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TTL 电平、CMOS 电平、OC 门、OD 门基础知识 一．TTL TTL 集成电路的主要型式为晶体管－晶体管逻辑门 （transistor-transistorlogicgate），TTL大部分都采用5V 电源。 1.输出高电平Uoh和输出低电平Uol Uoh≥2.4V,Uol≤0.4V 2.输入高电平和输入低电平 Uih≥2.0V，Uil≤0.8V 二．CMOS CMOS 电路是电压控制器件，输入电阻极大，对于干扰信号十 分敏感，因此不用的输入端不应开路，接到地或者电源上。CMOS 电路的优点是噪声容限较宽，静态功耗很小。 1.输出高电平Uoh和输出低电平Uol Uoh≈VCC，Uol≈GN 2.输入高电平Uoh和输入低电平Uol Uih≥0.7VCC,Uil≤0.2VCC （VCC为电源电压，GN 为地） 从上面可以看出: 在同样5V 电源电压情况下，COMS 电路可以直接驱动TTL，因 为CMOS的输出高电平大于2.0V,输出低电平小于0.8V；而TTL 电 路则不能直接驱动CMOS 电路，TTL 的输出高电平为大于2.4V，如 果落在2.4V～3.5V之间，则CMOS 电路就不能检测到高电平，低电 平小于0.4V满足要求，所以在TTL 电路驱动COMS 电路时需要加 上拉电阻。如果出现不同电压电源的情况，也可以通过上面的方法进 行判断。 如果电路中出现3.3V的COMS电路去驱动5VCMOS电路的情 况，如3.3V单片机去驱动74HC,这种情况有以下几种方法解决，最 简单的就是直接将74HC换成74HCT （74系列的输入输出在下面有 介绍）的芯片，因为3.3VCMOS 可以直接驱动5V的TTL 电路；或 者加电压转换芯片；还有就是把单片机的I/O 口设为开漏，然后加上 拉电阻到5V，这种情况下得根据实际情况调整电阻的大小，以保证 信号的上升沿时间。 74 三． 系列简介 74系列可以说是我们平时接触的最多的芯片，74系列中分为很 多种，而我们平时用得最多的应该是以下几种：74LS，74HC，74HCT 这三种，这三种系列在电平方面的区别如下： 输入电平 输出电平 74LS TTL 电平 TTL 电平 74HC COMS 电平 COMS 电平 74HCT TTL 电平 COMS 电平 TTL和CMOS电平的比较 1、TTL 电平(什么是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＝＝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，O 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。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V 端出现瞬间的高压。 3）在V 和外电源之间加限流电阻，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。 6、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