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TTL和CMOS器件

时间:2014-04-02浏览:767

 TTL和CMOS器件  

 
1. 概述
       TTL电路以双极型晶体管为开关元件,所以又称双极型集成电路。双极型数字集成电路是利用电子和空穴两种不同极性的载流子进行电传导的器件。它具有速度高,驱动能力强等优点,但其功耗较大,集成度相对较低。
      CMOS电路又称场效应集成电路,属于单极型数字集成电路。单极型数字集成电路中只利用一种极性的载流子(电子或空穴)进行电传导。
2.技术参数
TTL 
输出高电平>2.4V输出低电平<0.4v<>
在室温下,一般输出高电平时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。<>
它的噪音容限时0.4V。
TTL电路是电流控制器件
TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。
CMOS
(1)输出高电平VOH与输出低电平VOL。CMOS门电路VOH的理论值为电源电压VDD,VOH(min)=0.9VDD;VOL的理论值为0V,VOL(max)=0.01VDD。所以CMOS门电路的逻辑摆幅(即高低电平之差)较大,接近电源电压VDD值。
(2)阈值电压Vth。从CMOS非门电压传输特性曲线中看出,输出高低电平的过渡区很陡,阈值电压Vth约为VDD/2。
(3)抗干扰容限。CMOS非门的关门电平VOFF为0.45VDD,开门电平VON为0.55VDD。因此,其高、低电平噪声容限均达0.45VDD。其他CMOS门电路的噪声容限一般也大于0.3VDD,电源电压VDD越大,其抗干扰能力越强。
(4)传输延迟与功耗。CMOS电路的功耗很小,一般小于1 mW/门,但传输延迟较大,一般为几十ns/门,且与电源电压有关,电源电压越高,CMOS电路的传输延迟越小,功耗越大。前面提到74HC高速CMOS系列的工作速度己与TTL系列相当。
(5)扇出系数。因CMOS电路有极高的输入阻抗,故其扇出系数很大,一般额定扇出系数可达50。但必须指出的是,扇出系数是指驱动CMOS电路的个数,若就灌电流负载能力和拉电流负载能力而言,CMOS电路远远低于TTL电路。
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