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什么是CMOS和TTL?

王朝干货·作者佚名  2011-11-27
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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 MOS Integrated 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。

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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