TTL和CMOS解释

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1、TTL 和 CMOS 区别 2008-04-26 09:41 谈谈 TTL 和 CMOS 电平TTLTransistor-Transistor Logic HTTLHigh-speed TTL LTTLLow-power TTL STTLSchottky TTL LSTTLLow-power Schottky TTL ASTTLAdvanced Schottky TTL ALSTTLAdvanced Low-power Schottky TTL FAST(F)Fairchild Advanced schottky TTL CMOSComplementary metal-oxide-semico

2、nductor HC/HCTHigh-speed CMOS Logic(HCT 与 TTL 电平兼容) AC/ACTAdvanced CMOS Logic(ACT 与 TTL 电平兼容)（亦称 ACL） AHC/AHCTAdvanced High-speed CMOS Logic(AHCT 与 TTL 电平兼容) FCTFACT 扩展系列，与 TTL 电平兼容 FACTFairchild Advanced CMOS Technology 1，TTL 电平： 输出高电平2.4V,输出低电平=2.0V，输入低电平 cmos 3.3v），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，没有

3、什么高深的东西。4，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，所以又叫做驱动门电路。 5，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

4、，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 电路的电源。 6，COMS 电路的使用注意事项 1）CO

5、MS 电路时电压控制器件，它的输入总抗很大，对干扰信号的捕捉能力很强。 所以，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。 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 输入的电流限制在 1mA 之内。 3）当接长信号传输线时，在 COMS 电路端接匹配电阻。 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 是外界电容上的电压。 5）COMS 的输入电流超过 1mA，就有可能烧坏 COMS。 7，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）： 1）悬空时相当于输入端接高电平。因为这时可以

6、看作是输入端接一个无穷大的 电阻。 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。 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。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止的时候，它的基极电流约等于 0，但是并 不是真

7、正的为 0，经过三极管的集电极的电流也就不是真正的 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 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/驱动器、电平转换器以及满足吸收大负载电流的需要。 9，什么叫做图腾柱，它与开漏电路有什么区别？ 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 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。一般图腾式输出，高电平 400UA，低电平

8、 8MA1.CMOS 是场效应管构成，TTL 为双极晶体管构成 2.COMS 的逻辑电平范围比较大（515V），TTL 只能在 5V 下工作 3.CMOS 的高低电平之间相差比较大、抗干扰性强，TTL 则相差小，抗干扰能力 差 4.CMOS 功耗很小，TTL 功耗较大（15mA/门） 5.CMOS 的工作频率较 TTL 略低，但是高速 CMOS 速度与 TTL 差不多相当。TTL 电平与 CMOS 电平的区别Technology 2008-06-18 15:39 阅读 48 评论 0 字号： 大 中 小 什么是 ttl 电平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

9、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。 TTL 电平信号对于计算机处理器控制的设备内部的数据传输是很理想的， 首先计算机处理器控制的设备内部的数据传输对于电源的要求不高以及热损耗 也较低，另外 TTL 电平信号直接与集成电路连接而不需要价格昂贵的线路驱动 器以及接收器电路；再者，计算机处理器控制的设备内部的数据传输是在高速 下进行的，而 TTL 接口的操作恰能满足这个要求。TTL 型通信大多数情况下， 是采用并行数据传输方式，而并行数据传输对于超过 10 英尺的距离就不适合 了。

10、这是由于可靠性和成本两面的原因。因为在并行接口中存在着偏相和不对 称的问题，这些问题对可靠性均有影响；另外对于并行数据传输，电缆以及连 接器的费用比起串行通信方式来也要高一些。TTL 电路的电平就叫 TTL 电平，CMOS 电路的电平就叫 CMOS 电平TTL 集成电路的全名是晶体管-晶体管逻辑集成电路（Transistor-Transistor Logic),主要有 54/74 系列标准 TTL、高速型 TTL（H-TTL）、低功耗型 TTL（L-TTL）、肖特基型 TTL（S-TTL）、低功耗肖特基型 TTL（LS-TTL） 五个系列。标准 TTL 输入高电平最小 2V，输出高电平最小 2

11、.4V,典型值 3.4V, 输入低电平最大 0.8V，输出低电平最大 0.4V，典型值 0.2V。S-TTL 输入高电 平最小 2V，输出高电平最小类 2.5V，、类 2.7V,典型值 3.4V,输入低电 平最大 0.8V，输出低电平最大 0.5V。LS-TTL 输入高电平最小 2V，输出高电 平最小类 2.5V，、类 2.7V,典型值 3.4V,输入低电平最大类0.7V，、类 0.8V，输出低电平最大类 0.4V，、类 0.5V，典型值 0.25V。TTL 电路的电源 VDD 供电只允许在+5V10%范围内，扇出数为 10 个 以下 TTL 门电路； COMS 集成电路是互补对称金属氧化物半

12、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.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

13、“，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。 TTL 电平信号对于计算机处理器控制的设备内部的数据传输是很理想的，首先 计算机处理器控制的设备内部的数据传输对于电源的要求不高以及热损耗也较 低，另外 TTL 电平信号直接与集成电路连接而不需要价格昂贵的线路驱动器以 及接收器电路；再者，计算机处理器控制的设备内部的数据传输是在高速下进 行的，而 TTL 接口的操作恰能满足这个要求。TTL 型通信大多数情况下，是采 用并行数据传输方式，而并行数据传输对于超过 10 英尺的距离就不适合了。 这是由于可靠性和成本两面的原因。因为在并

14、行接口中存在着偏相和不对称的 问题，这些问题对可靠性均有影响；另外对于并行数据传输，电缆以及连接器 的费用比起串行通信方式来也要高一些。CMOS 电平和 TTL 电平: CMOS 电平 电压范围在 315V，比如 4000 系列当 5V 供电时，输出在 4.6 以上为高电平， 输出在 0.05V 以下为低电平。输入在 3.5V 以上为高电平，输入在 1.5V 以下为 低电平。而对于 TTL 芯片，供电范围在 05V，常见都是 5V，如 74 系列 5V 供电，输出在 2.7V 以上为高电平，输出在 0.5V 以下为低电平，输入在 2V 以 上为高电平，在 0.8V 以下为低电平。因此，CMOS

15、 电路与 TTL 电路就有一个 电平转换的问题，使两者电平域值能匹配TTL 电平与 CMOS 电平的区别(一)TTL 高电平 3.65V，低电平 0V2.4VCMOS 电平 Vcc 可达到 12VCMOS 电路输出高电平约为 0.9Vcc，而输出低电平约为 0.1Vcc。CMOS 电路不使用的输入端不能悬空，会造成逻辑混乱。TTL 电路不使用的输入端悬空为高电平另外，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。用 TTL 电平他们就可以兼容(二)TTL 电平是 5V，CMOS 电平一般是 12V。因为 TTL 电路电源电压是 5V，CMOS

16、 电路电源电压一般是 12V。5V 的电平不能触发 CMOS 电路，12V 的电平会损坏 TTL 电路，因此不能 互相兼容匹配。(三)TTL 电平标准输出 L： 2.4V。输入 L： 2.0VTTL 器件输出低电平要小于 0.8V，高电平要大于 2.4V。输入，低于 1.2V 就认为是 0，高于 2.0 就认为是 1。CMOS 电平：输出 L： 0.9*Vcc。输入 L： 0.7*Vcc.一般单片机、DSP、FPGA 他们之间管教能否直接相连. 一般情况下，同 电压的是可以的，不过最好是要好好查查技术手册上的 VIL,VIH,VOL,VOH 的 值，看是否能够匹配（VOL 要小于 VIL，VOH 要大于 VIH，是指一个连接当中 的）。有些在一般应用中没有问题，但是参数上就是有点不够匹配，在某些情 况下可能就不够稳定，或者不同批次的器件就不能运行。例如：74LS 的器件的输出，接入