电平标准分类Word格式.docx

1、 Vt Vil Vol。6：Ioh：逻辑门输出为高电平时的负载电流（为拉电流）。7：Iol：逻辑门输出为低电平时的负载电流（为灌电流）。8：Iih：逻辑门输入为高电平时的电流（为灌电流）。9：Iil：逻辑门输入为低电平时的电流（为拉电流）。门电路输出极在集成单元内不接负载电阻而直接引出作为输出端，这种形式的门称为开路门。开路的TTL、CMOS、ECL门分别称为集电极开路（OC）、漏极开路（OD）、发射极开路（OE），使用时应审查是否接上拉电阻（OC、OD门）或下拉电阻（OE门），以及电阻阻值是否合适。对于集电极开路（OC）门，其上拉电阻阻值RL应满足下面条件：（1）： RL （VCCVol）/

2、（Iolm*Iil） 其中n：线与的开路门数；m：被驱动的输入端数。：常用的逻辑电平逻辑电平：有TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL；RS232、RS422、LVDS等。其中TTL和CMOS的逻辑电平按典型电压可分为四类：5V系列（5V TTL和5V CMOS）、3.3V系列，2.5V系列和1.8V系列。5V TTL和5V CMOS逻辑电平是通用的逻辑电平。3.3V及以下的逻辑电平被称为低电压逻辑电平，常用的为LVTTL电平。低电压的逻辑电平还有2.5V和1.8V两种。ECL/PECL和LVDS是差分输入输出。RS-422/485和RS-232是串口的接口标准，RS-422/

3、485是差分输入输出，RS-232是单端输入输出。一个有关于电压的标准 相对于内存而言 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

4、；VIL=0.8V。因为2.4V与5V之间还有很大空闲，对改善噪声容限并没什么好处，又会白白增大系统功耗，还会影响速度。所以后来就把一部分“砍”掉了。也就是后面的LVTTL。LVTTL又分3.3V、2.5V以及更低电压的LVTTL（Low Voltage TTL）。3.3V LVTTL： Vcc：3.3V；=0.4V；2.5V LVTTL：2.5V；=2.0V；=0.2V；=1.7V；=0.7V。更低的LVTTL不常用就先不讲了。多用在处理器等高速芯片，使用时查看芯片手册就OK了。TTL使用注意：TTL电平一般过冲都会比较严重，可能在始端串22欧或33欧电阻； TTL电平输入脚悬空时是内部认为

5、是高电平。要下拉的话应用1k以下电阻下拉。TTL输出不能驱动CMOS输入。CMOS：Complementary Metal Oxide Semiconductor PMOS+NMOS。=4.45V；=3.5V；=1.5V。相对TTL有了更大的噪声容限，输入阻抗远大于TTL输入阻抗。对应3.3V LVTTL，出现了LVCMOS，可以与3.3V的LVTTL直接相互驱动。3.3V LVCMOS：=3.2V；=0.1V；（VIH是指高电平的电压值， VIL是指第一个输入电压信号） 2.5V LVCMOS：CMOS使用注意：CMOS结构内部寄生有可控硅结构，当输入或输入管脚高于VCC一定值（比如一些芯片

6、是0.7V）时，电流足够大的话，可能引起闩锁效应，导致芯片的烧毁。ECL：Emitter Coupled Logic 发射极耦合逻辑电路（差分结构） Vcc=0V；Vee：-5.2V；VOH=-0.88V；VOL=-1.72V；VIH=-1.24V；VIL=-1.36V。速度快，驱动能力强，噪声小，很容易达到几百M的应用。但是功耗大，需要负电源。为简化电源，出现了PECL（ECL结构，改用正电压供电）和LVPECL。PECL：Pseudo/Positive ECL Vcc=5V；VOH=4.12V；VOL=3.28V；VIH=3.78V；VIL=3.64V LVPELC：Low Voltage

7、 PECL Vcc=3.3V；VOH=2.42V；VOL=1.58V；VIH=2.06V；VIL=1.94V ECL、PECL、LVPECL使用注意：不同电平不能直接驱动。中间可用交流耦合、电阻网络或专用芯片进行转换。以上三种均为射随输出结构，必须有电阻拉到一个直流偏置电压。（如多用于时钟的LVPECL：直流匹配时用130欧上拉，同时用82欧下拉；交流匹配时用82欧上拉，同时用130欧下拉。但两种方式工作后直流电平都在1.95V左右。） 前面的电平标准摆幅都比较大，为降低电磁辐射，同时提高开关速度又推出LVDS电平标准。LVDS：Low Voltage Differential Signali

8、ng 差分对输入输出，内部有一个恒流源3.5-4mA，在差分线上改变方向来表示0和1。通过外部的100欧匹配电阻（并在差分线上靠近接收端）转换为350mV的差分电平。LVDS使用注意：可以达到600M以上，PCB要求较高，差分线要求严格等长，差最好不超过10mil（0.25mm）。100欧电阻离接收端距离不能超过500mil，最好控制在300mil以内。下面的电平用的可能不是很多，篇幅关系，只简单做一下介绍。如果感兴趣的话可以联系我。CML：是内部做好匹配的一种电路，不需再进行匹配。三极管结构，也是差分线，速度能达到3G以上。只能点对点传输。GTL：类似CMOS的一种结构，输入为比较器结构，比

9、较器一端接参考电平，另一端接输入信号。1.2V电源供电。Vcc=1.2V；=1.1V；=0.85V；=0.75V PGTL/GTL+：Vcc=1.5V；=1.4V；=0.46V；=1.2V；=0.8V HSTL是主要用于QDR存储器的一种电平标准：一般有V¬CCIO=1.8V和V&CCIO=1.5V。和上面的GTL相似，输入为比较器结构，比较器一端接参考电平（VCCIO/2），另一端接输入信号。对参考电平要求比较高（1%精度）。SSTL主要用于DDR存储器。和HSTL基本相同。V&CCIO=2.5V，输入为比较器结构，比较器一端接参考电平1.25V，另一端接输入信号。HSTL和SSTL

10、大多用在300M以下。RS232和RS485基本和大家比较熟了，只简单提一下：RS232采用12-15V供电，我们电脑后面的串口即为RS232标准。+12V表示0，-12V表示1。可以用MAX3232等专用芯片转换，也可以用两个三极管加一些外围电路进行反相和电压匹配。RS485是一种差分结构，相对RS232有更高的抗干扰能力。传输距离可以达到上千米TTL和CMOS逻辑器件逻辑器件的分类方法有很多，下面以逻辑器件的功能、工艺特点和逻辑电平等方法来进行简单描述。TTL和CMOS器件的功能分类按功能进行划分，逻辑器件可以大概分为以下几类： 门电路和反相器、选择器、译码器、计数器、寄存器、触发器、锁存

11、器、缓冲驱动器、收发器、总线开关、背板驱动器等。门电路和反相器 逻辑门主要有与门74X08、与非门74X00、或门74X32、或非门74X02、异或门74X86、反相器74X04等。选择器 选择器主要有2-1、4-1、8-1选择器74X157、74X153、74X151等。 编/译码器 编/译码器主要有2/4、3/8和4/16译码器74X139、74X138、74X154等。计数器 计数器主要有同步计数器74X161和异步计数器74X393等。寄存器 寄存器主要有串-并移位寄存器74X164和并-串寄存器74X165等。触发器 触发器主要有J-K触发器、带三态的D触发器74X374、不带三态的

12、D触发器74X74、施密特触发器等。锁存器 锁存器主要有D型锁存器74X373、寻址锁存器74X259等。缓冲驱动器 缓冲驱动器主要有带反向的缓冲驱动器74X240和不带反向的缓冲驱动器74X244等。收发器 收发器主要有寄存器收发器74X543、通用收发器74X245、总线收发器等。10：总线开关 总线开关主要包括总线交换和通用总线器件等。11：背板驱动器 背板驱动器主要包括TTL或LVTTL电平与GTL/GTL+（GTLP）或BTL之间的电平转换器件。TTL和CMOS逻辑器件的工艺分类特点按工艺特点进行划分，逻辑器件可以分为Bipolar、CMOS、BiCMOS等工艺，其中包括器件系列有：Bipolar（双极）工艺的器件有： TTL、S、LS、AS、F、ALS。CMOS工艺的器件有： HC、HCT、CD40000、ACL、FCT、LVC、LV、CBT、ALVC、AHC、AHCT、CBTLV、AVC、GTLP。BiCMOS工艺的器件有： BCT、ABT、LVT、ALVT。TTL和CMOS逻辑器件的电平分类特点TTL和CMOS的电平主要有以下几种：5VTTL、5VCMOS（Vih0.7*Vcc，Vil0.3*Vcc