TTL(Transistor-Transistor Logic)和CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)是两种数字电路的标准,两者之间最明显的差别在于电平范围和逻辑电平的定义。TTL是一种基于双极型晶体管的数字电路,电平定义基于电压范围,而CMOS则是一种基于硅电晶体管的数字电路,电平定义基于电荷存储。
TTL电平包含逻辑高电平和逻辑低电平。在TTL电路中,逻辑高电平指的是电压在2-5伏之间,而逻辑低电平指的是电压在0-0.8伏之间。信号传输速率快,但功耗较高,使用时需要加入终端电阻,以防止信号的反射。
TTL电平具有噪声容忍度低的缺点,所以当环境中存在噪声时,使用TTL电路需要小心设计,以免噪声影响电路的正常运行。
与TTL不同,CMOS电平被定义为逻辑1的电压范围为3.5~5伏,而逻辑0被定义为0~1.5伏之间。CMOS电路功耗较低,但信号速度较慢,且需要使用特殊技术处理噪声。
CMOS电路的输出电平是本质上是电荷电平,因此在电路切换时,不会产生像TTL电路一样的充电电流,从而可以大大减小电路开关时的功耗。
TTL和CMOS电路在性能、功耗、灵敏度和可靠性方面都有所不同。TTL电路速度快,但功耗较大;CMOS电路速度较慢但功耗低。此外,由于TTL电路的输入电阻较低,故对于输入信号的灵敏度高于CMOS电路;CMOS在处理噪声时占优势,但相对容易受到辐射和静电的影响。
根据电路的不同需求,使用TTL或CMOS电路的具体情况会有所不同。 对于高速操作、小型电路板和短距离传输,TTL电路通常更合适;而对于长距离传输和低功耗的应用,CMOS电路则通常是首选。