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?yàn)門(mén)TL和COMS的高低電平的值不一樣(ttl 5v<==>cmos 3.3v),所以互相連接時(shí)需要電平的轉(zhuǎn)換:就是用兩個(gè)電阻對(duì)電平分壓.
功耗
TTL門(mén)電路的空載功耗與CMOS門(mén)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(shí)(由低到高或由高到低),TTL和CMOS門(mén)電路都會(huì)產(chǎn)生數(shù)值較大的尖峰電流,引起較大的動(dòng)態(tài)功耗。
速度
通常以為T(mén)TL門(mén)的速度高于“CMOS門(mén)電路。影響 TTL門(mén)電路工作速度的主要因素是電路內(nèi)部管子的開(kāi)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(kāi)關(guān)時(shí)間越長(zhǎng),門(mén)的工作速度越低。門(mén)的速度主要體現(xiàn)在輸出波形相對(duì)于輸入波形上有“傳輸延時(shí)”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(gè)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(mén)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(fù)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(mén)的傳輸延時(shí)約為幾十納秒。
5.COMS電路的使用注意事項(xiàng)
1)COMS電路時(shí)電壓控制器件,它的輸入總抗很大,對(duì)干擾信號(hào)的捕捉能力很強(qiáng)。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(gè)恒定的電平。
2)輸入端接低內(nèi)組的信號(hào)源時(shí),要在輸入端和信號(hào)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(zhǎng)信號(hào)傳輸線時(shí),在COMS電路端接匹配電阻。
4)當(dāng)輸入端接大電容時(shí),應(yīng)該在輸入端和電容間接保護(hù)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(guò)1mA,就有可能燒壞COMS。
6.TTL門(mén)電路中輸入端負(fù)載特性(輸入端帶電阻特殊情況的處理):
1)懸空時(shí)相當(dāng)于輸入端接高電平。因?yàn)檫@時(shí)可以看作是輸入端接一個(gè)無(wú)窮大的電阻。
2)在門(mén)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?yàn)橛蒚TL門(mén)電路的輸入端負(fù)載特性可知,只有在輸入端接的串聯(lián)電阻小于910歐時(shí),
它輸入來(lái)的低電平信號(hào)才能被門(mén)電路識(shí)別出來(lái),串聯(lián)電阻再大的話輸入端就一直呈現(xiàn)高電平。這個(gè)一定要注意。COMS門(mén)電路就不用考慮這些了。
7.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(shí)間短(5-10ns),但是功耗大。
COMS電路的速度慢,傳輸延遲時(shí)間長(zhǎng)(25-50ns),但功耗低。
COMS電路本身的功耗與輸入信號(hào)的脈沖頻率有關(guān),頻率越高,芯片集越熱,這是正常現(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(shí),COMS的內(nèi)部電流能達(dá)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(guò)不超過(guò)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(jìn)去。
4)當(dāng)系統(tǒng)由幾個(gè)電源分別供電時(shí),開(kāi)關(guān)要按下列順序:開(kāi)啟時(shí),先開(kāi)啟COMS電路得電源,再開(kāi)啟輸入信號(hào)和負(fù)載的電源;關(guān)閉時(shí),先關(guān)閉輸入信號(hào)和負(fù)載的電源,再關(guān)閉COMS
電路的電源。