服务热线: 13823761625

方案设计技术分享

联系我们

当前位置:网站首页 >> 方案设计技术分... >> 技术分享

技术分享

实现电平转换的6种方法,你会几种?

发布日期:2023-05-15 点击次数:1038
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,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:
    5.1)TTL电路是电流控制器件,而coms电路是电压控制器件。
    5.2)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。
    5.3)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:
    5.1.1)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。
    5.3.2)芯片的电源输入端加去耦电路,防止VDD端出现瞬间的高压。
    5.3.3)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。
    5.3.4)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
    6.1)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。
    6.2)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。
    6.3)当接长信号传输线时,在COMS电路端接匹配电阻。
    6.4)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。
    6.5)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):
    7.1)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。
    7.2)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
 
10.TTL高电平3.6~5V,低电平0V~2.4VCMOS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
 
11.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。
 
12.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他们之间管脚能否直接相连.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。
 
    12.1.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。
 
    12.2。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。
 
    12.3。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。
 
    12.3。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。
 
13.TTL和COMS电路比较:
 
    13.1、TTL电路是电流控制器件,而coms电路是电压控制器件。
 
    13.2、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。
 
    13.3、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。
 
14.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。
 
15.COMS电路的使用注意事项
  
    (15.1)、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。  
    (15.2)、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。
    (15.3)、当接长信号传输线时,在COMS电路端接匹配电阻。  
    (15.4)、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。
    (15.5)、COMS的输入电流超过1mA,就有可能烧坏COMS。
 
16、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):
 
    16.1、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。
 
  
    16.2、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。
 
17、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。
 
18、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


























免责声明: 本文章转自其它平台,并不代表本站观点及立场。若有侵权或异议,请联系我们删除。谢谢!
    矽源特科技ChipSourceTek