TTL電平信號之所以被廣泛使用,原因是因為:通常我們采用二進制來表示數據。而且規定,+5V等價于邏輯“1”,0V等價于邏輯“0”。這樣的數據通信及電平規定方式,被稱做TTL(晶體管-晶體管邏輯電平)信號系統。這是計算機處理器控制的設備內部各部分之間通信的標準技術。
TTL電平標準:
“TTL集成電路的全名是晶體管-晶體管邏輯集成電路(Transistor-Transistor Logic),主要有54/74系列標準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)五個系列。標準TTL輸入高電平最小2V,輸出高電平最小2.4V,典型值3.4V,輸入低電平最大0.8V,輸出低電平最大0.4V,典型值0.2V。S-TTL輸入高電平最小2V,輸出高電平最小Ⅰ類2.5V,Ⅱ、Ⅲ類2.7V,典型值3.4V,輸入低電平最大0.8V,輸出低電平最大0.5V。LS-TTL輸入高電平最小2V,輸出高電平最小Ⅰ類2.5V,Ⅱ、Ⅲ類2.7V,典型值3.4V,輸入低電平最大Ⅰ類0.7V,Ⅱ、Ⅲ類0.8V,輸出低電平最大Ⅰ類0.4V,Ⅱ、Ⅲ類0.5V,典型值0.25V。”
常見TTL電平轉換電路:
1. 二、三級管組成的TTL/CMOS電平轉換電路,優點是價格非常低,缺點是要求使用在信號頻率較低的條件下。 建議上拉電阻為10K時,可使用在信號頻率為幾百Khz以下的環境中,曾經在960Khz的串口通信中做過測試。上拉電阻越小,速率越高,但是電路的功耗也越高,在低功耗要求高的電路中需要慎重考慮。在選擇二、三極管時,盡量選用結電容小,開關速率高的。
A )圖1所示電路,僅能使用在輸入信號電平大于輸出信號電平的轉換上,例如3.3V轉2.8V。二極管選用高速肖特基二極管,并且VF盡量小,例如RB521S。
B )圖2電路,僅能使用在輸入信號電平大于輸出信號電平的轉換上,例如3.3V轉2.8V,否則PNP管可能關不斷。如果對輸出低電平電壓幅度有較嚴格的要求,PNP管則選用飽和壓降小些的管子。PNP管也不如NPN的通用。VCC_OUT是輸出信號的電源電壓。
TTL電平優點:
TTL電平信號對于計算機處理器控制的設備內部的數據傳輸是很理想的,首先計算機處理器控制的設備內部的數據傳輸對于電源的要求不高以及熱損耗也較低,另外TTL電平信號直接與集成電路連接而不需要價格昂貴的線路驅動器以及接收器電路;再者,計算機處理器控制的設備內部的數據傳輸是在高速下進行的,而TTL接口的操作恰能滿足這個要求。TTL型通信大多數情況下,是采用并行數據傳輸方式,而并行數據傳輸對于超過10英尺的距離就不適合了。這是由于可靠性和成本兩面的原因。因為在并行接口中存在著偏相和不對稱的問題,這些問題對可靠性均有影響。
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數字電路中,由TTL電子元器件組成電路使用的電平。電平是個電壓范圍,規定輸出高電平》2.4V,輸出低電平《0.4V。在室溫下,一般輸出高電平是3.5V,輸出低電平是0.2V。最小輸入高電平和低電平:輸入高電平》=2.0V,輸入低電平《=0.8V,噪聲容限是0.4V。
ttl電平傳輸距離有多遠?
1、如果通訊在9600下TTL傳輸2米·不過一般寫15米,降低波特率可以更遠些,這個與電磁環境有關系。主要受限于TTL器件的帶負載能力和抗干擾能力的影響。
2、采用平衡傳輸,如422,485,可達1200米。目前485半雙工芯片很多,如75176,STC485,MAX485等都十分不錯。
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