TTL電平與COMS電平的基礎(chǔ)知識(shí)與對(duì)比詳細(xì)資料概述

1.CMOS電平：

‘1’邏輯電平電壓接近于電源電壓，‘0’邏輯電平接近于0V。噪聲容限很大

2.TTL電平：

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《=0.8V，噪聲容限是0.4V。

3.電平轉(zhuǎn)換電路：

因?yàn)門(mén)TL和COMS的高低電平的值不一樣（ttl 5v《＝＝》cmos 3.3v），所以互相連接時(shí)需要電平的轉(zhuǎn)換：就是用兩個(gè)電阻對(duì)電平分壓。

功耗

TTL門(mén)電路的空載功耗與CMOS門(mén)的靜態(tài)功耗相比，是較大的，約為數(shù)十毫瓦（mw）而后者僅約為幾十納（10-9）瓦；在輸出電位發(fā)生跳變時(shí)（由低到高或由高到低），TTL和CMOS門(mén)電路都會(huì)產(chǎn)生數(shù)值較大的尖峰電流，引起較大的動(dòng)態(tài)功耗。

速度

通常以為T(mén)TL門(mén)的速度高于“CMOS門(mén)電路。影響 TTL門(mén)電路工作速度的主要因素是電路內(nèi)部管子的開(kāi)關(guān)特性、電路結(jié)構(gòu)及內(nèi)部的各電阻阻數(shù)值。電阻數(shù)值越大，工作速度越低。管子的開(kāi)關(guān)時(shí)間越長(zhǎng)，門(mén)的工作速度越低。門(mén)的速度主要體現(xiàn)在輸出波形相對(duì)于輸入波形上有“傳輸延時(shí)”tpd。將tpd與空載功耗P的乘積稱(chēng)為“速度-功耗積”，做為器件性能的一個(gè)重要指標(biāo)，其值越小，表明器件的性能越 好（一般約為幾十皮（10-12）焦耳）。與TTL門(mén)電路的情況不同，影響CMOS電路工作速度的主要因素在于電路的外部，即負(fù)載電容CL。CL是主要影響器件工作速度的原因。由CL所決定的影響CMOS門(mén)的傳輸延時(shí)約為幾十納秒。

5.COMS電路的使用注意事項(xiàng)

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。

2）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)。

3）當(dāng)接長(zhǎng)信號(hào)傳輸線時(shí)，在COMS電路端接匹配電阻。

4）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。

5）COMS的輸入電流超過(guò)1mA，就有可能燒壞COMS。

6.TTL門(mén)電路中輸入端負(fù)載特性（輸入端帶電阻特殊情況的處理）：

1）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(wú)窮大的電阻。

2）在門(mén)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(mén)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(lái)的低電平信號(hào)才能被門(mén)電路識(shí)別出來(lái)，串聯(lián)電阻再大的話輸入端就一直呈現(xiàn)高電平。這個(gè)一定要注意。COMS門(mén)電路就不用考慮這些了。

7.TTL和COMS電路比較：

1）TTL電路是電流控制器件，而coms電路是電壓控制器件。

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(zhǎng)（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?，F(xiàn)象。

3）COMS電路的鎖定效應(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。

防御措施：

1）在輸入端和輸出端加鉗位電路，使輸入和輸出不超過(guò)不超過(guò)規(guī)定電壓。

2）芯片的電源輸入端加去耦電路，防止VDD端出現(xiàn)瞬間的高壓。

3）在VDD和外電源之間加線流電阻，即使有大的電流也不讓它進(jìn)去。

4）當(dāng)系統(tǒng)由幾個(gè)電源分別供電時(shí)，開(kāi)關(guān)要按下列順序：開(kāi)啟時(shí)，先開(kāi)啟COMS電路得電源，再開(kāi)啟輸入信號(hào)和負(fù)載的電源；關(guān)閉時(shí)，先關(guān)閉輸入信號(hào)和負(fù)載的電源，再關(guān)閉COMS電路的電源。