CMOS电路与TTL电路的连接

CMOS电路与TTL电路的连接
CMOS的转换电平是电源电压的1/2, 从4000系列的电源电压最高可达18V, 到74HC的5V,以至3.3V和将来有的比如2.5V,1.8V,0.8V等等。

这是因为CMOS的输入是互补的, 保证转换电平是电源电压的1/2。

TTL由于其输入多射极晶体管的结构所决定, 转换电平是2倍的PN结正向压降,大约是1.4V左右。

TTL电源只有5V的, 而且输入的电流方向是向外的。

CMOS器件不用的输入端必须连到高电平或低电平,这是因为CMOS 是高输入阻抗器件, 理想状态是没有输入电流的。

如果不用的输入引脚悬空, 很容易感应到干扰信号, 影响芯片的逻辑运行, 甚至静电积累永久性的击穿这个输入端, 造成芯片失效。

另外, 只有4000系列的CMOS器件可以工作在15伏电源下, 74HC, 74HCT等都只能工作在5伏电源下,现在已经有工作在3伏和2.5伏电源下的CMOS逻辑电路芯片了。

TTL悬空时相当于输入端接高电平。

因为这时可以看作是输入端接一个无穷大的电阻。

TTL电流控制，速度快，功耗大（mA级），输入阻抗小，驱动能力强。

CMOS电压控制，速度慢，功耗小（uA级），输入阻抗大，驱动能力小，具有比TTL宽的噪声容限。

CMOS输入端注意限流。

1.TTL电路驱动CMOS电路
(1)当TTL电路驱动4000系列和HC系列CMOS时，如电源电压UCC 与UDD 均为5V时，TTL与CMOS电路的连接如图(a)所示。

UCC与UDD 不同时，TTL与CMOS电路的连接方法如图(b)所示。

还可采用专用的CMOS电平转移器如(CC40109，CC4502)等完成TTL对CMOS电路的接口，电路如图(c)所示。

(2)当TTL电路驱动HCT系列和ACT系列的CMOS门电路时，因两类电路性能兼容，故可以直接相连，不需要外加元件和器件。

2.CMOS电路驱动TTL电路
当CMOS电路驱动TTL电路时，由于CMOS 驱动电流小，因而对TTL 电路的驱动能力有限。

为实现CMOS和TTL电路的连接，可经过CMOS“接口”电路，如下图所示。