常见电平类型:TTL电平,CMOS电平,232/485电平,OC门,OD门 您所在的位置:网站首页 常见纸板类型有哪几种 常见电平类型:TTL电平,CMOS电平,232/485电平,OC门,OD门

常见电平类型:TTL电平,CMOS电平,232/485电平,OC门,OD门

2024-07-02 07:17| 来源: 网络整理| 查看: 265

1.RS232电平

或者说串口电平,有的甚至说计算机电平,所有的这些说法,指得都是计算机9针串口 (RS232)的电平,采用负逻辑,

-15v~ -3v 代表1

+3v~ +15v 代表0

2.RS485电平 和 RS422电平

由于两者均采用差分传输(平衡传输)的方式,所以它们的电平方式,一般有两个引脚 A,B

发送端 AB间的电压差

+2 ~ +6v:1

-2 ~ -6v:0

接收端 AB间的电压差

大于 +200mv  1

小于 -200mv  0

定义逻辑1为B>A的状态;

定义逻辑0为A>B的状态。

AB之间的电压差不小于200mv。

3.USB

电源线是5V,为USB设备提供最大500mA的电流,它与数据线上的电平无关,数据线是差分信号,通常D+和D-在+400mV~-400mV间变化。

在传统的单端(Single-ended)通信中,一条线路来传输一个比特位。高电平为1,低电平为0.倘若在数据传输过程中受到干扰,高低电平信号完全可能因此产生突破临界值的大幅度扰动,一旦高电平或低电平信号超出临界值,信号就会出错。在差分传输电路中,输出电平为正电压时表示逻辑1,输出负电压时表示逻辑0,而输出0电压是没有意义的,它既不代表1,也不代表0.而差分通信中,干扰信号会同时进入相邻的两条信号线中,在信号接收端,两个相同的干扰信号分别进入差分放大器的两个反相输入端后,输出电压为0.所以说,差分信号技术对干扰信号具有很强的免疫力。对于串行传输来说,LVDS能够抵御外来干扰;而对于并行传输来说,LVDS不仅可以能够抵御外来干扰,还能抵御数据传输线之间的串扰。因为上述原因,实际电路中只要使用低压差分信号(Low Voltage Differential Signal, LVDS),350mV左右的振幅便能满足近距离传输的要求。假定负载电阻为100欧,采用LVDS方式传输数据时,如果双绞线长度为10m,传输速率可达400Mbps;当电缆长度增加到20m时,速率将为100Mbps;而当电缆长度为100m时,速率只能达到10Mbps左右

4.传输速率

一对一的接头的情况下

RS232   可做到双向传输,全双工通讯  最高传输速率 20kbps;

RS422   只能做到单向传输,半双工通讯,最高传输速率10Mbps;

RS485   双向传输,半双工通讯, 最高传输速率10Mbps;

USB可以自动选择HS(High-speed,高速,480Mbps)、FS(Full-speed,全速,12Mbps)和LS(Low-speed,低速,1.5Mbps)三种模式中的一种。

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。

**********************************************************************

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。 

TTL:Transistor-Transistor Logic 三极管逻辑。

Vcc:5V;

VOH>=2.4V;VOL=2V;VIL=2.4V;VOL=2V;VIL=2.0V;VOL=1.7V;VIL=4.45V;VOL=3.5V;VIL=3.2V;VOL=2.0V;VIL=2V;VOL=1.7V;VIL2.4V,输出低电平=2.0V,输入低电平 Vih,输入低电平 Vih > Vt > Vil > Vol Ioh:逻辑门输出为高电平时的负载电流(为拉电流)。 Iol:逻辑门输出为低电平时的负载电流(为灌电流)。 Iih:逻辑门输入为高电平时的电流(为灌电流)。 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。对于集电极开路(OC)门,其上拉电阻阻值RL应满足下面条件:  (1):RL < (VCC-Voh)/(n*Ioh+m*Iih)  (2):RL > (VCC-Vol)/(Iol+m*Iil)  其中n:线与的开路门数;m:被驱动的输入端数。   ++++++++++++++++++++++++++++   OC门,又称集电极开路(漏极开路)与非门门电路,Open Collector(Open Drain)。  为什么引入OC门?  实际使用中,有时需要两个或两个以上与非门的输出端连接在同一条导线上,将这些与非门上的数据(状态电平)用同一条导线输送出去。因此,需要一种新的与非门电路--OC门来实现“线与逻辑”。  OC门主要用于3个方面:   实现与或非逻辑,用做电平转换,用做驱动器。由于OC门电路的输出管的集电极悬空,使用时需外接一个上拉电阻Rp到电源VCC。OC门使用上拉电阻以输出高电平,此外为了加大输出引脚的驱动能力,上拉电阻阻值的选择原则,从降低功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;从确保足够的驱动电流考虑应当足够小。 线与逻辑,即两个输出端(包括两个以上)直接互连就可以实现“AND”的逻辑功能。在总线传输等实际应用中需要多个门的输出端并联连接使用,而一般 TTL门输出端并不能直接并接使用,否则这些门的输出管之间由于低阻抗形成很大的短路电流(灌电流),而烧坏器件。在硬件上,可用OC门或三态门(ST 门)来实现。 用OC门实现线与,应同时在输出端口应加一个上拉电阻。 三态门(ST门)主要用在应用于多个门输出共享数据总线,为避免多个门输出同时占用数据总线,这些门的使能信号(EN)中只允许有一个为有效电平(如高电平),由于三态门的输出是推拉式的低阻输出,且不需接上拉(负载)电阻,所以开关速度比OC门快,常用三态门作为输出缓冲器。 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++  什么是OC、OD? 集电极开路门(集电极开路 OC 或漏极开路 OD)  Open-Drain是漏极开路输出的意思,相当于集电极开路(Open-Collector)输出,即TTL中的集电极开路(OC)输出。一般用于线或、线与,也有的用于电流驱动。  Open-Drain是对MOS管而言,Open-Collector是对双极型管而言,在用法上没啥区别。  开漏形式的电路有以下几个特点:  a. 利用外部电路的驱动能力,减少IC内部的驱动。 或驱动比芯片电源电压高的负载.  b.可以将多个开漏输出的Pin,连接到一条线上。通过一只上拉电阻,在不增加任何器件的情况下,形成“与逻辑”关系。这也是I2C,SMBus等总线判断总线占用状态的原理。如果作为图腾输出必须接上拉电阻。接容性负载时,下降延是芯片内的晶体管,是有源驱动,速度较快;上升延是无源的外接电阻,速度慢。如果要求速度高电阻选择要小,功耗会大。所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。  c. 可以利用改变上拉电源的电压,改变传输电平。例如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。  d. 开漏Pin不连接外部的上拉电阻,则只能输出低电平。一般来说,开漏是用来连接不同电平的器件,匹配电平用的。  正常的CMOS输出级是上、下两个管子,把上面的管子去掉就是OPEN-DRAIN了。这种输出的主要目的有两个:电平转换和线与。  由于漏级开路,所以后级电路必须接一上拉电阻,上拉电阻的电源电压就可以决定输出电平。这样你就可以进行任意电平的转换了。  线与功能主要用于有多个电路对同一信号进行拉低操作的场合,如果本电路不想拉低,就输出高电平,因为OPEN-DRAIN上面的管子被拿掉,高电平是靠外接的上拉电阻实现的。(而正常的CMOS输出级,如果出现一个输出为高另外一个为低时,等于电源短路。)  OPEN-DRAIN提供了灵活的输出方式,但是也有其弱点,就是带来上升沿的延时。因为上升沿是通过外接上拉无源电阻对负载充电,所以当电阻选择小时延时就小,但功耗大;反之延时大功耗小。所以如果对延时有要求,则建议用下降沿输出 

 



【本文地址】

公司简介

联系我们

今日新闻

    推荐新闻

    专题文章
      CopyRight 2018-2019 实验室设备网 版权所有