原创 一则CMOS电路设计问题

这次遇到的问题是这样的，由于LDO的电源输出能力有限，同时也是保证可靠性，某些保护电路必须直接电源上，这里需要注释的是，LIMP HOME“跛行回家”即使我们的5V系统出现了问题，我们也必须保证部分重要的功能能继续工作，因此为了满足这个条件，关键信号的供电只能是直接接电池。
这次第一个出问题的是一个CMOS的与门（HE4000B系列的）。
我们的控制信号出自MCU（5V的系统），而与门的系统供电是12V的，因此两个电平不兼容，导致了MCU的高低电平统一被与门CMOS芯片识别成低电平。

我们在设计转换电平的时候，有两个问题需要我们去注意
1.要相同的逻辑，不能做成反逻辑
2.在正常状态下，不能允许大的电流（为了符合静态电流的要求）这里设计的是低有效电路，因此在输出高的时候不能出现大的静态电流。
可行的改进设计为：


不过一波未平一波又起，由于ISO16750的规定

而我们的与门能够承受的电压为18～20V，这也是所有CMOS的IC的极限电压，因此该芯片华丽的烧毁了（在我们做1分钟的Jump Start实验的时候）
我们的解决方案，加个齐纳管15V钳位

此电阻需要仔细斟酌，因为在24V的时候，有7V的电压在电阻上面，要限制齐纳管的电流防止其过热，同时又要保证CMOS的正常工作电流下，电压不会下降的太厉害。
V.CMOS=V.BATT-R.limit×I.AND
I.zener_max=（24-15）/R.limit
以上需要综合考虑。