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谈谈TTL和CMOS电平

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发表于 2008-10-11 21:33 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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谈谈TTLCMOS电平
TTL——Transistor-Transistor Logic
: ~( Z! d) v8 m) h& h2 P- E9 S. `' |HTTL——High-speed TTL - ?! O$ L! e3 v$ S% N) |$ K* q
LTTL——Low-power TTL , f( b/ i4 u! T) }+ u: `, |
STTL——Schottky TTL
* S; B+ }% H# G+ y+ iLSTTL——Low-power Schottky TTL 8 x4 N5 U) ^3 h; S
ASTTL——Advanced Schottky TTL
6 q2 e4 T% M( H1 EALSTTL——Advanced Low-power Schottky TTL
1 v" e  @+ w- n+ F, zFAST(F)——Fairchild Advanced schottky TTL
. [& j! Z& i0 R8 sCMOS——Complementary metal-oxide-semiconductor
2 A8 n4 {8 A/ R6 SHC/HCT——High-speed CMOS Logic(HCT
TTL电平兼容
) & U  R3 d' A* P5 C5 |# Z
AC/ACT——Advanced CMOS Logic(ACT
TTL电平兼容)(亦称ACL
9 N* ]6 n8 ~! n! `' `( S
AHC/AHCT——Advanced High-speed CMOS Logic(AHCT
TTL电平兼容
)
7 G  k  U- z+ H+ lFCT——FACT
扩展系列,与TTL电平兼容

5 [/ H0 l2 ]2 o( nFACT——Fairchild Advanced CMOS Technology
1TTL电平:
0 w! x, q7 @6 Y2 t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
) k/ t4 ]* C! L$ `% E- @
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,噪声容限是
" L' o5 O  i* N9 m" b0.4V
. m; t1 o* {/ s
2
CMOS电平:
5 {; b* F8 x9 K
   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。
8 N0 n" [0 S+ x5 l& C$ t/ j" N
4 L% C, \+ `) K" b: M
3
,电平转换电路:
' s$ ~5 }- U. t8 i6 @# v  b
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
! j' T* @* C! J2 l
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 - |, |4 t$ s5 O; z& Q$ Z

1 B8 g% ?0 g% E+ I4
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
6 O7 o. w8 k' D/ @8 j
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
! o8 W+ V6 a7 E; I& I# D6 k, T动门电路。 8 f6 _1 c- n8 h: \7 r

' Z# Q9 E  b+ @- C# Y- d5
TTLCOMS电路比较:
  D, g$ c0 X! W/ B+ M2 t( i0 K
1
TTL电路是电流控制器件,而coms电路是电压控制器件。
) k7 ~6 F' P! P# J* J3 g1 i
2
TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。

* l  V/ ]) x: P    COMS
电路的速度慢,传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。
; e( N2 P/ q5 T
    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
0 n/ h8 f& p0 m7 J8 n; O. [3 q
现象。 - B0 Y# e2 `" g) u$ D7 s' S4 l
3
COMS电路的锁定效应:
0 r+ d5 O6 q2 ^* e$ I/ ~
   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
7 q; Q. q8 \) i+ \- {* c0 [" N
。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3 Y! k) I9 l; l  g6 L+ t" q
烧毁芯片。
) x" p, L4 t; N防御措施:

6 R, Y% J: e$ X+ E   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。

% v8 f3 t4 m+ W% o+ |; o2 d   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。

) ]; }: k% O2 y; ]% r) F   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。

+ I* @6 R  ]1 `9 `" N  K2 h   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

6 [" p, H2 B8 X+ H* i" W. A' R5 D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
7 _9 l6 \4 u7 n, y$ _! p
电路的电源。

& E) {4 y* |6 s9 ~5 j6 y
, E+ |. O* k1 X9 Y! h. z4 ^% E6
COMS电路的使用注意事项

; g% Z5 z. n; C0 m$ U9 ]; T$ v7 A2 v, C   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
" N3 w, G5 z2 o% C( m6 M
,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。 & I1 o9 G( n: I5 g
   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

  U# O/ g+ ], G( r, B2 ]3 r% V电流限制在1mA之内。
  i  \4 z& I/ A8 _1 ^& {   3
)当接长信号传输线时,在COMS电路端接匹配电阻。

% S. a0 i: K/ p# q% e   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

& p5 b, T& \1 P; ]) N! y% s外界电容上的电压。 0 M! n# D9 P6 e8 T
   5
COMS的输入电流超过1mA,就有可能烧坏COMS
  - v6 @# S" k& h  a% m  s1 P
   
# G# {3 D/ G: ^* q% [9 o5 d7
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):

; f, U. w6 q8 c& v' {   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。

! a6 ?; b' e: C0 h
3 `4 F* S5 G: U+ {1 y7 H  z   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。
: [9 R" O/ ~8 j7 l7 J
3 F$ _8 V: B- Z& g8 }2 x) Z

& ?% o* |8 q8 V* y3 o3 `. K5 ]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。 & E* k( C3 Q& _) c7 w' h' R/ H
   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
& U+ x/ G  }" P' N
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& Z1 ]8 w' a3 K& }* v& M; g3 \
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;OD4 X! }" B/ m' u
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
' L9 r' c: A) N, e& ]$ h
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/3 {1 {" T( P# V- J) ^
动器、电平转换器以及满足吸收大负载电流的需要。 & D3 v; O! O  B: G1 x
9
,什么叫做图腾柱,它与开漏电路有什么区别?
, M& F* K; C6 r( h' k6 n
   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& b7 Y' D( GTTL
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。

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发表于 2008-10-12 16:49 | 只看该作者
呵呵,不错,谢了

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发表于 2008-10-12 17:02 | 只看该作者
看完之后再顶
5 v) o- U2 g* [! D; l# J平时自己都没注意过,这些细的东西最关键,再次感谢。

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发表于 2008-10-13 17:33 | 只看该作者
支持!!!!

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发表于 2008-10-14 09:25 | 只看该作者
谢谢楼主分享

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发表于 2008-10-14 13:23 | 只看该作者
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发表于 2008-10-15 00:06 | 只看该作者
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非常感谢

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发表于 2008-10-15 00:25 | 只看该作者
茅舍顿开
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