TTL和CMOS電平的特點、使用方式
輸出高電平>2.4V,輸出低電平<0.4v。在室溫下,一般輸出高電平是3.5v,輸出低電平是0.2v。最小輸入高電平和低電平:輸入高電平>=2.0V,輸入低電平<=0.8v,噪聲容限是0.4v。< p="">
特點:
1.CMOS是場效應(yīng)管構(gòu)成,TTL為雙極晶體管構(gòu)成
2.COMS的邏輯電平范圍比較大(5~15V),TTL只能在5V下工作
3.CMOS的高低電平之間相差比較大、抗干擾性強,TTL則相差小,抗干擾能力差
4.CMOS功耗很小,TTL功耗較大(1~5mA/門)
5.CMOS的工作頻率較TTL略低,但是高速CMOS速度與TTL差不多相當。
就TTL與CMOS電平來講,前者屬于雙極型數(shù)字集成電路,其輸入端與輸出端均為三極管,因此它的閥值電壓是<0.2v為輸出低電平;>3.4V為輸出高電平。
2,CMOS電平:
1邏輯電平電壓接近于電源電壓,0邏輯電平接近于0V。而且具有很寬的噪聲容限。
3,電平轉(zhuǎn)換電路:
因為TTL和COMS的高低電平的值不一樣(ttl5v<==>cmos3.3v),所以互相連接時需要電平的轉(zhuǎn)換:就是用兩個電阻對電平分壓,沒有什么高深的東西。
4,OC門,即集電極開路門電路,OD門,即漏極開路門電路,必須外界上拉電阻和電源才能將開關(guān)電平作為高低電平用。否則它一般只作為開關(guān)大電壓和大電流負載,所以又叫做驅(qū)動門電路。
5,TTL和COMS電路比較:
1)TTL電路是電流控制器件,而coms電路是電壓控制器件。
2)TTL電路的速度快,傳輸延遲時間短(5-10ns),但是功耗大。COMS電路的速度慢,傳輸延遲時間長(25-50ns),但功耗低。COMS電路本身的功耗與輸入信號的脈沖頻率有關(guān),頻率越高,芯片集越熱,這是正?,F(xiàn)象。
3)COMS電路的鎖定效應(yīng):
COMS電路由于輸入太大的電流,內(nèi)部的電流急劇增大,除非切斷電源,電流一直在增大。這種效應(yīng)就是鎖定效應(yīng)。當產(chǎn)生鎖定效應(yīng)時,COMS的內(nèi)部電流能達到40mA以上,很容易燒毀芯片。
防御措施:1)在輸入端和輸出端加鉗位電路,使輸入和輸出不超過不超過規(guī)定電壓。
2)芯片的電源輸入端加去耦電路,防止VDD端出現(xiàn)瞬間的高壓。
3)在VDD和外電源之間加線流電阻,即使有大的電流也不讓它進去。
4)當系統(tǒng)由幾個電源分別供電時,開關(guān)要按下列順序:開啟時,先開啟COMS電路得電源,再開啟輸入信號和負載的電源;關(guān)閉時,先關(guān)閉輸入信號和負載的電源,再關(guān)閉COMS電路的電源。
6,COMS電路的使用注意事項
1)COMS電路時電壓控制器件,它的輸入總抗很大,對干擾信號的捕捉能力很強。所以,不用的管腳不要懸空,要接上拉電阻或者下拉電阻,給它一個恒定的電平。
2)輸入端接低內(nèi)組的信號源時,要在輸入端和信號源之間要串聯(lián)限流電阻,使輸入的電流限制在1mA之內(nèi)。
3)當接長信號傳輸線時,在COMS電路端接匹配電阻。
4)當輸入端接大電容時,應(yīng)該在輸入端和電容間接保護電阻。電阻值為R=V0/1mA.V0是外界電容上的電壓。
5)COMS的輸入電流超過1mA,就有可能燒壞COMS。
7,TTL門電路中輸入端負載特性(輸入端帶電阻特殊情況的處理):
1)懸空時相當于輸入端接高電平。因為這時可以看作是輸入端接一個無窮大的電阻。
2)在門電路輸入端串聯(lián)10K電阻后再輸入低電平,輸入端出呈現(xiàn)的是高電平而不是低電平。因為由TTL門電路的輸入端負載特性可知,只有在輸入端接的串聯(lián)電阻小于910歐時,它輸入來的低電平信號才能被門電路識別出來,串聯(lián)電阻再大的話輸入端就一直呈現(xiàn)高電平。這個一定要注意。COMS門電路就不用考慮這些了。
8,TTL電路有集電極開路OC門,MOS管也有和集電極對應(yīng)的漏極開路的OD門,它的輸出就叫做開漏輸出。OC門在截止時有漏電流輸出,那就是漏電流,為什么有漏電流呢?那是因為當三機管截止的時候,它的基極電流約等于0,但是并不是真正的為0,經(jīng)過三極管的集電極的電流也就不是真正的0,而是約0。而這個就是漏電流。開漏輸出:OC門的輸出就是開漏輸出;OD門的輸出也是開漏輸出。它可以吸收很大的電流,但是不能向外輸出的電流。所以,為了能輸入和輸出電流,它使用的時候要跟電源和上拉電阻一齊用。OD門一般作為輸出緩沖/驅(qū)動器、電平轉(zhuǎn)換器以及滿足吸收大負載電流的需要。
9,什么叫做圖騰柱,它與開漏電路有什么區(qū)別?
TTL集成電路中,輸出有接上拉三極管的輸出叫做圖騰柱輸出,沒有的叫做OC門。因為TTL就是一個三級關(guān),圖騰柱也就是兩個三級管推挽相連。所以推挽就是圖騰。一般圖騰式輸出,高電平400uA,低電平8mA。
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