各种电平标准
电平标准
![电平标准](https://img.taocdn.com/s3/m/cb1671d2d15abe23482f4da5.png)
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。
ttl高低电平标准
![ttl高低电平标准](https://img.taocdn.com/s3/m/01e23603ce84b9d528ea81c758f5f61fb6362812.png)
ttl高低电平标准摘要:1.高低电平标准简介2.高低电平标准的作用与应用3.常见高低电平标准规范4.我国高低电平标准发展现状与趋势5.如何选择合适的高低电平标准6.高低电平标准的测试与验证7.总结正文:高低电平标准是电子电路设计、制造和测试领域中至关重要的基础技术,它为各种电子设备、产品和系统提供了电平判断依据。
本文将介绍高低电平标准的作用与应用、常见规范,以及在我国的发展现状与趋势。
同时,还将探讨如何选择合适的高低电平标准,以及相关的测试与验证方法。
一、高低电平标准简介高低电平标准是基于电压、电流等电气参数来定义的。
通常,高低电平标准分为以下几种:1.数字电平:如0V、1V、3.3V、5V等,主要用于数字电路;2.模拟电平:如±10V、±12V等,主要用于模拟电路;3.电源电压电平:如50V、100V等,主要用于电源系统。
二、高低电平标准的作用与应用高低电平标准在电子电路设计中具有以下作用:1.确保电路正常工作:为设计者提供电气参数参考,使电路能在预定范围内正常工作;2.降低电磁干扰:合理的高低电平标准可降低电磁干扰,提高产品可靠性;3.提高信号传输效率:合适的高低电平标准有助于提高信号传输效率,降低能耗;4.确保设备兼容性:为不同厂商的产品提供统一的电平标准,便于设备间的互联互通。
三、常见高低电平标准规范在国际和国内,有许多关于高低电平标准的规范,如:1.IEC 60947-1:低压开关设备和控制设备;2.GB/T 14048.1:低压开关设备和控制设备;3.IEEE 1584:电气火灾和爆炸的预测和评估;4.GB 50254:电气装置安装工程施工及验收规范。
四、我国高低电平标准发展现状与趋势近年来,我国高低电平标准得到了长足的发展,不仅在基础研究方面取得了突破,还逐步形成了产业体系。
在未来发展趋势中,我国高低电平标准将:1.向国际先进水平看齐:积极参与国际标准制定,提高我国在国际标准领域的地位;2.强化产业应用:紧密结合产业发展需求,优化和完善高低电平标准体系;3.注重创新:推动高低电平技术与新技术的融合,促进产业升级。
24v 高低电平 标准
![24v 高低电平 标准](https://img.taocdn.com/s3/m/c5236e7186c24028915f804d2b160b4e767f81a3.png)
24v 高低电平标准在电子工程领域中,高低电平是指电信号的电压值,用于表示逻辑状态或信号传输的两个不同状态。
这种电压值通常是标准化的,并在不同的电子设备和系统中广泛应用。
24V是一种常见的电压级别,在工业自动化、控制系统以及一些特殊应用中经常使用。
在24V高低电平标准中,通常规定以下内容:1. 电压范围:24V高低电平标准通常定义了高电平和低电平的电压范围。
在一般情况下,高电平指电压大于某个特定值(例如20V),低电平指电压小于某个特定值(例如5V)。
这些电压范围的定义取决于具体的标准和应用。
2. 逻辑级别:24V高低电平标准还可能定义了不同电平对应的逻辑级别。
例如,高电平可以表示逻辑1,低电平可以表示逻辑0。
这种逻辑级别用于在数字电路和逻辑电路中表示和处理信息。
3. 信号传输速率:24V高低电平标准通常也规定了信号传输的最大速率或波特率。
这个值决定了在特定的电平下可以传输的数据量。
这个规定很重要,因为超出最大速率可能导致信号失真或传输错误。
4. 输入/输出电流:24V高低电平标准也可能规定了输入和输出电流的范围。
这是因为在实际应用中,电子设备通常需要提供一定的电流来驱动或激活其他设备或元件。
标准中定义的电流范围可以确保设备能够正常运行,并提供必要的电流供应。
5. 电平转换:24V高低电平标准还可能包含关于电平转换的信息。
因为不同系统或设备之间可能使用不同的电平标准,所以需要进行电平转换以确保正确的信号传输。
标准中可能给出了一些标准电平转换电路或方法,以确保信号的兼容性和正确性。
6. ESD保护:标准中还可能包括有关静电放电(ESD)保护的要求。
静电放电是一种电子元件或设备受到静电冲击而受损的现象。
因为24V高低电平通常用于工业环境或设备中,这些环境可能存在静电冲击的风险。
标准中可能规定了必要的ESD保护措施,以确保设备在静电环境中的正常运行。
总之,24V高低电平标准是一种在电子工程领域广泛应用的标准,定义了24V电压电平下的电压范围、逻辑级别、信号传输速率、输入/输出电流和电级转换等内容。
FPGA常用电平标准
![FPGA常用电平标准](https://img.taocdn.com/s3/m/3e5e6efa0242a8956bece472.png)
1.0 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。
各自的供电电源、电平标准以及使用注意事项:1.1 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。
1.2 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:A.> 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;B.> 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。
C.> TTL输出不能驱动CMOS输入。
1.3 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。
常见IO电平标准
![常见IO电平标准](https://img.taocdn.com/s3/m/493fa9d4c1c708a1284a4458.png)
常用I/O电平标准2011-10-20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。
1. 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。
2. LVTTL(Low Voltage TTL)LVTTL又分3.3V、2.5V以及更低电压的LVTTL。
l 3.3V LVTTL: Vcc:3.3V;Voh >= 2.4V;Vol <= 0.4V;Vih >= 2V;Vil <= 0.8V。
l 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。
3. CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor MOS)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。
电平标准介绍
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电平标准介绍一、什么是电平标准在电子领域中,为了方便电路的设计和电子设备的互联互通,人们制定了一套电平标准。
电平标准规定了不同电信号的电压范围和对应的逻辑状态,使得不同的设备和电路能够正常地进行数据传输和通信。
二、电平标准的分类2.1 高电平和低电平在数字电路中,通常将高电平表示为逻辑1,低电平表示为逻辑0。
高电平和低电平之间的电压差异被称为噪声容限。
2.2 TTL电平标准TTL(Transistor Transistor Logic)电平标准是最早应用于数字电路的电平标准之一。
它规定了逻辑1和逻辑0的电压范围。
•高电平(逻辑1):2.4 - 5V•低电平(逻辑0):0 - 0.8VTTL电平标准的优点是电压幅值较大,抗干扰能力强,但功耗较高。
2.3 CMOS电平标准CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)电平标准是目前广泛应用于数字电路的一种电平标准。
它与TTL相比具有更低的功耗。
•高电平(逻辑1):70% VCC - VCC•低电平(逻辑0):0 - 30% VCCCMOS电平标准的优点是功耗低、稳定性好,但对于噪声容限要求较高。
三、电平标准的应用3.1 串行通信中的电平标准在串行通信中,电平标准对数据的传输速率和通信质量有着重要影响。
常见的串行通信标准有RS-232、RS-485和USB等。
3.1.1 RS-232RS-232是一种串行通信标准,适用于计算机与外部设备(如打印机、调制解调器)之间的通信。
它规定了不同逻辑状态的电压范围。
•高电平(逻辑1):-3V - -15V•低电平(逻辑0):3V - 15VRS-232电平标准的特点是电压幅值较大,但能耗较高。
3.1.2 RS-485RS-485是一种多点通信标准,适用于工业控制系统等需要同时传输多个信号的场景。
它使用差分电平传输数据。
•高电平(逻辑1):-200mV - -5V•低电平(逻辑0):200mV - 5VRS-485电平标准的优点是传输距离较长、抗干扰能力强。
各种电平标准的讨论(TTL,ECL,PECL,LVDS、CMOS、CML, GTL, HSTL, SSTL.......)
![各种电平标准的讨论(TTL,ECL,PECL,LVDS、CMOS、CML, GTL, HSTL, SSTL.......)](https://img.taocdn.com/s3/m/5b6531fef705cc17552709b0.png)
各种电平标准的讨论(TTL,ECL,PECL,LVDS、CMOS、CML, GTL,HSTL, SSTL.......)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。
现在常用的电平标准有TTLCMOSLVTTLLVCMOS
![现在常用的电平标准有TTLCMOSLVTTLLVCMOS](https://img.taocdn.com/s3/m/4505e47ccaaedd3383c4d3a7.png)
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。
电平标准
![电平标准](https://img.taocdn.com/s3/m/c572696ba26925c52cc5bfe1.png)
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。
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。
电平转换方案
![电平转换方案](https://img.taocdn.com/s3/m/1504159d29ea81c758f5f61fb7360b4c2e3f2a98.png)
电平转换方案1. 引言在电子设备和电路设计中,电平转换是一个常见的问题。
不同设备或电路之间可能采用不同的电平标准,如5V、3.3V、2.5V等,为了确保正确的信号传输和兼容性,需要进行电平转换。
本文将介绍电平转换的背景知识、常见的电平转换方案以及各种方案的优缺点。
2. 背景知识2.1 电平标准不同设备或电路常采用不同的电平标准,主要包括:•TTL(Transistor-Transistor Logic)电平:常见的电压标准为0V~5V,适用于许多数字电路。
•CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)电平:常见的电压标准为0V3.3V或0V5V,适用于许多数字电路。
•LVCMOS(Low Voltage CMOS)电平:常见的电压标准为0V1.8V或0V3.3V,适用于低功耗数字电路。
•LVTTL(Low Voltage TTL)电平:常见的电压标准为0V~3.3V,适用于低功耗数字电路。
2.2 电平转换的目的电平转换主要是为了实现不同电平标准之间的互联互通,确保信号能够正确传输。
常见的应用场景包括:•不同电平标准的设备之间的通信。
•不同电平标准的外设与主控芯片之间的连接。
3. 常见的电平转换方案3.1 使用电平转换芯片常见的电平转换方案之一是使用专门的电平转换芯片。
这些芯片通常包含了输入电平和输出电平之间的转换电路,能够在不同电平标准之间实现电平的转换。
优点:•专用芯片,性能稳定可靠。
•可以实现多个通道的电平转换。
•部分芯片提供了自动方向控制功能,简化了硬件设计。
缺点:•芯片成本较高。
•大部分芯片需要外部电源供电。
•需要占用额外的PCB空间。
3.2 使用电平转换电路除了使用专用的电平转换芯片,也可以使用离散的电平转换电路来实现电平转换。
这些电路通常由离散的电阻、晶体管等器件组成,在具有一定电路设计能力的情况下,可以实现相对简单的电平转换功能。
优点:•成本较低,只需要少量的离散器件。
电平标准(总结)
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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
![各种电平标准](https://img.taocdn.com/s3/m/b3434e1b964bcf84b9d57b17.png)
各种电平标准讨论(TTL,ECL,PECL,LVDS、CMOS、CML, GTL,HSTL, SSTL...)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。
高低电平的判定
![高低电平的判定](https://img.taocdn.com/s3/m/73c49744f02d2af90242a8956bec0975f465a4d5.png)
高低电平的判定
高低电平的判定通常是指对电信号的电压进行分析,以确定其是处于高电平还是低电平状态。
这在数字电路、通信系统和各种电子设备中非常常见。
判定的标准通常取决于具体的电路设计和应用需求,一般来说,以下是常见的判定标准:
1. 逻辑电平标准:在数字电路中,通常使用逻辑电平标准来判定高低电平。
例如,常见的TTL(晶体管—晶体管逻辑)电路中,0到0.8伏特被视为低电平,而2到5伏特被视为高电平。
2. CMOS电平标准:在CMOS(互补金属氧化物半导体)电路中,0到0.3伏特通常被视为低电平,而0.7到Vdd(电源电压)之间的电压被视为高电平。
3. 标准信号电平:在通信系统中,常常根据特定的协议或标准来定义高低电平。
例如,在RS-232标准中,负电压表示逻辑1(高电平),而正电压表示逻辑0(低电平)。
4. 自定义阈值:有时,根据具体的电路需求,可能会定义自定义的阈值来判定高低电平。
这种情况下,阈值的选择通常取决于电路的设计要求和环境条件。
无论是哪种标准,都需要合适的电路设计和合适的电压测量设备来准确地判定高低电平。
RS232、RS485、RS422电平,及常见逻辑电平标准
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RS232、RS485、RS422电平,及常见逻辑电平标准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常见逻辑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。
232 485 can电平标准
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电平标准是指数字电路中用来表示逻辑高电平和逻辑低电平的标准数值范围和电压值。
在数字电路中,逻辑高和逻辑低分别对应于高电平和低电平,而这些电平的标准化对于数字电路的正常工作至关重要。
232 485 can标准电平是指在RS-232、RS-485和CAN总线通信标准中所规定的电平范围和电压数值。
1. RS-232电平标准RS-232是一种广泛应用于串行通信中的标准,其电平标准规定了逻辑高和逻辑低的电压范围。
在RS-232标准中,逻辑高电平的电压范围为+3V至+15V,而逻辑低电平的电压范围为-3V至-15V。
这种电平标准在许多串行通信设备中得到了广泛的应用。
2. RS-485电平标准RS-485是一种广泛应用于工业控制系统和远程监控系统中的标准,其电平标准与RS-232有所不同。
在RS-485标准中,逻辑高电平的电压范围为+1.5V至+6V,而逻辑低电平的电压范围为-1.5V至-6V。
相较于RS-232,RS-485的电平标准有所变化,适用于不同的应用场景。
3. CAN电平标准CAN总线是一种广泛应用于汽车、工业控制和航空航天领域的现场总线标准,其电平标准也是一项重要的技术规范。
在CAN标准中,逻辑高电平的电压范围为+2.5V至+3.3V,而逻辑低电平的电压范围为+1.5V至+2.3V。
CAN总线的电平标准经过精心设计,适用于复杂的工业环境和汽车电子系统。
总结232 485 can标准电平是数字通信领域中的重要概念,不同的标准对应着不同的电平范围和电压数值,其规范化有利于数字电路的稳定运行和互操作性。
在实际应用中,我们需要根据具体的通信标准选择合适的电平标准,以确保设备之间能够正常通信和数据传输。
希望本文能够帮助大家更好地理解232 485 can标准电平的重要性和应用价值。
在数字通信领域中,电平标准是确保不同设备之间能够正常通信和数据传输的重要因素。
在设计和使用数字电路时,了解并遵守不同通信标准的电平要求至关重要。
各种逻辑电平标准值
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各种逻辑电平标准值很多人会对是高电平电压.低电平的电平电压是多少产生疑惑.一般来讲大于60%的高电平.小于30%为低电平.以5V来讲的那就是3以上为高电平.1.5以下为低电平.中间值为不稳态.如果你还想了解得更多.那么请详细看下面.(本资料由.深圳单片机交流网整理)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。
5V TTL和5V CMOS逻辑电平是通用的逻辑电平。
·3.3V及以下的逻辑电平被称为低电压逻辑电平,常用的为LVTTL电平。
·低电压的逻辑电平还有2.5V和1.8V两种。
·ECL/PECL 和LVDS是差分输入输出。
·RS-422/485和RS-232是串口的接口标准,RS-422/485是差分输入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 V oltage TTL)。
3.3V LVTTL:Vcc:3.3V;VOH>=2.4V;VOL<=0.4V;VIH>=2V;VIL<=0.8V。
PCB设计规范(常用电平标准(TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232))
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常用电平标准(TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232)2009-10-27 14:44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。
常见差分电平标准
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常见差分电平标准差分信号在电子系统中起着重要的作用,它具有抗干扰能力强、传输距离远、数据可靠性高等优点。
而为了确保差分信号的正常传输和解码,需要遵循一定的电平标准。
本文将介绍常见的差分电平标准,包括LVDS、PECL、RS-422和RS-485。
1. LVDS(低电压差分信号):LVDS是一种低功耗差分信号标准,广泛应用于高速数据传输领域。
其电平范围为0.9V至2.4V,通常以1.2V为中心电平。
LVDS采用差分传输方式,可以实现高速数据传输和低功耗的平衡,适用于高速差分信号传输,如液晶显示器、高速数据通信等。
2. PECL(正常态耗电能力逻辑):PECL是一种高速差分信号标准,其电平范围为2.375V至3.8V,通常以3.3V为中心电平。
PECL信号具有高速传输和低功耗的特点,适用于高速差分信号传输,如高速数据通信、光纤通信等。
3. RS-422:RS-422是一种标准的差分信号标准,其电平范围为-7V至+12V,通常以0V为中心电平。
RS-422采用平衡差分传输方式,可以实现远距离数据传输和抗干扰能力强的优点,适用于长距离差分信号传输,如工业自动化控制、仪器仪表等。
4. RS-485:RS-485是一种多点差分信号标准,其电平范围与RS-422相同,通常以0V为中心电平。
RS-485信号具有多点传输和抗干扰能力强的特点,适用于多点差分信号传输,如多节点通信、远距离数据传输等。
这些差分电平标准在不同应用领域有着各自的优势和适用范围。
选择合适的差分电平标准需要考虑传输距离、数据速率、功耗、抗干扰能力等因素。
除了上述常见的差分电平标准,还有一些其他的标准,如TTL、ECL 等,它们在特定的应用场景中也有着广泛的应用。
此外,随着技术的不断进步和应用需求的变化,新的差分电平标准也在不断出现。
总结起来,差分电平标准在电子系统中起着至关重要的作用。
选择适合的差分电平标准可以确保信号的正常传输和解码,提高系统的可靠性和稳定性。
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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。
5V TTL和5V CMOS逻辑电平是通用的逻辑电平。
·3.3V及以下的逻辑电平被称为低电压逻辑电平,常用的为LVTTL电平。
·低电压的逻辑电平还有2.5V和1.8V两种。
·ECL/PECL和LVDS是差分输入输出。
·RS-422/485和RS-232是串口的接口标准,RS-422/485是差分输入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。
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。
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使用注意:CMOS结构内部寄生有可控硅结构,当输入或输入管脚高于VCC一定值(比如一些芯片是0.7V)时,电流足够大的话,可能引起闩锁效应,导致芯片的烧毁。
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,驱动能力强,噪声小,很容易达到几百M的应用。
但是功耗大,需要负电源。
为简化电源,出现了PECL(ECL结构,改用正电压供电)和LVPECL。
PECL:Pseudo/Positive ECLVcc=5V;VOH=4.12V;VOL=3.28V;VIH=3.78V;VIL=3.64VLVPELC:Low Voltage PECLVcc=3.3V;VOH=2.42V;VOL=1.58V;VIH=2.06V;VIL=1.94VECL、PECL、LVPECL使用注意:不同电平不能直接驱动。
中间可用交流耦合、电阻网络或专用芯片进行转换。
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,同时用82欧下拉;交流匹配时用82欧上拉,同时用130欧下拉。
但两种方式工作后直流电平都在1.95V左右。
)前面的电平标准摆幅都比较大,为降低电磁辐射,同时提高开关速度又推出LVDS电平标准。
LVDS:Low V oltage 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示0和1。
通过外部的100欧匹配电阻(并在差分线上靠近接收端)转换为±350mV的差分电平。
LVDS使用注意:可以达到600M以上,PCB要求较高,差分线要求严格等长,差最好不超过10mil(0.25mm)。
100欧电阻离接收端距离不能超过500mil,最好控制在300mil以内。
其他的一些: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,速度能达到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,比较器一端接参考电平,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<=0.75VPGTL/GTL+:Vcc=1.5V;VOH>=1.4V;VOL<=0.46V;VIH>=1.2V;VIL<=0.8VHSTL是主要用于QDR存储器的一种电平标准:一般有V¬CCIO=1.8V和V¬¬CCIO=1.5V。
和上面的GTL相似,输入为输入为比较器结构,比较器一端接参考电平(VCCIO/2),另一端接输入信号。
对参考电平要求比较高(1%精度)。
SSTL主要用于DDR存储器。
和HSTL基本相同。
V¬¬CCIO=2.5V,输入为输入为比较器结构,比较器一端接参考电平1.25V,另一端接输入信号。
对参考电平要求比较高(1%精度)。
HSTL和SSTL大多用在300M以下。
RS232采用±12-15V供电,我们电脑后面的串口即为RS232标准。
+12V表示0,-12V表示1。
可以用MAX3232等专用芯片转换,也可以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有更高的抗干扰能力。
传输距离可以达到上千米。
差分信号 LVDS1 差分信号差分信号用一个数值来表示两个物理量之间的差异。
从严格意义上讲,所有电压信号都是差分的,因为一个电压只能相对于另一个电压而言。
在某些系统里,系统‘地’被用作电压基准点。
当‘地’作为电压测量基准时,这种信号规划被称为单端的。
使用该术语是因信号采用单个导体上的电压来表示的;另一方面,一个差分信号作用在两个导体上。
信号值是两个导体间的电压差。
尽管不是非常必要,这两个电压的平均值还是会经常保持一致。
差分信号具有如下优点:(1)因为可以控制“基准”电压,所以很容易识别小信号。
从差分信号恢复的信号值在很大程度上与‘地’的精确值无关,而在某一范围内。
(2)它对外部电磁干扰(EMI)是高度免疫的。
一个干扰源几乎相同程度地影响差分信号对的每一端。
既然电压差异决定信号值,这样将忽视在两个导体上出现的任何同样干扰。
(3)在一个单电源系统,能够从容精确地处理‘双极’信号。
为了处理单端、单电源系统的双极信号,必须在地与电源干线之间任意电压处(通常是中点)建立一个虚地。
用高于虚地的电压表示正极信号,低于虚地的电压表示负极信号。
必须把虚地正确分布到整个系统里。
而对于差分信号,不需要这样一个虚地,这就使处理和传播双极信号有一个高逼真度,而无须依赖虚地的稳定性。
LVDS、PECL、RS-422等标准都采取差分传输方式。
2 LVDS总线LVDS(Low Voltage Differential Signaling)是一种小振幅差分信号技术。
LVDS在两个标准中定义:1996年3月通过的IEEE P1596.3主要面向SCI(Scalable Coherent Interface),定义了LVDS的电特性,还定义了SCI协议中包交换时的编码;1995年11月通过的ANSI/EIA/EIA-644主要定义了LVDS的电特性,并建议655Mbps的最大速率和1.923Gbps的小失真理论极限速率。
在两个标准中都指定了与传输介质无关的特性。
只要传输介质在指定的噪声容限和可允许时钟偏斜的范围内发送信号到接收器,接口都能正常工作。
可用于服务器、可堆垒集线器、无线基站、ATM交换机及高分辨率显示等,也可用于通信系统的设计。
2.1 LVDS工作原理图1为LVDS的原理简图,其驱动器由一个恒流源(通常为3.5mA)驱动一对差分信号线组成。
在接收端有一个高的直流输入阻抗(几乎不会消耗电流),几乎全部的驱动电流将流经100Ω的接收端电阻在接收器输入端产生约350mV的电压。
当驱动状态反转时,流经电阻的电流方向改变,于是在接收端产生有效的“0”或“1”逻辑状态。
2.2 LVDS技术优势(1)高速度:LVDS技术的恒流源模式低摆幅输出意味着LVDS能高速切换数据。
例如,对于点到点的连接,传输速率可达数百Mbps。
(2)高抗噪性能:噪声以共模方式在一对差分线上耦合出现,并在接收器中相减从而可消除噪声。
这也是差分传输技术的共同特点。
(3)低电压摆幅:使用非常低的幅度信号(约350mV)通过一对差分PCB走线或平衡电缆传输数据。
LVDS 的电压摆幅是PECL的一半,是RS-422的1/10;由于是低摆幅差分信号技术,其驱动和接收不依赖于供电电压,因此,LVDS可应用于低电压系统中,如5V、3.3V甚至2.5V。
(4)低功耗:接收器端的100Ω阻抗功率仅仅为1.2mV。
RS-422接收器端的100Ω阻抗功率为90mV,是LVDS 的75倍!LVDS器件采用CMOS工艺制造,CMOS工艺的静态功耗极小。
LVDS驱动器和接收器所需的静态电流大约是PECL/ECL器件的1/10。
LVDS驱动器采用恒流源驱动模式,这种设计可以减少1cc中的频率成分。
从1cc与频率关系曲线图上可以看到在10MHz~100MHz之间,曲线比较平坦;而TTL/CMOS以及GTL接收器件的动态电流则随着频率地增加呈指数增长,因为功率是电流的二次函数,所以动态功耗将随着频率的提高而大幅度提高(见图2)。
(5)低成本:LVDS芯片是标准CMOS工艺实现技术,集成度高;接收端阻抗小,连线简单,节省了电阻电容等外围元件;低能耗;LVDS总线串行传输数据,LVDS芯片内部集成了串化器或解串器,与并行数据互联相比,节省了约50%的电缆、接口及PCB制作成本。