数字电平标准

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1、数字电平标准现在常用的电平标准有TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232、RS485等,还有一些速度比较高的LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL等。下面简单介绍一下各自的供电电源、电平标准以及使用注意事项。TTL：Transistor-TransistorLogic三极管结构<>Vcc：5V；V0H>=2.4V；V0L<=0.5V；VIII>=2V；VIL〈=0.8V。因为2.4V与5V之间还有很大空闲，对改善噪声容限并没什么好处，又会白白增大系统功耗，还会影响速度。所以后来就把一部分“砍”掉了。也就是后面的LVTTLoL

2、VTTL又分3.3V、2.5V以及更低电压的LVTTL（LowVoltageTTL）。3.3VLVTTL：Vcc：3.3V;V0H>=2.4V；V0L<=0.4V；VIH>=2V；VIL<=0.8V。2.5VLVTTL：Vcc：2.5V;V0H>=2.OV；V0L<=0.2V；VIII>=1.7V；VIL〈=0.7V。更低的1WTTL不常用就先不讲了。多用在处理器等高速芯片，使用吋查看芯片手册就0K了。TTL使用注意：TTL电平一般过冲都会比较严重，可能在始端串22欧或33欧电阻；TTL电平输入脚悬空时是内部认为是高电平。要下拉的话应用Ik以下电阻下拉。TTL输出不能驱动CMOS输入。

3、CMOS：ComplementaryMetalOxideSemiconductorPMOS+NMOSoVcc:5V;V0H>=4.45V；VOL<=0.5V；VIH>=3.5V；VIL<=1.5V。相对TTL有了更大的噪声容限，输入阻抗远大于TTL输入阻抗。对应3.3VLVTTL,出现了LVCMOS,可以与3.3V的LVTTL直接相互驱动。3.3VLVCMOS：Vcc：3.3V;VOH>=3.2V；V0L<=0.IV；VIH>=2.OV；VIL<=0.7V。2.5VLVCMOS：Vcc：2.5V;V0H>=2V；VOL<=O.IV；VIII>=1.7V；VIL〈=O.7V。CMOS使用

4、注意：CMOS结构内部寄生有可控硅结构，当输入或输入管脚高于VCC一定值（比如一些芯片是0.7V）时，电流足够大的话，可能引起闩锁效应，导致芯片的烧毁。ECL：EmitterCoupledLogic发射极稱合逻辑电路（差分结构）Vcc=OV；Vee：-5.2V;VOH=-0.88V；V0I=-1.72V；VTH=-1.24V；VTL=-1.36VO速度快，驱动能力强，噪声小，很容易达到几百M的应用。但是功耗大，需要负电源。为简化电源，出现了PECL(PositiveECL结构，改用正电压供电)和LVPECL。什么是ECL?ECL电路是射极禍合逻辑(EmitterCoupleLogic)

5、集成电路的尙称与TTL电路不同，ECL电路的最大特点是其基木门电路工作在非饱和状态所以,ECL电路的最人优点是具冇相当高的速度这种电路的平均延迟时间可达几个毫微秒甚至亚毫微秒数量级这使得ECL集成电路在高速和超高速数字系统屮充当无以匹敌的角色。Figure47.One-LevelGatefOR-OR/SymbolDifferentialSwitchEmitterFollowers电路结构及工作原理电路结构及工作原理与其它数字集成电路一样，ECL集成电路的逻辑功能也可以归结为基木门电路的工作过程。ECL集成电路的基木门为一差分管对，女式形路电其。图中第T部分为基本门电路，完成“或/或非

6、”功能；第II部分为射级跟随器，完成输出及隔离功能;第III部分为基准源电路具有温度补偿功能。ECL集成电路的特点o在正常工作状态下，ECL电路中的晶体管是工作于线性区或截止区的。因此，ECL集成电路被称为非饱和型逻.oECL电路的逻辑摆幅较小（仅约0.8V，而TTL的逻辑摆幅约为2.0V），当电路从一种状态过渡到另一种状态时，对寄生电容的充放电时间将减少，这也是ECL电路兵有高开关速度的重要原因。但逻辑摆幅小，对抗干扰能力不利。o由于单元门的开关管对是轮流导通的，对整个电路来讲没有“截止”状态，所以单元电路的功耗较大。o从电路的逻辑功能来看，ECL集成电路具有互补的输出，这意味着同时

7、可以获得两种逻辑电平输出，这将大大简化逻辑系统的设计。OECL集成电路的开关管对的发射极具有很大的反馈电阻，又是射极跟随器输出，故这种电路具有很高的输入阻抗和低的输出阻抗。射极跟随器输出同时还具有对逻辑信号的缓冲作用。带有射随输出结构的典型输入输出接口电路，如图2所示。ECL电路的最大特点是其基本门电路工作在非饱和状态，因此ECL又称为非饱和性逻辑。也正因为如此，ECL电路的最大优点是具有相当高的速度。这种电路的平均延迟时间可达几个ns数量级甚