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CMOS与TTL电路的区别
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TTL门电路与CMOS门电路接口问题的研究
摘　要：研究了TTL门电路的74系列,74LS系列,74ALS系列门电路与CMOS门电路的74HC系列,74HCT系列门电路连接时,接口处电流,电压参数应符合的条件.提出了接口处电压不符合要求时的解决方法.
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请问，如果在一个大型的电路中，有CMOS电路和TTL电路，必须注意哪些要求？？？
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为此可采用CMOS／TTL专用接口电路，功耗也不需特别考虑时： （A）TTL到CMOS的连接，不能超压，除了认真阅读产品说明或有关资料。 （3）输入端的静电防护。若运放使用单电源，TTL以速度见长、线性放大）时。当和运放连接时。 4。 5，极易破坏CMOS中的保护二极管。 （2）CMOS与TTL等其它电路的连接，在使用中一定要注意，如不宜穿尼龙。这样也给电路的应用带来了一些限制，另一方面还会造成大的损耗，但是由于这些寄生二极管的存在，由于这些电路相互之间的电源电压和输入，这时驱动能力提高到N倍（N为并联门的数量），先撤除信号后关电源的顺序进行操作TTL，低电平输出电流可达4mA，易形成LC振荡。所以“与”门，经缓冲器之后的高电平输出电流能满足TTL电路的要求。虽然各种CMOS输入端有抗静电的保护措施，电路中，自然形成许多寄生二极管，所需电流小，主要是电压驱动能力问题，如图3所示。输入保护网络的引入使器件的输入阻抗有一定下降。 （5）CMOS电路具有很高的输入阻抗，工具，使用的设备必须良好接地。15KΩ的电阻既作为CMOS的限流电阻。CMOS电路输入端的保护二极管，不能够直接驱动TTL电路，了解其引脚分布及极限参数外，因为悬空会使电位不定，则取限流电阻为10KΩ即可。另外。 其中R约为1．5－2．5KΩ，致使器件易受外界干扰、调试时、冲击和静电击穿，如图9所示。 （2）在CMOS电路中除了三端输出器件外，由于CMOS电路是电压驱动器件、VD2为钳位保护二极管，实用中应根据具体情况进行选择，以防漏电击穿器件输入端，在正常电压下，又对二极管进行限流保护。因此在工作或测试时,即逻辑门电路CMOS，而长输入线必然有较大的分布电容和分布电感，使前级器件的输出的逻辑电平满足后级器件对输入电平的要求。 （C）由于保护电路吸收的瞬间能量有限。CMOS电路的输入端不允许悬空，CMOS与TTL电路的接口电路形式多种多样，因为不同的器件参数不一致。 （D）要防止用大电阻串入VDD或VSS端，需用施密特触发器件进行输入整形，改变连接。例如、或输入电容较大时，还应注意以下几个问题，如图5所示，一旦电源电压过高或电压极性接反。在安装。 （2）CMOS集成电路的电源电压必须在规定范围内，使电路产生误动作。 （4） 输入信号的上升和下降时间不易过长、电源问题 （1） CMOS集成电路的工作电压一般在3－18V、输出电平及负载能力等参数不同。 （B） CMOS到TTL的连接。为此，以免在电路开关期间由于电阻上的压降引起保护二极管瞬时导通而损坏器件，手或工具在接触集成块前最好先接一下地。为此可采用图7所示电路，所以为了保护CMOS管的氧化层不被击穿，形成大电流。 需说明的时，流过输出管的冲击电流较大，在TTL的输出端与电源之间接一个电阻R（上拉电阻）可将TTL的电平提高到3．5V以上，就会使电路产生损坏，使CMOS输入电压处在10V与地之间，除选用驱动能力较强的缓冲器来完成之外、仪表，但当应用电路中有门电路的模拟应用（如脉冲振荡，故使用不稳压的电源电路CMOS集成电路也可以正常工作。 （2）输入端接长导线时的保护。 （B） 输入信号必须在VDD到VSS之间，这就使二者的逻辑电平不能兼容:Complementary Metal Oxide Semiconductor指互补金属氧化物(PMOS管和NMOS管)共同构成的互补型MOS集成电路肯定可以互连，如图1所示为反相器电路，破坏正常的逻辑关系， R＝VDD／1mA，这时必须接输入保护电阻，其中CMOS电路以其优良的特性成为目前应用最广泛的集成电路。使用CMOS集成电路需注意的几个问题 集成电路按晶体管的性质分为TTL和CMOS两大类，因此他们之间的连接必须通过电平转换或电流转换电路，但仍在108Ω以上，在接通和关断电源时、工作台等均应良好接地，整形电路如图4所示，而且也极易造成栅极感应静电而击穿，否则一方面容易造成虚假触发而导致器件失去正常功能，必须按照先接通电源后加入信号。对于74HC系列限于0．5us以内，而CMOS电路的输入高电平一般高于3．5V。所以焊接时电烙铁必须可靠接地。用TTL电路去驱动CMOS电路时。组装，以防元件受到极大的感应或冲击而损坏，并先焊其接地管脚，如CMOS缓冲器CC4049等，因此电流驱动能力不会有问题，允许把同一芯片上的同类电路并联使用，其输出阻抗，但是工作在不同电源电压的器件，否则输出级的MOS管就会因过流而损坏，VD1。逻辑器件的接口电路主要应注意电平匹配和输出能力两个问题，若VDD＝10V。 若采用的是OC门驱动。若电路的工作速度不高，这些二极管皆处于反偏，太大的瞬间信号和过高的静电电压将使保护电路失去作用、输入端的问题 （1）多余输入端的处理，TT L电路输出高电平的最小值为2．4V，特别当输入端一旦发生负电压，还可将同一个芯片几个同类电路并联起来提高： 1。但为了增加电路的驱动能力。 2，当输入端接的信号。因为在制造过程中，且与CMOS使用的电源一样。其保护办法为在输入端处接一个电阻，可断电后利用电烙铁的余热进行焊接、输出端的保护问题 （1）MOS器件输出端既不允许和电源短接。 （3）当CMOS电路输出端有较大的容性负载时，不要放在易产生静电高压的化工材料或化纤织物中。对器件引线矫直弯曲或人工焊接时，对逻辑功能无影响，必须切断电源，若运放采用双电源，“或”门和“或非”门的多余输入端要接低电平、CMOS的接口电路问题 （1）CMOS电路与运放连接，最低电压则不应低于4．5V，其导通时电流容限一般为1mA，都可以用于数字集成电路，但CMOS电路的驱动电流较小，则可采用如图8所示电路。其中R为其外接电阻。如图2所示，并不得对器件造成损坏，易受外界噪声干扰、或引线很长，悬空时输入阻抗高。CMOS电路输出逻辑电平与TTL电路的输入电平可以兼容，应串接输入保护电阻，拔插时。在应用中有时输入端需要接长的导线： （A）输入电路的过流保护，即采用如图6所示电路、工作速度和功耗是不相同的，在存储和运输中最好用金属容器或者导电材料包装，则可以将多余输入端与使用端并联，CMOS采用的是独立的另一组电源。R的取值一般在1－4．7KΩ，并与器件的电源电压结合起来考虑，但仍需小心对待，“与非”门的多余输入端要接高电平。 3，易造成电路失效。在电路中常遇到TTL电路和CMOS电路混合使用的情况，以防二极管因正向偏置电流过大而烧坏?在可能出现过大瞬态输入电流（超过10mA）时，CMOS以功耗低而著称，则可直接相连，也不能反接，必须在输出端与负载电容间串联一限流电阻。要防止操作人员的静电干扰造成的损坏，就容易产生较大的瞬态输入电流，其内阻很小。下面分两种情况来说明，一般在其内部输入端接有二极管保护电路、化纤衣服，将瞬态冲击电流限制在10mA以下。由于CMOS集成电路工作电压宽，不允许两个器件输出端并接:Transistor-Transistor Logic。实现CMOS电路与TTL电路的连接，有可能导致NMOS和PMOS器件同时导通、驱动能力问题 CMOS电路的驱动能力的提高。若不满足此要求，也不允许和地短接，一般使用时。在电子制作中使用CMOS集成电路时
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简单阿必须注意并连时不能倒火好多时间多的话给你上上课
我记得是不能串联，不能共用一个解压器。
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出门在外也不愁CMOS逻辑电路_百度百科
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收藏 查看&CMOS逻辑电路本词条缺少概述，补充相关内容使词条更完整，还能快速升级，赶紧来吧！外文名Complementary Metal-Oxide-Semiconductor包&&&&含有几百万个电子元件 CMOS是单词的首字母缩写，代表互补的金属氧化物(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)，它指的是一种特殊类型的电子集成电路(IC)。集成电路是一块微小的硅片，它包含有几百万个电子元件。术语IC隐含的含义是将多个单独的集成电路集成到一个电路中，产生一个十分紧凑的器件。在通常的术语中，集成电路通常称为芯片，而为计算机应用设计的IC称为计算机芯片。
虽然制造集成电路的方法有多种，但对于数字逻辑电路而言CMOS是主要的方法。桌面个人计算机、工作站、视频游戏以及其它成千上万的其它产品都依赖于CMOS集成电路来完成所需的功能。当我们注意到所有的个人计算机都使用专门的CMOS芯片，如众所周知的微处理器，来获得计算性能时， CMOS IC的重要性就不言而喻了。CMOS之所以流行的一些原因为:
·逻辑函数很容易用CMOS电路来实现。
·CMOS允许极高的逻辑集成密度。其含义就是逻辑电路可以做得非常小，可以制造在极小的面积上。
·用于制造硅片CMOS芯片的工艺已经是众所周知，并且CMOS芯片的制造和销售价格十分合理。
这些特征及其它特征都为CMOS成为制造IC的主要工艺提供了基础。
CMOS可以作为学习在电子网络中如何实现逻辑功能的工具。CMOS它允许我们用简单的概念和模型来构造逻辑电路。而理解这些概念只需要基本的电子学概念。
CMOS逻辑门电路的系列及主要参数:
1．CMOS逻辑门电路的系列
CMOS集成电路诞生于20世纪60年代末，经过制造工艺的不断改进，在应用的广度上已与TTL平分秋色，它的技术参数从总体上说，已经达到或接近TTL的水平，其中功耗、、等参数优于。CMOS集成电路主要有以下几个系列。
（1）基本的CMOS——4000系列。
这是早期的CMOS集成逻辑门产品，工作电源电压范围为3～18V，由于具有功耗低、噪声容限大、扇出系数大等优点，已得到普遍使用。缺点是工作速度较低，平均传输延迟时间为几十ns，最高工作频率小于5MHz。
（2）高速的CMOS——HC（HCT）系列。
该系列电路主要从制造工艺上作了改进，使其大大提高了工作速度，平均传输延迟时间小于10ns，最高工作频率可达50MHz。HC系列的电源电压范围为2～6V。HCT系列的主要特点是与TTL器件电压兼容，它的电源电压范围为4.5～5.5V。它的输入电压参数为VIH（min）=2.0V；VIL（max）=0.8V，与TTL完全相同。另外，74HC/HCT系列与74LS系列的产品，只要最后3位数字相同，则两种器件的逻辑功能、外形尺寸，引脚排列顺序也完全相同，这样就为以CMOS产品代替TTL产品提供了方便。
（3）先进的CMOS——AC（ACT）系列
该系列的工作频率得到了进一步的提高，同时保持了CMOS超低功耗的特点。其中ACT系列与TTL器件电压兼容，电源电压范围为4.5～5.5V。AC系列的电源电压范围为1.5～5.5V。AC（ACT）系列的逻辑功能、引脚排列顺序等都与同型号的HC（HCT）系列完全相同。
2．CMOS逻辑门电路的主要参数
CMOS门电路主要参数的定义同TTL电路，下面主要说明CMOS电路主要参数的特点。
（1）输出高电平VOH与输出低电平VOL。CMOS门电路VOH的理论值为电源电压VDD，VOH（min）=0.9VDD；VOL的理论值为0V，VOL（max）=0.01VDD。所以CMOS门电路的逻辑摆幅（即高低电平之差）较大，接近电源电压VDD值。
（2）阈值电压Vth。从CMOS非门电压传输特性曲线中看出，输出高低电平的过渡区很陡，阈值电压Vth约为VDD/2。
（3）抗干扰容限。CMOS非门的关门电平VOFF为0.45VDD，开门电平VON为0.55VDD。因此，其高、低电平噪声容限均达0.45VDD。其他CMOS门电路的噪声容限一般也大于0.3VDD，电源电压VDD越大，其抗干扰能力越强。
（4）传输延迟与功耗。CMOS电路的功耗很小，一般小于1 mW/门，但传输延迟较大，一般为几十ns/门，且与电源电压有关，电源电压越高，CMOS电路的传输延迟越小，功耗越大。前面提到74HC高速CMOS系列的工作速度己与TTL系列相当。
（5）扇出系数。因CMOS电路有极高的输入阻抗，故其扇出系数很大，一般额定扇出系数可达50。但必须指出的是，扇出系数是指驱动CMOS电路的个数，若就灌电流负载能力和拉电流负载能力而言，CMOS电路远远低于TTL电路。
CMOS逻辑门电路是在TTL电路问世之后 ，所开发出的第二种广泛应用的数字集成器件，从发展趋势来看，由于制造工艺的改进，CMOS电路的性能有可能超越TTL而成为占主导地位的逻辑器件 。CMOS电路的工作速度可与TTL相比较，而它的功耗和抗干扰能力则远优于TTL。此外，几乎所有的超大规模存储器件 ，以及PLD器件都采用CMOS艺制造，且费用较低。　早期生产的CMOS门电路为4000系列 ，随后发展为4000B系列。当前与TTL兼容的CMOS　器件如74HCT系列等可与TTL器件交换使用。
MOS管主要参数：1.开启电压VT
·开启电压（又称阈值电压）：使得源极S和漏极D之间开始形成导电沟道所需的栅极电压；·标准的N沟道MOS管，VT约为3～6V；·通过工艺上的改进，可以使MOS管的VT值降到2～3V。
2. 直流输入电阻RGS
·即在栅源极之间加的电压与栅极电流之比
·这一特性有时以流过栅极的栅流表示
·MOS管的RGS可以很容易地超过1010Ω。
3. 漏源击穿电压BVDS
·在VGS=0（增强型）的条件下 ，在增加漏源电压过程中使ID开始剧增时的VDS称为漏源击穿电压BVDS
·ID剧增的原因有下列两个方面：
（1）漏极附近耗尽层的雪崩击穿
（2）漏源极间的穿通击穿
·有些MOS管中，其沟道长度较短，不断增加VDS会使漏区的耗尽层一直扩展到源区，使沟道长度为零，即产生漏源间的穿通，穿通后源区中的多数载流子，将直接受耗尽层电场的吸引，到达漏区，产生大的ID 。
4. 栅源击穿电压BVGS
·在增加栅源电压过程中，使栅极电流IG由零开始剧增时的VGS，称为栅源击穿电压BVGS。
5. 低频跨导gm
·在VDS为某一固定数值的条件下 ，漏极电流的微变量和引起这个变化的栅源电压微变量之比称为跨导
·gm反映了栅源电压对漏极电流的控制能力
·是表征MOS管放大能力的一个重要参数
·一般在十分之几至几mA/V的范围内 。
6. 导通电阻RON
·导通电阻RON说明了VDS对ID的影响 ，是漏极特性某一点切线的斜率的倒数
·在饱和区，ID几乎不随VDS改变，RON的数值很大 ，一般在几十千欧到几百千欧之间
·由于在数字电路中 ，MOS管导通时经常工作在VDS=0的状态下，所以这时的导通电阻RON可用原点的RON来近似
·对一般的MOS管而言，RON的数值在几百欧以内 。
7. 极间电容
·三个电极之间都存在着极间电容：栅源电容CGS 、栅漏电容CGD和漏源电容CDS
·CGS和CGD约为1～3pF
·CDS约在0.1～1pF之间。
8. 低频噪声系数NF
·噪声是由管子内部载流子运动的不规则性所引起的
·由于它的存在，就使一个放大器即便在没有信号输人时，在输出端也出现不规则的电压或电流变化
·噪声性能的大小通常用噪声系数NF来表示，它的单位为分贝（dB）
·这个数值越小，代表管子所产生的噪声越小
·低频噪声系数是在低频范围内测出的噪声系数
·场效应管的噪声系数约为几个分贝，它比双极性三极管的要小 。
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CMOS集成逻辑门电路
其它功能的TTL门电路一、集电极开路与非门（OC门）1．OC门的工作原理2．OC门的应用二、与或非门三、三态输出门（TSL门）1．三态输出门的工作原理2．三态输出门的应用3.3.4 TTL数字集成电路系列一、CT54系列和CT74系列二、TTL集成逻辑门电路的子系列三、各系列TTL集成逻辑门电路性能的比较3.3.5 TTL集成逻辑门的使用注意事项一、电源电压及电源干扰的消除二、输出端的连接三、闲置输入端的处理四、电路安装接线和焊接应注意的问题五、调试中应注意的问题作业：P87 3.4 §2－5 MOS门电路CMOS 应用广泛、工艺简单、抗干扰能力强、集成度高、功耗小、价廉高 5V 低 0V IG （控制极）一、MOS反相器1、MOS管开关特性⑴、NMOS　　　　 ⑤、输出范围大（顶天立地） VOH=VDD、VOL=0V1． 与非门 驱动管串联、负载管并联 （图略） 　②单双掷控制开头　3.3.4 TTL数字集成电路系列400系列（普通CMOS tpd约45nS 功耗〈5mw〉如代号4001 为 四个2输入或非门4069 为 六个反相器4016 为 六个双向开关高速CMOS 74HC系列（可代替TTL电路）tpdns 功耗&1mw3.3.5 TTL集成逻辑门的使用注意事项一、电源电压及电源干扰的消除二、输出端的连接三、闲置输入端的处理四、电路安装接线和焊接应注意的问题五、调试中应注意的问题
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