TTL电平、RS232电平与CMOS电平的区别

工作中遇到一个关于电平选择的问题，居然给忘记RS232电平的定义了，当时无法反应上来,回来之后查找资料才了解两者之间的区别,似乎两年多的时间,之前非常熟悉的一些常识也开始淡忘,这个可不是一个好的现象.:-),还是把关于三种常见的电平的区别copy到这里.做加深记忆的效果之用.. 

什么是TTL电平、CMOS电平、RS232电平？它们有什么区别呢？一般说来，CMOS电平比TTL电平有着更高的噪声容限。 

（一）、TTL电平标准 

输出 L： <0.8V ； H：>2.4V。 
输入 L： <1.2V ； H：>2.0V 

TTL器件输出低电平要小于0.8V，高电平要大于2.4V。输入，低于1.2V就认为是0，高于2.0就认为是1。于是TTL电平的输入低电平的噪声容限就只有(0.8-0)/2=0.4V，高电平的噪声容限为(5-2.4)/2=1.3V。 

（二）、CMOS电平标准 

输出 L： <0.1*Vcc ； H：>0.9*Vcc。 
输入 L： <0.3*Vcc ； H：>0.7*Vcc. 

由于CMOS电源采用12V，则输入低于3.6V为低电平，噪声容限为1.8V，高于3.5V为高电平，噪声容限高为1.8V。比TTL有更高的噪声容限。 

（三）、RS232标准 
逻辑1的电平为-3～-15V，逻辑0的电平为+3～+15V，注意电平的定义反相了一次。 

 

TTL与CMOS电平使用起来有什么区别 

1.电平的上限和下限定义不一样，CMOS具有更大的抗噪区域。 同是5伏供电的话，ttl一般是1.7V和3.5V的样子，CMOS一般是2.2V,2.9V的样子，不准确，仅供参考。 

2.电流驱动能力不一样，ttl一般提供25毫安的驱动能力，而CMOS一般在10毫安左右。

3.需要的电流输入大小也不一样，一般ttl需要2.5毫安左右，CMOS几乎不需要电流输入。 

4.很多器件都是兼容TTL和CMOS的，datasheet会有说明。如果不考虑速度和性能，一般器件可以互换。但是需要注意有时候负载效应可能引起电路工作不正常，因为有些ttl电路需要下一级的输入阻抗作为负载才能正常工作。

1.TTL电路和CMOS电路的逻辑电平 

VOH: 逻辑电平 1 的输出电压 
VOL: 逻辑电平 0 的输出电压 
VIH: 逻辑电平 1 的输入电压 
VIH: 逻辑电平 0 的输入电压

TTL电路临界值： 

VOHmin = 2.4V VOLmax = 0.4V 
VIHmin = 2.0V VILmax = 0.8V 

CMOS电路临界值（电源电压为＋5V） 

VOHmin = 4.99V VOLmax = 0.01V 
VIHmin = 3.5V VILmax = 1.5V 

2.TTL和CMOS的逻辑电平转换 

CMOS电平能驱动TTL电平 

TTL电平不能驱动CMOS电平，需加上拉电阻。 

3.常用逻辑芯片特点 

74LS系列：TTL 输入: TTL 输出: TTL 

74HC系列：CMOS 输入: CMOS 输出: CMOS 

74HCT系列：CMOS 输入: TTL 输出: CMOS 

CD4000系列：CMOS 输入: CMOS 输出: CMOS