TTL和CMOS電平總結(jié)

　　簡介：本文總結(jié)了TTL和CMOS電平的特點(diǎn)、使用方式等內(nèi)容 。

　　1，TTL電平(什么是TTL電平)：

　　輸出高電平>2.4V,輸出低電平<0.4V。在室溫下，一般輸出高電平是3.5V，輸出低電平是0.2V。最小輸入高電平和低電平：輸入高電平>=2.0V，輸入低電平<=0.8V，噪聲容限是0.4V。

　　特點(diǎn)：

　　1.CMOS是場效應(yīng)管構(gòu)成，TTL為雙極晶體管構(gòu)成

　　2.COMS的邏輯電平范圍比較大(5～15V)，TTL只能在5V下工作

　　3.CMOS的高低電平之間相差比較大、抗干擾性強(qiáng)，TTL則相差小，抗干擾能力差

　　4.CMOS功耗很小，TTL功耗較大(1～5mA/門)

　　5.CMOS的工作頻率較TTL略低，但是高速CMOS速度與TTL差不多相當(dāng)。

　　就TTL與CMOS電平來講，前者屬于雙極型數(shù)字集成電路，其輸入端與輸出端均為三極管，因此它的閥值電壓是<0.2V為輸出低電平;>3.4V為輸出高電平。

　　2，CMOS電平：

　　1邏輯電平電壓接近于電源電壓，0邏輯電平接近于0V。而且具有很寬的噪聲容限。

　　3，電平轉(zhuǎn)換電路：

　　因?yàn)門TL和COMS的高低電平的值不一樣(ttl5v<==>cmos3.3v)，所以互相連接時(shí)需要電平的轉(zhuǎn)換：就是用兩個(gè)電阻對(duì)電平分壓，沒有什么高深的東西。

　　4，OC門，即集電極開路門電路，OD門，即漏極開路門電路，必須外界上拉電阻和電源才能將開關(guān)電平作為高低電平用。否則它一般只作為開關(guān)大電壓和大電流負(fù)載，所以又叫做驅(qū)動(dòng)門電路。

　　5，TTL和COMS電路比較：

　　1)TTL電路是電流控制器件，而coms電路是電壓控制器件。

　　2)TTL電路的速度快，傳輸延遲時(shí)間短(5-10ns)，但是功耗大。COMS電路的速度慢，傳輸延遲時(shí)間長(25-50ns),但功耗低。COMS電路本身的功耗與輸入信號(hào)的脈沖頻率有關(guān)，頻率越高，芯片集越熱，這是正常現(xiàn)象。

　　3)COMS電路的鎖定效應(yīng)：

　　COMS電路由于輸入太大的電流，內(nèi)部的電流急劇增大，除非切斷電源，電流一直在增大。這種效應(yīng)就是鎖定效應(yīng)。當(dāng)產(chǎn)生鎖定效應(yīng)時(shí)，COMS的內(nèi)部電流能達(dá)到40mA以上，很容易燒毀芯片。

　　防御措施：1)在輸入端和輸出端加鉗位電路，使輸入和輸出不超過不超過規(guī)定電壓。

　　2)芯片的電源輸入端加去耦電路，防止VDD端出現(xiàn)瞬間的高壓。

　　3)在VDD和外電源之間加線流電阻，即使有大的電流也不讓它進(jìn)去。

　　4)當(dāng)系統(tǒng)由幾個(gè)電源分別供電時(shí)，開關(guān)要按下列順序：開啟時(shí)，先開啟COMS電路得電源，再開啟輸入信號(hào)和負(fù)載的電源;關(guān)閉時(shí)，先關(guān)閉輸入信號(hào)和負(fù)載的電源，再關(guān)閉COMS電路的電源。

　　6，COMS電路的使用注意事項(xiàng)

　　1)COMS電路時(shí)電壓控制器件，它的輸入總抗很大，對(duì)干擾信號(hào)的捕捉能力很強(qiáng)。所以，不用的管腳不要懸空，要接上拉電阻或者下拉電阻，給它一個(gè)恒定的電平。

　　2)輸入端接低內(nèi)組的信號(hào)源時(shí)，要在輸入端和信號(hào)源之間要串聯(lián)限流電阻，使輸入的電流限制在1mA之內(nèi)。

　　3)當(dāng)接長信號(hào)傳輸線時(shí)，在COMS電路端接匹配電阻。

　　4)當(dāng)輸入端接大電容時(shí)，應(yīng)該在輸入端和電容間接保護(hù)電阻。電阻值為R=V0/1mA.V0是外界電容上的電壓。

　　5)COMS的輸入電流超過1mA，就有可能燒壞COMS。

　　7，TTL門電路中輸入端負(fù)載特性(輸入端帶電阻特殊情況的處理)：

　　1)懸空時(shí)相當(dāng)于輸入端接高電平。因?yàn)檫@時(shí)可以看作是輸入端接一個(gè)無窮大的電阻。

　　2)在門電路輸入端串聯(lián)10K電阻后再輸入低電平，輸入端出呈現(xiàn)的是高電平而不是低電平。因?yàn)橛蒚TL門電路的輸入端負(fù)載特性可知，只有在輸入端接的串聯(lián)電阻小于910歐時(shí)，它輸入來的低電平信號(hào)才能被門電路識(shí)別出來，串聯(lián)電阻再大的話輸入端就一直呈現(xiàn)高電平。這個(gè)一定要注意。COMS門電路就不用考慮這些了。

　　8，TTL電路有集電極開路OC門，MOS管也有和集電極對(duì)應(yīng)的漏極開路的OD門，它的輸出就叫做開漏輸出。OC門在截止時(shí)有漏電流輸出，那就是漏電流，為什么有漏電流呢?那是因?yàn)楫?dāng)三機(jī)管截止的時(shí)候，它的基極電流約等于0，但是并不是真正的為0，經(jīng)過三極管的集電極的電流也就不是真正的0，而是約0。而這個(gè)就是漏電流。開漏輸出：OC門的輸出就是開漏輸出;OD門的輸出也是開漏輸出。它可以吸收很大的電流，但是不能向外輸出的電流。所以，為了能輸入和輸出電流，它使用的時(shí)候要跟電源和上拉電阻一齊用。OD門一般作為輸出緩沖/驅(qū)動(dòng)器、電平轉(zhuǎn)換器以及滿足吸收大負(fù)載電流的需要。

　　9，什么叫做圖騰柱，它與開漏電路有什么區(qū)別?

　　TTL集成電路中，輸出有接上拉三極管的輸出叫做圖騰柱輸出，沒有的叫做OC門。因?yàn)門TL就是一個(gè)三級(jí)關(guān)，圖騰柱也就是兩個(gè)三級(jí)管推挽相連。所以推挽就是圖騰。一般圖騰式輸出，高電平400uA，低電平8mA