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程控直流电源设计工程师眼里逻辑电平是什么概念?

程控直流电源设计工程师在初学“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(逻辑电平)。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。程控直流电源设计工程师说的“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。如程控直流电源设计工程师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。

逻辑电平的定义

相关概念的定义

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:输入高电压(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。

江苏快3专家计划2:输入低电压(Vil):保证逻辑门的输入为低电平时所允许的最大输入低电平,当输入电平低于Vil时,则认为输入电平为低电平。

3:输出高电压(Voh):保证逻辑门的输出为高电平时的输出电平的最小值,逻辑门的输出为高电平时的电平值都必须大于此Voh。

4:输出低电压(Vol):保证逻辑门的输出为低电平时的输出电平的最大值,逻辑门的输出为低电平时的电平值都必须小于此Vol。

5:阀值电平电压(Vt): 数字电路芯片都存在一个阈值电压,就是电路刚刚勉强能翻转动作时的电平。它是一个界于输入高电压和输入低电压之间的电压值,对于CMOS电路的阈值电平电压,基本上是二分之一的电源电压值,但要保证稳定的输出,则必须要求输出高电压> 输入高电压,输出低电压<输入低电压,而如果输入电压在阈值上下,也就是Vil~Vih这个区域,电路的输出会处于不稳定状态。

参数间关系

对于一般的逻辑电平,以上参数的关系如下:

Voh > Vih > Vt > Vil > Vol。

江苏快3专家计划6:Ioh:逻辑门输出为高电平时的负载电流(为拉电流)。

7:Iol:逻辑门输出为低电平时的负载电流(为灌电流)。

8:Iih:逻辑门输入为高电平时的电流(为灌电流)。

9:Iil:逻辑门输入为低电平时的电流(为拉电流)。

门电路输出极在集成单元内不接负载电阻而直接引出作为输出端,这种形式的门称为开路门。开路的TTL、CMOS、ECL门分别称为集电极开路(OC)、漏极开路(OD)、发射极开路(OE),使用时应审查是否接上拉电阻(OC、OD门)或下拉电阻(OE门),以及电阻阻值是否合适。

电阻值条件

对于集电极开路(OC)门,其上拉电阻阻值RL应满足下面条件:

江苏快3专家计划(1): RL < (VCC-Voh)/(n*Ioh+m*Iih)

(2):RL > (VCC-Vol)/(Iol+m*Iil)

逻辑电平

其中n:线与的开路门数;m:被驱动的输入端数。

常用的逻辑电平

·逻辑电平:有TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL;RS232、RS422、LVDS等。

·其中TTL和CMOS的逻辑电平按典型电压可分为四类:5V系列(5V TTL和5V CMOS)、3.3V系列,2.5V系列和1.8V系列。

·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是差分输入输出,RS-232是单端输入输出。

一点补充:RS-232C采用的是负逻辑,即逻辑“1”:-5V至-15V; 逻辑“0”:+5V至+15V。

而CMOS电平为:逻辑“1”:4.99V; 逻辑“0”:0.01V;

TTL电平的逻辑“1”和“0”则分别为2。4V和0。4V。

关于逻辑高低电平

1) 5V CMOS、 HC、 AHC、 AC中, 输入大于3.5V算高电平 | | 输入小于1.5V算低电平;

2) 5V TTL 、ABT 、AHCT、 HCT、 ACT中 , 输入大于2V算高电平 | | 输入小于0.8V算低电平;

3) 3。3V LVTTL 、LVT、 LVC 、ALVC、LV 、ALVT中 ,输入大于2V算高电平 | | 输入小于0。8V算低电平;

4) 2.5V CMOS、 ALVC 、LV 、ALVT中 , 输入大于1.7V算高电平 | | 输入小于0.7V算低电平。

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