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谈谈TTL和CMOS电平

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1#
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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x
谈谈TTLCMOS电平
TTL——Transistor-Transistor Logic 3 z8 H" A0 g7 }4 o) V0 p
HTTL——High-speed TTL & |& i6 v% U+ V: D9 O) `. `" E
LTTL——Low-power TTL & u( `  R4 l" Z1 }. }
STTL——Schottky TTL
# D$ Q) g2 B: a# }LSTTL——Low-power Schottky TTL
; J3 A9 z. ?4 |0 }ASTTL——Advanced Schottky TTL
% X* r/ o( e4 W. W% hALSTTL——Advanced Low-power Schottky TTL ( M# o% A" G, f. S
FAST(F)——Fairchild Advanced schottky TTL 6 c5 F6 y* ^9 ]$ W/ X# ?
CMOS——Complementary metal-oxide-semiconductor % a$ M0 C( K3 z; \+ x; b$ m* T
HC/HCT——High-speed CMOS Logic(HCT
TTL电平兼容
) 3 ~# q3 h( L3 A4 V* f0 I
AC/ACT——Advanced CMOS Logic(ACT
TTL电平兼容)(亦称ACL

2 L" s! A0 [# c; `# M% j: XAHC/AHCT——Advanced High-speed CMOS Logic(AHCT
TTL电平兼容
)
2 @; h  i; p: i7 @+ V; q* wFCT——FACT
扩展系列,与TTL电平兼容
8 }0 K; N2 |) O$ P& o2 a# R' M
FACT——Fairchild Advanced CMOS Technology
1TTL电平:
% G1 m( P9 W' k: {6 w' Z( I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

# {. x9 X' y( a9 h4 _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& W; _9 @5 s7 Y
0.4V

9 w7 z) i3 Y8 q$ G2
CMOS电平:
# F, d) N  b( u" _3 ?$ q6 t
   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。

5 `+ B$ n+ ~2 `( {# {; ?% I
) Y  ?4 P! q, v' E1 J9 k9 F3
,电平转换电路:

- B8 u4 Y) V/ c) X* h! l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

' M- M1 p$ L( ]3 W  D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
8 }( S7 i1 M7 `+ x+ G* o
& D4 P' G! ?1 A' b& V4
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

( |! Q! Z, I, @6 L* F  ~& W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: o7 a% l6 r+ q" ^/ U
动门电路。 9 M9 M6 y% p: ^% U6 w( [* h; C

3 {& Q) ^' p- p0 l- H" V5
TTLCOMS电路比较:

& U& T2 y3 v- k7 p$ k5 Q1
TTL电路是电流控制器件,而coms电路是电压控制器件。
: b, Y4 W- P, }5 ~2 b* d
2
TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。
  \% J5 H. Q) B/ H; B' @0 D$ `$ x) r6 A
    COMS
电路的速度慢,传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。
+ p7 R( s+ u& w
    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
$ A& I. N$ l3 V7 F  @2 H, n' u
现象。 ! n+ g) f9 h& `8 I: Y$ h' ?; S
3
COMS电路的锁定效应:

" x# {9 C4 f# L! [/ z( v4 E7 W+ ?   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 f0 V8 a# Q0 O6 I, |6 s8 k
。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
! l( V0 A5 E' Q! y3 n烧毁芯片。
1 ^1 |0 L: A* S: }0 _  P; \" V5 z防御措施:
3 o4 d" b4 {3 c2 O5 r1 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。
% |$ g: U+ N, @6 o
   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。
# e% R6 k- x( P0 i4 C. b
   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。
2 @6 a6 M% D1 p# z; J: [
   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

, ?  T) [- Y  W* I) O: i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# d6 ~: u/ S/ w4 Z& D: f
电路的电源。
4 L  Z6 ^# |% S! G" v& O! e
" `9 E) Z% e* W. s" K5 z4 A, V* N
6
COMS电路的使用注意事项

1 W1 F& t& H  h  U, I5 o/ D9 B   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

. j7 z- D0 A  g+ T7 C,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。 8 x/ u. O- g6 f, u
   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

! r) Q* P) h3 Z" S! Y7 h电流限制在1mA之内。
; u0 D' c1 p8 L" |   3
)当接长信号传输线时,在COMS电路端接匹配电阻。
% A+ G% b; X- q( a! Y
   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
+ z* C2 O$ R( V' ~% x( s2 ]+ s; L
外界电容上的电压。 6 z2 q) C. u0 k9 P
   5
COMS的输入电流超过1mA,就有可能烧坏COMS
  9 s+ h7 d) S# v8 Q8 d6 i
   
, h- [) [5 S$ |" f- i7
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):

& t. y3 e$ Z9 [: \! `7 ^9 |   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。
6 E- s" X2 w( f$ _

- w1 m) ~9 ]3 l4 t   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 K- P0 w8 o, s3 c

+ m: _& ]* {: B" i& R
/ l" |1 z+ r$ q8
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。
  ^, D6 l1 V6 }/ 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

  _5 h9 b$ t' p, }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
* c( Z! U0 [0 E/ R; B6 b4 X+ A' }  x; m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
, B& v* c7 w! _( V9 u& h' 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

5 D2 D# y3 t* M4 Q' O0 ~1 l; @  N' \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 Q6 D' u8 s9 n( k, f& s: l8 T动器、电平转换器以及满足吸收大负载电流的需要。 / s4 s* V: a5 i! P" f
9
,什么叫做图腾柱,它与开漏电路有什么区别?
1 B- N8 n9 F: F" J) I9 U
   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
) `- W4 C2 y( k2 r7 s- b! n5 N
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。

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zyunfei + 5 感谢分享
Allen + 10 感谢分享

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该用户从未签到

2#
发表于 2008-10-12 16:49 | 只看该作者
呵呵,不错,谢了

该用户从未签到

3#
发表于 2008-10-12 17:02 | 只看该作者
看完之后再顶 - e" {4 I+ ]$ ]/ e, a- p
平时自己都没注意过,这些细的东西最关键,再次感谢。

该用户从未签到

4#
发表于 2008-10-13 17:33 | 只看该作者
支持!!!!

该用户从未签到

5#
发表于 2008-10-14 09:25 | 只看该作者
谢谢楼主分享

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6#
发表于 2008-10-14 13:23 | 只看该作者
谢谢楼主分享

该用户从未签到

7#
发表于 2008-10-15 00:06 | 只看该作者
支持搂主
, n9 b) u' S: }! A+ J* Z非常感谢

该用户从未签到

8#
发表于 2008-10-15 00:25 | 只看该作者
茅舍顿开
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