2022年2022年各种电平标准

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1、DDR 内存 采用的是支持2.5V 电压的 SSTL2标准而对于比较老一些的SDRAM内存来说它支持的则是3.3 V 的 LVTTL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-Transistor Logic 三极管结构。Vcc：5V；VOH=2.4V；VOL=2V；VIL=2.4V；VOL=2V；VIL=2.0V；VOL=1.7V；VIL=4.4

2、5V；VOL=3.5V；VIL=3.2V；VOL=2.0V；VIL=2V；VOL=1.7V；VIL=1.1V；VOL=0.85V；VIL=1.4V；VOL=1.2V；VIL2.4V,输出低电平=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（ttl 5vcmos 3.3v），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

3、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：1）TTL电路是电流控制器件，而coms 电路是电压控制器件。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 7 页 -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

4、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电路的电源。6，COMS电路的使用注意事项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

5、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。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。3）当接长信号传输线时，在COMS电路端接匹配电阻。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。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）：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。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

6、。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。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 7 页 -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

7、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 1.常用的电平转换方案(1)晶体管+上拉电阻法就是一个双极型三极管或MOSFET，C/D 极接一个上拉电阻

8、到正电源，输入电平很灵活，输出电平大致就是正电源电平。(2)OC/OD 器件+上拉电阻法跟 1)类似。适用于器件输出刚好为OC/OD 的场合。(3)74xHCT系列芯片升压(3.3V 5V)凡是输入与5V TTL 电平兼容的5V CMOS 器件都可以用作3.3V 5V 电平转换。这是由于3.3V CMOS 的电平刚好和5V TTL电平兼容（巧合），而 CMOS 的输出电平总是接近电源电平的。廉价的选择如74xHCT(HCT/AHCT/VHCT/AHCT1G/VHCT1G/.)系列(那个字母T 就表示TTL 兼容)。(4)超限输入降压法(5V3.3V,3.3V1.8V,.)凡是允许输入电平超过电

9、源的逻辑器件，都可以用作降低电平。这里的“超限”是指超过电源，许多较古老的器件都不允许输入电压超过电源，但越来越多的新器件取消了这个限制(改变了输入级保护电路)。例如，74AHC/VHC 系列芯片，其datasheets 明确注明“输入电压范围为05.5V”，如果采用3.3V 供电，就可以实现5V3.3V 电平转换。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 7 页 -(5)专用电平转换芯片最著名的就是164245，不仅可以用作升压/降压，而且允许两边电源不同步。这是最通用的电平转换方案，但是也是很昂贵的(俺前不久买还是￥45/片，虽是零售，也贵的吓人)，因此若非必要，最好用

10、前两个方案。(6)电阻分压法最简单的降低电平的方法。5V 电平，经 1.6k+3.3k 电阻分压，就是3.3V。(7)限流电阻法如果嫌上面的两个电阻太多，有时还可以只串联一个限流电阻。某些芯片虽然原则上不允许输入电平超过电源，但只要串联一个限流电阻，保证输入保护电流不超过极限(如 74HC 系列为20mA)，仍然是安全的。(8)无为而无不为法只要掌握了电平兼容的规律。某些场合，根本就不需要特别的转换。例如，电路中用到了某种5V 逻辑器件，其输入是3.3V 电平，只要在选择器件时选择输入为TTL 兼容的，就不需要任何转换，这相当于隐含适用了方法3)。(9)比较器法算是凑数，有人提出用这个而已，还

11、有什么运放法就太恶搞了。2.电平转换的“五要素”(1)电平兼容解决电平转换问题，最根本的就是要解决逻辑器件接口的电平兼容问题。而电平兼容原则就两条：VOH VIH VOL VN+|VOL-VIL|VN-名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 7 页 -其中，VN+和 VN-表示正负噪声容限。只要掌握这个原则，熟悉各类器件的输入输出特性，可以很自然地找到合理方案，如前面的方案(3)(4)都是正确利用器件输入特性的例子。(2)电源次序多电源系统必须注意的问题。某些器件不允许输入电平超过电源，如果没有电源时就加上输入，很可能损坏芯片。这种场合性能最好的办法可能就是方案(5)16

12、4245。如果速度允许，方案(1)(7)也可以考虑。(3)速度/频率某些转换方式影响工作速度，所以必须注意。像方案(1)(2)(6)(7)，由于电阻的存在，通过电阻给负载电容充电，必然会影响信号跳沿速度。为了提高速度，就必须减小电阻，这又会造成功耗上升。这种场合方案(3)(4)是比较理想的。(4)输出驱动能力如果需要一定的电流驱动能力，方案(1)(2)(6)(7)就都成问题了。这一条跟上一条其实是一致的，因为速度问题的关键就是对负载电容的充电能力。(5)路数某些方案元器件较多，或者布线不方便，路数多了就成问题了。例如总线地址和数据的转换，显然应该用方案(3)(4)，采用总线缓冲器芯片(245,541,16245.)，或者用方案(5)。如果只有一两个信号要转换，弄个 16245 固然罗嗦，就是 74AHC04之类的 SO-14的芯片，也嫌大了，这是可以考虑TI 或 Onsemi 的单/双门逻辑系列，如 74AHC1G04,74AHCT1G04.可以节省板面积、优化布线。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 7 页 -