - 15V rein bei Vdd=2V ist schon ziemlich "deutlich".

>Es ist einfachso, dass das Datenblatt sich an der Stelle ausschweigt.

Dann zeig uns doch mal dein Datenblatt...

Daniel schrieb:

> Es ist einfachso, dass das Datenblatt sich an der Stelle ausschweigt.

Das Datenblatt für welches IC von welchem Hersteller?

> Ich habe daher die Frage in einen breiteren Rahmen gefasst.

Was in diesem Fall komplett sinnfrei ist. Weil ...

> Wie tolerant ist die CMOS Architektur für höhere Spannungen an den
> Eingängen als die Versorgungsspannung des ICs?

... das keine Frage von "die CMOS Architektur" ist, sondern von der 
Auslegung der Eingangsschutzbeschaltung des konkreten IC.

Die meisten CMOS-IC haben an den Eingängen eine Schutzbeschaltung wie 
auf Seite 24 in diesem PDF:

http://www.ecse.rpi.edu/courses/CStudio/data%20sheets/DL129-D.PDF

Für Standard-CMOS ist die Beschaltung etwas einfacher, das entsprechende 
Dokument von ON-Semi heißt DL131. Andere Hersteller haben auch solche 
Dokumente.

> Sind dadurch Latchups möglich?

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, ein CMOS-IC zum Latchup zu bringen. 
Zu hohe Eingangsspannung (was beim Vorhandensein einer Schutzschaltung 
auch entsprechend hohe Ströme erfordert) gehört dazu. Ansonsten haben 
beide o.g. Dokumente einen eigenen Abschnitt zum Thema Latchup.

Lies doch einfach mal ein bisschen. Lesen bildet!


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