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【電路】 TTL電平、CMOS電平區別

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什麼是TTL電平

+5V 等價於 邏輯“1”;0V等價於邏輯“0”——TTL(電晶體-電晶體邏輯電平)訊號系統,是計算機處理器控制的裝置內部各部分之間通訊的標準技術。
TTL,Transistor-Transistor Logic(電晶體-電晶體邏輯積體電路),主要有:54/74系列TTL、高速型TTL(H-TTL)、低功耗型(L-TTL)、肖特基型TTL(S-TTL)、低功耗型TTL(LS-TTL)五個系列。

標準TTL:
輸入高電平最小為2V,輸出高電平最小2.4V,典型值3.4V;
輸入低電平最大0.8V,輸出低電平最大值0.4V,典型值0.2V.

什麼是CMOS電平

CMOS積體電路,Compiementary symmetry metal oxide semicoductor(互補對稱金氧半導體)積體電路。電路中的基本單元都是用增強型PMOS電晶體和增強型NMOS管按照互補對稱形式連線,靜態功耗很小。
CMOS電路的供電電壓VDD範圍比較廣,在+5V~+15V均能正常工作,電壓波動允許±10,
當輸出電壓高於Vdd - 0.5V時,為邏輯1;
輸出電壓低於Vss - 0.5V時,為邏輯0。

區別

TTL高電平為3.6~5V,低電平為0~2.4V

CMOS高電平為0.9Vcc,低電平為0.1Vcc
CMOS電路不使用的輸入端不能懸空,會造成邏輯混亂。
TTL電路不使用的輸入端懸空為高電平。
另外,CMOS積體電路電源可在較大的範圍變化,因而對電源不會像TTL積體電路那麼嚴格。

TTL電平一般是5V,CMOS電平一般是12V

5V的電壓不能觸發CMOS電路,12V的電平會損壞TTL電路,因此不能相互相容匹配。

TTL電平標準

輸出 L: <0.8V ; H:>2.4V。

輸入 L: <1.2V ; H:>2.0V

TTL器件輸出低電平要小於0.8V,高電平要大於2.4V。輸入,低於1.2V就認為是0,高於2.0就認為是1。

CMOS電平:

輸出 L: <0.1*Vcc ; H:>0.9*Vcc。

輸入 L: <0.3*Vcc ; H:>0.7*Vcc.

一般微控制器、DSP、FPGA他們之間管教能否直接相連. 一般情況下,同電壓的是可以的,不過最好是要好好查查技術手冊上的VIL,VIH,VOL,VOH的值,看是否能夠匹配(VOL要小於VIL,VOH要大於VIH,是指一個連線當中的)。有些在一般應用中沒有問題,但是引數上就是有點不夠匹配,在某些情況下可能就不夠穩定,或者不同批次的器件就不能執行。

例如:74LS的器件的輸出,接入74HC的器件。在一般情況下都能好好執行,但是,在引數上卻是不匹配的,有些情況下就不能執行。

74LS和54系列是TTL電路,74HC是CMOS電路。如果它們的序號相同,則邏輯功能一樣,但電氣效能和動態效能略有不同。如,TTL的邏輯高電平為> 2.7V,CMOS為> 3.6V。如果CMOS電路的前一級為TTL則隱藏著不可靠隱患,反之則沒問題。
出處:http://www.21ic.com/jichuzhishi/analog/questions/2013-05-17/181650.html

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