IO的VIL和VIH的測量方法

IO端口作為輸入端口時，一般內嵌遲滯（hysteresis），以抵抗噪聲干擾。以反相器結構為例，輸入要高于某電平（VIH）時，輸出才翻轉為0，反之輸入要低于某電平（VIL）時，輸出才翻轉為VDD。有關系式VDD>VIH>0.5*VDD>VIL>0.示意圖如下：

按正常邏輯，輸入給逐步給一個DC電壓值，就可以測得VIH/VIL.事實上，依據(jù)的原理也確實是如此。但如果直接用電壓源接入CMOS反相器結構電路（也就是常成為SMIT trigger）的輸入端，會存在一些問題。測量時輸入在VIL和VIH之間時，輸出結果在0和VDD之間跳變。分析出的原因是CMOS反相器輸入為高阻抗，當其直接與理想電源相接時，很容易受噪聲干擾，導致輸入端口電壓波動大。當這個電壓波動范圍大于hysteresis window時，就會觀察到輸入在中間電平附近時輸出在0和VDD之間跳變。

解決辦法。一是在輸入端，掛上電容（uF級別），起濾波作用，使得測量的輸入信號是單調地上升或者單調地下降。二是在輸入端并上電阻，從電源看到的輸入端為低阻點，其電壓不易受噪聲的影響，因此輸入端電壓在中間電平附近時，輸出依據(jù)前一個輸出狀態(tài)給出確定的輸出電平。但是該方法還是不能改善過沖帶來的影響，導致測出來的hysteresis window可能比實際測量得到的結果小。

審核編輯：黃飛