TTL门电路与CMOS门电路各有什么特点,它们

作者&投稿:寿范 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
比较TTL电路和CMOS电路的主要特点~

TTL门电路的空载功耗较CMOS门的静态功耗是较大的;CMOS的噪声容限更大,抗干扰能力更强;TTL的速度高于CMOS;CMOS驱动负载能力更强……



1. TTL逻辑电平即Transistor-Transistor Logic。最小输出高电平VOHmin:2.4V ,输出低电平VOLmax: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VIHmin:2.0V ,最大输入低电平VILmax:0.8V ;它的噪声容限是0.4V。

2. CMOS逻辑电平即Complementary metal-oxide-semiconductor 。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 5vcmos 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。

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:

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。

TTL全称Transistor-Transistor Logic,即BJT-BJT逻辑门电路,是数字电子技术中常用的一种逻辑门电路,应用较早,技术已比较成熟。TTL主要有BJT(Bipolar Junction Transistor 即双极结型晶体管,晶体三极管)和电阻构成,具有速度快的特点。最早的TTL门电路是74系列,后来出现了74H系列,74L系列,74LS,74AS,74ALS等系列。但是由于TTL功耗大等缺点,正逐渐被CMOS电路取代。 TTL门电路有74(商用)和54(军用)两个系列,每个系列又有若干个子系列。 TTL电平信号: TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定,+5V等价于逻辑“1”,0V等价于逻辑“0”,这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统,这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。 TTL电平信号对于计算机处理器控制的设备内部的数据传输是很理想的,首先计算机处理器控制的设备内部的数据传输对于电源的要求不高以及热损耗也较低,另外TTL电平信号直接与集成电路连接而不需要价格昂贵的线路驱动器以及接收器电路;再者,计算机处理器控制的设备内部的数据传输是在高速下进行的,而TTL接口的操作恰能满足这个要求。TTL型通信大多数情况下,是采用并行数据传输方式,而并行数据传输对于超过10英尺的距离就不适合了。这是由于可靠性和成本两面的原因。因为在并行接口中存在着偏相和不对称的问题,这些问题对可靠性均有影响。 TTL输出高电平>2.4V,输出低电平=2.0V,输入低电平<=0.8V,噪声容限是0.4V。 TTL电路是电流控制器件,TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。

CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor),互补金属氧化物半导体,电压控制的一种放大器件。是组成CMOS数字集成电路的基本单元。
CMOS集成电路介绍
自1958年美国德克萨斯仪器公司(TI)发明集成电路(IC)后,随着硅平面技术的发展,二十世纪六十年代先后发明了双极型和MOS型两种重要的集成电路,它标志着由电子管和晶体管制造电子整机的时代发生了量和质的飞跃。 MOS是:金属-氧化物-半导体(Metal-Oxide-Semiconductor)结构的晶体管简称MOS晶体管,有P型MOS管和N型MOS管之分。由MOS管构成的集成电路称为MOS集成电路,而由PMOS管和NMOS管共同构成的互补型MOS集成电路即为 CMOS-IC( Complementary MOS Integrated Circuit)。 目前数字集成电路按导电类型可分为双极型集成电路(主要为TTL)和单极型集成电路(CMOS、NMOS、PMOS等)。CMOS电路的单门静态功耗在毫微瓦(nw)数量级。 CMOS发展比TTL晚,但是以其较高的优越性在很多场合逐渐取代了TTL。 以下比较两者性能,大家就知道其原因了。 1.CMOS是场效应管构成,TTL为双极晶体管构成 2.CMOS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。 集成电路中详细信息: 1,TTL电平: 输出高电平>2.4V,输出低电平=2.0V,输入低电平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。 4,驱动门电路 OC门,即集电极开路门电路,OD门,即漏极开路门电路,必须外接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CMOS电路比较: 1)TTL电路是电流控制器件,而CMOS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。 CMOS电路的速度慢,传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。 CMOS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)CMOS电路的锁定效应: CMOS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,CMOS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CMOS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CMOS电路的电源。 6,CMOS电路的使用注意事项 1)CMOS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CMOS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)CMOS的输入电流超过1mA,就有可能烧坏CMOS。 7,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): 1)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。 2)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。CMOS门电路就不用考虑这些了。 8,TTL和CMOS电路的输出处理 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。

特点得细究很多东西,就是相关器件性能问题.TTL门是由晶体三极管和一些电阻组成,而CMOS门是MOS门的一种,由P型和N型沟道两种绝缘栅场效应管(有些有电阻)组成.所以,TTL门输出内阻较低(一般只有几欧到几十欧),电压摆幅较小,静态功耗相对较大(1~22mW),抗干扰能力较弱;CMOS门输出内阻很大,电压摆幅较大(3~20V),静态功耗很小抗干扰能力较强.等等.它们多余的输入端处理大致相同,或门、或非门及与或非门可接低电平或,具体措施是通过小于500欧(CMOS接任意大小的电阻)的电阻接地或直接接地.与门和与非门接高电平,具体措施是通过电阻(约几千欧)接Ucc或Udd,TTL 门还可以通过大于2千欧的电阻接地.大致就这样,在有需要和允许的情况下还可以和有用端并联连接.

ttl电路和cmos电路的区别和联系
答: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...

TTL电路与COMS电路有什么不同,各有什么特点?
答:TTL主要有BJT(Bipolar Junction Transistor 即双极结型晶体管,晶体三极管)和电阻构成,具有速度快的特点。最早的TTL门电路是74系列,后来出现了74H系列,74L系列,74LS,74AS,74ALS等系列。但是由于TTL功耗大等缺点,正逐渐被CMOS电路取代。 TTL门电路有74(商用)和54(军用)两个系列,每个系列又...

TTl与CMOS的区别和它们的优缺点及其性能
答:2,CMOS电平:1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...

TTL和CMOS电平在使用过程中有什么本质的区别?为什么有的芯片是TTL而有...
答:\x0d\x0a 用TTL电平他们就可以兼容\x0d\x0a\x0d\x0a(二)TTL电平是5V,CMOS电平一般是12V。\x0d\x0a 因为TTL电路电源电压是5V,CMOS电路电源电压一般是12V。\x0d\x0a 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。\x0d\x0a\x0d\x0a(三)...

数字电路如何判断TTL门电路和CMOS门电路的输出逻辑状态?
答:CMOS的工作频率较TTL略低,但是高速CMOS速度与TTL差不多相当。 功耗TTL门电路的空载功耗与CMOS门的静态功耗相比,是较大的,约为数十毫瓦(mw)而后者仅约为几十纳(10-9)瓦;在输出电位发生跳变时(由低到高或由高到低),TTL和CMOS门电路都会产生数值较大的尖峰电流,引起较大的动态功耗。

TTL电平与CMOS电平的区别
答:TTL与CMOS相比,电平不同,需要有转换电路才能连接。区别是TTL电流大,速度快,功耗大,CMOS电流小,速度稍慢,功耗小,对称性好,在CMOS里也没有悬空表示高电平的说法,而是不定态,在应用中输入信号要避免悬空 参考资料:脑袋进水了

TTL和CMOS集成门电路的逻辑功能分析方法
答:【相关知识】:TTL与非门和复合TTL逻辑门、CMOS反相器、传输门以及复合CMOS逻辑门。【解题方法】:解题方法和步骤:      ①首先将电路划分为若干个基本功能结构模块。      ②从输入到输出依次写出每个电路模块输出与输入的...

TTL和CMOS的输出端逻辑状态的区别?
答:2,CMOS电平:1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。4,OC门,即集电极开路门电路,OD门,即...

数字电子技术CMOS和TTL门到底有什么区别啊
答:CMOS是Complementary Metal Oxide Semiconductor(互补金属氧化物半导体)的缩写。它是指制造大规模集成电路芯片用的一种技术或用这种技术制造出来的芯片。说简单点,就是在芯片中构造场效应管,其基本结构就是绝缘栅场效应管的配对组合;TTL电路是晶体管-晶体管逻辑电路的英文缩写(Transister-Transister-Logic ...