各种常见的电平标准.docxVIP

电平标准（TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232）（LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL）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 TTL1）3.3V LVTTL：VCC：3.3V；VOH=2.4V，VOL=0.4V；VIH=2V，VIL=0.8V2) 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。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（3）CMOS：Complementary Metal Oxide Semiconductor PMOS+NMOSVCC：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。（4）LVCMOS： Low Voltage CMOS1）3.3V LVCMOS：VCC：3.3V；VOH=3.2V，VOL=0.1V；VIH=2.0V，VIL=0.7V2) 2.5V LVCMOS：VCC：2.5V；VOH=2.0V，VOL=0.1V；VIH=1.7V，VIL=0.7V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。（5）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。（6）PECL：Pseudo/Positive ECL VCC=5V；VOH=4.12V，VOL=3.28V；VIH=3.78V，VIL=3.64V （7）LVPELC：Low Voltage PECL（3.3V）VCC=3.3V；VOH=2.42V，VOL=1.58V；VIH=2.06V，VIL=1.94V ECL、PECL、LVPECL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。（8）RS232与RS485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。（9）LVDS：Low Voltage Differential Signal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。使用注意：LVDS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。（10）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。（11）GTL：类似CMOS的一种结构，输入到比较器结构