各种电平知识总结.doc

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1、各种电平知识总结噪声容限(NoiseMargin)是指在前一极输出为最坏的情况下,为保证后一极正常工作,所允许的最大噪声幅度 。 CMOS芯片的噪声容限比TTL通常大,因为VOH是离电源电压较近,并且最小值是离零较近。噪声容限越大说明容许的噪声越大,电路的抗干扰性越好。高电平噪声容限=最小输出高电平电压-最小输入高电平电压=VOH-VIH低电平噪声容限=最大输入低电平电压-最大输出低电平电压=VIL-VOL噪声容限=min{高电平噪声容限,低电平噪声容限}这里主要总结了TTL、CMOS、RS232、RS48

2、5和RS422电平的相关知识:TTL电平:TTL集成电路的全名是晶体管-晶体管逻辑集成电路(Transistor-TransistorLogic),主要有54/74系列标准TTL、高速型TTL(H-TTL)、低功耗型TTL(L-TTL)、肖特基型TTL(S-TTL)、低功耗肖特基型TTL(LS-TTL)五个系列。TTL电路是电流控制器件,TTL电路的速度快,传输延时短,但是功耗较大(1~5mA/门);TTL一般可以提供25mA的驱动能力,而CMOS只能提供10mA左右的驱动能力;TTL电平一般过冲都会比较严

3、重,在电路中可以串22或33欧姆电阻(过冲:在某一时刻本应该为低电平时,由于下降沿不够理想,该时刻仍然是高电平,主要原因是高电平太高,不能及时下降至低电平,串接电阻可以降低电压);TTL电平输入引脚悬空时认为是高电平,悬空相当于接了一个无穷大的电阻;若要下拉应使用1K以下的电阻下拉,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;TTL输出不能驱动CMOS输入,主要是因为TTL的VOH不一定大于

4、CMOS的VIH;CMOS输出可以驱动TTL输入,主要因为CMOS的VOH>2.0V且VOL<0.8V;TTL驱动CMOS时需要加上拉电阻。TTL电平信号直接与集成电路连接,一般是芯片间的传输电平;TTL型的通信大多数情况下是采用的并行数据传输方式,TTL电平通信速率高,通信距离短,芯片间通信;供电电压一般Vcc=5V,VOH>=2.4V;VOL<=0.5V;VIH>=2V;VIL<=0.8V;所以噪声容限为0.3V。由于2.4V与5V之间还有较大差值,对于改善噪声容限没有什么益处,且会增加系统功耗、影响速

5、度,进而催生了LVTTL(LowVoltageTTL),LVTTL又分为Vcc=3.3V和Vcc=2.5V以及更低电压的LVTTL,LVTTL电平并没有改善TTL电平的噪声容限,而是降低了系统的功耗;CMOS电平:CMOS电平,CMOS的电源工作电压是3V-18V,CMOS的电源工作电压范围宽,如果CMOS的电源工作电压是12V,那么这个CMOS的输入输出电平电压要适合12V的输入输出要求。即CMOS的电平,要看你用的电源工作电压是多少,3v-18V都在CMOS的电源工作电压范围内,具体数值由加在CMOS芯

6、片上的电源电压确定。当电源电压是Vcc时,VOH>0.9VCC;VOL<0.1VCC;VIH>0.7VCC;VIL<0.3VCC;相对于TTL电平有了更大的噪声容限。CMOS电平的1逻辑电平电压接近于电源电压,0逻辑电平接近于0V,CMOS器件的输入电流很小(>1mA时会烧坏元件),所以CMOS的功耗很低;CMOS电路的速度慢,电路功耗与输入信号的脉冲频率有关,频率高时功耗也高;CMOS电路是电压控制器件,它的输入总抗很大,对干扰信号的捕捉能力很强,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

7、的电平;对于CMOS结构的电路,当输入高于VCC一定值(一些芯片是0.7V)时,若电流足够大(>1mA),可能会引起闩锁效应烧毁芯片。CMOS电路由于输入太大的电流,内部的电流急剧增大,电流一直在增大,除非切断电源。这种效应就是锁定效应。当产生锁定效应时,CMOS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和外电源之间加限流电阻,即使有大的电流也不让它进去。

8、  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CMOS电路的电源,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CMOS电路的电源。5)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。  RS232电平:RS232是由电子工业协会制定的异步传输标准接口,标准规定的数据传输速率为50、75、100、150、300、6

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