常见逻辑电平规范具体介绍
下面总结一下各电平规范。和新手以及有需求的人同享一下^_^.
现在常用的电平规范有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。下面简略介绍一下各自的供电电源、电平规范以及运用留意事项。
TTL:Transistor-Transistor Logic 三极管结构。
Vcc:5V;VOH>=2.4V;VOL<=0.5V;VIH>=2V;VIL<=0.8V。
由于2.4V与5V之间还有很大闲暇,对改进噪声容限并没什么优点,又会白白增大体系功耗,还会影响速度。所以后来就把一部分“砍”掉了。也便是后边的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;VOH>=2.4V;VOL<=0.4V;VIH>=2V;VIL<=0.8V。
2.5V LVTTL:
Vcc:2.5V;VOH>=2.0V;VOL<=0.2V;VIH>=1.7V;VIL<=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,运用时检查芯片手册就OK了。
TTL运用留意:TTL电平一般过冲都会比较严重,或许在始端串22欧或33欧电阻; TTL电平输入脚悬空时是内部认为是高电平。要下拉的话运用1k以下电阻下拉。TTL输出不能驱动CMOS输入。
CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor PMOS+NMOS。
Vcc:5V;VOH>=4.45V;VOL<=0.5V;VIH>=3.5V;VIL<=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,呈现了LVCMOS,能够与3.3V的LVTTL直接彼此驱动。
3.3V LVCMOS:
Vcc:3.3V;VOH>=3.2V;VOL<=0.1V;VIH>=2.0V;VIL<=0.7V。
2.5V LVCMOS:
Vcc:2.5V;VOH>=2V;VOL<=0.1V;VIH>=1.7V;VIL<=0.7V。
CMOS运用留意:CMOS结构内部寄生有可控硅结构,当输入或输入管脚高于VCC必定值(比方一些芯片是0.7V)时,电流足够大的话,或许引起闩锁效应,导致芯片的焚毁。
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,驱动才能强,噪声小,很简略到达几百M的运用。可是功耗大,需求负电源。为简化电源,呈现了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 PECL
Vcc=3.3V;VOH=2.42V;VOL=1.58V;VIH=2.06V;VIL=1.94V
ECL、PECL、LVPECL运用留意:不同电平不能直接驱动。中心可用沟通耦合、电阻网络或专用芯片进行转化。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,一起用82欧下拉;沟通匹配时用82欧上拉,一起用130欧下拉。但两种方法作业后直流电平都在1.95V左右。)
前面的电平规范摆幅都比较大,为下降电磁辐射,一起进步开关速度又推出LVDS电平规范。
LVDS:Low Voltage DifferenTIal Signaling
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明0和1。经过外部的100欧匹配电阻(并在差分线上接近接纳端)转化为±350mV的差分电平。
LVDS运用留意:能够到达600M以上,PCB要求较高,差分线要求严厉等长,差最好不超越10mil(0.25mm)。100欧电阻离接纳端间隔不能超越500mil,最好控制在300mil以内。
下面的电平用的或许不是许多,篇幅联络,只简略做一下介绍。假如感兴趣的话能够联络我。
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,速度能到达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,比较器一端接参阅电平,另一端接输入信号。1.2V电源供电。
Vcc=1.2V;VOH>=1.1V;VOL<=0.4V;VIH>=0.85V;VIL<=0.75V
PGTL/GTL+:
Vcc=1.5V;VOH>=1.4V;VOL<=0.46V;VIH>=1.2V;VIL<=0.8V
HSTL是首要用于QDR存储器的一种电平规范:一般有V¬CCIO=1.8V和V¬¬CCIO= 1.5V。和上面的GTL类似,输入为输入为比较器结构,比较器一端接参阅电平(VCCIO/2),另一端接输入信号。对参阅电平要求比较高(1%精度)。
SSTL首要用于DDR存储器。和HSTL根本相同。V¬¬CCIO=2.5V,输入为输入为比较器结构,比较器一端接参阅电平1.25V,另一端接输入信号。对参阅电平要求比较高(1%精度)。
HSTL和SSTL大多用在300M以下。
RS232和RS485根本和咱们比较熟了,只简略提一下:
RS232选用±12-15V供电,咱们电脑后边的串口即为RS232规范。+12V表明0,-12V表明1。能够用MAX3232等专用芯片转化,也能够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有更高的抗干扰才能。传输间隔能够到达上千米。