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什么是TTL电平和cmos电平?ttl电平和cmos电平的区别是什么?

什么是TTL电平和cmos电平?ttl电平和cmos电平的区别是什么?
技术资料 | 来源:全部 |标签: TTL电平 2024-02-05

  相信很多人对电压、电流、电功率这些都有一定的了解,但说到电平,很多人都说不出个所以然,就更不用说TTL电平。TTL是 Time To Live的缩写,是生存时间值的意思,作用是限制IP数据包在计算机网络中的存在的时间。那么ttl电平是什么意思呢?下面我们就来说说什么是TTL电平?以及ttl电平和cmos电平的区别。


  一、什么是TTL电平?


  电平就是指电路中两点或几点在相同阻抗下电量的相对比值。这里的电量自然指“电压”、“电流”、“电功率”并将倍数化为对数,用“分贝”表示,记作“dB”。分别记作:10lg(P2/P1)、20lg(U2/U1)、20lg(I2/I1)上式中P、U、I分别是电功率、电压、电流。常用的电平有功率电平和电压电平两类,它们各自又可分为绝对电平和相对电平两种。


  而TTL电平就是指适合于ttl电路工作的电平。TTL的电源工作电压是5V,那么5V就可为高电平,0V为低电平。但ttl传送数据高低电平有标准规定要求,输入高电平>=2.0V,输入低电平<=0.8V。


ttl电路xxxx

ttl电路


  TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定,+5V等价于逻辑“1”,0V等价于逻辑“0”,这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统,这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。


  二、什么是cmos电平?


  同理,适合于cmos电路工作的电平就是cmos电平。COMS集成电路是互补对称金属氧化物半导体(Compiementary symmetry metal oxide semicoductor)集成电路的英文缩写,电路的许多基本逻辑单元都是用增强型PMOS晶体管和增强型NMOS管按照互补对称形式连接的,静态功耗很小。COMS电路的供电电压VDD范围比较广在+5--+15V均能正常工作,电压波动允许±10,当输出电压高于VDD-0.5V时为逻辑1,输出电压低于VSS+0.5V(VSS为数字地)为逻辑0,扇出数为10--20个COMS门电路。


cmos逻辑门电路xxxx

cmos逻辑门电路


  三、ttl电平和cmos电平的区别


  1.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,噪声容限是 0.4V。


  2.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。


  3.电平转换电路:


  因为TTL和COMS的高低电平的值不一样,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!


  4.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


  5.兼容性:


  CMOS集成电路电源电压可以在较大范围内变化,因而对电源的要求不像TTL集成电路那样严格。所以,用TTL电平在条件允许下他们就可以兼容。要注意到他们的驱动能力是不一样的,CMOS的驱动能力会大一些,有时候TTL的低电平触发不了CMOS电路,有时CMOS的高电平会损坏TTL电路,在兼容性上需注意。

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