(转)TTL与CMOS

哞哞 发表于 2008-03-19 22:42:10

第一篇网志。

关于TTL与CMOS的叙述网上有数个版本,详略不一。粗览下来,以下转载的算是比较详尽的。但,美中不足,第一作者不知是忙中出错还是不拘小节,多处存在错别字,影响阅读质量。而那些习惯"Ctrl+C"&"Ctrl+V"的转载者们,完全没有去其糟粕的意思;至于把它当作“收藏”的网友,亦是本着“尊重原文”的宗旨将其贴在博客上。
喜欢咬文嚼字,在“尊重原文”的原则下,花数分钟美化一下这个版本,也是乐事一件。

TTL和CMOS电平

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(TTL 5v<==>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。

4.OC门,即集电极开路门电路;OD门,即漏极开路门电路,必须外接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CMOS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,否则电流一直在增大,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和外电源之间加限流电阻,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电路的电源,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)COMS电路是电压控制器件,它的输入阻抗很大,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)输入端接低内阻的信号源时,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是外接电容上的电压。 
   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?那是因为当三极管截止的时候,它的基极电流约等于0,但是并不是真正的为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就是一个三极管,图腾柱也就是两个三极管推挽相连。所以推挽就是图腾。一般图腾式输出,高电平400UA,低电平8MA。

关键词(Tag): ttl cmos


收藏: QQ书签 del.icio.us 订阅: Google 抓虾

最新评论

发表评论

* 昵称

已经注册过? 请登录

新用户请先注册 以便能显示头像及追踪评论回复

Email
网址
* 评论
表情
 
 

分类小组论坛
杂谈, 娱乐、八卦, 文学、艺术, 体育, 旅游、同城, 象牙塔, 情感, 时尚、生活, 星座, 科技

请注意遵守中华人民共和国法律法规, 如威胁到本站生存, 将依法向有关部门报告, 同时本站的相关记录可能成为对您不利的证据.

相关法律法规
全国人大常委会关于维护互联网安全的决定
中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例
中华人民共和国计算机信息网络国际联网管理暂行规定
计算机信息网络国际联网安全保护管理办法
计算机信息系统国际联网保密管理规定