数电基础--电平规范_TTL与CMOS

文章目录

• 一、电平规范
• • 1、名称解释
  • 2、TTL电平
  • 3、CMOS电平
• 二、数字接口匹配
• • 1、3.3V/5V TTL 驱动3.3V CMOS
  • 2、3.3V/5V TTL 驱动3.3V/5V CMOS
  • 3、3.3V/5V CMOS驱动3.3V/5V TTL
  • 4、3.3V CMOS驱动5V CMOS
• 三、74系列IC
• 四、电平转换——简易
• • 1、上拉电阻
  • 2、电阻分压
  • 3、二极管
• 五、电平转换——复杂
• • 1、三极管
  • 2、集成电路

一、电平规范

1、名称解释

2、TTL电平

TTL集成电路主要是BJT晶体管逻辑门构成，如74LS系列IC，电平规范如下：
输出模式：Uoh ≥ 2.4V Uol ≤ 0.4V
输入模式：Uih ≥ 2.0V Uil ≤ 0.8V

3、CMOS电平

CMOS集成电路主要由MOS管构成逻辑门构成，如74HC系列IC，电平规范如下：
输出模式：Uoh ≈ VCC Uol ≈ GND
输入模式：Uih ≥ 0.7_VCC Uil ≤ 0.2_VCC

二、数字接口匹配

1、3.3V/5V TTL 驱动3.3V CMOS

可以直接驱动。

2、3.3V/5V TTL 驱动3.3V/5V CMOS

高电平输出大于2.4V，如果落在2.4V至3.5V之间，CMOS电路不能检测到高电平，需要进行电平输换。

3、3.3V/5V CMOS驱动3.3V/5V TTL

可以直接驱动。

4、3.3V CMOS驱动5V CMOS

高电平输出3.3V，CMOS电路不能检测到高电平，需要进行电平转换。

三、74系列IC

四、电平转换——简易

1、上拉电阻

(1)、3.3V的TTL驱动3.3V的CMOS，可以通过简单的上拉电阻实现电平匹配。
(2)、5V的TTL驱动5V的CMOS，可以通过简单的上拉电阻实现电平匹配。
(3)、3.3V的TTL驱动5V的CMOS，考虑可以存在电压钳位，比如单片机的GPIO，不适合上拉电阻。

2、电阻分压

2.8V的GPRS模块对接3.3V的单片机。客户端–>模块

3、二极管

2.8V的GPRS模块对接3.3V的单片机。

五、电平转换——复杂

1、三极管

(1)、3.3V to 5V

R1与Q1组成OC门，配合R2上拉至5V，实现电平转换。
Tx输出0V，Q1导通，Rx端为0.3V左右;
Tx输出3.3V,Q1截止，Rx端为5V;
完成电平转换。
(2)、5V to 3.3V

R3与Q2组成OC门，配合R5上拉至3.3V，实现电平转换。
Tx输出0V，Q2导通，Rx端为0.3V左右;
Tx输出5V，Q2截止，Rx端为3.3V;
完成电平转换。

2、集成电路

以74LVX4245为例：

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