TTL與COMS電平,特性,比較及注意事項

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：

因為TTL和COMS的高低電平的值不一樣(ttl 5v<==>cmos 3.3v)，所以互相連接時需要電平的轉(zhuǎn)換：就是用兩個電阻對電平分壓.

功耗

TTL門電路的空載功耗與CMOS門的靜態(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(由低到高或由高到低),TTL和CMOS門電路都會產(chǎn)生數(shù)值較大的尖峰電流，引起較大的動態(tài)功耗。

速度

通常以為TTL門的速度高于“CMOS門電路。影響 TTL門電路工作速度的主要因素是電路內(nèi)部管子的開關(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。管子的開關(guān)時間越長，門的工作速度越低。門的速度主要體現(xiàn)在輸出波形相對于輸入波形上有“傳輸延時”tpd。將tpd與空載功耗P的乘積稱為“速度-功耗積”，做為器件性能的一個重要指標(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門的傳輸延時約為幾十納秒。

4.COMS電路的使用注意事項

1)COMS電路時電壓控制器件，它的輸入總抗很大，對干擾信號的捕捉能力很強。所以，不用的管腳不要懸空，要接上拉電阻或者下拉電阻，給它一個恒定的電平。

2)輸入端接低內(nèi)組的信號源時，要在輸入端和信號源之間要串聯(lián)限流電阻，使輸入的電流限制在1mA之內(nèi)。

3)當(dāng)接長信號傳輸線時，在COMS電路端接匹配電阻。

4)當(dāng)輸入端接大電容時，應(yīng)該在輸入端和電容間接保護電阻。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1mA，就有可能燒壞COMS。

5.TTL門電路中輸入端負載特性(輸入端帶電阻特殊情況的處理)：

1)懸空時相當(dāng)于輸入端接高電平。因為這時可以看作是輸入端接一個無窮大的電阻。

2)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。因為由TTL門電路的輸入端負載特性可知，只有在輸入端接的串聯(lián)電阻小于910歐時，

它輸入來的低電平信號才能被門電路識別出來，串聯(lián)電阻再大的話輸入端就一直呈現(xiàn)高電平。這個一定要注意。COMS門電路就不用考慮這些了。

6.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，傳輸延遲時間短(5-10ns)，但是功耗大。

COMS電路的速度慢，傳輸延遲時間長(25-50ns),但功耗低。

COMS電路本身的功耗與輸入信號的脈沖頻率有關(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，COMS的內(nèi)部電流能達到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不超過規(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去。

4)當(dāng)系統(tǒng)由幾個電源分別供電時，開關(guān)要按下列順序：開啟時，先開啟COMS電路得電源，再開啟輸入信號和負載的電源;關(guān)閉時，先關(guān)閉輸入信號和負載的電源，再關(guān)閉COMS電路的電源。

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