ttl电路和cmos电路的区别和联系

ttl电路和cmos电路的区别~

TTL与CMOS电路的区别
TTL：双极型器件，一般电源电压
5V，速度快（数ns），功耗大（mA级），负载力大，不用端多数不用处理。
CMOS：单级器件，一般电源电压
15V，速度慢（几百ns），功耗低，省电（uA级），负载力小，不用端必须处理。
CMOS
和
TTL
电平的主要区别在于输入转换电平。
CMOS：它的转换电平是电源电压的
1/2，因为
CMOS
的输入时互补的，保证了转换电平是电源电压的
1/2。
TTL：由于它的输入多射击晶体管的结构，决定了转换电平是
2
倍的
PN
结正向压降，大约为
1.4V。TTL
电源只有
5V的，而且输入电流的方向是向外的！
CMOS
电路应用最广，具有输入阻抗高、扇出能力强、电源电压宽、静态功耗低、抗干扰能力强、温度稳定性好等特点，但多数工作速度低于
TTL
电路。
如果是
TTL
驱动
CMOS，要考虑电平的接口。TTL
可直接驱动
74HCT
型的
CMOS，其余必须考虑逻辑电平的转换问题。
如果是
CMOS
驱动
TTL，要考虑驱动电流不能太低。74HC/74HCT
型
CMOS
可直接驱动
74/74LS
型
TTL，除此需要电平转换。
由于
CMOS
的输入阻抗都比较大，一般比较容易捕捉到干扰脉冲，所以
NC
的脚尽量要接个上拉电阻，而且
CMOS
具有电流闩锁效应，容易烧掉
IC，所以输入端的电流尽量不要太大，最好加限流电阻。
CMOS
:H
5V
L
0V,TTL
H:4.3V左右,L
0.4V
;
TTL
双极器件、电源电压5V、速度快数ns、功耗大mA级、负载力大，负载以mA计，不用端多半可不做处理。
CMOS
单级器件、电源电压可到15V、速度慢几百nS，功耗低省电uA级、负载力小以容性负载计，不用端必须处理。
设计便携式和电池供电的设备多用CMOS芯片，对速度要求较高的最好选用TTL中的74SXXX系列。
通常用74HCXXX系列的可兼顾速度和功耗。是一种改进型的CMOS技术。
CMOS
和
TTL
电平的主要区别是输入转换电平.
CMOS
的转换电平是电源电压的
1/2,
从
4000
系列的电源电压最高可达
18V,
到
74HC
的
5V,
以至
3.3V
和将来的
2.5V,
1.8V,
0.8V
等等.
这是因为
CMOS
的输入是互补的,
保证转换电平是电源电压的
1/2.
TTL
由于其输入多射极晶体管的结构所决定,
转换电平是
2
倍的
PN
结正向压降,
大约是
1.4V
左右.
TTL
电源只有
5V
的,
而且输入的电流方向是向外的.

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。
速度
通常以为TTL门的速度高于“CMOS门电路。影响 TTL门电路工作速度的主要因素是电路内部管子的开关特性、电路结构及内部的各电阻阻数值。电阻数值越大，工作速度越低。管子的开关时间越长，门的工作速度越低。门的速度主要体现在输出波形相对于输入波形上有“传输延时”tpd。将tpd与空载功耗P的乘积称为“速度-功耗积”，做为器件性能的一个重要指标，其值越小，表明器件的性能越 好（一般约为几十皮（10-12）焦耳）。与TTL门电路的情况不同，影响CMOS电路工作速度的主要因素在于电路的外部，即负载电容CL。CL是主要影响器件工作速度的原因。由CL所决定的影响CMOS门的传输延时约为几十纳秒。

TTL电路是晶体管-晶体管逻辑电路的英文缩写 （Transister-Transister-Logic ）
，是数字集成电
路的一大门类。它采用双极型工艺制造，具有高速度低功耗和品种多等特点。

CMOS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 MOSIntegrated Circuit）
。
CMOS集成电路的性能特点
微功耗—CMOS电路的单门静态功耗在毫微瓦（nw）数量级。
高噪声容限—CMOS电路的噪声容限一般在
40%电源电压以上。
宽工作电压范围—CMOS电路的电源电压一般为 1.5~18
伏。
高逻辑摆幅—CMOS电路输出高、低电平的幅度达到全电为VDD，逻辑“0”为VSS。
高输入阻抗--CMOS电路的输入阻抗大于
108Ω,一般可达 1010Ω。
高扇出能力--CMOS电路的扇出能力大于 50。
低输入电容--CMOS电路的输入电容一般不大于
5PF。
宽工作温度范围—陶瓷封装的CMOS电路工作温度范围为
- 55 0C ~ 125 0C；塑封的CMOS电路为 – 40 0C ~ 85
0C。

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COMS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）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）
：
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。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。
9，什么叫做图腾柱，它与开漏电路有什么区别？
TTL集成电路中，输出有接上拉三极管的输出叫做图腾柱输出，没有的叫做OC门。因为
TTL就是一个三级关，图腾柱也就是两个三级管推挽相连。所以推挽就是图腾。一般图腾式
输出，高电平
400UA，低电平 8MA

TTL 电平与 CMOS 电平的区别
2007-11-16
14:07
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；
另外对于并行数据传输， 电缆以及连接器的费用比起串行通信方式来也要高一些。

什么是 TTL 电平，什么是 CMOS
电平，他们的区别
(一)TTL 高电平 3.6~5V，低电平 0V~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
(二)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。
(三)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： <0.1*Vcc ； H：>0.9*Vcc。
输入 L： <0.3*Vcc ；
H：>0.7*Vcc.

一般单片机、DSP、FPGA 他们之间管教能否直接相连. 一般情况下，同电压的是可
以的，不过最好是要好好查查技术手册上的 VIL,VIH,VOL,VOH
的值，看是否能够匹配（VOL 要小于 VIL，VOH 要大于
VIH，是指一个连接当中的）。有些在一般应用中没有问题，但是参数上就是有点不够匹配，在某些情况下可能就不够稳定，或者不同批次的器件就不能运行。

例如：74LS
的器件的输出，接入 74HC
的器件。在一般情况下都能好好运行，但是，在参数上却是不匹配的，有些情况下就不能运行。

TTL 与 COMS
电平使用区别

1、电平的上限和下限定义不一样，CMOS 具有更大的抗噪区域。

同是
5 伏供电的话，ttl 一般是 1.7V 和 3.5V 的样子，CMOS 一般2.2V,2.9V
的样子，不准确，仅供参考。

2、电流驱动能力不一样，ttl 一般提供 25
毫安的驱动能力，而CMOS 一般在 10
毫安左右。

3、需要的电流输入大小也不一样，一般 ttl 需要 2.5
毫安左右，CMOs几乎不需要电流输入。

4、很多器件都是兼容 ttl 和 CMOS
的，datasheet
会有说明。如果不考虑

速度和性能，一般器件可以互换。但是需要注意有时候负载效应可能

引起电路工作不正常，因为有些
ttl
电路需要下一级的输入阻抗作为负载才能正常工作。

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
它的噪声容限是
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 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。
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

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大理市19523367369： TTL电路和CMOS电路的区别和联系 - ？
驷纪马洛： TTL电路和CMOS电路的区别和联系如下:1、CMOS是场效应管构成(单极性极晶体管构成(双极性电路).2、COMS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.6、CMOS的噪声容限比TTL噪声容限大.

大理市19523367369： ttl电路和cmos电路的区别 - ？
驷纪马洛： TTL与CMOS电路的区别TTL:双极型器件,一般电源电压 5V,速度快(数ns),功耗大(mA级),负载力大,不用端多数不用处理. CMOS:单级器件,一般电源电压 15V,速度慢(几百ns),功耗低,省电(uA级),负载力小,不用端...

大理市19523367369： TTL和CMOS有啥区别? - ？
驷纪马洛： 区别: 1、高低电平不同. TTL高电平3.6~5V,低电平0V~2.4V,CMOS电平Vcc可达到12V . 3、电路输出电平不同. CMOS电路输出高电平约为0.9Vcc,而输出低电平约为 0.1Vcc. 4、电路不使用的输入端不同. CMOS电路不使用的输入端...

大理市19523367369： CMOS和TTL的区别 - ？
驷纪马洛： CMOS器件的优点是功耗低、工作电压范围较宽、输入阻抗很高、扇出系数很大;TTL器件的优点则是驱动能力稍强,对输入信号电平的幅值要求也比CMOS器件宽松些.

大理市19523367369： CMOS集成电路与TTL集成电路有什么区别? - ？
驷纪马洛： 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.两种电路混用时要注意电平匹配,上拉电阻,驱动能力...

大理市19523367369： cmos与ttl的区别?好像在multisim中有的元件一样. - ？
驷纪马洛： 从电性能上来说,TTL电路工作电压范围较窄,输入阻抗低于CMOS电路,功耗略大,优点是速度较高,驱动能力也较强,综合起来扇出系数稍低; CMOS逻辑电路工作电压范围较宽,速度略低(主要是40系列器件),驱动能力也较强,而且输入阻抗极高,综合起来扇出系数非常大. 在逻辑电平方面,TTL电路对输入电平质量的要求不象CMOS电路那么严格,但是现在很多CMOS电路也可以作成和TTL电路一样的输入规范,如74HCT、74AHCT、74ACT、74VCT、74ABT等系列逻辑器件,综合了TTL和CMOS电路的优点,是设计电路的最佳选择.

大理市19523367369： ttl门电路和cmos门电路有什么区别 - ？
驷纪马洛： TTL是由晶体管构成的逻辑电路,这里所谓的TTL信号是一个电平标准.由于器件的电压不同,TTL电路和CMOS电路定义的高低电平电压以及电流不一样. 所谓的需要加TTL信号就是可以以TTL标准的高或低电平信号来触发它.

大理市19523367369： TTL元件和CMOS元件的区别是什么? - ？
驷纪马洛： 1.电平的上限和下限定义不一样,CMOS具有更大的抗噪区域. 同是5伏供电的话,ttl一般是1.7V和3.5V的样子,CMOS一般是 2.2V,2.9V的样子,不准确,仅供参考. 2.电流驱动能力不一样,ttl一般提供25毫安的驱动能力,而 CMOS一般在10毫安左右. 3.需要的电流输入大小也不一样,一般ttl需要2.5毫安左右,CMOS 几乎不需要电流输入. 3.很多器件都是兼容ttl和CMOS的,datasheet会有说明.如果不考虑 速度和性能,一般器件可以互换.但是需要注意有时候负载效应可能 引起电路工作不正常,因为有些ttl电路需要下一级的输入阻抗作为 负载才能正常工作

大理市19523367369： TTL电平与CMOS电平的区别？
驷纪马洛： 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

大理市19523367369： CMOS电平的TTL电路与CMOS电路比较 - ？
驷纪马洛： 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.