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TTL和COMS电平匹配以及电平转换的方法


TTL 和 COMS 电平匹配以及电平转换的方法 1 2009-07-15 14:17 TTL 和 COMS 电平匹配以及电平转换的方法 一.TTL TTL 集成电路的主要型式为晶体管-晶体管逻辑门 (transistor-transistor logic gate),TTL 大部分都采用 5V 电源。 1.输出高电平 Uoh 和输出低电平 Uol Uoh≥2.4V,Uol≤0.4V 2.输入高电平和输入低电平 Uih≥2.0V,Uil≤0.8V 二.CMOS CMOS 电路是电压控制器件,输入电阻极大,对于干扰信号十分敏感 输入电阻极大, 输入电阻极大 对于干扰信号十分敏感, 因此不用的输入端不应开路,接到地或者电源上。CMOS 电路的优点是噪声容限 较宽,静态功耗很小。 1.输出高电平 Uoh 和输出低电平 Uol Uoh≈VCC,Uol≈GND 2.输入高电平 Uoh 和输入低电平 Uol Uih≥0.7VCC,Uil≤0.2VCC (VCC 为电源电压,GND 为地)

从上面可以看出: 在 同样 5V 电源电压情况下,COMS 电路可以直接驱动 TTL,因为 CMOS 的输出高电平大于 2.0V,输出低电平小于 0.8V;而 TTL 电路则不能直接驱动 CMOS 电路, 的输出高电平为大于 2.4V, TTL 如果落在 2.4V~3.5V 之间, CMOS 则 电路就不能检测到高电平,低电平小于 0.4V 满足要求,所 以在 TTL 电路驱动 COMS 电路时需要加上拉电阻 上拉电阻。如果出现不同电压电源的情况,也可以通过上面 上拉电阻 的方法进行判断。 如果电路中出现 3.3V 的 COMS 电路去驱动 5V CMOS 电路的情况, 3.3V 如 单片机去驱动 74HC,这种情况有以下几种方法解决,最简单的就是直接将 74HC 换成 74HCT(74 系列的输入输出在下面有介绍)的芯片,因为 3.3V CMOS 可以 因为 电路;或者加电压转换芯片;还有就是把单片机的 I/O 口设 直接驱动 5V 的 TTL 电路 为开漏,然后加上拉电阻到 5V,这种情况下得根据实际情况调整电阻的大小, 以保证信号的上升沿时间。

三.74 系列简介 74 系列可以说是我们平时接触的最多的芯片,74 系列中分为很多种,而我 们平时用得最多的应该是以下几种:74LS,74HC,74HCT 这三种,这三种系列 在电平方面的区别如下: 输入电平 74LS 74HC 74HCT TTL 电平 COMS 电平 TTL 电平 输出电平 TTL 电平 COMS 电平 COMS 电平

TTL 和 CMOS 电平 1、TTL 电平(什么是 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,没有什么高深的 东西。 4、OC 门,即集电极开路门电路,OD 门,即漏极开路门电路,必须外界上拉电 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, 电流一直在增大。这种效应就是锁定效应 锁定效应。当产生锁定效应时,COMS 的内部电 锁定效应

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 路得电 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。



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