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来源：物联视觉
01 电平
什么是TTL电平、CMOS电平、RS232通信电平？有什么关联与区别
就是指电路中两点或几点在相同阻抗下电量的相对比值。是一种状态，用于描述数字电流的逻辑，电平的单位分贝用dB表示。常用的电平有功率电平和电压电平两类，它们各自又可分为绝对电平和相对电平两种。
TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL；RS232、RS422、LVDS属于逻辑电平
对于一般的逻辑电平，参数的关系如：Voh 输出高电压> Vih输入高电压 > Vt 阈值电平电压> Vil输入低电压 > Vol输出低电压。
02 TTL电路的电平就叫TTL电平
TTL电平信号被利用得最多，是因为通常数据表示采用二进制规定，+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”，被称做TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统，是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。
TTL电路是电流控制器件，TTL电路的速度快，传输延迟时间短(5-10ns)，但是功耗大。
RS232通信电平
01 RS232电平
RS232是工业上常用的串口标准，无论是PLC的RS232串口模块，还是工控机的串口COM，输出的电平都成为RS232电平；
02 RS232标准
RS－232：是基于公用电话网的一种串行通信标准，
它的逻辑电平以公共地为对称
逻辑“0”电平规定在＋3～＋25V之间
逻辑“1”电平则在－3～－25V之间，
因而它不仅要使用正负极性的双电源，与传统的TTL数字逻辑电平不兼容，两者之间必须使用电平转换。
CMOS电平
01 CMOS电路的电平就叫CMOS电平
COMS集成电路是互补对称金属氧化物半导体集成电路的英文缩写。
电路的许多基本逻辑单元都是用增强型PMOS晶体管和增强型NMOS管按照互补对称形式连接的，静态功耗很小。比TTL有更高的噪声容限。
常用的电平转换器件有
驱动器MC1488集成电路：采用±12V电源，以产生RS-232标准电平
接收器MC1489集成电路：采用单一+5V电源
TTL与CMOS电平使用区别
01 TTL与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。
02 TTL电平
输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。
在室温下，一般输出高电平是3.5V，输出低电平是0.2V。
最小输入高电平和低电平：输入高电平>=2.0V，输入低电平<=0.8V，噪声容限是0.4V。
03 CMOS电平
1逻辑电平电压接近于电源电压，
0逻辑电平接近于0V。而且具有很宽的噪声容限。
04 电平转换电路
因为TTL和COMS的高低电平的值不一样，互相连接时需要电平的转换：要使用两个电阻对电平分压，
05 OC门电极开路门电路；OD门漏极开路门电路
须外接上拉电阻和电源才能将开关电平作为高低电平用。否则它一般只作为开关大电压和大电流负载
06 TTL和COMS电路比较
TTL电路是电流控制器件，TTL电路的速度快，传输延迟时间短,但是功耗大。
coms电路是电压控制器件。COMS电路的速度慢，传输延迟时间长,但功耗低
COMS电路的锁定效应：COMS电路由于输入太大的电流，内部的电流急剧增大，这种效应就是锁定效应。当产生锁定效应时，COMS的内部电流能达到40mA以上，很容易烧毁芯片。
使用注意事项
01 防御烧毁芯片措施
在输入端和输出端加钳位电路，使输入和输出不超过不超过规定电压。
芯片的电源输入端加去耦电路，防止VDD端出现瞬间的高压。
在VDD和外电源之间加线流电阻，即使有大的电流也不让它进去。
当系统由几个电源分别供电时，开关要按下列顺序：开启时，先开启COMS电路得电源，再开启输入信号和负载的电源；关闭时，先关闭输入信号和负载的电源，再关闭COMS电路的电源。
02 COMS电路的使用注意事项
COMS电路时电压控制器件，它的输入总抗很大，对干扰信号的捕捉能力很强。所以，不用的管脚不要悬空，要接上拉电阻或者下拉电阻，给它一个恒定的电平。
输入端接低内组的信号源时，要在输入端和信号源之间要串联限流电阻，使输入的电流限制在1mA之内。
当接长信号传输线时，在COMS电路端接匹配电阻。
当输入端接大电容时，应该在输入端和电容间接保护电阻。电阻值为R=V0/1mA.V0是外界电容上的电压。
COMS的输入电流超过1mA，就有可能烧坏COMS。
03 输入端带电阻特殊情况的处理
悬空时相当于输入端接高电平。因为这时可以看作是输入端接一个无穷大的电阻。
在门电路输入端串联10K电阻后再输入低电平，输入端出呈现的是高电平而不是低电平。COMS门电路就不用考虑这些了。
OD门一般作为输出缓冲/驱动器、电平转换器以及满足吸收大负载电流的需要。
总结
电平的上限和下限定义不一样，CMOS具有更大的抗噪区域。
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。
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。
很多器件都是兼容TTL和CMOS
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；
