TTL和CMOS電平基礎(chǔ)知識(shí)
TTL電平:
?? 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??
它的噪聲容限是0.4V.
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。
電平轉(zhuǎn)換電路:因?yàn)門TL和COMS的高低電平的值不一樣(TTL 5V< = = >COMS 3.3V),所以互相連接時(shí)需要電平的轉(zhuǎn)換:就是用兩個(gè)電阻對(duì)電平分壓,沒(méi)有什么高深的東西。
OC門,即集電極開路門電路,它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(fù)載,所以? 又叫做驅(qū)動(dòng)門電路。
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(shí)間短(5-10ns),但是功耗大。
?? COMS電路的速度慢,傳輸延遲時(shí)間長(zhǎng)(25--50ns),但功耗低。
?? COMS電路本身的功耗與輸入信號(hào)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(dāng)產(chǎn)生鎖定效應(yīng)時(shí),COMS的內(nèi)部電流能達(dá)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(guò)不超過(guò)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(jìn)去。
? (4)、當(dāng)系統(tǒng)由幾個(gè)電源分別供電時(shí),開關(guān)要按下列順序:開啟時(shí),先開啟COMS電路得電源,再開啟輸入信號(hào)和負(fù)載的電源;關(guān)閉時(shí),先關(guān)閉輸入信號(hào)和負(fù)載的電源,再關(guān)閉COMS
電路的電源。
4、COMS電路的使用注意事項(xiàng)
? (1)、COMS電路時(shí)電壓控制器件,它的輸入總抗很大,對(duì)干擾信號(hào)的捕捉能力很強(qiáng)。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(gè)恒定的電平。
? (2)、輸入端接低內(nèi)組的信號(hào)源時(shí),要在輸入端和信號(hào)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(dāng)接長(zhǎng)信號(hào)傳輸線時(shí),在COMS電路端接匹配電阻。
? (4)、當(dāng)輸入端接大電容時(shí),應(yīng)該在輸入端和電容間接保護(hù)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(guò)1mA,就有可能燒壞COMS。
??
5、TTL門電路中輸入端負(fù)載特性(輸入端帶電阻特殊情況的處理):
? 1、懸空時(shí)相當(dāng)于輸入端接高電平。因?yàn)檫@時(shí)可以看作是輸入端接一個(gè)無(wú)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?yàn)橛蒚TL門電路的輸入端負(fù)載特性可知,只有在輸入端接的串聯(lián)電阻小于910歐時(shí),
它輸入來(lái)的低電平信號(hào)才能被門電路識(shí)別出來(lái),串聯(lián)電阻再大的話輸入端就一直呈現(xiàn)高電平。這個(gè)一定要注意。
COMS門電路就不用考慮這些了。
6、TTL電路有集電極開路OC門,MOS管也有和集電極對(duì)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(shí)有漏電流輸出,那就是漏電流,為什么有漏電流呢?那是因?yàn)楫?dāng)三機(jī)管截止的時(shí)候,它的基極電流約等于0,但是并不是真正的為0,經(jīng)過(guò)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(gè)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(shí)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(dòng)器、電平轉(zhuǎn)換器以及滿足吸收大負(fù)載電流的需要。
7、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(méi)有的叫做OC門。因?yàn)門TL就是一個(gè)三級(jí)?? 關(guān),圖騰柱也就是兩個(gè)三級(jí)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