逻辑门_TTL和CMOS的区别

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。

6. 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。

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）：

• 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。

8. 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。