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  • 目录1.TTL门电路输入端2.CMOS门电路输入端3.三态输出门电路4.漏极开路输出门电路(OD)5.集电极开路输出门电路(OC)6.CMOS和TTL对比 1.TTL门电路输入端 1.输入悬空=输入高电平 因为这时可以看作是输入端接了一个...
  • CMOS门与TTL门

    万次阅读 多人点赞 2019-07-08 09:52:11
    一、CMOS门电路:以MOS管作为开关器件的门电路是CMOS门电路,其中为P-MOS管和N-MOS管构成互补的结构形式,因此称为互补对称式金属氧化物半导体电路(CMOS电路)。 (1)、CMOS反相器:又称非门,是CMOS电路的基本结构...

    一、CMOS门电路:MOS管作为开关器件的门电路是CMOS门电路,其中为P-MOS管和N-MOS管构成互补的结构形式,因此称为互补对称式金属氧化物半导体电路(CMOS电路)。

    (1)、CMOS反相器:又称非门,是CMOS电路的基本结构形式之一。

    (2)、CMOS与非/或非门:

    (3)、CMOS漏极开路输出门(OD门):OD门需要接上拉电阻到电源,而且能够实现线与结构。OD门的上拉电阻的阻值需要根据驱动OD门的最大灌电流和负载OD门的最大输入电流来进行计算。

    (4)、CMOS传输门:传输门属于双向器件,它的输入端和输出端可以互换使用。

    (5)、CMOS三态输出门:三态门除了高电平低电平两个状态外,还有第三个状态-高阻态


    二、CMOS门的正确使用:

    (1)、输入电路静电防护:虽然CMOS电路的输入端已经设置了保护电路,但是由于保护二极管和限流电阻的静电电压和脉冲功率的承受程度有限,因此对CMOS电路的输入端施加必要的保护措施必不可少。

    CMOS器件在存储、运输、组装和调试过程中,应尽可能避免ESD产生并输入到CMOS器件的管脚中。

    CMOS器件不用的输入端(输入管脚)不应该悬空,应该用上下拉电阻接入指定的电平下。

    (2)、输入电路过流保护:

    输入端接低内阻信号源时,需要串接保护电阻用于限制电流。

    输入端接有大电容时,应该在输入端与大电容之间串接保护电阻用于限制电流。

    输入端接长线传输时,应在输入端串接保护电阻用于限制脉冲电流,主要为了防止振铃的过冲和下冲的大量电流,通过串接保护电阻和钳位保护二极管将额外电流导入参考地平面或参考电源平面,当然振铃现象会引起地弹现象。


    三、TTL门电路:晶体三级管(BJT)作为开关器件的门电路是TTL门电路。

    (1)、TTL反相器:又称非门,是TTL电路的基本结构形式之一。

    (2)、TTL与非/或非门:

    (3)、TTL集电极开路输出门(OC门):OC门需要接上拉电阻到电源,而且能够实现线与结构。OC门的上拉电阻的阻值需要根据驱动OC门的最大灌电流和负载OC门的最大输入电流来进行计算。

    (4)、TTL三态输出门:三态门除了高电平低电平两个状态外,还有第三个状态-高阻态


    四、CMOS门和TTL门分类:


    五、CMOS门与TTL门逻辑电平转换:

    (1)、CMOS电路驱动TTL电路:当逻辑电平保持一致时,大部分CMOS电路可以直接驱动TTL电路。

    (2)、TTL电路驱动CMOS电路:在TTL电路的输出端与电源之间接入上拉电阻到电源。

    (3)、不同逻辑电平电路的匹配:可以采用OD/OC输出,并用上拉电阻接不同电平的电源进行匹配即可;如果不是OD/OC输出的形式,也可以采用双电源电平转换IC实现电平的转换和匹配。


    六、CMOS门与TTL门的异同分析:

    (1)、功耗不同:TTL电路功耗大;CMOS电路功耗低。

    (2)、速度不同:TTL电路速度快,传输延迟大约为5~10ns;CMOS电路速度慢,传输延迟大约为25~50ns。但是高速CMOS电路和TTL电路速度相差无几。

    (3)、原理不同:TTL是电流控制器件,为双极型三极管;CMOS是电压控制器件,为单极型MOS管。

    (4)、电平不同:TTL器件和CMOS器件的输入输出逻辑电平不同,一般不能直接互联。

    (5)、噪声容限不同:TTL器件的噪声容限小;CMOS器件的噪声容限大,抗干扰能力更强。

    (6)、输入特性不同:TTL器件悬空(或者串接大于10K的电阻到GND)相当于高电平;CMOS器件输入阻抗为无穷大,引脚不能悬空,必须用上下拉电阻接到指定电平状态,而且CMOS器件的输入电流较小(1mA),一般需要串接限流电阻来限制输入电流。

     

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  • CMOS门电路一般是由MOS管构成,由于MOS管的栅极和其它各极间有绝缘层相隔,在直流状态下,栅极无电流,所以静态时栅极不取电流,输入电平外接电阻无关。由于MOS管在电路中是一压控元件,基于这一特点,输入端信号...
  • 数电逻辑的一点小知识。TTLCMOS区别有什么?该如何区分? 考试周要到了,撑到7月就又是一条好汉!

    TTL和CMOS的区别

    区别

    相关概念

    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:
      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:

    • TTL电路是电流控制器件,而coms电路是电压控制器件。
    • 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。
    • 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:
      • 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。
      • 芯片的电源输入端加去耦电路,防止VDD端出现瞬间的高压。
      • 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。
      • 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。
    1. COMS电路的使用注意事项

      • 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。
      • 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。
      • 当接长信号传输线时,在COMS电路端接匹配电阻。
      • 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。
      • COMS的输入电流超过1mA,就有可能烧坏COMS。
    2. 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):

    • 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。

    • 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。

    1. 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。

    主要区别

    1. TTL高电平3.6V到5V,低电平0V到2.4V
      CMOS电平Vcc可达到12V
      CMOS电路输出高电平约为0.9Vcc,而输出低电平约为
      0.1Vcc。
      CMOS电路不使用的输入端不能悬空,会造成逻辑混乱。
      TTL电路不使用的输入端悬空为高电平
      另外,CMOS集成电路电源电压可以在较大范围内变化,因而对电源的要求不像TTL集成电路那样严格。
      用TTL电平他们就可以兼容
    2. TTL电平是5V,CMOS电平一般是12V。
      因为TTL电路电源电压是5V,CMOS电路电源电压一般是12V。
      5V的电平不能触发CMOS电路,12V的电平会损坏TTL电路,因此不能互相兼容匹配。
    3. 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。
      CMOS电平:
      输出 L: <0.1Vcc ; H:>0.9Vcc。
      输入 L: <0.3Vcc ; H:>0.7Vcc.
    4. CMOS电路的功耗要比TTL电路低,CMOS电路怕静电

    区分方法

    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,一般在5V~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,一般在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。

    6. TTL电路是电流控制器件,而coms电路是电压控制器件。

    7. 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。

    ttl和cmos的区别有很多,通过上面的七种方法就可以把两者区分开,是非常实用的方法。

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  • 一般情况下人们在安装集成电路装置时,最好是用同一极性的集成电路,即全用CMOS型或者全用CMOS型。这样在前级后级连接时由于是同一极性的集成电路,所以输入、输出... 表1 TTL与CMOS型集成电路输入、输出参数的区别
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  • 由于MOS管在电路中是一压控元件,基于这一特点,输入端信号易受外界干扰,所以在使用CMOS门电路时输入端特别注意不能悬空。在使用时应采用以下方法:  1、与门和非门电路:由于与门电路的逻辑功能是输入...
  • 一、CMOS与TTL电路的区别 1) CMOS是场效应管构成(单极性电路),TTL为双极晶体管构成(双极性电路) 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...

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    一、CMOS与TTL电路的区别

    1) CMOS是场效应管构成(单极性电路),TTL为双极晶体管构成(双极性电路)

    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

    6)CMOS的噪声容限比TTL噪声容限大

    7)通常以为TTL门的速度高于“CMOS门电路。影响 TTL门电路工作速度的主要因素是电路内部管子的开关特性、电路结构及内部的各电阻阻数值。电阻数值越大,工作速度越低。 管子的开关时间越长,门的工作速度越低。门的速度主要体现在输出波形相对于输入波形上有“传输延时”tpd。将tpd与空载功耗P的乘积称为“速度-功耗积”,做为器件性能的一个重要指标,其值越小,表明器件的性能越 好(一般约为几十皮(10-12)焦耳)。与TTL门电路的情况不同,影响CMOS电路工作速度的主要因素在于电路的外部,即负载电容CL。CL是主要影响器件工作速度的原因。由CL所决定的影响CMOS门的传输延时约为几十纳秒。

    8)TTL电路是电流控制器件,而coms电路是电压控制器件。

    二、CMOS使用注意事项

    1)COMS电路是电压控制器件,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。

    三、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就是一个三级管,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

    四、什么是CMOS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。

    五、高低电平的问题

      5V CMOS 中 输入大于3.5V算高电平 输入小于1.5V算低电平;

      5V TTL 中 输入大于2V算高电平 输入小于0.8V算低电平;

      3.3V TTL中输入大于2V算高电平 输入小于0.8V算低电平;

      2.5V CMOS中输入大于1.7V算高电平 输入小于0.7V算低电平。

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  • CMOSTTL电路区别

    千次阅读 2019-11-17 19:31:25
    1、CMOS是场效应管构成(单极性电路),TTL为双极晶体管构成(双极性电路) 2、COMS的逻辑电平范围比较大(5~15V)...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 6、CMOS的噪声容限比TTL噪声容...

    1、CMOS是场效应管构成(单极性电路),TTL为双极晶体管构成(双极性电路)

    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

    6、CMOS的噪声容限比TTL噪声容限大

    7、通常以为TTL门的速度高于“CMOS门电路。影响 TTL门电路工作速度的主要因素是电路内部管子的开关特性、电路结构及内部的各电阻阻数值。电阻数值越大,工作速度越低。

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    扩展资料:

    CMOS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。

    什么是TTL电平,什么是CMOS电平,他们的区别
    (一)TTL高电平3.65V,低电平0V2.4V
    CMOS电平Vcc可达到12V
    CMOS电路输出高电平约为0.9Vcc,而输出低电平约为
    0.1Vcc。
    CMOS电路不使用的输入端不能悬空,会造成逻辑混乱。
    TTL电路不使用的输入端悬空为高电平
    另外,CMOS集成电路电源电压可以在较大范围内变化,因而对电源的要求不像TTL集成电路那样严格。
    用TTL电平他们就可以兼容
    (二)TTL电平是5V,CMOS电平一般是12V。
    因为TTL电路电源电压是5V,CMOS电路电源电压一般是12V。
    5V的电平不能触发CMOS电路,12V的电平会损坏TTL电路,因此不能互相兼容匹配。
    (三)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。

    CMOS电平:
    输出 L: <0.1Vcc ; H:>0.9Vcc。
    输入 L: <0.3Vcc ; H:>0.7Vcc.

    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。

    4、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。

    参考:百度

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    2021-03-21 16:20:44
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空空如也

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ttl门与cmos门的区别