一、TTL和CMOS電平基本性質(zhì)
1 TTL電平
輸出 L:<0.8v ;="" h:="">2.4V。0.8v>
輸入 L:<1.2v ;="" h:="">2.0V。1.2v>
TTL器件輸出低電平要小于0.8V,高電平要大于2.4V。輸入,低于1.2V就認(rèn)為是0,高于2.0就認(rèn)為是1。輸出高電平>2.4V 輸出低電平<0.4v,在室溫下,一般輸出高電平是3.5v 輸出低電平是0.2v。最小輸入高電平和低電平輸入高電平="">=2.0V 輸入低電平<>0.4v,在室溫下,一般輸出高電平是3.5v>
2,CMOS電平
輸出 L:<0.1*vcc; h:="">0.9*Vcc。
輸入 L:<0.3*vcc; h:="">0.7*Vcc。
1邏輯電平電壓接近于電源電壓,0邏輯電平接近于0V。而且具有很寬的噪聲容限。
二、TTL和CMOS器件的種類
1、門電路和反相器:邏輯門主要有與門74X08、與非門74X00、或門74X32、或非門74X02、異或門74X86、反相器74X04等。
2、選擇器:主要有2-1、4-1、8-1選擇器74X157、74X153、74X151等。
3、編/譯碼器:主要有2/4、3/8和4/16譯碼器74X139、74X138、74X154等。
4、計(jì)數(shù)器:主要有同步計(jì)數(shù)器74X161和異步計(jì)數(shù)器74X393等。
5、寄存器:主要有串-并移位寄存器74X164和并-串寄存器74X165等。
6、觸發(fā)器:主要有J-K觸發(fā)器、帶三態(tài)的D觸發(fā)器74X374、不帶三態(tài)的D觸發(fā)器74X74、施密特觸發(fā)器等。
7、鎖存器:主要有D型鎖存器74X373、尋址鎖存器74X259等。
8、緩沖驅(qū)動(dòng)器:主要有帶反向的緩沖驅(qū)動(dòng)器74X240和不帶反向的緩沖驅(qū)動(dòng)器74X244等。
9、收發(fā)器:主要有寄存器收發(fā)器74X543、通用收發(fā)器74X245、總線收發(fā)器等。
10、總線開關(guān):主要包括總線交換和通用總線器件等。
11、背板驅(qū)動(dòng)器:背板驅(qū)動(dòng)器主要包括TTL或LVTTL電平與GTL/GTL+(GTLP)或BTL之間的電平轉(zhuǎn)換器件。
三、TTL和CMOS在性能上的區(qū)別
1、TTL電路是電流控制器件,而COMS電路是電壓控制器件。CMOS是場效應(yīng)管構(gòu)成,TTL為雙極晶體管構(gòu)成。COMS的邏輯電平范圍比較大(5~15V),TTL只能在5V下工作。CMOS的高低電平之間相差比較大、抗干擾性強(qiáng),TTL則相差小,抗干擾能力差。CMOS功耗很小,TTL功耗較大(1~5mA/門)。CMOS的工作頻率較TTL略低,但是高速CMOS速度與TTL差不多相當(dāng)。
2、TTL電路的速度快,傳輸延遲時(shí)間短(5-10ns),但是功耗大。
COMS電路的速度慢,傳輸延遲時(shí)間長(25-50ns),但功耗低。COMS電路本身的功耗與輸入信號(hào)的脈沖頻率有關(guān),頻率越高,芯片集越熱,這是正常現(xiàn)象。
3、COMS電路有鎖定效應(yīng):COMS電路由于輸入太大的電流,內(nèi)部的電流急劇增大,除非切斷電源,電流一直在增大。這種效應(yīng)就是鎖定效應(yīng)。當(dāng)產(chǎn)生鎖定效應(yīng)時(shí),COMS的內(nèi)部電流能達(dá)到40mA以上,很容易燒毀芯片。
4、TTL和CMOS門電路中輸入輸出負(fù)載特性
(1)COMS電路:時(shí)電壓控制器件,它的輸入總抗很大,對(duì)干擾信號(hào)的捕捉能力很強(qiáng)。所以,不用的管腳不要懸空,要接上拉電阻或者下拉電阻,給它一個(gè)恒定的電平。
CMOS輸入端接低內(nèi)組的信號(hào)源時(shí),要在輸入端和信號(hào)源之間要串聯(lián)限流電阻,使輸入的電流限制在1mA之內(nèi)。
當(dāng)接長信號(hào)傳輸線時(shí),在COMS電路端接匹配電阻。
當(dāng)輸入端接大電容時(shí),應(yīng)該在輸入端和電容間接保護(hù)電阻。電阻值為R=V0/1mA.V0是外界電容上的電壓。
COMS的輸入電流超過1mA,就有可能燒壞COMS。
(2)TTL電路:懸空時(shí)相當(dāng)于輸入端接高電平。因?yàn)檫@時(shí)可以看作是輸入端接一個(gè)無窮大的電阻。
在門電路輸入端串聯(lián)10K電阻后再輸入低電平,輸入端出呈現(xiàn)的是高電平而不是低電平。因?yàn)橛蒚TL門電路的輸入端負(fù)載特性可知,只有在輸入端接的串聯(lián)電阻小于910歐時(shí),它輸入來的低電平信號(hào)才能被門電路識(shí)別出來,串聯(lián)電阻再大的話輸入端就一直呈現(xiàn)高電平。COMS門電路就不用考慮這些了。
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