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CMOS电平和TTL电平

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haolyj98|  楼主 | 2010-9-19 20:01 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
好资料大家分享下。电子菜鸟


CMOS电平和TTL电平:CMOS逻辑电平范围比较大,范围在315V,比如4000系列(4011与非门),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。有关逻辑电平的一些概念 :要了解逻辑电平的内容,首先要知道以下几个概念的含义:
输入高电平(Vih):保证逻辑门的输入为高电平时所允许的最小输入高电平,当输入电平高于Vih时,则认为输入电平为高电平。
输入低电平(Vil):保证逻辑门的输入为低电平时所允许的最大输入低电平,当输入电平低于Vil时,则认为输入电平为低电平。
输出高电平(Voh):保证逻辑门的输出为高电平时的输出电平的最小值,逻辑门的输出为高电平时的电平值都必须大于此Voh
输出低电平(Vol):保证逻辑门的输出为低电平时的输出电平的最大值,逻辑门的输出为低电平时的电平值都必须小于此Vol
阀值电平(Vt):数字电路芯片都存在一个阈值电平,就是电路刚刚勉强能翻转动作时的电平。它是一个界于VilVih之间的电压值,对于CMOS电路的阈值电平,基本上是二分之一的电源电压值,但要保证稳定的输   出,则必须要求输入高电平> Vih,输入低电平<Vil,而如果输入电平在阈值上下,也就是VilVih这个区域,电路的输出会处于不稳定状态。 对于一般的逻辑电平,以上参数的关系如下:Voh > Vih > Vt > Vil > Vol
Ioh:逻辑门输出为高电平时的负载电流(为拉电流)。(拉和灌是站在外围电路的角度上考虑的)
Iol:逻辑门输出为低电平时的负载电流(为灌电流)。
Iih:逻辑门输入为高电平时的电流(为灌电流)。
Iil:逻辑门输入为低电平时的电流(为拉电流)。
门电路输出极在集成单元内不接负载电阻而直接引出作为输出端,这种形式的门称为开路门。开路的TTLCMOSECL门分别称为集电极开路(OC)、漏极开路(OD)、发射极开路(OE),使用时应审查是否接上拉电阻(OCOD门)或下拉电阻(OE门),以及电阻阻值是否合适。对于集电极开路(OC)门,其上拉电阻阻值RL应满足下面条件:
(1)RL < VCCVoh/n*Iohm*Iih
(2)RL > VCCVol/Iolm*Iil      其中n:线与的开路门数;m:被驱动的输入端数。

常用的逻辑电平有TTLCMOSLVTTLECLPECLGTLRS232RS422LVDS等。其中TTLCMOS的逻辑电平按典型电压可分为四类:5V系列(5V TTL5V CMOS)、3.3V系列,2.5V系列和1.8V系列。
5V TTL5V CMOS逻辑电平是通用的逻辑电平。
3.3V及以下的逻辑电平被称为低电压逻辑电平,常用的为LVTTL电平。
低电压的逻辑电平还有2.5V1.8V两种。
ECL/PECLLVDS是差分输入输出。
RS-422/485RS-232是串口的接口标准,RS-422/485是差分输入输出,RS-232是单端输入输出。
++++++++++++++++++++++++++++
OC门,又称集电极开路(漏极开路)与非门门电路,Open CollectorOpen Drain)。为什么引入OC门?实际使用中,有时需要两个或两个以上与非门的输出端连接在同一条导线上,将这些与非门上的数据(状态电平)用同一条导线输送出去。因此,需要一种新的与非门电路--OC门来实现线与逻辑OC门主要用于3个方面:
实现与或非逻辑,用做电平转换,用做驱动器。由于OC门电路的输出管的集电极悬空,使用时需外接一个上拉电阻Rp到电源VCCOC门使用上拉电阻以输出高电平,此外为了加大输出引脚的驱动能力,上拉电阻阻值的选择原则,从降低功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;从确保足够的驱动电流考虑应当足够小。
线与逻辑,即两个输出端(包括两个以上)直接互连就可以实现“AND”的逻辑功能。在总线传输等实际应用中需要多个门的输出端并联连接使用,而一般TTL门输出端并不能直接并接使用,否则这些门的输出管之间由于低阻抗形成很大的短路电流(灌电流),而烧坏器件。在硬件上,可用OC门或三态门(ST门)来实现。 OC门实现线与,应同时在输出端口应加一个上拉电阻。
三态门(ST门)主要用在应用于多个门输出共享数据总线,为避免多个门输出同时占用数据总线,这些门的使能信号(EN)中只允许有一个为有效电平(如高电平),由于三态门的输出是推拉式的低阻输出,且不需接上拉(负载)电阻,所以开关速度比OC门快,常用三态门作为输出缓冲器。

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沙发
batsong| | 2010-9-19 22:07 | 只看该作者
不错,学习一下

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板凳
zhanghaikuan| | 2010-9-21 21:15 | 只看该作者
学习学,不错

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地板
haizhibian| | 2010-9-21 23:33 | 只看该作者
1# haolyj98 \

谢谢  这个以前就很迷糊  谢谢

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5
李冬发| | 2010-9-22 09:05 | 只看该作者
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。
---------------
这句话应该换成:当5V供电时,输出高电平在4.6以上,低电平在0.05V以下;输入在3.5V以上为高电平,1.5V以下为低电平。

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6
haolyj98|  楼主 | 2010-9-22 20:52 | 只看该作者
恩,语法有点小错误。谢谢指正

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7
pineapple2009| | 2010-9-22 21:27 | 只看该作者
学习

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8
xiucai| | 2010-9-22 23:09 | 只看该作者
向楼主致敬!

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9
风见准人| | 2011-9-9 10:28 | 只看该作者
写得不错。OC门,集电极开路(漏极开路)与前面说的有矛盾。集电极开路与漏极开路一样吗?

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李晓倩 2013-3-20 23:52 回复TA
星际传奇3 http://www.zzoo.cc/kehuanpian/36251/ 僵尸世界大战 http://www.zzoo.cc/kongbupian/7585/ 
10
lyjian| | 2011-9-9 12:25 | 只看该作者
集电极开路与漏极开路一样吗?
********************
电路结构是一样的,只不过是集电极开路是对普通三极管而言,漏极开路是对MOS管而言。
没必要深究这两个字眼有什么不同,知道什么意思就行了。

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11
lockheed| | 2011-11-15 14:06 | 只看该作者
哟西!

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12
hotpower| | 2011-11-15 14:12 | 只看该作者
楼上是鬼子兵?

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13
dengm| | 2011-11-15 16:29 | 只看该作者
当5V供电时, CMOS 输入在2.5V以上为高电平,2.5V以下为低电平

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14
linty8433| | 2011-11-15 19:10 | 只看该作者
路过

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yuandm1| | 2011-11-15 21:08 | 只看该作者
学习

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16
小凡的挚爱| | 2013-9-3 20:21 | 只看该作者
学习了什么叫阀值电平!不错

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17
outstanding| | 2013-9-4 00:49 | 只看该作者
看过

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18
woaiwojiazhi| | 2013-12-14 15:20 | 只看该作者

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19
联众菜鸟| | 2013-12-15 18:50 | 只看该作者
好东西

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