常用电平及接口电平

电平标准

一些电平标准下面总结一下各电平标准，和新手以及有需要的人共享一下^_^.现在常用的电平标准有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。

下面简单介绍一下各自的供电电源、电平标准以及使用注意事项。

TTL：Transistor-Transistor Logic 三极管结构。

Vcc：5V；VOH>=2.4V；VOL<=0.5V；VIH>=2V；VIL<=0.8V。

因为2.4V与5V之间还有很大空闲，对改善噪声容限并没什么好处，又会白白增大系统功耗，还会影响速度。

所以后来就把一部分“砍”掉了。

也就是后面的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，使用时查看芯片手册就OK了。

TTL使用注意：TTL电平一般过冲都会比较严重，可能在始端串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。

要下拉的话应用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，出现了LVCMOS，可以与3.3V的LVTTL直接相互驱动。

各种接口电平标准

1.什么是ECL电平？（1）ECL电平特点及其应用ECL(Emitter-Coupled Logic)即射极耦合逻辑，是带有射随输出结构的典型输入输出接口电路，如图2所示。

图2 ECL驱动器与接收器连接示意ECL电路的最大特点是其基本门电路工作在非饱和状态，因此ECL又称为非饱和性逻辑。

也正因为如此，ECL电路的最大优点是具有相当高的速度。

这种电路的平均延迟时间可达几个ns数量级甚至更少。

传统的ECL以VCC为零电压，VEE为-5.2 V电源，VOH=VCC-0.9 V=-0.9 V，VOL=VCC-1.7 V=-1.7 V，所以ECL电路的逻辑摆幅较小（仅约0.8 V）。

当电路从一种状态过渡到另一种状态时，对寄生电容的充放电时间将减少，这也是ECL电路具有高开关速度的重要原因。

另外，ECL电路是由一个差分对管和一对射随器组成的，所以输入阻抗大，输出阻抗小，驱动能力强，信号检测能力高，差分输出，抗共模干扰能力强；但是由于单元门的开关管对是轮流导通的，对整个电路来讲没有“截止”状态，所以电路的功耗较大。

如果省掉ECL电路中的负电源，采用正电源的系统(+5 V)，可将VCC接到正电源而VEE 接到零点。

这样的电平通常被称为PECL（Positive Emitter Coupled Logic）。

如果采用+3.3 V 供电，则称为LVPECL。

当然，此时高低电平的定义也是不同的。

它的电路如图3、4所示。

其中，输出射随器工作在正电源范围内，其电流始终存在。

这样有利于提高开关速度，而且标准的输出负载是接50Ω至VCC-2 V的电平上。

在使用PECL电路时要注意加电源去耦电路，以免受噪声的干扰。

输出采用交流耦合还是直流耦合，对负载网络的形式将会提出不同的需求。

直流耦合的接口电路有两种工作模式：其一，对应于近距离传送的情况，采用发送端加到地偏置电阻，接收端加端接电阻模式；其二，对应于较远距离传送的情况，采用接收端通过电阻对提供截止电平VTT和50Ω的匹配负载的模式。

各种电平知识总结

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-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VOH>2.0V且VOL<0.8V；TTL驱动CMOS时需要加上拉电阻。

常用电平标准

常用电平标准一些电平标准现在常用的电平标准有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。

下面简单介绍一下各自的供电电源、电平标准以及使用注意事项。

TTL：Transistor-Transistor Logic 三极管结构。

Vcc：5V；VOH>=2.4V；VOL<=0.5V；VIH>=2V；VIL<=0.8V。

因为2.4V与5V之间还有很大空闲，对改善噪声容限并没什么好处，又会白白增大系统功耗，还会影响速度。

所以后来就把一部分“砍”掉了。

也就是后面的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，使用时查看芯片手册就OK 了。

TTL使用注意：TTL电平一般过冲都会比较严重，可能在始端串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。

要下拉的话应用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，出现了LVCMOS，可以与3.3V的LVTTL直接相互驱动。

ECL电平、LVDS电平、TTL电平

ECL电平、LVDS电平、TTL电平2008年10月29日星期三 10:07在通用的电子器件设备中，TTL和CMOS电路的应用非常广泛。

但是面对现在系统日益复杂，传输的数据量越来越大，实时性要求越来越高，传输距离越来越长的发展趋势，掌握高速数据传输的逻辑电平知识和设计能力就显得更加迫切了。

1 几种常用高速逻辑电平1.1LVDS电平LVDS（Low Voltage Differential Signal）即低电压差分信号，LVDS接口又称RS644总线接口，是20世纪90年代才出现的一种数据传输和接口技术。

LVDS的典型工作原理如图1所示。

最基本的LVDS器件就是LVDS驱动器和接收器。

LVDS的驱动器由驱动差分线对的电流源组成，电流通常为3.5 mA。

LVDS接收器具有很高的输入阻抗，因此驱动器输出的大部分电流都流过100 Ω的匹配电阻，并在接收器的输入端产生大约350 mV的电压。

当驱动器翻转时，它改变流经电阻的电流方向，因此产生有效的逻辑“1”和逻辑“0”状态。

LVDS技术在两个标准中被定义：ANSI/TIA/EIA644 (1995年11月通过)和IEEE P1596.3 (1996年3月通过)。

这两个标准中都着重定义了LVDS的电特性，包括：① 低摆幅（约为350 mV）。

低电流驱动模式意味着可实现高速传输。

ANSI/TIA/EIA644建议了655 Mb/s的最大速率和1.923 Gb/s的无失真通道上的理论极限速率。

② 低压摆幅。

恒流源电流驱动，把输出电流限制到约为3.5 mA左右，使跳变期间的尖峰干扰最小，因而产生的功耗非常小。

这允许集成电路密度的进一步提高，即提高了PCB板的效能，减少了成本。

③ 具有相对较慢的边缘速率（dV/dt约为0.300 V/0.3 ns,即为1 V/ns）,同时采用差分传输形式，使其信号噪声和EMI都大为减少，同时也具有较强的抗干扰能力。

所以，LVDS具有高速、超低功耗、低噪声和低成本的优良特性。

usb接口数据线上的电平标准

USB接口数据线上的电平标准一、 USB接口的电平标准USB（Universal Serial Bus）是一种用于连接计算机和外部设备的串行总线标准。

USB接口数据线上的电平标准对于USB设备的正常连接和通讯起着至关重要的作用。

USB接口的电平标准分为USB 2.0和USB 3.0两种版本，下面将分别介绍它们的电平标准。

1. USB2.0电平标准USB 2.0是一种常见的USB接口标准，其电平标准主要包括数据线电压、数据传输速度、数据线电流和数据线的阻抗。

（1）数据线电压：USB 2.0规定了数据线的高电平和低电平的电压范围，分别为0.0V-0.3V和2.8V-3.6V。

数据线的电压范围对于设备的正常通讯起着至关重要的作用，如果电压超出了规定范围，可能会导致设备无法正常工作。

（2）数据传输速度：USB 2.0标准规定了数据传输速度为最高480Mbps，这一速度已经能够满足大多数外部设备和计算机的数据传输需求。

（3）数据线电流：USB 2.0规定了数据线的电流最大为500mA，这一电流可以满足大部分外部设备的供电需求。

（4）数据线阻抗：USB 2.0标准规定了数据线的阻抗为90ohms，这一阻抗值对于保证数据传输信号质量起着至关重要的作用。

2. USB3.0电平标准USB 3.0是USB接口的下一代标准，其电平标准相比USB 2.0有了很大的提升。

USB 3.0的电平标准主要包括数据线电压、数据传输速度、数据线电流和数据线的阻抗。

（1）数据线电压：USB 3.0规定了数据线的高电平和低电平的电压范围，分别为0.0V-0.3V和2.8V-3.6V。

与USB 2.0相比，USB 3.0的电压范围并没有变化。

（2）数据传输速度：USB 3.0标准规定了数据传输速度为最高5Gbps，这一速度是USB 2.0的10倍，能够更好地满足高速数据传输的需求。

（3）数据线电流：USB 3.0规定了数据线的电流最大为900mA，相比USB 2.0有了一定的提升，可以更好地满足外部设备的供电需求。

常用逻辑电平简介

常用逻辑电平简介（转载）逻辑电平有：TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVDS、GTL、BTL、ETL、GTLP；RS232、RS422、RS485等。

图1－1：常用逻辑系列器件TTL：Transistor-Transistor LogicCMOS：Complementary Metal Oxide SemicondutorLVTTL：Low Voltage TTLLVCMOS：Low Voltage CMOSECL：Emitter Coupled Logic，PECL：Pseudo/Positive Emitter Coupled LogicLVDS：Low Voltage Differential SignalingGTL：Gunning Transceiver LogicBTL：Backplane Transceiver LogicETL：enhanced transceiver logicGTLP：Gunning Transceiver Logic PlusTI的逻辑器件系列有：74、74HC、74AC、74LVC、74LVT等S - Schottky LogicLS - Low-Power Schottky LogicCD4000 - CMOS Logic 4000AS - Advanced Schottky Logic74F - Fast LogicALS - Advanced Low-Power Schottky LogicHC/HCT - High-Speed CMOS LogicBCT - BiCMOS TechnologyAC/ACT - Advanced CMOS LogicFCT - Fast CMOS TechnologyABT - Advanced BiCMOS TechnologyLVT - Low-Voltage BiCMOS TechnologyLVC - Low Voltage CMOS TechnologyLV - Low-VoltageCBT - Crossbar TechnologyALVC - Advanced Low-Voltage CMOS TechnologyAHC/AHCT - Advanced High-Speed CMOSCBTLV - Low-Voltage Crossbar TechnologyALVT - Advanced Low-Voltage BiCMOS TechnologyAVC - Advanced Very-Low-Voltage CMOS LogicTTL器件和CMOS器件的逻辑电平：逻辑电平的一些概念要了解逻辑电平的内容，首先要知道以下几个概念的含义：1：输入高电平（Vih）：保证逻辑门的输入为高电平时所允许的最小输入高电平，当输入电平高于Vih时，则认为输入电平为高电平。

常用差分接口电平转换

常⽤差分接⼝电平转换CML、PECL及LVDS间的互相连接简介：随着⾼速数据传输业务需求的增加，如何⾼质量的解决⾼速IC芯⽚间的互连变得越来越重要。

低功耗及优异的噪声性能是要解决的主要问题。

芯⽚间互连通常有三种接⼝：PECL （Positive Emitter-Coupled Logic）、LVDS（Low-Voltage Differential Signals）、CML （Current Mode Logic）。

在设计⾼速数字系统时，⼈们常会遇到不同接⼝标准IC芯⽚间的连接，为解决这⼀问题，我们⾸先需要了解每⼀种接⼝标准的输⼊输出电路结构，由此可以知道如何进⾏直流偏置，接什么样的负载。

该⽂章正是针对该问题展开讨论，作为例⼦，⽂中列举了⼀些MAXIM公司的产品。

1.PECL接⼝PEL是有ECL标准发展⽽来，在PECL电路中省去了负电源，较ECL电路更⽅便使⽤。

PECL 信号的摆幅相对ECL要⼩，这使得该逻辑更适合于⾼速数据的串性或并⾏连接。

PECL标准最初有MOTOROLA公司提出，经过很长⼀段时间才在电⼦⼯业界推⼴开。

1.1. PECL接⼝输出结构PECL电路的输出结构如图1所⽰，包含⼀个差分对和⼀对射随器。

输出射随器⼯作在正电源范围内，其电流始终存在，这样有利于提⾼开关速度。

标准的输出负载是接50Ω⾄VCC-2V 的电平上，如图1中所⽰，在这种负载条件下，OUT+与OUT-的静态电平典型值为VCC-1.3V，OUT+与OUT-输出电流为14mA。

PECL结构的输出阻抗很低，典型值为4~ 5 Ω，这表明它有很强的驱动能⼒，但当负载与PECL的输出端之间有⼀段传输线时，低的阻抗造成的失配将导致信号时域波形的振铃现象。

图1.PECL输出结构1.2. PECL接⼝输⼊结构PECL 输⼊结构如图2所⽰，它是⼀个具有⾼输⼊阻抗的差分对。

该差分对共模输⼊电压需偏置到VCC-1.3V ，这样允许的输⼊信号电平动态最⼤。

各种电平_TTL电平、CMOS电平、RS232通信电平的概念及区别

TTL电平、CMOS电平、RS232电平电平的概念：什么是电压、电流、电功率？无线电爱好者都十分清楚。

而谈及“电平”能说清楚的人却不多。

尽管人们经常遇到，书刊中亦多次谈起电路中的高电平、低电平、电平增益、电平衰减，就连电工必备的万用表上都有专测电平的方法和刻线，而且“dB”、“dBμ”、“dBm”的字样也常常可见。

尽管如此，因“电平”本身概念抽象，更无恰当的比喻，故人们总是理解不清、记忆不深。

人们在初学“电”的时候，往往把抽象的电学概念用水的具体现象进行比喻。

如水流比电流、水压似电压、水阻喻电阻。

解释“电平”不妨如法炮制。

我们说的“水平”，词典中解释与水平面平行、或在某方面达到一定高度，引申指事物在同等条件下的比较结论。

如人们常说到张某工作很有水平、李某办事水平很差。

这样的话都知其含义所在。

即指“张某”与“李某”相比而言。

故借“水平”来比喻“电平”能使人便于理解。

什么是“电平”？“电平”就是指电路中两点或几点在相同阻抗下电量的相对比值。

这里的电量自然指“电功率”、“电压”、“电流”并将倍数化为对数，用“分贝”表示，记作“dB”。

分别记作：10lg(P2/P1)、20lg(U2/U1)、20lg(I2/I1)上式中P、U、I分别是电功率、电压、电流。

使用“dB”有两个好处：其一读写、计算方便。

如多级放大器的总放大倍数为各级放大倍数相乘，用分贝则可改用相加。

其二能如实地反映人对声音的感觉。

实践证明，声音的分贝数增加或减少一倍，人耳听觉响度也提高或降低一倍。

即人耳听觉与声音功率分贝数成正比。

例如蚊子叫声与大炮响声相差100万倍，但人的感觉仅有60倍的差异，而100万倍恰是60dB。

一、TTL电平：TTL 电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定，+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”，这被称做TTL（Transistor- Transistor Logic 晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统，这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。

电路设计中必须掌握的7个常用接口知识

电路设计中必须掌握的7个常用接口知识我们知道，在电路系统的各个子模块进行数据交换时可能会存在一些问题导致信号无法正常、高质量地“流通”，例如有时电路子模块各自的工作时序有偏差（如CPU与外设）或者各自的信号类型不一致（如传感器检测光信号）等，这时我们应该考虑通过相应的接口方式来很好地处理这个问题。

下面就电路设计中7个常用的接口类型的关键点进行说明一下：（1）TTL电平接口：这个接口类型基本是老生常谈的吧，从上大学学习模拟电路、数字电路开始，对于一般的电路设计，TTL电平接口基本就脱不了“干系”！它的速度一般限制在30MHz以内，这是由于BJT的输入端存在几个pF的输入电容的缘故（构成一个LPF），输入信号超过一定频率的话，信号就将“丢失”。

它的驱动能力一般最大为几十个毫安。

正常工作的信号电压一般较高，要是把它和信号电压较低的ECL电路接近时会产生比较明显的串扰问题。

（2）CMOS电平接口：我们对它也不陌生，也是经常和它打交道了，一些关于CMOS的半导体特性在这里就不必啰嗦了。

许多人都知道的是，正常情况下CMOS的功耗和抗干扰能力远优于TTL。

但是！鲜为人知的是，在高转换频率时，CMOS系列实际上却比TTL消耗更多的功率，至于为什么是这样，请去问半导体物理理论吧。

由于CMOS的工作电压目前已经可以很小了，有的FPGA 内核工作电压甚至接近1.5V，这样就使得电平之间的噪声容限比TTL小了很多，因此更加加重了由于电压波动而引发的信号判断错误。

众所周知，CMOS电路的输入阻抗是很高的，因此，它的耦合电容容量可以很小，而不需要使用大的电解电容器了。

由于CMOS电路通常驱动能力较弱，所以必须先进行TTL转换后再驱动ECL电路。

此外，设计CMOS接口电路时，要注意避免容性负载过重，否则的话会使得上升时间变慢，而且驱动器件的功耗也将增加（因为容性负载并不耗费功率）。

（3）ECL电平接口：这可是计算机系统内部的老朋友啊！因为它的速度“跑”得够快，甚至可以跑到几百MHz！这是由于ECL内部的BJT在导通时并没有处于饱和状态，这样就可以减少BJT的导通和截止时间，工作速度自然也就可以提上去了。

常用电平及接口电平

目录一.常用逻辑电平标准 (2)1.1 COMS电平 (3)1.2 LVCOMS电平 (3)2.1 TTL电平 (4)2.2 LVTTL电平 (4)3.1 LVDS电平 (5)4.1 PECL(VCC=5V)/LVPECL(VCC=3.3V)电平 (5)5.1 CML电平 (6)6.1 VML电平 (6)7.1 HSTL电平 (6)7.2 SSTL电平 (7)二．常用接口电平标准 (7)1. RS232、RS485、RS422 (7)2 DDR1 ,DDR2,DDR3 (8)3 PCIE2. 0、PCIE3.0 (8)4 USB2.0, USB3.0 (10)5 SATA2.0, SATA3.0 (10)6 GTX高速接口 (11)一.常用逻辑电平标准附图1：附图2：附图3：附图4：1.1 COMS电平电平参数条件最大值典型值最小值单位备注电源电压（VCC） 5.5 5 4.5 V输入高压（VIH） 3.5 V输入低压（VIL) 1.5 V输出高压（VOH) 4.44 V输出低压（VOL）0.5 V共模电压（VT） 2.5 V最高速率传输延迟时间(25-50ns)耦合方式1.2 LVCOMS电平LVCOMS电平参数条件最大值典型值最小值单位备注电源电压（VCC） 3.6 3.3 2.7 V输入高压（VIH）0.7VCC V输入低压（VIL) 0.2VCC V输出高压（VOH) VCC-0.1 V输出低压（VOL）0.1 V共模电压（VT）0.5VCC V最高速率耦合方式2.2 LVTTL电平最高速率：3.125Gbps耦合方式：4.1 PECL(VCC=5V)/LVPECL(VCC=3.3V)电平最高速率：LVPECL为10+Gbps耦合方式：最高速率：10+Gbps耦合方式：VCC相同时CML与CML之间采用直流耦合，VCC不同时CML与CML 之间采用交流耦合6.1 VML电平电平参数条件最大值典型值最小值单位备注电源电压（VCC）V输入高压（VIH）V输入低压（VIL) V输出高压（VOH) 1.65 V输出低压（VOL） 0.85 V共模电压（VT） 1.25 V最高速率耦合方式VML电平与LVDS电平兼容，TLK2711输出是VML电平。

电平标准(总结)

数字信号的标准现在常用的电平标准有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。

下面简单介绍一下各自的供电电源、电平标准以及使用注意事项。

一、TTL电平TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定，+5V等价于逻辑"1"，0V等价于逻辑"0"，这被称做TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统，这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。

TTL集成电路的全名是晶体管-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）五个系列。

1.标准TTL输入高电平最小2V，输出高电平最小2.4V,典型值3.4V,输入低电平最大0.8V，输出低电平最大0.4V，典型值0.2V（输入H>2V，输入L>0.8V;输出L=3.4V,输出L=0.2）。

2.S-TTL输入高电平最小2V，输出高电平最小Ⅰ类2.5V，Ⅱ、Ⅲ类2.7V,典型值3.4V,输入低电平最大0.8V，输出低电平最大0.5V。

3.LS-TTL输入高电平最小2V，输出高电平最小Ⅰ类2.5V，Ⅱ、Ⅲ类2.7V,典型值3.4V,输入低电平最大Ⅰ类0.7V，Ⅱ、Ⅲ类0.8V，输出低电平最大Ⅰ类0.4V，Ⅱ、Ⅲ类0.5V，典型值0.25V。

TTL：Transistor-Transistor Logic 三极管结构。

Vcc：5V；VOH>=2.4V；VOL<=0.5V；VIH>=2V；VIL<=0.8V。

因为2.4V与5V之间还有很大空闲，对改善噪声容限并没什么好处，又会白白增大系统功耗，还会影响速度。

各种电平标准的讨论(TTL,ECL,PECL,LVDS,CMOS,CML)

ECL电路是射极耦合逻辑（Emitter Couple Logic）集成电路的简称与TTL电路不同，ECL电路的最大特点是其基本门电路工作在非饱和状态所以，ECL电路的最大优点是具有相当高的速度这种电路的平均延迟时间可达几个毫微秒甚至亚毫微秒数量级,这使得ECL集成电路在高速和超高速数字系统中充当无以匹敌的角色。

ECL电路的逻辑摆幅较小（仅约 0.8V ，而 TTL 的逻辑摆幅约为 2.0V ），当电路从一种状态过渡到另一种状态时，对寄生电容的充放电时间将减少，这也是ECL电路具有高开关速度的重要原因。

但逻辑摆幅小，对抗干扰能力不利。

由于单元门的开关管对是轮流导通的，对整个电路来讲没有“截止”状态，所以单元电路的功耗较大。

从电路的逻辑功能来看， ECL 集成电路具有互补的输出，这意味着同时可以获得两种逻辑电平输出，这将大大简化逻辑系统的设计。

ECL集成电路的开关管对的发射极具有很大的反馈电阻，又是射极跟随器输出，故这种电路具有很高的输入阻抗和低的输出阻抗。

射极跟随器输出同时还具有对逻辑信号的缓冲作用。

在通用的电子器件设备中，TTL和CMOS电路的应用非常广泛。

但是面对现在系统日益复杂，传输的数据量越来越大，实时性要求越来越高，传输距离越来越长的发展趋势，掌握高速数据传输的逻辑电平知识和设计能力就显得更加迫切了。

1 几种常用高速逻辑电平1.1LVDS电平LVDS（Low Voltage Differential Signal）即低电压差分信号，LVDS接口又称RS644总线接口，是20世纪90年代才出现的一种数据传输和接口技术。

LVDS的典型工作原理如图1所示。

最基本的LVDS器件就是LVDS驱动器和接收器。

LVDS 的驱动器由驱动差分线对的电流源组成，电流通常为3.5 mA。

LVDS接收器具有很高的输入阻抗，因此驱动器输出的大部分电流都流过100 Ω的匹配电阻，并在接收器的输入端产生大约350 mV的电压。

常用电平及接口电平

目录一.常用逻辑电平标准 (2)1.1 COMS电平 (3)1.2 LVCOMS电平 (3)2.1 TTL电平 (4)2.2 LVTTL电平 (4)3.1 LVDS电平 (5)4.1 PECL(VCC=5V)/LVPECL(VCC=3.3V)电平 (5)5.1 CML电平 (6)6.1 VML电平 (6)7.1 HSTL电平 (6)7.2 SSTL电平 (7)二．常用接口电平标准 (7)1. RS232、RS485、RS422 (7)2 DDR1 ,DDR2,DDR3 (8)3 PCIE2. 0、PCIE3.0 (8)4 USB2.0, USB3.0 (10)5 SATA2.0, SATA3.0 (10)6 GTX高速接口 (11)一.常用逻辑电平标准附图1：附图2：附图3：附图4：1.1 COMS电平电平参数条件最大值典型值最小值单位备注电源电压（VCC） 5.5 5 4.5 V输入高压（VIH） 3.5 V输入低压（VIL) 1.5 V输出高压（VOH) 4.44 V输出低压（VOL）0.5 V1.2 LVCOMS电平2.1 TTL电平2.2 LVTTL电平3.1 LVDS电平最高速率：3.125Gbps耦合方式：4.1 PECL(VCC=5V)/LVPECL(VCC=3.3V)电平最高速率：LVPECL为10+Gbps耦合方式：5.1 CML电平最高速率：10+Gbps耦合方式：VCC相同时CML与CML之间采用直流耦合，VCC不同时CML与CML 之间采用交流耦合6.1 VML电平电平参数条件最大值典型值最小值单位备注电源电压（VCC）V输入高压（VIH）V输入低压（VIL) V输出高压（VOH) 1.65 V输出低压（VOL） 0.85 V共模电压（VT） 1.25 V最高速率耦合方式VML电平与LVDS电平兼容，TLK2711输出是VML电平。

7.1 HSTL电平HSTL 最主要的应用是可以用于高速存储器读可。

常用电平类型

常用电平类型一、引言在电子技术领域，电平是一种表示电压或电流大小的参数。

不同的电平类型有着各自的特点和应用场景。

本文将对常用电平类型进行简要介绍，以帮助大家更好地理解和应用电平技术。

二、常用电平类型的分类1.数字电平数字电平是指用数字信号表示电压或电流大小。

它具有抗干扰能力强、传输距离远、易于存储和处理等优点。

数字电平广泛应用于数字信号处理、数字通信和数字音频处理等领域。

2.模拟电平模拟电平是指用模拟信号表示电压或电流大小。

它具有信号连续、频带宽度大、失真度低等优点。

模拟电平广泛应用于模拟信号处理、模拟通信和模拟音频处理等领域。

3.音频电平音频电平是指用于表示音频信号的电压或电流大小。

它具有频率范围广、动态范围大等优点。

音频电平广泛应用于音乐制作、广播影视和语音处理等领域。

三、数字电平的应用场景1.数字信号处理数字电平在数字信号处理领域具有广泛应用，如图像处理、语音处理、数据压缩等。

在这些领域，数字电平可以帮助我们对信号进行精确的控制和调整。

2.数字通信在数字通信系统中，数字电平用于表示信号的强度。

通过调整数字电平，我们可以实现信号的调制与解调，提高通信系统的可靠性和稳定性。

3.数字音频处理在数字音频处理领域，数字电平用于表示音频信号的强度。

通过对音频信号的数字电平进行调整，我们可以实现音量的控制、均衡处理等功能。

四、模拟电平的应用场景1.模拟信号处理在模拟信号处理领域，模拟电平用于表示信号的强度。

通过调整模拟电平，我们可以实现信号的放大、衰减等处理。

2.模拟通信在模拟通信系统中，模拟电平用于表示信号的强度。

通过调整模拟电平，我们可以实现信号的调制与解调，提高通信系统的可靠性和稳定性。

3.模拟音频处理在模拟音频处理领域，模拟电平用于表示音频信号的强度。

通过对音频信号的模拟电平进行调整，我们可以实现音量的控制、均衡处理等功能。

五、音频电平的应用场景1.音乐制作在音乐制作过程中，音频电平用于表示音频信号的强度。

RS232电平 RS485电平 RS422电平 TTL电平

RS232电平RS485电平RS422电平TTL电平232电平或者说串口电平，有的甚至说计算机电平，所有的这些说法，指得都是计算机9针串口（RS232）得电平，采用负逻辑，－15v ~ －3v 代表1＋3v ~ ＋15v 代表0RS485电平和RS422电平由于两者均采用差分传输（平衡传输）的方式，所以他们的电平方式，一般有两个引脚A,B发送端AB间的电压差＋2 ～＋6v 1－2 ～－6v 0接收端AB间的电压差大于＋200mv 1小于－200mv 0定义逻辑1为B>A的状态定义逻辑0为A>B的状态AB之间的电压差不小于200mv一对一的接头的情况下RS232 可做到双向传输，全双工通讯最高传输速率20kbps422 只能做到单向传输，半双工通讯，最高传输速率10Mbps485 双向传输，半双工通讯, 最高传输速率10Mbps顺便在这里引用下/user4/rexdu/archives/2006/403924.shtml的文章，总结一下各种电平面总结一下各电平标准。

和新手以及有需要的人共享一下^_^.现在常用的电平标准有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。

下面简单介绍一下各自的供电电源、电平标准以及使用注意事项。

TTL：Transistor-Transistor Logic 三极管结构。

Vcc：5V；VOH>=2.4V；VOL<=0.5V；VIH>=2V；VIL<=0.8V。

因为2.4V与5V之间还有很大空闲，对改善噪声容限并没什么好处，又会白白增大系统功耗，还会影响速度。

所以后来就把一部分“砍”掉了。

也就是后面的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。

常用电平介绍及相互转换

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LDVS 输出结构：电路输出阻抗为 1 Nhomakorabea0ohm
LDVS 输入结构
输入差分阻抗为 100Ω，为适应共模电压宽范围内的变化，输入级还包括一个自动电平调整电路，该电路将共模电压调整为一固定值，该电路后面是一个 SCHMITT 触发器。SCHMITT 触发器为防止不稳定，设计有一定的回滞特性，SCHIMTT 后级是差分放大器
TTL：Transistor-Transistor Logic 三极管结构
因为 2.4V 与 5V 之间还有很大空闲，对改善噪声容限并没什么好处，又会白白增大系统功耗，还会影响速度。所以后来就把一部分“砍”掉了。也就是后面的 LVTTL。 LVTTL 又分 3.3V、2.5V 以及更低电压的 LVTTL(Low Voltage TTL)。 TTL 使用注意：TTL 电平一般过冲都会比较严重，可能在始端串 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。要下拉的话应用 1k 以下电阻下拉。TTL 输出不能驱动 CMOS 输入。另外，I/O 為 OC 門時，由於只能吸收大電流而不能向外部提供電流，需要外部上拉或者外部電源。
ECL 电路的最大特点是其基本门电路工作在非饱和状态，因此 ECL 又称为非饱和性逻辑。也正因为如此，ECL 电路的最大优点是具有相当高的速度。这种电路的平均延迟时间可达几个 ns 数量级甚至更少。传统的 ECL 以 VCC 为零电压，VEE 为-5.2 V 电源，VOH=VCC-0.9 V=-0.9 V，VOL=VCC-1.7 V=-1.7 V，所以 ECL 电路的逻辑摆幅较小（仅约 0.8 V）。当电路从一种状态过渡到另一种状态时，对寄生电容的充放电时间将减少，这也是 ECL 电路具有高开关速度的重要原因。另外，ECL 电路是由一个差分对管和一对射随器组成的，所以输入阻抗大，输出阻抗小，驱动能力强，信号检测能力高，差分输出，

电平信号及接口电路

电平信号及接口电路———————————————————————————————————摘要：介绍了目前数字信号设计中，IC 芯片常用电平的原理、应用及各种电平信号相互转换的实现方法，PCB 布线技巧等。

关键词：TTL 、CMOS 、ECL 、PECL 、LVPECL 、LVDS 、CML概述随着数据传输业务需求的增加，如何高质量的解决高速IC 芯片间的互连变得越来越重要。

从目前发展来看，芯片主要有以下几种接口电平：TTL （LVTTL ）、CMOS 、ECL 、PECL 、LVPECL 、LVDS 等，其中PECL 、LVPECL 、LVDS 主要应用在高速芯片的接口，不同电平间是不能直接互连的，需要相应的电平转换电路和转换芯片，了解各种电平的结构及性能参数对分析电路是十分必要有益的，本文正是从各种电平信号的性能参数开始，结合参考资料对电平信号的互连进行介绍。

图1 常用电平信号图1展示了各种电平信号的差异:方波的振幅表示逻辑高低电平值，括号中的电压值表示电源电压值。

下面先介绍一下电路的相关基本概念：（1）输出高电平（VOH ）：逻辑电平为1的输出电压，相应的输出电流用I OH 表示。

（2）输出低电平（VOL ）：逻辑电平为0的输出电压，相应的输出电流用I OL 表示。

（3）输入高电平（VIH ）：逻辑电平为1的输入电压，相应的输入电流用I IH 表示。

（4）输入低电平（VIL ）：逻辑电平为0的输入电压，相应的输入电流用I IL 表示。

（5）关门电平（V OFF ）：保证输出为标准高电平V SH （出厂时厂家给出）的条件下所允许的最大输入低电平值。

（6）开门电平（V ON ）：保证输出为标准低电平V SL （出厂时厂家给出）的条件下所允许的最小输入高电平值。

（7）低电平噪声容限（V NL ）：是保证输出高电平的前提下，允许叠加在输入低电平上的最大噪声电压，其数值为关门电平V OFF 与输入最小低电平的差值。

常用逻辑接口电平标准简介及应用

广泛使用。
１ｒ＿Ｌ和ＣＭＯＳ
１ｒ即Ｔａｓｓｏ — ｒｎｉｔｒＬｇｃ＿ＬｒｎｉｔｒＴａｓｓｏｏｉ，
ＬＣＳ驱动和接收器通常是简单的对ＶＭＯ
称上下拉结构，要满足Ｖ和Ｖ的高低只ｉｏ电平标准和驱动电流范围，者就可以相二
仅约Ｏ８Ｖ）当电路从．。摆幅提供更大的电压增益和带宽，时还的逻辑摆幅较小（同可以去除共模和偶次谐波的干扰，而提从
一
种状态过渡到另一种状态时，对寄生电
这也是ＥＬ电路Ｃ供更高的数据传输率。其缺点是差分信号容的充放电时间将减少，
比较高｛％精度）１。
传统的ＥＬ以Ｖｃ为零电压，Ｅ为ＣｃＶＥ
一
差分信号接口标准
５２Ｖ电源，ｏ＝ｃ一．Ｖ一．Ｖ，．Ｖ．Ｖｃ０９＝０９
ＯＬＶｃ１７＝１７所Ｃ差分信号较单端信号能够以低电压Ｖ＝ｃ一．Ｖ一．Ｖ，以ＥＬ电路
与Ｌ厂Ｔ＼ｒＬ和ＬＣＳ的不同在于ＳＴＶＭＯＳＬ
的接口标准共存是必然的。本文将介绍目
前常用的单端和差分接口标；其相互隹及间的转化和应用。
ｌ厂＿Ｌ和Ｌ、ｒｒＶＣＭＯＳ
随着技术和工艺的发展以及设备低是传输线终端匹配的，因此ＳＴＳＬ具有输功耗等要求，供电电压越来越低，＼＿ＬＬ几ｒ

RS232电平 RS485电平 RS422电平 TTL电平区别

RS232电平或者说串口电平，有的甚至说计算机电平，所有的这些说法，指得都是计算机9针串口（RS232）的电平，采用负逻辑，－15v ~ －3v 代表1＋3v ~ ＋15v 代表0RS485电平和RS422电平由于两者均采用差分传输（平衡传输）的方式，所以它们的电平方式，一般有两个引脚A,B发送端AB间的电压差+2 ~ +6v 1-2 ~ -6v 0接收端AB间的电压差大于+200mv 1小于-200mv 0定义逻辑1为B>A的状态定义逻辑0为A>B的状态AB之间的电压差不小于200mv一对一的接头的情况下RS232 可做到双向传输，全双工通讯最高传输速率20kbpsRS422 只能做到单向传输，半双工通讯，最高传输速率10MbpsRS485 双向传输，半双工通讯, 最高传输速率10Mbps另外，总结下常用电平标准：现在常用的电平标准有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。

下面简单介绍一下各自的供电电源、电平标准以及使用注意事项。

TTL：Transistor-Transistor Logic 三极管逻辑。

Vcc：5V；VOH>=2.4V；VOL<=0.5V；VIH>=2V；VIL<=0.8V。

因为2.4V与5V之间还有很大空闲，对改善噪声容限并没什么好处，又会白白增大系统功耗，还会影响速度。

所以后来就把一部分“砍”掉了。

也就是后面的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。