一些常用的電平標準

　　現在常用的電平標準有TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232、RS485等，還有一些速度比較高的LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL等。下面簡單介紹一下各自的供電電源、電平標準以及使用注意事項。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/281111.htm

　　TTL：Transistor-Transistor Logic 三極體結構。

　　Vcc：5V;VOH>=2.4V;VOL<=0.5V;VIH>=2V;VIL<=0.8V。

　　因為2.4V與5V之間還有很大空閒，對改善噪聲容限並沒什麼好處，又會白白增大系統功耗，還會影響速度。所以後來就把一部分「砍」掉了。也就是後面的LVTTL。

　　LVTTL又分3.3V、2.5V以及更低電壓的LVTTL(Low Voltage TTL)。

　　3.3V LVTTL：

　　Vcc：3.3V;VOH>=2.4V;VOL<=0.4V;VIH>=2V;VIL<=0.8V。

　　2.5V LVTTL：

　　Vcc：2.5V;VOH>=2.0V;VOL<=0.2V;VIH>=1.7V;VIL<=0.7V。

　　更低的LVTTL不常用就先不講了。多用在處理器等高速晶片，使用時查看晶片手冊就OK了。

　　TTL使用注意：TTL電平一般過衝都會比較嚴重，可能在始端串22歐或33歐電阻;TTL電平輸入腳懸空時是內部認為是高電平。要下拉的話應用1k以下電阻下拉。TTL輸出不能驅動CMOS輸入。

　　CMOS：Complementary Metal Oxide SemiconductorPMOS+NMOS。

　　Vcc：5V;VOH>=4.45V;VOL<=0.5V;VIH>=3.5V;VIL<=1.5V。

　　相對TTL有了更大的噪聲容限，輸入阻抗遠大於TTL輸入阻抗。對應3.3V LVTTL，出現了LVCMOS，可以與3.3V的LVTTL直接相互驅動。

　　3.3V LVCMOS：

　　Vcc：3.3V;VOH>=3.2V;VOL<=0.1V;VIH>=2.0V;VIL<=0.7V。

　　2.5V LVCMOS：

　　Vcc：2.5V;VOH>=2V;VOL<=0.1V;VIH>=1.7V;VIL<=0.7V。

　　CMOS使用注意：CMOS結構內部寄生有可控矽結構，當輸入或輸入管腳高於VCC一定值(比如一些晶片是0.7V)時，電流足夠大的話，可能引起閂鎖效應，導致晶片的燒毀。

　　ECL：Emitter Coupled Logic 發射極耦合邏輯電路(差分結構)

　　Vcc=0V;Vee：-5.2V;VOH=-0.88V;VOL=-1.72V;VIH=-1.24V;VIL=-1.36V。

　　速度快，驅動能力強，噪聲小，很容易達到幾百M的應用。但是功耗大，需要負電源。為簡化電源，出現了PECL(ECL結構，改用正電壓供電)和LVPECL。

　　PECL：Pseudo/Positive ECL

　　Vcc=5V;VOH=4.12V;VOL=3.28V;VIH=3.78V;VIL=3.64V

　　LVPELC：Low Voltage PECL

　　Vcc=3.3V;VOH=2.42V;VOL=1.58V;VIH=2.06V;VIL=1.94V

　　ECL、PECL、LVPECL使用注意：不同電平不能直接驅動。中間可用交流耦合、電阻網絡或專用晶片進行轉換。以上三種均為射隨輸出結構，必須有電阻拉到一個直流偏置電壓。(如多用於時鐘的LVPECL：直流匹配時用130歐上拉，同時用82歐下拉;交流匹配時用82歐上拉，同時用130歐下拉。但兩種方式工作後直流電平都在1.95V左右。)

　　前面的電平標準擺幅都比較大，為降低電磁輻射，同時提高開關速度又推出LVDS電平標準。

　　LVDS：Low Voltage Differential Signaling

　　差分對輸入輸出，內部有一個恆流源3.5-4mA，在差分線上改變方向來表示0和1。通過外部的100歐匹配電阻(並在差分線上靠近接收端)轉換為±350mV的差分電平。

　　LVDS使用注意：可以達到600M以上，PCB要求較高，差分線要求嚴格等長，差最好不超過10mil(0.25mm)。100歐電阻離接收端距離不能超過500mil，最好控制在300mil以內。

　　下面的電平用的可能不是很多，篇幅關係，只簡單做一下介紹。如果感興趣的話可以聯繫我。

　　CML：是內部做好匹配的一種電路，不需再進行匹配。三極體結構，也是差分線，速度能達到3G以上。只能點對點傳輸。

　　GTL：類似CMOS的一種結構，輸入為比較器結構，比較器一端接參考電平，另一端接輸入信號。1.2V電源供電。

　　Vcc=1.2V;VOH>=1.1V;VOL<=0.4V;VIH>=0.85V;VIL<=0.75V

　　PGTL/GTL+：

　　Vcc=1.5V;VOH>=1.4V;VOL<=0.46V;VIH>=1.2V;VIL<=0.8V

　　HSTL是主要用於QDR存儲器的一種電平標準：一般有V¬CCIO=1.8V和V¬¬CCIO=1.5V。和上面的GTL相似，輸入為輸入為比較器結構，比較器一端接參考電平(VCCIO/2)，另一端接輸入信號。對參考電平要求比較高(1%精度)。

　　SSTL主要用於DDR存儲器。和HSTL基本相同。V¬¬CCIO=2.5V，輸入為輸入為比較器結構，比較器一端接參考電平1.25V，另一端接輸入信號。對參考電平要求比較高(1%精度)。

　　HSTL和SSTL大多用在300M以下。

　　RS232和RS485基本和大家比較熟了，只簡單提一下：

　　RS232採用±12-15V供電，我們電腦後面的串口即為RS232標準。+12V表示0，-12V表示1。可以用MAX3232等專用晶片轉換，也可以用兩個三極體加一些外圍電路進行反相和電壓匹配。

　　RS485是一種差分結構，相對RS232有更高的抗幹擾能力。傳輸距離可以達到上千米。