天天热文:TTL电平和CMOS电平的区别


【资料图】

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。
注:
1.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(5~15V),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(1~5mA/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。

举例哪些是TTL?哪些是CMOS?

74系列;74S系列;74LS系列;74AS系列;74ALS系列等属于TTL类型的集成电路

CD系列;74HC系列;74HCT系列;74BCT系列等属于CMOS集成电路


LS、 HC 二者高电平低电平定义不同,HC高电平规定为0.7倍电源电压,低电平规定为0.3倍电源电压。LS规定高电平为2.0V,低电平为0.8V。 带负载特性不同。HC上拉下拉能力相同,LS上拉弱而下拉强。 输入特性不同。HC输入电阻很高,输入开路时电平不定。LS输入内部有上拉,输入开路时为高电平。

74HC是CMOS电路,CMOS电路是MOS电路中的主导产品。MOS电路以绝缘场效应晶体管为开关元件。所以又称单极型集成电路。按其导电沟道的类型,MOS电路可分为PMOST 、NMOS和CMOS电路。CMOS电路沿着4000A--4000B/4500B(统一称为4000B)--74HC--74HCT系列高速发展。 HCT系列还同TTL电平兼容,扩大了应用范围。

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