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标题: 谈谈TTL和CMOS电平 [打印本页]

作者: zzxjl    时间: 2008-10-11 21:33
标题: 谈谈TTL和CMOS电平
谈谈TTLCMOS电平
TTL——Transistor-Transistor Logic * X- l$ Z7 j5 d$ x5 O
HTTL——High-speed TTL
; k. H+ n' M5 `- }5 h- R9 ^9 k/ LLTTL——Low-power TTL 9 I2 D1 ]/ E9 q( c- p4 T, _1 t; P$ c
STTL——Schottky TTL ( W5 I% j6 t; ~! Z# m$ Y
LSTTL——Low-power Schottky TTL ' A/ v+ G# H0 T( ]: c1 V: K7 D6 W
ASTTL——Advanced Schottky TTL , w0 S! n0 Q1 x  r7 U* B+ n- f
ALSTTL——Advanced Low-power Schottky TTL 0 ^- Q2 h' ]. U% q, ]4 c
FAST(F)——Fairchild Advanced schottky TTL
% ~/ D; j3 r2 D7 m0 e  r! ZCMOS——Complementary metal-oxide-semiconductor & z/ J, |( D4 [! u9 j
HC/HCT——High-speed CMOS Logic(HCT
TTL电平兼容
) . s! Q* Q4 i/ E- T0 B4 x% o7 }; E
AC/ACT——Advanced CMOS Logic(ACT
TTL电平兼容)(亦称ACL

3 l, d- P% [; _AHC/AHCT——Advanced High-speed CMOS Logic(AHCT
TTL电平兼容
) ) }$ c, o4 e3 w" m- a
FCT——FACT
扩展系列,与TTL电平兼容
. i9 J& D! i6 c' |7 h: q. o0 f
FACT——Fairchild Advanced CMOS Technology
1TTL电平:& c) n9 F0 n! s2 l! ~+ o6 M% P1 s" R
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

/ m4 a3 Z% F" j. R0 m* S0.2V。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,噪声容限是
7 A4 [, _& o0 Y5 u0 S3 w0.4V
! |5 y: l( _: c  S- u. `- B$ y+ ^
2
CMOS电平:
0 K8 X% |* ~( w3 e1 r' j4 Z6 y# A
   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。
, N9 V. ?: _2 v& w* ]7 @& k

; l- `  m2 a& ~* Z2 R4 B" o) N$ v3
,电平转换电路:
% {% F# [4 P+ n9 g0 }
因为TTLCOMS的高低电平的值不一样(ttl 5v<==>cmos 3.3v),所以互相连接时需

3 r9 B2 ?* Z. e4 C% J  P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 6 r5 f; {# `# @* l2 C: o4 `

4 y5 y" \5 d0 l+ C4
OC门,即集电极开路门电路,OD门,即漏极开路门电路,必须外界上拉电阻和电源才能

1 I. @& z  e8 S3 d! ]8 ^9 [( [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
! @- A( N5 @9 r" E5 d( @动门电路。 ! J4 o8 B, z' \) j$ t6 Z. k- h) v
9 [- m8 z, {% J7 n. {, Q
5
TTLCOMS电路比较:
; ^/ q# ~+ |' }' G: J
1
TTL电路是电流控制器件,而coms电路是电压控制器件。

, B2 f9 a: K" j) }2
TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。
) l+ B6 F5 a  [  I( N; V$ i0 y
    COMS
电路的速度慢,传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。
& i8 ^" M+ v( H5 [. k
    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

  o8 ^* G& k: A' H6 w+ G+ y" v/ p现象。
5 J1 S- Q2 ]2 n! N7 I; U3
COMS电路的锁定效应:

  g) m  J% ]& y   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

! p' j. w, @4 P。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# ^* l5 N3 s' P- N4 f( w
烧毁芯片。
6 p5 z- @: d; V* `" L) G' {防御措施:
1 O/ l! p3 m; C: g6 p$ C# \; x" Y
   1
)在输入端和输出端加钳位电路,使输入和输出不超过规定电压。

; x* \7 d! q- F1 a6 N   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。

, y, @% d$ u( Z1 i! o' J) J6 V   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。

! N" K1 b! I$ W) @; S, K, N6 Y   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

$ w5 ^% C+ ?+ \1 K! p( }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
2 k% L7 B: E  Q: |& {" y1 ~
电路的电源。

# ^- f: y& \. Q: r! ~# D: S! i" E; A
1 J) _9 p2 b* J' E4 e; u6
COMS电路的使用注意事项
2 ~3 K6 ?/ f3 l9 I, E' e# `
   1
COMS电路是电压控制器件,它的输入总抗很大,对干扰信号的捕捉能力很强。所以

* y1 d5 p- y% j; d7 Y: T) t,不用的管脚不要悬空,要接上拉电阻或者下拉电阻,给它一个恒定的电平。 - ~% r/ A0 _5 S# x2 D5 P
   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

/ K1 x, M& j8 U% o电流限制在1mA之内。
$ f5 {& ^! k3 ^; Y   3
)当接长信号传输线时,在COMS电路端接匹配电阻。

5 H; B$ B7 I, M! z2 p* H   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
5 w, J6 ?, W5 I# D; H# w2 [8 y. g
外界电容上的电压。 , B0 }* O7 L2 t. t$ {! G
   5
COMS的输入电流超过1mA,就有可能烧坏COMS
    z) B, P# U2 d! W
   
7 E! C# k( A. d" F2 V7
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):
$ _( \$ @4 n, t$ \& \8 l
   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。

; ?) ^: \/ W9 g, q
$ T: R/ e6 ?( z- P. l9 h( v+ G   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。0 O3 P- {9 G0 U" K+ N: V

7 W4 }$ l' b4 t$ f: W6 _1 N! [7 J, }$ o% R: S) B" L
8
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。
- s% o) i5 t+ a& D/ g- O; w+ c3 ~   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

! T4 e) Y' s4 q8 E& i' B, S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
$ V+ \: H, y1 ?- @4 Q$ R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
+ Z; }. m6 r; j( P7 |9 t
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

* `; L* \3 x% e  c$ F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/
. a% l; p" O! a- G. |动器、电平转换器以及满足吸收大负载电流的需要。
# P+ j* f& j% v0 E9
,什么叫做图腾柱,它与开漏电路有什么区别?

# j) U% \' r3 I7 e   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
; k: _$ E8 S2 O8 j/ y# L9 w
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。
作者: witwitvizard    时间: 2008-10-12 16:49
呵呵,不错,谢了
作者: witwitvizard    时间: 2008-10-12 17:02
看完之后再顶 7 e0 i' S5 l9 _& C: i7 P# f
平时自己都没注意过,这些细的东西最关键,再次感谢。
作者: GJC840521    时间: 2008-10-13 17:33
支持!!!!
作者: mf3780    时间: 2008-10-14 09:25
谢谢楼主分享
作者: songzhaofeng    时间: 2008-10-14 13:23
谢谢楼主分享
作者: magicdream    时间: 2008-10-15 00:06
支持搂主 % a  Z, f( |+ r. K7 @* }
非常感谢
作者: ice0range    时间: 2008-10-15 00:25
茅舍顿开




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