深入理解TTL 与CMOS 电路 - CSDN博客

一、TTL与CMOS硬件基础. 1.TTL. TTL集成电路的主要型式为晶体管-晶体管逻辑门(Transistor-Transistor Logic gate)，TTL采用5V ... 深入理解TTL与CMOS电路 硬件之家 已于 2022-02-2009:58:14 修改 1894 收藏 38 分类专栏： 硬件之家 文章标签： 单片机 fpga开发 嵌入式硬件 于 2021-03-0313:07:22 首次发布 版权声明：本文为博主原创文章，遵循CC4.0BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。

本文链接：https://blog.csdn.net/chengoes/article/details/114308623 版权 硬件之家 专栏收录该内容 63篇文章 15订阅 订阅专栏 前言：在电路设计中，深入理解TTL与CMOS电路的异同将会帮助我们事半功倍。

来源，硬件之家 一、TTL与CMOS硬件基础 1.TTL TTL集成电路的主要型式为晶体管-晶体管逻辑门(Transistor-TransistorLogicgate)，TTL采用5V电源。

（1）输出高电平Uoh和输出低电平UolUoh≥2.4V,   Uol≤0.4V在室温下，一般输出高电平为3.5V（2）输入高电平Uih和输入低电平UilUih≥2.0V,   Uol≤0.8V（3）噪声容限0.4V噪声容限计算：噪声容限=min{高电平噪声容限，低电平噪声容限}高电平噪声容限=最小输出高电平电压-最小输入高电平电压低电平噪声容限=最大输入低电平电压-最大输出低电平电压 TTL逻辑门电路 2.CMOS CMOS电路是电压控制器件，输入电阻极大，对于干扰信号十分敏感，因此不用的输入端不应开路，应该接到地或者电源上。

CMOS电路的优点是噪声容限较宽，静态功耗很小。

CMOS采用5~15V电源,另外,只有4000系列的CMOS器件可以工作在15V电源下,74HC,74HCT等都只能工作在5V电源下,现在已经有工作在3V和2.5V电源下的CMOS逻辑电路芯片了。

（1）输出高电平Uoh和输出低电平UolUoh≈VCC,       Uol≈GND（2）输入高电平Uih和输入低电平UilUih≥0.7VCC,  Uol≤0.2VCC  (VCC为电源电压，GND为地) cmos电路 从上面可以看出: 在同样5V电源电压情况下，COMS电路可以直接驱动TTL，因为CMOS的输出高电平VCC=5V大于2.0V,输出低电平GND=0V小于0.8V;而TTL电路则不能直接驱动CMOS电路，TTL的输出高电平为大于2.4V，如果落在2.4V～3.5V之间，则CMOS电路就不能检测到高电平，低电平小于0.4V满足要求，所以在TTL电路驱动COMS电路时需要加上拉电阻。

如果出现不同电压电源的情况，也可以通过上面的方法进行判断。

二、TTL和COMS电路比较 1、TTL电路是电流控制器件，而CMOS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电路的使用注意事项 1) COMS电路时电压控制器件，它的输入阻抗很大，对干扰信号的捕捉能力很强。

所以，不用的管脚不要悬空，要接上拉电阻或者下拉电阻，给它一个恒定的电平。

2) 输入端接低内阻的信号源时，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。

4、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。

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。

三、OC门与OD门 1、OC（OpenCollector）门，即集电极开路门电路(OpenCollector)，OD(OpenDrain)门，即漏极开路门电路，必须外界上拉电阻和电源才能将开关电平作为高低电平用。

OC：集电极开路（OpenCollector）OD：漏极输出（OpenDrain）OC门和OD门是相对于两个器件而言的，OC门是对三极管而言，OD门是对场效应管而言。

OC门电路如下所示，Input信号连接至芯片，当input为高电平时，Q1导通，则Q2的基极电压为0，Q2截止，output为VCC2；当input为低电平时，Q1截止，Q2的基级电压为VCC1，Q2导通，output为0。

OC门 OD门 2、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?那是因为当三极管截止的时候，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。

3、开漏输出：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。

4、什么引入OC门?实际使用中,有时需要两个或两个以上与非门的输出端连接在同一条导线上，将这些与非门上的数据(状态电平)用同一条导线输送出去。

因此，需要一种新的与非门电路–OC门来实现“线与逻辑”。

四、有关逻辑电平的一些概念 要了解逻辑电平的内容，首先要知道以下几个概念的含义： 输入高电平(Vih)：保证逻辑门的输入为高电平时所允许的最小输入高电平，当输入电平高于Vih时，则认为输入电平为高电平。

输入低电平(Vil)：保证逻辑门的输入为低电平时所允许的最大输入低电平，当输入电平低于Vil时，则认为输入电平为低电平。

输出高电平(Voh)：保证逻辑门的输出为高电平时的输出电平的最小值，逻辑门的输出为高电平时的电平值都必须大于此Voh。

输出低电平(Vol)：保证逻辑门的输出为低电平时的输出电平的最大值，逻辑门的输出为低电平时的电平值都必须小于此Vol。

阀值电平(Vt)：数字电路芯片都存在一个阈值电平，就是电路刚刚勉强能翻转动作时的电平。

它是一个界于Vil、Vih之间的电压值，对于CMOS电路的阈值电平，基本上是二分之一的电源电压值，但要保证稳定的输出，则必须要求输入高电平>Vih，输入低电平对于一般的逻辑电平，以上参数的关系如下：Voh>Vih>Vt>Vil>Vol 硬件之家，技术向前。

  硬件之家 关注 关注 3 点赞 踩 1 评论 38 收藏 打赏 扫一扫，分享内容 点击复制链接 专栏目录 TTL和CMOS的区别 嵌入式开发小站 02-24 8360 什么是TTL电平，什么是CMOS电平，他们的区别(一)TTL高电平3.6~5V，低电平0V~2.4VCMOS电平Vcc可达到12VCMOS电路输出高电平约为0.9Vcc，而输出低电平约为0.1Vcc。

CMOS电路不使用的输入端不能悬空，会造成逻辑混乱。

TTL电路不使用的输入端悬空为高电平另外，CMOS集成电路电源电压可以在较大范围内变化，因而对电源的要求不像TTL集成电路那样严格。

用 关于CMOS漏电流的一篇论文 03-06 比较详细的说明了四种CMOS漏电流的来源，并列举了多种解决方案，对于初次学习低功耗集成电路设计的研究生特别适合。

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需提高输出功率时，每路可采用3～4只开关管并联使用，整体电路也不变。

TL494在逆变器中的应用方法如下：本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201612/327693.... 数电技术基础大恶补04：CMOS门电路 qq_38502780的博客 09-10 1529 数电技术基础大恶补04：CMOS门电路 1.CMOS反相器结构与原理 如上图，一P一N的增强型MOS管组合成了CMOS反相器。

无论输入是高电平还是低电平，两个MOS管总是一个截至一个导通，即为所谓的互补关系，而CMOS中的C就是互补的意思。

2.CMOS反相器的电压电流传输特性 电压： 电流： 由以上两幅图可知，CMOS管可以输出较高质量的0和1；而在从电流曲线可以看出，在切换高低电平的时候会产生尖峰电流，考虑到这一特点，在使用此类器件时不应长时间工作在BC段，防止功耗过大而损坏。

3.输入噪声容限 入门CMOS门电路 最新发布 借问众神明的博客 03-10 1291 文章目录CMOS定义PMOS与NMOS两种MOS管的定义CMOS反相器用CMOS搭建逻辑门与非门或非门三态门 CMOS定义 在CMOS集成电路中，以金属-氧化物-半导体场效应晶体管作为开关器件。

这种器件简称MOS管。

作为CMOS电路，具有功耗低，抗干扰能力强，使用电压范围较大的优势。

PMOS与NMOS两种MOS管的定义 PMOS即以N型半导体作为衬底，同样NMOS以P型半导体作为衬底，衬底上具有两个高掺杂浓度的P或者N型区，形成了MOS管的源极(S)和漏极(D)。

第三个电极称为栅极(G)，通常以金属铝或者 浅谈CMOS门电路 hungtaowu的博客 05-12 369 浅谈CMOS门电路 这里，来细聊一下CMOS。

不同的CMOS门电路，是因为存在着不同的MOS管，这些不同的MOS管通过组合，形成了不同的CMOS门电路。

那么先聊一聊MOS管。

1.N沟道增强型MOS管。

如下图： 之所以叫他N沟道，由上图可以看到，两个N型半导体假如说是两个水湖，那么如果那他们之间开一个河沟，那么两个水湖的水就可以联通了。

真是情况就很像这个比喻。

实际情况是[公式]为正电压（这个很重要，P型MOS，则是负电压，一会再说P）。

从而使P型衬底的少数载流子（自由电子），在栅极下面形成一个反型 硬件基础之TTL、CMOS区分比较 xuhao0258的博客 06-22 1507 1.概念 TTL—Transistor-TransistorLogic三极管－三极管逻辑 MOS—Metal-OxideSemiconductor金属氧化物半导体晶体管 CMOS—ComplementaryMetal-OxideSemiconductor互补型金属氧化物半导体晶体管 TTL电路的电平就叫TTL电平，CMOS电路的电平就叫CMOS电平 TTL电平与CMOS电平的区别： 2.举例原理图： CMOS TTL 3.CMOS与TTL的区别比较 CMOS是场效应管构成(单极性 COMS电路 我的博客 10-09 694 1.MOS管 源极S(Source)S(Source)S(Source)漏极D(Drain)D(Drain)D(Drain)栅极G(Gate)G(Gate)G(Gate) 工作有三个区：可变电阻区、横流区、夹断区 当UGS>UGS(th)U_{GS}>U_{GS_{(th)}}UGS​>UGS(th)​​才能正常工作，否则将工作在夹断区。

UGSU_{GS}UGS​是由输... 数字电路基础（CMOS电路、低功耗方法） Mr.翟的博客 04-03 6849 文章目录一、CMOS器件1.1.CMOS反相器1.2.CMOS与非门1.3.CMOS或非门1.4CMOS与门和CMOS或门二、CMOS电路参数——功耗 一、CMOS器件 1.1.CMOS反相器 CMOS反相器实现非门功能，由一个PMOS管和一个NMOS管组成,其逻辑电路图如下： 其真值表如下： In PMOS NMOS Out 0 √导通 ×关闭 1 1 ×关闭 √... 数电学习笔记（4）——CMOS电路 sysuAI18yasuo 05-06 1120 为了减小CMOS反相器的传输延时（因为有寄生电容导致输出变化和输入变化之间有延时），需要减小电容和内阻，相应的需要通过提高电源电压和输入信号的高电平来实现 交流噪声的持续时间越小，容限越高；电源电压越高，容限越高； 在的输出电平从一个状态变到另一个状态的时候会产生动态功耗，由两部分组成：电容充放电的功率和内阻在T1T2同时导通的瞬间的功率。

其中电容充放电功率与电源电压、信号频率、... 数字电路基础知识——CMOS门电路(与非门、或非、非门、OD门、传输门、三态门) 热门推荐 用心记录每天的学习，提升自己，虽然有的很基础但真的很重要！ 09-01 8万+ 数字电路基础知识——CMOS门电路(与非门、或非、非门、OD门、传输门、三态门) 一、二极管门电路 二、CMOS门电路 反相器（非门） 常用的逻辑门：或非门、与非门 相同面积的cmos与非门和或非门哪个更快——与非门会更优 OD门（漏极开路的门电路） 传输门 三态门 COMS逻辑门电路 qq_35912930的博客 10-30 936 1.CMOS反相器（非门） 工作原理 电压传输特征 电流传输特征 输入逻辑电平 输出逻辑电平 工作速度 2.与门 3.或门 4.与非门 5.或非门 6.异或门 COMS与TTL电路的区别 07-19 本文主要讲了一下关于COMS与TTL电路的区别，希望对你的学习有所帮助。

COMS模拟电路设计 09-03 COMS模拟电路设计 CMOS门电路详解 Puls的专栏 09-05 2万+ CMOS门电路详解 详谈CMOS管工作原理及特点 Li_989898的博客 09-19 3925 CMOS电路结构   当NMOS管和PMOS管成对出现在电路中，且二者在工作中互补，称为CMOS管。

其电路结构如下：   工作特点：TP和TN总是一管导通而另一管截止，流过TP和TN的静态电流极小（纳安数量级），因而CMOS反相器的静态功耗极小，这是CMOS电路最突出的优点之一。

CMOS工作原理   由于两管栅极工作电压极性相反，故将两管栅极相连作为输入端，如图（a）所示，则两管正好互为负载，处于互补工作状态。

  当输入低电平时，PMOS管导通，NMOS管截止，输出为高电平，如图（b）所示。

  当输 CMOS构成的常见电路 weixin_34194087的博客 11-28 1514 CMOS门电路 以MOS（Metal-OxideSemiconductor）管作为开关元件的门电路称为MOS门电路。

由于MOS型集成门电路具有制造工艺简单、集成度高、功耗小以及抗干扰能力强等优点，因此它在数字集成电路产品中占据相当大的比例。

与TTL门电路相比，MOS门电路的速度较低。

MOS门电路有三种类型：使用P沟道管的PMOS电路、使用N沟道管的NMOS电路和同时使用PMOS和NMOS管的... 对ttl和cmos电路的理解 zhuimeng_ruili的博客 11-15 1839 目录 一、ttl 1、简介 2、电平标准 3、TTL与非门的基本结构 二、cmos简介 1、简介 2、电平 3、CMOS与非门的基本结构 三、区别 一、ttl 1、简介 TTL—Transistor-TransistorLogic三极管－三极管逻辑 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（开关速度快）、驱动能力强等优点，但其功耗较大，集成度相对较低。

根据应用领. TTL和CMOS hemeinvyiqiluoben的专栏 07-05 1万+ TTL和COMS电平匹配以及电平转换的方法 一．TTL TTL集成电路的主要型式为晶体管－晶体管逻辑门（transistor-transistorlogicgate），TTL大部分都采用5V电源。

1.输出高电平Uoh和输出低电平Uol Uoh≥2.4V,Uol≤0.4V 2.输入高电平和输入低电平 Uih≥2.0V，Uil≤0.8V 二．CMOS CMOS电路是电压控制器件， “相关推荐”对你有帮助么？ 非常没帮助 没帮助 一般 有帮助 非常有帮助 提交 ©️2022CSDN 皮肤主题：大白 设计师：CSDN官方博客 返回首页 硬件之家 CSDN认证博客专家 CSDN认证企业博客 码龄5年 暂无认证 125 原创 1万+ 周排名 6252 总排名 55万+ 访问 等级 4824 积分 335 粉丝 347 获赞 77 评论 2195 收藏 私信 关注 热门文章 NMOS和PMOS详解以及电路设计 44384 6G白皮书(附免费下载)《6G总体愿景与潜在关键技术》 25903 0.96寸OLED12864显示屏设计方案（原理图+PCB+BOM表+程序） 25791 IP地址规划方法 25279 可变长度子网掩码（VLSM） 20052 分类专栏 硬件之家 63篇 射频百科 19篇 电路设计 27篇 hi程序 11篇 朝夕随笔 网络技术 20篇 最新评论 Qt安装显示：MSVC2015编译器带有感叹号，及解决办法 qq_41830693: 你好。

我是qt安装libevent有问题 Qt安装显示：MSVC2015编译器带有感叹号，及解决办法 Cappuccino-jay: 对于MSVC无法编译，可能是VisualStudio安装某些组件时没有选上所致的，可以看看我的博客 最全，176个HFSS仿真实例模型文件分享 weixin_42257266: 有没有hfss微带电容、微带电感的仿真啊？ 解决办法|ESP32发热严重和esp32MD5offiledoesnotmatchdatainflash 奔跑的小野猪~~~: 大力出奇迹，，，，，，， “50欧姆”特性阻抗的由来 programmer_ada: 邀请你参加技能树有奖评测征文：https://bbs.csdn.net/topics/606838471?utm_source=AI_activity 您愿意向朋友推荐“博客详情页”吗？ 强烈不推荐 不推荐 一般般 推荐 强烈推荐 提交 最新文章 射频信号中的邻道功率比（ACPR）和占用带宽（OBW）与测量方法 “50欧姆”特性阻抗的由来 HFSS19官方中文教程系列L07 2022年16篇 2021年47篇 2020年35篇 2019年2篇 2018年27篇 目录 目录 分类专栏 硬件之家 63篇 射频百科 19篇 电路设计 27篇 hi程序 11篇 朝夕随笔 网络技术 20篇 目录 打赏作者 硬件之家 你的鼓励将是我创作的最大动力 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20 输入1-500的整数 余额支付 (余额：--) 扫码支付 扫码支付：¥2 获取中 扫码支付 您的余额不足，请更换扫码支付或充值 打赏作者 实付元 使用余额支付 点击重新获取 扫码支付 钱包余额 0 抵扣说明： 1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。

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