TTL和COMS电平匹配以及电平改换的办法

一．TTL

TTL集成电路的首要型式为晶体管－晶体管逻辑门（transistor-transistor logic gate），TTL大有些都选用5V电源。

1.输出高电平Uoh和输出低电平Uol

Uoh≥2.4V,Uol≤0.4V

2.输入高电陡峭输入低电平

Uih≥2.0V，Uil≤0.8V

二．CMOS

CMOS电路是电压操控器材，输入电阻极大，关于搅扰信号非常活络，因而不用的输入端不该开路，接到地或许电源上。CMOS电路的利益是噪声容限较宽，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）

从上面能够看出:
在 相同5V电源电压状况下，COMS电路能够直接驱动TTL，由于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，TTL的输出高电平为大于2.4V，假定落在2.4V～3.5V之间，则CMOS电路就不能检查到高电平，低电平小于0.4V满意恳求，所 以在TTL电路驱动COMS电路时需求加上拉电阻。假定呈现纷歧样电压电源的状况，也能够经过上面的办法进行差异。

假定电路中呈现3.3V的COMS电路去驱动5V CMOS电路的状况，如3.3V单片机去驱动74HC,这种状况有以下几种办法处理，最简略的即是直接将74HC换成74HCT（74系列的输入输出鄙人面有介绍）的芯片，由于3.3V CMOS 能够直接驱动5V的TTL电路；或许加电压改换芯片；还有即是把单片机的I/O口设为开漏，然后加上拉电阻到5V，这种状况下得根据实习状况调整电阻的巨细，以保证信号的上升沿时刻。

三．74系列简介

74系列能够说是咱们平常触摸的最多的芯片，74系列平分为许多种，而咱们平常用得最多的应当是以下几种：74LS，74HC，74HCT这三种，这三种系列在电平方面的差异如下：

输入电平 输出电平

74LS TTL电平 TTL电平

74HC COMS电平 COMS电平

74HCT TTL电平 COMS电平

TTL和CMOS电平

1、TTL电平(啥是TTL电平)：
输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。在室温下，通常输出高电平是3.5V，输出低电平是0.2V。最小输入高电陡峭低电平：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逻辑电平电压挨近于电源电压，0逻辑电平挨近于0V。并且具有很宽的噪声容限。

3、电平改换电路：
由于TTL和COMS的凹凸电平的值纷歧样（ttl 5v<＝＝>cmos 3.3v），所以彼此联接时需求电平的改换：即是用两个电阻对电平分压，没有啥深邃的东西。

4、OC门，即集电极开路门电路，OD门，即漏极开路门电路，有必要外界上拉电阻和电源才调将开关电平作为凹凸电平用。不然它通常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电路比照：
1）TTL电路是电流操控器材，而CMOS电路是电压操控器材。
2）TTL电路的速度快，传输推延时刻短(5-10ns)，可是功耗大。COMS电路的速度慢，传输推延时刻长(25-50ns),但功耗低。COMS电路自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，这是正常景象。
3）COMS电路的断定效应：
COMS电路由于输入太大的电流，内部的电流急剧增大，除非堵截电源，电流一向在增大。这种效应即是断定效应。当发作断定效应时，COMS的内部电流能抵达40mA以上，很简略焚毁芯片。
防护办法： 1）在输入端和输出端加钳位电路，使输入和输出不逾越不逾越规矩电压。2）芯片的电源输入端加去耦电路，防止VDD端呈现霎时刻的高压。
3）在VDD和外电源之间加限流电阻，即便有大的电流也不让它进入。
4）当体系由几个电源别离供电时，开关要按下列次第：翻开时，先翻开COMS路得电 源，再翻开输入信号和负载的电源；封闭时，先封闭输入信号和负载的电源，再封闭COMS电路的电源。

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