TTL与CMOS电路的区别?

由TTL和CMOS个组成的相似门电路,(如与非门,输入端皆由一条高电平和一条51欧电阻接地,输出结果有何不同?为什么?)

TTL集成电路使用TTL管,也就是PN结。功耗较大,驱动能力强,一般工作电压+5V
CMOS集成电路使用MOS管,功耗小,工作电压范围很大,一般速度也低,但是技术在改进,这已经不是问题。
就TTL与CMOS电平来讲,前者属于双极型数字集成电路,其输入端与输出端均为三极管,因此它的阀值电压是<0.2V为输出低电平;>3.4V为输出高电平。
而CMOS电平就不同了,他的阀值电压比TTL电平大很多。而串口的传输电压都是以COMS电压传输的。
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:
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。
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

参考资料:http://zhidao.baidu.com/question/2162501.html?fr=qrl3

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第1个回答  2019-06-15
TTL集成电路使用TTL管,也就是PN结。功耗较大,驱动能力强,一般工作电压+5V
CMOS集成电路使用MOS管,功耗小,工作电压范围很大,一般速度也低,但是技术在改进,这已经不是问题。
就TTL与CMOS电平来讲,前者属于双极型数字集成电路,其输入端与输出端均为三极管,因此它的阀值电压是<0.2V为输出低电平;>3.4V为输出高电平。
而CMOS电平就不同了,他的阀值电压比TTL电平大很多。而串口的传输电压都是以COMS电压传输的。
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:
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(ttl5v<==>cmos3.3v),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:
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