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文档简介

1、各种电平知识总结噪声容限 ( Noise Margin ) 是指在前一极输出为最坏的情况下,为保证后一极正常工作,所允许的最大噪声幅度。 CMOS芯片的噪声容限比TTL通常大,因为VOH 是离电源电压较近,并且最小值是离零较近。 噪声容限越大说明容许的噪声越大,电路的抗干扰性越好。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=VOH-VIH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=VIL-VOL噪声容限=min高电平噪声容限,低电平噪声容限这里主要总结了TTL、 CMOS、 RS232、 RS485和 RS422电平的相关知识:TTL电平: TTL集成电路的全名是晶体管

2、-晶体管逻辑集成电路( Transistor-Transistor Logic),主要有 54/74 系列标准TTL、 高速型TT( L H-TTL) 、 低功耗型TT( L L-TTL) 、 肖特基型TT( L S-TTL) 、低功耗肖特基型TTL( LS-TTL)五个系列。TTL 电路是电流控制器件,TTL 电路的速度快,传输延时短,但是功耗较大(1 5mA/门) ; TTL一般可以提供25mA 的驱动能力,而CMOS只能提供10mA 左右的驱动能力;TTL电平一般过冲都会比较严重,在电路中可以串22 或 33 欧姆电阻 (过冲:在某一时刻本应该为低电平时,由于下降沿不够理想,该时刻仍然是

3、高电平,主要原因是高电平太高,不能及时下降至低电平,串接电阻可以降低电压); TTL 电平输入引脚悬空时认为是高电平,悬空相当于接了一个无穷大的电阻;若要下拉应使用1K 以下的电阻下拉,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; TTL输出不能驱动CMOS输入,主要是因为TTL的 VOH不一定大于CMOS的 VIH; CMOS输出可以驱动TTL输入,主要因为 CMOS的 VOH2.0V且 VOL=2.4V; VOL=2V; VIL0.9VCC; VOL0.7VCC; V

4、IL1mA时会烧坏元件),所以CMOS的功耗很低;CMOS电路的速度慢,电路功耗与输入信号的脉冲频率有关,频率高时功耗也高;CMOS电路是电压控制器件,它的输入总抗很大,对干扰信号的捕捉能力很强,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;对于CMOS结构的电路,当输入高于VCC一定值(一些芯片是0.7V)时,若电流足够大(1mA) ,可能会引起闩锁效应烧毁芯片。CMOS电路由于输入太大的电流,内部的电流急剧增大,电流一直在增大,除非切断电源。这种效应就是锁定效应。当产生锁定效应时,CMOS的内部电流能达到40mA 以上,很容易烧毁芯片。防御措施:1)在输入端和输出端加钳

5、位电路,使输入和输出不超过规定电压。2)芯片的电源输入端加去耦电路,防止VDD端出现瞬间的高压。3)在VDD和外电源之间加限流电阻,即使有大的电流也不让它进去。4)当系统由几个电源分别供电时,开关要按下列顺序:开启时,先开启CMOS电路的电源, 再开启输入信号和负载的电源;关闭时, 先关闭输入信号和负载的电源,再关闭 CMOS电路的电源。5)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。RS232电平 : RS232是由电子工业协会制定的异步传输标准接口,标准规定的数据传输速率为 50、75、100、150、300、 600、1200、2

6、400、4800、 9600、19200、38400 波特,驱动器允许有2500pF 的电容负载,因此就限制了RS232的通信距离;如果采用150pF/m 的通信电缆时,通信距离为最大15 米,每米的电容量减小可以提高通信距离;具体的通信距离还与通信速率有关,速率低时通信距离可以适当加长;RS232采用负逻辑,逻辑1 的电平为-3-15V,逻辑0 的电平为+3+15V;双向全双工通信,最高传输速率20Kbps,传输距离+200mV是1 , -200mV 是逻辑0;双向半双工通信,最高传输速率10Mbps,传输距离CH340PL2303, PL2303 用的最多,因为最便宜,国内很多开发板板子上

7、,包括USB 转串口线用的都是这种芯片,几元钱一片,电路也简单,做简单的串口应用可以,但是做嵌入式开发如使用超级终端波特率在115200 时就有可能出现延迟等现象。CH340是南京沁恒的芯片,做的还不错,对于普通应用完全能够满足。最好的是FT232稳定、可靠,在很多USB转串口的下载线、编程器中使用的都是这一种。CH340既可以输出232 电平,也可以输出TTL电平CP2103也是可以输出232 电平也可以输出TTL电平PL2303好像只能输出TTL电平FT232既可以输出232 电平,也可以输出TTL电平关门电平Voff: 保证输出电压为额定高电平(例如3.5V)的 90条件下,允许的最大输

8、入低电平值 .开门电平Von: 保证输出电压为额定低电平时,允许的最小输入高电平值.阈值电平Vt: 高低电平的转折电压.也叫门槛电压抗干扰容限VH: 在保证输出为低电平的前题下,所允许叠加在输入高电平上的最大干扰电压 .抗干扰容限VL:在保证输出不低于高电平的90前题下,允许叠加在输入低电平上的干扰电压 .8, 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。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。9,什么叫做图腾柱,它与开漏电路有什么区别?TTL 集成电路中,输出有接上拉三极管的输出叫做图腾柱输出,没有的叫做OC 门。 因为 TTL 就是一个三级管

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