TTL電平與RS232電平的區別

2021-02-13 電子工程專輯

工作中遇到一個關於電平選擇的問題,居然給忘記RS232電平的定義了,當時無法反應上來,回來之後查找資料才了解兩者之間的區別,視乎兩年多的時間,之前非常熟悉的一些常識也開始淡忘,這個可不是一個好的現象.:-),還是把關於三種常見的電平的區別copy到這裡.做加深記憶的效果之用..

什麼是TTL電平、CMOS電平、RS232電平？它們有什麼區別呢？一般說來，CMOS電平比TTL電平有著更高的噪聲容限。

（一）、TTL電平標準

輸出 L： <0.8V ； H：>2.4V。
輸入 L： <1.2V ； H：>2.0V

TTL器件輸出低電平要小於0.8V，高電平要大於2.4V。輸入，低於1.2V就認為是0，高於2.0就認為是1。於是TTL電平的輸入低電平的噪聲容限就只有(0.8-0)/2=0.4V，高電平的噪聲容限為(5-2.4)/2=1.3V。

（二）、CMOS電平標準

輸出 L： <0.1*Vcc ； H：>0.9*Vcc。
輸入 L： <0.3*Vcc ； H：>0.7*Vcc.

由於CMOS電源採用12V，則輸入低於3.6V為低電平，噪聲容限為1.8V，高於3.5V為高電平，噪聲容限高為1.8V。比TTL有更高的噪聲容限。

（三）、RS232標準
邏輯1的電平為-3～-15V，邏輯0的電平為+3～+15V，注意電平的定義反相了一次。

TTL與CMOS電平使用起來有什麼區別

1.電平的上限和下限定義不一樣，CMOS具有更大的抗噪區域。 同是5伏供電的話，ttl一般是1.7V和3.5V的樣子，CMOS一般是2.2V,2.9V的樣子，不準確，僅供參考。

2.電流驅動能力不一樣，ttl一般提供25毫安的驅動能力，而CMOS一般在10毫安左右。

3.需要的電流輸入大小也不一樣，一般ttl需要2.5毫安左右，CMOS幾乎不需要電流輸入。

4.很多器件都是兼容TTL和CMOS的，datasheet會有說明。如果不考慮速度和性能，一般器件可以互換。但是需要注意有時候負載效應可能引起電路工作不正常，因為有些ttl電路需要下一級的輸入阻抗作為負載才能正常工作。

1.TTL電路和CMOS電路的邏輯電平

VOH: 邏輯電平 1 的輸出電壓
VOL: 邏輯電平 0 的輸出電壓
VIH: 邏輯電平 1 的輸入電壓
VIH: 邏輯電平 0 的輸入電壓

TTL電路臨界值：

VOHmin = 2.4V VOLmax = 0.4V
VIHmin = 2.0V VILmax = 0.8V

CMOS電路臨界值（電源電壓為＋5V）

VOHmin = 4.99V VOLmax = 0.01V
VIHmin = 3.5V VILmax = 1.5V

2.TTL和CMOS的邏輯電平轉換

CMOS電平能驅動TTL電平

TTL電平不能驅動CMOS電平，需加上拉電阻。

3.常用邏輯晶片特點

74LS系列：TTL 輸入: TTL 輸出: TTL

74HC系列：CMOS 輸入: CMOS 輸出: CMOS

74HCT系列：CMOS 輸入: TTL 輸出: CMOS

CD4000系列：CMOS 輸入: CMOS 輸出: CMOS

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