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TTL和CMOS电平总结

作者:未知   时间:2006-02-22 07:36:11  来自:网上转载  浏览次数:1628  文字大小:【】【】【

TTL电平:

   输出高电平  〉2.4V         输出低电平 〈0.4V

  在室温下,一般输出高电平是3.5V  输出低电平是0.2V。

   最小输入高电平和低电平

   输入高电平  〉=2.0V          输入低电平  《=0.8V   

它的噪声容限是0.4V.

CMOS电平:

1逻辑电平电压接近于电源电压,0逻辑电平接近于0V。而且具有很宽的噪声容限。

电平转换电路:

因为TTL和COMS的高低电平的值不一样(ttl 5v《==》cmos 3。3v),所以互相连接时需要电平的转换:就是用两个电阻对电平分压,没有什么高深的东西。哈哈哈

OC门,即集电极开路门电路,它必须外界上拉电阻和电源才能将开关电平作为高低电平用。否则它一般只作为开关大电压和大电流负载,所以又叫做驱动门电路。

TTL和COMS电路比较:

1、TTL电路是电流控制器件,而coms电路是电压控制器件。

2、TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。

   COMS电路的速度慢,传输延迟时间长(25--50ns),但功耗低。

   COMS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关,频率越高,芯片集越热,这是正常现象。

3、COMS电路的锁定效应:

   COMS电路由于输入太大的电流,内部的电流急剧增大,除非切断电源,电流一直在增大。这种效应就是锁定效应。当产生锁定效应时,COMS的内部电流能达到40mA以上,很容易烧毁芯片。

防御措施:

  (1)、在输入端和输出端加钳位电路,使输入和输出不超过不超过规定电压。

  (2)、芯片的电源输入端加去耦电路,防止VDD端出现瞬间的高压。

  (3)、在VDD和外电源之间加线流电阻,即使有大的电流也不让它进去。

  (4)、当系统由几个电源分别供电时,开关要按下列顺序:开启时,先开启COMS电路得电源,再开启输入信号和负载的电源;关闭时,先关闭输入信号和负载的电源,再关闭COMS电路的电源。

4、COMS电路的使用注意事项

  (1)、COMS电路时电压控制器件,它的输入总抗很大,对干扰信号的捕捉能力很弱

  (2)、输入端接低内组的信号源时,要在输入端和信号源之间要串联限流电阻,使输入的电流限制在1mA之内。

  (3)、当接长信号传输线时,在COMS电路端接匹配电阻。

  (4)、当输入端接大电容时,应该在输入端和电容间接保护电阻。电阻值为R=V0/1mA.V0是外界电容上的电压。

  (5)、COMS的输入电流超过1mA,就有可能烧坏COMS。

5、TTL门电路中输入端负载特性(输入端带电阻特殊情况的处理):

  1、悬空时相当于输入端接高电平。因为这时可以看作是输入端接一个无穷大的电阻。

  2、在门电路输入端串联10K电阻后再输入低电平,输入端出呈现的是高电平而不是低电平。因为由TTL门电路的输入端负载特性可知,只有在输入端接的串联电阻小于910欧时,它输入来的低电平信号才能被门电路识别出来,串联电阻再大的话输入端就一直呈现高电平。这个一定要注意。COMS门电路就不用考虑这些了。

6、TTL电路有集电极开路OC门,MOS管也有和集电极对应的漏极开路的OD门,它的输出就叫做开漏输出。

   OC门在截止时有漏电流输出,那就是漏电流,为什么有漏电流呢?那是因为当三机管截止的时候,它的基极电流约等于0,但是并不是真正的为0,经过三极管的集电极的电流也就不是真正的0,而是约0。而这个就是漏电流。

   开漏输出:OC门的输出就是开漏输出;OD门的输出也是开漏输出。它可以吸收很大的电流,但是不能向外输出的电流。所以,为了能输入和输出电流,它使用的时候要跟电源和上拉电阻一齐用。

   OD门一般作为输出缓冲/驱动器、电平转换器以及满足吸收大负载电流的需要。

7、什么叫做图腾柱,它与开漏电路有什么区别?

TTL集成电路中,输出有接上拉三极管的输出叫做图腾柱输出,没有的叫做OC门。因为TTL就是一个三级关,图腾柱也就是两个三级管推挽相连。所以推挽就是图腾。一般图腾式输出,高电平400UA,低电平8MA。

1.电平的上限和下限定义不一样,CMOS具有更大的抗噪区域。同是5伏供电的话,ttl一般是1.7V和3.5V的样子,CMOS一般是2.2V,2.9V的样子,不准确,仅供参考。

2.电流驱动能力不一样,ttl一般提供25毫安的驱动能力,而CMOS一般在10毫安左右。

3.需要的电流输入大小也不一样,一般ttl需要2.5毫安左右,CMOS几乎不需要电流输入。

4.很多器件都是兼容ttl和CMOS的,datasheet会有说明。如果不考虑速度和性能,一般器件可以互换。但是需要注意有时候负载效应可能引起电路工作不正常,因为有些ttl电路需要下一级的输入阻抗作为负载才能正常工作。

(1)ttl门限电平比较低,固定,对于Vcc的变化门限电平基本不变;cmos门限电平为Vcc/2,跟随Vcc的变化而变化。所以在Vcc相同时,cmos比ttl噪声容限高,抗干扰能力强。
(2)4000系列cmos器件供电范围更宽
(3)通常(Vcc=5V)cmos逻辑电路可以直接驱动ttl逻辑电路,而ttl逻辑电路直接驱动cmos逻辑电路会发生逻辑高电平识别错误,需调整逻辑电平的输出幅度。

责任编辑:5life

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