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TTL电平、CMOS电平、RS232电平的区别

来源:英煌鑫宇科技有限公司  发布时间:2019-01-10   点击量:90

什么是TTL电平、CMOS电平、RS232电平?它们有什么区别呢?一般说来,CMOS电平比TTL电平有着更高的噪声容限。
(一)、TTL电平标准
输出 L: <0.8V ; H:>2.4V。
输入 L: <1.2V ; H:>2.0V
TTL器件输出低电平要小于0.8V,高电平要大于2.4V。输入,低于1.2V就认为是0,高于2.0就认为是1。于是TTL电平的输入低电平的噪声容限就只有(0.8-0)/2=0.4V,高电平的噪声容限为(5-2.4)/2=1.3V。
(二)、CMOS电平标准
输出 L: <0.1*Vcc ; H:>0.9*Vcc。
输入 L: <0.3*Vcc ; H:>0.7*Vcc.
由于CMOS电源采用12V,则输入低于3.6V为低电平,噪声容限为1.8V,高于3.5V为高电平,噪声容限高为1.8V。比TTL有更高的噪声容限。
(三)、RS232标准
逻辑1的电平为-3~-15V,逻辑0的电平为+3~+15V,注意电平的定义反相了一次。
TTL与CMOS电平使用起来有什么区别
1.电平的上限和下限定义不一样,CMOS具有更大的抗噪区域。 同是5伏供电的话,ttl一般是1.7V和3.5V的样子,CMOS一般是2.2V,2.9V的样子,不准确,仅供参考。
2.电流驱动能力不一样,ttl一般提供25毫安的驱动能力,而CMOS一般在10毫安左右。
3.需要的电流输入大小也不一样,一般ttl需要2.5毫安左右,CMOS几乎不需要电流输入。
4.很多器件都是兼容TTL和CMOS的,datasheet会有说明。如果不考虑速度和性能,一般器件可以互换。但是需要注意有时候负载效应可能引起电路工作不正常,因为有些ttl电路需要下一级的输入阻抗作为负载才能正常工作。
1. TTL电路和CMOS电路的逻辑电平
VOH: 逻辑电平 1 的输出电压
VOL: 逻辑电平 0 的输出电压
VIH : 逻辑电平 1 的输入电压
VIH : 逻辑电平 0 的输入电压
TTL电路临界值:
VOHmin = 2.4V VOLmax = 0.4V
VIHmin = 2.0V VILmax = 0.8V
CMOS电路临界值(电源电压为+5V)
VOHmin = 4.99V VOLmax = 0.01V
VIHmin = 3.5V VILmax = 1.5V
2. TTL和CMOS的逻辑电平转换
CMOS电平能驱动TTL电平
TTL电平不能驱动CMOS电平,需加上拉电阻。
3. 常用逻辑芯片特点
74LS系列: TTL输入: TTL 输出: TTL
74HC系列: CMOS 输入: CMOS 输出: CMOS
74HCT系列: CMOS 输入: TTL 输出: CMOS
CD4000系列:CMOS 输入: CMOS 输出: CMOS

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