Question

TTL和CMOS电平在使用过程中有什么本质的区别？为什么有的芯片是TTL而有的是CMOS？

Answer 1

(一)TTL高电平3.6~5V，低电平0V~2.4V CMOS电平Vcc可达到12V\x0d\x0a CMOS电路输出高电平约为0.9Vcc，而输出低电平约为0.1Vcc。\x0d\x0a CMOS电路不使用的输入端不能悬空，会造成逻辑混乱。EDA中国门户网站 e q C9f Q\x0d\x0a 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。\x0d\x0a 用TTL电平他们就可以兼容\x0d\x0a\x0d\x0a(二)TTL电平是5V，CMOS电平一般是12V。\x0d\x0a 因为TTL电路电源电压是5V，CMOS电路电源电压一般是12V。\x0d\x0a 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。\x0d\x0a\x0d\x0a(三)TTL电平标准\x0d\x0a输出 L： <0.8V ； H：>2.4V。\x0d\x0a输入 L： <1.2V ； H：>2.0V\x0d\x0aTTL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。\x0d\x0a\x0d\x0aCMOS电平：\x0d\x0a输出 L： <0.1*Vcc ； H：>0.9*Vcc。\x0d\x0a输入 L： <0.3*Vcc ； H：>0.7*Vcc.\x0d\x0a\x0d\x0a 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。\x0d\x0a\x0d\x0a 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。\x0d\x0a\x0d\x0aTTL与CMOS电平使用起来有什么区别?\x0d\x0a\x0d\x0a1. 电平的上限和下限定义不一样，CMOS具有更大的抗噪区域或者称更宽的噪声容限。\x0d\x0a 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。\x0d\x0a\x0d\x0a2。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。\x0d\x0a\x0d\x0a3。需要的电流输入大小也不一样。TTL电路是电流控制器件，而CMOS电路是电压控制器件;一般TTL需要2.5毫安左右，CMOS几乎不需要电流输入。\x0d\x0a\x0d\x0a4。TTL电路的速度快，传输延迟时间短(5-10ns)，但是功耗大。 \x0d\x0a CMOS电路的速度慢，传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。 \x0d\x0a 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。\x0d\x0a\x0d\x0a5。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。