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TTL与CMOS的区别

高工
2014-06-12 10:37:42    评分

TTL——Transistor-Transistor Logic
HTTL——High-speed TTL
LTTL——Low-power TTL
STTL——Schottky TTL
LSTTL——Low-power Schottky TTL
ASTTL——Advanced Schottky TTL
ALSTTL——Advanced Low-power Schottky TTL
FAST(F)——Fairchild Advanced schottky TTL
CMOS——Complementary metal-oxide-semiconductor
HC/HCT——High-speed CMOS Logic(HCT与TTL电平兼容)
AC/ACT——Advanced CMOS Logic(ACT与TTL电平兼容)(亦称ACL)
AHC/AHCT——Advanced High-speed CMOS Logic(AHCT与TTL电平兼容)
FCT——FACT扩展系列,与TTL电平兼容
FACT——Fairchild Advanced CMOS Technology
1,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。哈哈

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coms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。当产生锁定效应时,COMS的内部电流能达到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和外电源之间加线流电阻,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电路得电
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。

6,COMS电路的使用注意事项
1)COMS电路时电压控制器件,它的输入总抗很大,对干扰信号的捕捉能力很强。所以
,不用的管脚不要悬空,要接上拉电阻或者下拉电阻,给它一个恒定的电平。
2)输入端接低内组的信号源时,要在输入端和信号源之间要串联限流电阻,使输入的
电流限制在1mA之内。
3)当接长信号传输线时,在COMS电路端接匹配电阻。
4)当输入端接大电容时,应该在输入端和电容间接保护电阻。电阻值为R=V0/1mA.V0是
外界电容上的电压。
5)COMS的输入电流超过1mA,就有可能烧坏COMS。

7,TTL门电路中输入端负载特性(输入端带电阻特殊情况的处理):
1)悬空时相当于输入端接高电平。因为这时可以看作是输入端接一个无穷大的电阻。

2)在门电路输入端串联10K电阻后再输入低电平,输入端出呈现的是高电平而不是低电
平。因为由TTL门电路的输入端负载特性可知,只有在输入端接的串联电阻小于910欧时,

它输入来的低电平信号才能被门电路识别出来,串联电阻再大的话输入端就一直呈现高电
平。这个一定要注意。COMS门电路就不用考虑这些了。

8,TTL电路有集电极开路OC门,MOS管也有和集电极对应的漏极开路的OD门,它的输出就叫
做开漏输出。
OC门在截止时有漏电流输出,那就是漏电流,为什么有漏电流呢?那是因为当三机管截
止的时候,它的基极电流约等于0,但是并不是真正的为0,经过三极管的集电极的电流也
就不是真正的0,而是约0。而这个就是漏电流。开漏输出:OC门的输出就是开漏输出;OD
门的输出也是开漏输出。它可以吸收很大的电流,但是不能向外输出的电流。所以,为了
能输入和输出电流,它使用的时候要跟电源和上拉电阻一齐用。OD门一般作为输出缓冲/驱
动器、电平转换器以及满足吸收大负载电流的需要。
9,什么叫做图腾柱,它与开漏电路有什么区别?
TTL集成电路中,输出有接上拉三极管的输出叫做图腾柱输出,没有的叫做OC门。因为
TTL就是一个三级关,图腾柱也就是两个三级管推挽相连。所以推挽就是图腾。一般图腾式
输出,高电平400UA,低电平8MA

1.CMOS是场效应管构成,TTL为双极晶体管构成
2.COMS的逻辑电平范围比较大(5~15V),TTL只能在5V下工作
3.CMOS的高低电平之间相差比较大、抗干扰性强,TTL则相差小,抗干扰能力差
4.CMOS功耗很小,TTL功耗较大(1~5mA/门)
5.CMOS的工作频率较TTL略低,但是高速CMOS速度与TTL差不多相当。




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