ttl與cmos的區(qū)別,ttl與cmos的優(yōu)缺點-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2023-12-22
TTL電平信號在電路設(shè)計中被利用的最多是因為通常數(shù)據(jù)表示采用二進制規(guī)定，+5V等價于邏輯"1"，0V等價于邏輯"0"，這被稱做TTL(晶體管-晶體管邏輯電平)信號系統(tǒng)，這是計算機處理器控制的設(shè)備內(nèi)部各部分之間通信的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。
TTL集成電路的全名是晶體管-晶體管邏輯集成電路(Transistor-Transistor Logic)，主要有54/74系列標(biāo)準(zhǔn)TTL、高速型TTL(H-TTL)、低功耗型TTL(L-TTL)、肖特基型TTL(S-TTL)、低功耗肖特基型TTL(LS-TTL)五個系列。
標(biāo)準(zhǔn)TTL：輸入高電平最小2V，輸出高電平最小2.4V,典型值3.4V,輸入低電平最大0.8V，輸出低電平最大0.4V，典型值0.2V。
肖特基型TTL(S-TTL)：輸入高電平最小2V，輸出高電平最小Ⅰ類2.5V，Ⅱ、Ⅲ類2.7V，典型值3.4V，輸入低電平最大0.8V，輸出低電平最大0.5V。
低功耗肖特基型TTL(LS-TTL)：輸入高電平最小2V，輸出高電平最小Ⅰ類2.5V，Ⅱ、Ⅲ類2.7V，典型值3.4V，輸入低電平最大Ⅰ類0.7V，Ⅱ、Ⅲ類0.8V，輸出低電平最大Ⅰ類0.4V，Ⅱ、Ⅲ類0.5V，典型值0.25V。
TTL優(yōu)點：速度快
TTL缺點：無法大規(guī)模集成，因為三極管的靜態(tài)電流損耗很大，且TTL輸入只是雙極晶體管的基極，需要一些電流來打開它。輸入電流的大小取決于內(nèi)部電路，最高可達(dá)1.6mA。當(dāng)許多TTL輸入連接到一個TTL輸出時，這就成了一個問題，這通常只是一個上拉電阻或一個相當(dāng)差的驅(qū)動高側(cè)晶體管。
COMS集成電路是互補對稱金屬氧化物半導(dǎo)體(Compiementary symmetry metal oxide semicoductor)集成電路的英文縮寫，電路的許多基本邏輯單元都是用增強型PMOS晶體管和增強型NMOS管按照互補對稱形式連接的，靜態(tài)功耗很小。
COMS電路的供電電壓VDD范圍比較廣在+5--+15V均能正常工作，電壓波動允許±10，當(dāng)輸出電壓高于VDD-0.5V時為邏輯1，輸出電壓低于VSS+0.5V(VSS為數(shù)字地)為邏輯0。
CMOS優(yōu)點：靜態(tài)電流幾乎為0，損耗小，靜態(tài)功耗接近為0，可在芯片里大規(guī)模集成。CMOS晶體管是場效應(yīng)的，換句話說，柵極處存在的電場足以影響半導(dǎo)體通道進入導(dǎo)通。理論上，除了柵極的小漏電流外，不產(chǎn)生電流，漏電流通常在皮安培或納安培量級。
CMOS缺點：由于CMOS芯片有一定的輸入電容，因此上身時間有限，速度相對TTL較慢為了確保在高頻下上升時間快，CMOS需要一個大電流，在MHz或GHz頻率下可以達(dá)到幾安培的數(shù)量級。這個電流只有在輸入必須改變狀態(tài)時才被消耗，不像TTL，偏置電流必須與信號一起存在。
1、CMOS是場效應(yīng)管構(gòu)成，TTL為雙極晶體管構(gòu)成。
2、COMS的邏輯電平范圍比較大，一般在5V～15V，TTL只能在5V下工作。
3、CMOS的高低電平之間相差比較大、抗干擾性強，TTL則相差小，抗干擾能力差 。
4、CMOS功耗很小，TTL功耗較大，一般在1～5mA/門。
5、CMOS的工作頻率較TTL略低，但是高速CMOS速度與TTL差不多相當(dāng)。
6、TTL電路是電流控制器件，而coms電路是電壓控制器件。
7、TTL電路的速度快，傳輸延遲時間短(5-10ns)，但是功耗大。COMS電路的速度慢，傳輸延遲時間長(25-50ns),但功耗低。COMS電路本身的功耗與輸入信號的脈沖頻率有關(guān)，頻率越高，芯片集越熱，這是正常現(xiàn)象。
CMOS和TTL的共同之處
CMOS和TTL都不能讓輸入端口懸空。
因為端口懸空會導(dǎo)致意想不到的后果，比如受到噪聲干擾，增加功耗。
對于CMOS的輸入端，應(yīng)該按照邏輯需求將他們要么和VCC連接，要么和GND連接。
對于TTL的輸入端，應(yīng)該將他們和VCC連接，或者通過一個下拉電阻實現(xiàn)低電平。不能直接將TTL輸入端和GND直接連接，因為這樣會導(dǎo)致過電流，損壞器件。
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