TTL電路和CMOS電路的區(qū)別

在工作中，會(huì)遇到OC門與OD門的稱謂。而感性的認(rèn)識(shí)一般為：OD門是采用MOS管搭建的電路，壓（電壓）控元器件。OC門是采用晶體管搭建的電路，流（電流）控元器件。而OD門的功率損耗一般是小于OC門，為什么？

電平

TTL電平：

輸出電平：高電平Uoh >=2.4v 低電平Uol <= 0.4v

輸入電平：高電平Uih >= 2.0v 低電平 Uil <= 0.8v

CMOS電平：

輸出電平：高電平Uoh ≈ VCC Uol ≈ GND

輸入電平：高電平Uih >= 0.7VCC Uil <= 0.2VCC

備注：VCC是電源電壓，GND是數(shù)字地。

CMOS電路是電壓控制器件，由于是壓控，元器件的輸入電阻較大。由此，元器件對(duì)于干擾信號(hào)比較敏感，因?yàn)檩斎腚娮璐螅蓴_信號(hào)會(huì)全部輸入到元器件中。由此，CMOS電路的輸入端管腳，最好不要開路，給定狀態(tài)，接地或者接到電壓源上。

輸出高低電平：

TTL 輸出電平容限：2.4v -0.4v= 2.0v

CMOS輸出電平容限：VCC （3.3v or 5v）

輸入高低電平：

TTL輸入電平容限：2.0v-0.8v = 1.2v

CMOS輸入電平容限：（0.7-0.2）VCC≈（1.65v 0r 2.5v）

由此可見，CMOS電路的輸入輸出高低電平容限較寬。

壓控與流控

TTL電路是流控電路，是依靠電流起控制作用的。通過控制基極電流來控制晶體管的工作情況（發(fā)射極、集電極電流的工作情況）。

CMOS電路是壓控電路，依靠電壓起控制作用?？刂茤艠O與源極的電壓，控制CMOS工作在關(guān)斷區(qū)還是截止區(qū)。

由于TTL是流控器件，電流起作用，電路的響應(yīng)速度較快，狀態(tài)建立時(shí)間5-10ns；而CMOS電路是壓控器件，狀態(tài)建立時(shí)間25-50ns。

由建立時(shí)間可以知道，TTL電路的電流較大，由此其功耗較大。而元器件功耗與另一因素有關(guān)。開關(guān)頻率，開關(guān)頻率越大，消耗的功率越大，表現(xiàn)為熱。

注意事項(xiàng)

CMOS電路：

CMOS電路輸入端，需要確定默認(rèn)狀態(tài)，不能懸空，因?yàn)檩斎牍苣_對(duì)于干擾信號(hào)的很敏感，一旦懸空，很容易引入干擾。CMOS電路的輸入電流不要超過1mA。不然，容易燒毀元器件。輸入端外界大電容，需要在輸入端與電容間串接保護(hù)電阻，形成濾波電路，避免燒毀元器件。

電阻選取原則R=V/1mA；V：外界電容的電壓。

TTL電路：

TTL電路輸入端懸空相當(dāng)于端接高電平，相當(dāng)于輸入端外界一個(gè)阻值無窮大的電阻。TTL門電路的輸入端串聯(lián)電阻不能過大。如果過大，會(huì)引起控制邏輯混亂，即：控制端是低電平，在三極管的基極被抬高為高電平。

TTL電路在截止?fàn)顟B(tài)下，OC門依然有電流，稱為漏電流。而晶體管在截止?fàn)顟B(tài)下，控制電壓存在，而由于有漏電流，導(dǎo)致在截止?fàn)顟B(tài)下，依然有功率損耗。

審核編輯：湯梓紅