CMOS电平转换电路详解

TTL和CMOS电平总结TTL——Transistor-Transistor Logic HTTL——High-speed TTLLTTL——Low-power TTLSTTL——Schottky TTLLSTTL——Low-power Schottky TTLASTTL——Advanced Schottky TTLALSTTL——Advanced Low-power Schottky TTLFAST(F)——Fairchild Advanced schottky TTLCMOS——Complementary metal-oxide-semiconductorHC/HCT——High-speed CMOS Logic(HCT与TTL电平兼容)AC/ACT——Advanced CMOS Logic(ACT与TTL电平兼容)（亦称ACL）AHC/AHCT——Advanced High-speed CMOS Logic(AHCT与TTL电平兼容) FCT——FACT扩展系列，与TTL电平兼容FACT——Fairchild Advanced CMOS Technology1，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。

2，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。

3，电平转换电路：因为TTL和COMS的高低电平的值不一样（ttl 5v<＝＝>cmos 3.3v），所以互相连接时需要电平的转换：就是用两个电阻对电平分压，没有什么高深的东西。

哈哈4，OC门，即集电极开路门电路，OD门，即漏极开路门电路，必须外界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，所以又叫做驱动门电路。

电路常识性概念(TTL与CMOS)--非常好一．TTLTTL集成电路的主要型式为晶体管－晶体管逻辑门（transistor-transistor logic gate），TTL大部分都采用5V电源。

1.输出高电平Uoh和输出低电平UolUoh≥2.4V,Uol≤0.4V2.输入高电平和输入低电平Uih≥2.0V，Uil≤0.8V二．CMOSCMOS电路是电压控制器件，输入电阻极大，对于干扰信号十分敏感，因此不用的输入端不应开路，接到地或者电源上。

CMOS电路的优点是噪声容限较宽，静态功耗很小。

1.输出高电平Uoh和输出低电平UolUoh≈VCC，Uol≈GND2.输入高电平Uoh和输入低电平UolUih≥0.7VCC,Uil≤0.2VCC（VCC为电源电压，GND为地）从上面可以看出:在同样5V电源电压情况下，COMS电路可以直接驱动TTL，因为CMOS的输出高电平大于2.0V,输出低电平小于0.8V；而TTL电路则不能直接驱动CMOS电路，TTL的输出高电平为大于2.4V，如果落在2.4V～3.5V之间，则CMOS电路就不能检测到高电平，低电平小于0.4V满足要求，所以在TTL电路驱动COMS电路时需要加上拉电阻。

如果出现不同电压电源的情况，也可以通过上面的方法进行判断。

如果电路中出现3.3V的COMS电路去驱动5V CMOS电路的情况，如3.3V单片机去驱动74HC,这种情况有以下几种方法解决，最简单的就是直接将74HC换成74HCT（74系列的输入输出在下面有介绍）的芯片，因为3.3V CMOS 可以直接驱动5V的TTL电路；或者加电压转换芯片；还有就是把单片机的I/O 口设为开漏，然后加上拉电阻到5V，这种情况下得根据实际情况调整电阻的大小，以保证信号的上升沿时间。

三．74系列简介74系列可以说是我们平时接触的最多的芯片，74系列中分为很多种，而我们平时用得最多的应该是以下几种：74LS，74HC，74HCT这三种，这三种系列在电平方面的区别如下：输入电平输出电平74LS TTL电平TTL电平74HC COMS电平COMS电平74HCT TTL电平COMS电平++++++++++++++++++++++++++++++++++++TTL和CMOS电平1、TTL电平(什么是TTL电平)：输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。

逻辑电平介绍TTL,CMOSTTL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。

2，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。

3，电平转换电路：因为TTL和COMS的高低电平的值不一样（ttl 5v<＝＝>cmos 3.3v），所以互相连接时需要电平的转换：就是用两个电阻对电平分压，没有什么高深的东西。

哈哈4，OC门，即集电极开路门电路，OD门，即漏极开路门电路，必须外界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，所以又叫做驱动门电路。

5，TTL和COMS电路比较：1）TTL电路是电流控制器件，而coms电路是电压控制器件。

2）TTL电路的速度快，传输延迟时间短(5-10ns)，但是功耗大。

COMS电路的速度慢，传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。

COMS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关，频率越高，芯片集越热，这是正常现象。

TTL和CMOS的逻辑电平关系图2－1：TTL和CMOS的逻辑电平图上图为5V TTL逻辑电平、5V CMOS逻辑电平、LVTTL逻辑电平和LVCMOS逻辑电平的示意图。

5V TTL逻辑电平和5V CMOS逻辑电平是很通用的逻辑电平，注意他们的输入输出电平差别较大，在互连时要特别注意。

另外5V CMOS器件的逻辑电平参数与供电电压有一定关系，一般情况下，Voh≥Vcc-0.2V，Vih≥0.7Vcc；Vol≤0. 1V，Vil≤0.3Vcc；噪声容限较TTL电平高。

JEDEC组织在定义3. 3V的逻辑电平标准时，定义了LVTTL和LVCMOS逻辑电平标准。

LVTTL逻辑电平标准的输入输出电平与5V TTL逻辑电平标准的输入输出电平很接近，从而给它们之间的互连带来了方便。

I2C（Inter-Integrated Circuit）总线是一种用于连接微控制器和外部设备的串行通信协议。

在I2C总线通信过程中，可能会出现不同的电平转换问题，特别是在连接不同电平设备时。

为了解决这一问题，可以采用MOS管电平转换电路。

MOS管电平转换电路是一种常用的电平转换方案，它能够将不同的信号电平转换为另一种合适的电平，从而实现不同设备之间的正常通信。

下面将结合I2C通信的特点，详细介绍MOS管电平转换电路的原理和设计方法。

1. I2C通信的特点I2C总线在通信过程中使用两根线进行双向传输，分别为SDA（数据线）和SCL（时钟线）。

通信的周期由主设备控制，主设备负责生成时钟信号，从设备根据时钟信号进行数据传输。

在I2C通信中，信号的电平一般分为高电平（High level）和低电平（Low level），高电平的标准值通常为3.3V或5V，而低电平的标准值为0V。

2. MOS管电平转换原理MOS管是一种常见的场效应管，具有电压控制电流的特点。

在电路设计中，可以利用MOS管的导通特性来实现电平转换。

当MOS管处于导通状态时，两个端口之间的电平将得到有效地转换。

3. MOS管电平转换电路设计一般情况下，I2C总线的主设备和从设备之间可能存在电平不匹配的情况，这就需要使用MOS管电平转换电路来解决。

电路设计的关键在于选择合适的MOS管型号和连接方式。

3.1 选择MOS管型号在选择MOS管型号时，需要考虑其导通电压（Vgs）和最大导通电流（Id）。

通常情况下，可选用逻辑级MOS管，其Vgs阈值较低，适合于3.3V或5V系统电平的转换。

3.2 连接方式设计通过合理连接MOS管，可以实现I2C总线的电平转换。

一种常见的连接方式是使用两个MOS管分别连接SDA和SCL信号线。

当主设备输出高电平时，MOS管导通，从而将高电平传递给从设备；当主设备输出低电平时，MOS管截止，从设备接收到低电平信号。

4. MOS管电平转换电路的优缺点MOS管电平转换电路具有简单、成本低的优点，在I2C总线通信中应用广泛。

TTL和COMS电平匹配以及电平转换的方法TTL和COMS电平匹配以及电平转换的方法一．TTLTTL集成电路的主要型式为晶体管－晶体管逻辑门（transistor-transistor logic gate），TTL大部分都采用5V电源。

1.输出高电平Uoh和输出低电平UolUoh≥2.4V,Uol≤0.4V2.输入高电平和输入低电平Uih≥2.0V，Uil≤0.8V二．CMOSCMOS电路是电压控制器件，输入电阻极大，对于干扰信号十分敏感，因此不用的输入端不应开路，接到地或者电源上。

CMOS电路的优点是噪声容限较宽，静态功耗很小。

1.输出高电平Uoh和输出低电平UolUoh≈VCC，Uol≈GND2.输入高电平Uoh和输入低电平UolUih≥0.7VCC,Uil≤0.2VCC（VCC为电源电压，GND为地）从上面可以看出:在同样5V电源电压情况下，COMS电路可以直接驱动TTL，因为CMOS的输出高电平大于2.0V,输出低电平小于0.8V；而TTL电路则不能直接驱动 CMOS电路，TTL的输出高电平为大于2.4V，如果落在2.4V～3.5V之间，则CMOS电路就不能检测到高电平，低电平小于0.4V满足要求，所以在TTL电路驱动COMS电路时需要加上拉电阻。

如果出现不同电压电源的情况，也可以通过上面的方法进行判断。

如果电路中出现3.3V的COMS电路去驱动5V CMOS电路的情况，如3.3V单片机去驱动74HC,这种情况有以下几种方法解决，最简单的就是直接将74HC换成74HCT（74系列的输入输出在下面有介绍）的芯片，因为3.3V CMOS 可以直接驱动5V的TTL电路；或者加电压转换芯片；还有就是把单片机的I/O口设为开漏，然后加上拉电阻到5V，这种情况下得根据实际情况调整电阻的大小，以保证信号的上升沿时间。

三．74系列简介74系列可以说是我们平时接触的最多的芯片，74系列中分为很多种，而我们平时用得最多的应该是以下几种：74LS，74HC，74HCT 这三种，这三种系列在电平方面的区别如下：输入电平输出电平74LS TTL电平 TTL电平74HC COMS电平 COMS电平74HCT TTL电平 COMS电平++++++++++++++++++++++++++++++++++++TTL和CMOS电平1、TTL电平(什么是TTL电平)：输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。

cmos工艺电平转换电路下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!CMOS工艺电平转换电路是电子领域中常用的一种电路设计，它能够将不同电平的信号进行有效的转换。

CMOS电平转换电路详解COMS集成电路是互补对称金属氧化物半导体（Compiementary symmetry metal oxide semicoductor）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。

COMS电路的供电电压VDD范围比较广在+5~+15V均能正常工作，电压波动允许10，当输出电压高于VDD-0.5V时为逻辑1，输出电压低于VSS+0.5V（VSS为数字地）为逻辑0。

CMOS电路输出高电平约为0.9Vcc，而输出低电平约为0.1Vcc.当输入电压高于VDD-1.5V时为逻辑1，输入电压低于VSS+1.5V（VSS为数字地）为逻辑0。

TTL电平信号被利用的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，这被称做TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统，这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。

标准TTL输入高电平最小2V，输出高电平最小2.4V，典型值3.4V，输入低电平最大0.8V，输出低电平最大0.4V，典型值0.2V（输入H》2V，输入L《0.8V;输出H 》2.4V（3.4V），输出L《0.4V（0.2V）。

CMOS电平是数字信号还是模拟信号？CMOS电平是数字信号，COMS电路的供电电压VDD范围比较广在+5--+15V均能正常工作，电压波动允许10，当输出电压高于VDD-0.5V 时为逻辑1，输出电压低于VSS+0.5V（VSS为数字地）为逻辑0，一般数字信号才是0和1 。

cmos电平转换电路1、TTL电路和CMOS电路的逻辑电平VOH：逻辑电平1 的输出电压VOL：逻辑电平0 的输出电压VIH ：逻辑电平1 的输入电压VIH ：逻辑电平0 的输入电压TTL电路临界值：VOHmin = 2.4V VOLmax = 0.4V VIHmin = 2.0V VILmax = 0.8VCMOS电路临界值（电源电压为＋5V）VOHmin = 4.99V VOLmax = 0.01V VIHmin = 3.5V VILmax = 1.5V2、TTL和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。

TTL和COMS电平匹配以及电平转换的方法一．TTLTTL集成电路的主要型式为晶体管－晶体管逻辑门（transistor-transistor logic gate），TTL大部分都采用5V电源。

1.输出高电平Uoh和输出低电平UolUoh≥2.4V,Uol≤0.4V2.输入高电平和输入低电平Uih≥2.0V，Uil≤0.8V二．CMOSCMOS电路是电压控制器件，输入电阻极大，对于干扰信号十分敏感，因此不用的输入端不应开路，接到地或者电源上。

CMOS电路的优点是噪声容限较宽，静态功耗很小。

1.输出高电平Uoh和输出低电平UolUoh≈VCC，Uol≈GND2.输入高电平Uoh和输入低电平UolUih≥0.7VCC,Uil≤0.2VCC （VCC为电源电压，GND为地）从上面可以看出:在同样5V电源电压情况下，COMS电路可以直接驱动TTL，因为CMOS的输出高电平大于2.0V,输出低电平小于0.8V；而TTL电路则不能直接驱动 CMOS电路，TTL的输出高电平为大于2.4V，如果落在2.4V～3.5V之间，则CMOS电路就不能检测到高电平，低电平小于0.4V满足要求，所以在TTL电路驱动COMS电路时需要加上拉电阻。

如果出现不同电压电源的情况，也可以通过上面的方法进行判断。

如果电路中出现3.3V的COMS电路去驱动5V CMOS电路的情况，如3.3V单片机去驱动74HC,这种情况有以下几种方法解决，最简单的就是直接将74HC换成74HCT（74系列的输入输出在下面有介绍）的芯片，因为3.3V CMOS 可以直接驱动5V的TTL电路；或者加电压转换芯片；还有就是把单片机的I/O口设为开漏，然后加上拉电阻到5V，这种情况下得根据实际情况调整电阻的大小，以保证信号的上升沿时间。

三．74系列简介74系列可以说是我们平时接触的最多的芯片，74系列中分为很多种，而我们平时用得最多的应该是以下几种：74LS，74HC，74HCT这三种，这三种系列在电平方面的区别如下：输入电平输出电平74LS TTL电平 TTL电平74HC COMS电平 COMS电平74HCT TTL电平 COMS电平++++++++++++++++++++++++++++++++++++TTL和CMOS电平1、TTL电平(什么是TTL电平)：输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。

三极管的电平转换及驱动电路分析
3.3V-5V电平转换电路
 如上图，左端接3.3V CMOS电平，可以是STM32、FPGA等的IO口，右端输出为5V电平，实现3.3V到5V电平的转换。

 现在来分析下各个电阻的作用(抓住的核心思路是三极管的Vbe导通时为恒定值0.7V左右)：
 假设没有R87，则当US_CH0的高电平直接加在三极管的BE上，>0.7V
的电压要到哪里去呢?
 假设没有R91，当US_CH0电平状态不确定时，默认是要Trig输出高电平还是低电平呢?因此R91起到固定电平的作用。

同时，如果无R91，则只要输入>0.7V就导通三极管，门槛电压太低了，R91有提升门槛电压的作用(可参见第二小节关于蜂鸣器的分析)。

 但是，加了R91又要注意了：R91如果太小，基极电压近似
 只有Vb>0.7V时才能使US_CH0为高电平时导通，上图的Vb=1.36V。

电路设计时，你可以不懂集成电路的内部结构，但是初学者必须掌握电平转换设计理论及其基本方法，否则，你的电路将“罢工”。

以下主要是参考阎石教授主编的《数字电子技术基础》编辑的，最后一部分我写了一点实际工作中遇到的电平匹配案例。

希望此文对初学者有所帮助。

无论是TTL电路驱动CMOS电路还是CMOS电路驱动TTL电路，驱动门必须为负载门提供合乎标准的高、低电平和足够的驱动电流，也就是必须满足下列各式（表1）其中n和m分别为负载电流中I(IH)，I（IL）的个数。

为便于比较对照，下表中列出了TTL和CMOS两种电路输出电压、输出电流、输入电压、输入电流的参数。

（表2）*系CC4000系列CMOS门电路在VDD=5V时的参数。

一．用TTL电路驱动CMOS电路1．用TTL电路驱动4000系列和74HC系列CMOS电路从上表中的数据可以看出，无论是74系列TTL电路做驱动门还是74LS系列TTL电路做驱动门，都能在n，m大于1的情况下满足V(OL(max)) ≤V(IL(max))，I(OH(max)) ≥ n I(IH(max))，I(OL(max)) ≥ m I(IL(max))，但是不满足V(OH(min)) ≥V(IH(min))。

所以，必须将TTL电路输出高电平提升到3.5V以上。

最简单的解决方法是在TTL电路的输出端与电源之间接入上拉电阻R.在CMOS电路的电源电压较高时，它所要求的VIH(min)值将超过推拉式输出结构TTL电路输出端能够承受的电压。

例如CMOS电路在VDD=15V时，要求VIH(min)=11V。

因此，TTL电路输出的高电平必须大于11V。

在这种情况下，应采用集电极开路输出结构的TTL门电路（OC门）作为驱动门。

OC门输出端三极管的耐压较高，可达30V以上。

另一种解决方法是使用带电平偏移的CMOS门电路实现电平转换。

2．用TTL电路驱动74HCT系列CMOS门电路为了能方便地实现直接驱动，又生产了74HCT系列高速CMOS电路。

TTL与CMOS的区别TTL集成电路使用TTL管也就是PN结。

功耗较大驱动能力强一般工作电压+5V CMOS集成电路使用MOS管功耗小工作电压范围很大一般速度也低但是技术在改进这已经不是问题。

对TTL与CMOS电平来讲前者属于双极型数字集成电路其输入端与输出端均为三极管因此它的阀值电压是<0.2V为输出低电平；>3.4V为输出高电平。

而CMOS电平就不同了他的阀值电压比TTL电平大很多。

而串口的传输电压都是以COMS电压传输的。

一、主要区别如下所述：（1）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。

（2）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。

（3）电平转换电路：因为TTL和COMS的高低电平的值不一样（ttl 5v<＝＝>cmos 3.3v）所以互相连接时需要电平的转换：就是用两个电阻对电平分压没有什么高深的东西。

（4）OC门即集电极开路门电路OD门即漏极开路门电路必须外界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所以又叫做驱动门电路。

（5）TTL和COMS电路比较：A、TTL电路是电流控制器件而coms电路是电压控制器件。

B、T TL电路的速度快传输延迟时间短(5-10ns) 但是功耗大。

COMS电路的速度慢传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。

COMS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关频率越高芯片集越热这是正常现象。

C、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除非切断电源电流一直在增大。

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。

电平转换_(TTL电路与CMOS电路的接口) CMOS电路和TTL电路的接口分析摘要:CMOS 和 TTL 电平的主要区别在于输入转换电平。

CMOS电路的转换电平是电源电压的 1/2，因为 CMOS 的输入时互补的，保证了转换电平是电源电压的 1/2。

TTL电路由于它的输入多射击晶体管的结构，决定了转换电平是 2 倍的 PN 结正向压降，大约为 1.4V。

TTL 电源只有 5V的，而且输入电流的方向是向外的～CMOS 电路应用最广，具有输入阻抗高、扇出能力强、电源电压宽、静态功耗低、抗干扰能力强、温度稳定性好等特点，但多数工作速度低于 TTL 电路。

在目前TTL和CMOS两种电路并存的情况下，经常会遇到需将两种器件互相对接的问题。

因此应综合考虑两种集成电路的特性及参数以做到正确的连接驱动。

如果是 TTL 驱动 CMOS，要考虑电平的接口。

TTL 可直接驱动 74HCT 型的CMOS，其余必须考虑逻辑电平的转换问题。

如果是 CMOS 驱动 TTL，要考虑驱动电流不能太低。

74HC/74HCT 型 CMOS 可直接驱动 74/74LS 型 TTL，除此需要电平转换。

这些将在正文中详细介绍。

由于 CMOS 的输入阻抗都比较大，一般比较容易捕捉到干扰脉冲，所以 NC 的脚尽量要接个上拉电阻，而且 CMOS 具有电流闩锁效应，容易烧掉 IC，所以输入端的电流尽量不要太大，最好加限流电阻。

关键字:正文:CMOS和TTL集成门电路是目前应用最广泛的两类集成门电路。

P150页TTL电路是电流控制双极型器件，一般电源电压为5V，它的速度快(数ns)，传输延迟时间短(5-10ns)，功耗大(mA级)，负载能力大，输入阻抗小，驱动能力强，不用端多数不用处理。

CMOS电路是电压控制单级器件，一般电源电压为15V，它的速度慢(几百ns)，传输时间长(25-50ns)，功耗低，省电，负载能力小，输入阻抗大，驱动能力小，具有比TTL宽的噪声容限，不用端必须处理。

1. 常用的电平转换方案(1) 晶体管+上拉电阻法就是一个双极型三极管或 MOSFET，C/D极接一个上拉电阻到正电源，输入电平很灵活，输出电平大致就是正电源电平。

(2) OC/OD 器件+上拉电阻法跟 1) 类似。

适用于器件输出刚好为 OC/OD 的场合。

(3) 74xHCT系列芯片升压(3.3V→5V)凡是输入与 5V TTL 电平兼容的 5V CMOS 器件都可以用作 3.3V→5V 电平转换。

——这是由于 3.3V CMOS 的电平刚好和5V TTL电平兼容(巧合)，而 CMOS 的输出电平总是接近电源电平的。

廉价的选择如 74xHCT(HCT/AHCT/VHCT/AHCT1G/VHCT1G/...) 系列 (那个字母 T 就表示 TTL 兼容)。

(4) 超限输入降压法 (5V→3.3V, 3.3V→1.8V, ...)凡是允许输入电平超过电源的逻辑器件，都可以用作降低电平。

这里的"超限"是指超过电源，许多较古老的器件都不允许输入电压超过电源，但越来越多的新器件取消了这个限制 (改变了输入级保护电路)。

例如，74AHC/VHC 系列芯片，其 datasheets 明确注明"输入电压范围为0~5.5V"，如果采用 3.3V 供电，就可以实现5V→3.3V 电平转换。

(5) 专用电平转换芯片最著名的就是 164245，不仅可以用作升压/降压，而且允许两边电源不同步。

这是最通用的电平转换方案，但是也是很昂贵的 (俺前不久买还是￥45/片，虽是零售，也贵的吓人)，因此若非必要，最好用前两个方案。

(6) 电阻分压法最简单的降低电平的方法。

5V电平，经1.6k+3.3k电阻分压，就是3.3V。

(7) 限流电阻法如果嫌上面的两个电阻太多，有时还可以只串联一个限流电阻。

某些芯片虽然原则上不允许输入电平超过电源，但只要串联一个限流电阻，保证输入保护电流不超过极限(如 74HC 系列为 20mA)，仍然是安全的。

一、TTL电平TTL电平信号被利用的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”，这被称做TTL（Transistor-Transistor Logic 晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统，这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 电平信号对于计算机处理器控制的设备内部的数据传输是很理想的，首先计算机处理器控制的设备内部的数据传输对于电源的要求不高以及热损耗也较低，另外 TTL电平信号直接与集成电路连接而不需要价格昂贵的线路驱动器以及接收器电路；再者，计算机处理器控制的设备内部的数据传输是在高速下进行的，而TTL 接口的操作恰能满足这个要求。

TTL型通信大多数情况下，是采用并行数据传输方式，而并行数据传输对于超过10英尺的距离就不适合了。

这是由于可靠性和成本两面的原因。

因为在并行接口中存在着偏相和不对称的问题，这些问题对可靠性均有影响。

TTL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。

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。

输出 L： <0.8V ； H：>2.4V。

输入 L： <1.2V ； H：>2.0VTTL器件输出低电平要小于0.8V，高电平要大于2.4V。

输入，低于1.2V就认为是0，高于2.0就认为是1。

二、CMOS电平输出 L： <0.1*Vcc ； H：>0.9*Vcc。

输入 L： <0.3*Vcc ； H：>0.7*Vcc.由于CMOS电源采用12V，则输入低于3.6V为低电平，噪声容限为1.8V，高于3.5V为高电平，噪声容限高为1.8V。

比TTL有更高的噪声容限。

TTL电平、CMOS电平、OC门、OD门基础知识一．TTLTTL集成电路的主要型式为晶体管－晶体管逻辑门（transistor-transistor logic gate），TTL大部分都采用5V电源。

1.输出高电平Uoh和输出低电平UolUoh≥2.4V,Uol≤0.4V2.输入高电平和输入低电平Uih≥2.0V，Uil≤0.8V二．CMOSCMOS电路是电压控制器件，输入电阻极大，对于干扰信号十分敏感，因此不用的输入端不应开路，接到地或者电源上。

CMOS 电路的优点是噪声容限较宽，静态功耗很小。

1.输出高电平Uoh和输出低电平UolUoh≈VCC，Uol≈GND2.输入高电平Uoh和输入低电平UolUih≥0.7VCC,Uil≤0.2VCC（VCC为电源电压，GND为地）从上面可以看出:在同样5V电源电压情况下，COMS电路可以直接驱动TTL，因为CMOS的输出高电平大于2.0V,输出低电平小于0.8V；而TTL电路则不能直接驱动CMOS电路，TTL的输出高电平为大于2.4V，如果落在2.4V～3.5V之间，则CMOS电路就不能检测到高电平，低电平小于0.4V满足要求，所以在TTL电路驱动COMS电路时需要加上拉电阻。

如果出现不同电压电源的情况，也可以通过上面的方法进行判断。

如果电路中出现3.3V的COMS电路去驱动5V CMOS电路的情况，如3.3V单片机去驱动74HC,这种情况有以下几种方法解决，最简单的就是直接将74HC换成74HCT（74系列的输入输出在下面有介绍）的芯片，因为3.3V CMOS可以直接驱动5V的TTL电路；或者加电压转换芯片；还有就是把单片机的I/O口设为开漏，然后加上拉电阻到5V，这种情况下得根据实际情况调整电阻的大小，以保证信号的上升沿时间。

三．74系列简介74系列可以说是我们平时接触的最多的芯片，74系列中分为很多种，而我们平时用得最多的应该是以下几种：74LS，74HC，74HCT 这三种，这三种系列在电平方面的区别如下：输入电平输出电平74LS TTL电平TTL电平74HC COMS电平COMS电平74HCT TTL电平COMS电平TTL和CMOS电平的比较1、TTL电平(什么是TTL电平)：输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。

DSP控制母板学习小结TTL电平与CMOS电平：TTL集成电路的全名是晶体管-晶体管逻辑集成电路（Transistor-Transistor Logic），主要有54/74系列标准TTL、高速型TTL（H-TTL）、低功耗型TTL（L-TTL）、肖特基型TTL（S-TTL）、低功耗型TTL（LS-TTL）五个系列。

标准TTL输入高电平最小2V，输出高电平最小2.4V，典型值3.4V，输入低电平最大0.8V，输出低电平最大0.4V，典型值0.2V。

S-TTL输入高电平最小2V，输出高电平最小Ⅰ类2.5V，Ⅱ、Ⅲ类2.7V，典型值3.4V。

输入低电平最大0.8V，输出低电平最大0.5V。

LS-TTL输入高电平最小2V，输出高电平最小Ⅰ类2.5V，Ⅱ、Ⅲ类2.7V，典型值3.4V。

输入低电平最大Ⅰ类0.7V，Ⅱ、Ⅲ类0.8V，输出低电平最大Ⅰ类0.4V，Ⅱ、Ⅲ类0.5V，典型值0.25V。

TTL电路的电源VDD供电只允许在+5V±10%范围内，扇出数为10个以下TTL门电路。

CMOS集成电路是互补对称金属氧化物半导体（Compiementary symmetry metal oxide semicoductor）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。

CMOS电路的供电电压VDD范围比较广，在+5--+15V均能正常工作，电压波动允许±10，当输出电压高于VDD-0.5V时为逻辑1，输出电压低于VSS+0.5V（VSS为数字地）为逻辑0，扇出数为10—20个CMOS门电路。

CMOS电平电压范围在3~15V，比如4000系列当5V供电时，输出在4.6V以上为高电平，输出在0.05V以下为低电平。

输入在3.5V以上为高电平，输入在1.5V以下为低电平。

而对于TTL芯片，供电范围为0~5V，常见都是5V，如74系列5V供电，输出在2.7V以上为高电平，输出输出在0.5V以下为低电平，输入在2V以上为高电平，在0.8V以下为低电平。

TTL电平,CMOS电平,OC门,OD门基础知识一．TTLTTL集成电路的主要型式为晶体管－晶体管逻辑门（transistor-transistor logic gate），TTL大部分都采用5V电源。

1.输出高电平Uoh和输出低电平UolUoh≥2.4V,Uol≤0.4V2.输入高电平和输入低电平Uih≥2.0V，Uil≤0.8V二．CMOSCMOS电路是电压控制器件，输入电阻极大，对于干扰信号十分敏感，因此不用的输入端不应开路，接到地或者电源上。

CMOS电路的优点是噪声容限较宽，静态功耗很小。

1.输出高电平Uoh和输出低电平UolUoh≈VCC，Uol≈GND2.输入高电平Uoh和输入低电平UolUih≥0.7VCC,Uil≤0.2VCC （VCC为电源电压，GND为地）从上面可以看出:在同样5V电源电压情况下，COMS电路可以直接驱动TTL，因为CMOS 的输出高电平大于2.0V,输出低电平小于0.8V；而TTL电路则不能直接驱动CMOS电路，TTL的输出高电平为大于2.4V，如果落在2.4V～3.5V 之间，则CMOS电路就不能检测到高电平，低电平小于0.4V满足要求，所以在TTL电路驱动COMS电路时需要加上拉电阻。

如果出现不同电压电源的情况，也可以通过上面的方法进行判断。

如果电路中出现3.3V的COMS电路去驱动5V CMOS电路的情况，如3.3V单片机去驱动74HC,这种情况有以下几种方法解决，最简单的就是直接将74HC换成74HCT（74系列的输入输出在下面有介绍）的芯片，因为3.3V CMOS 可以直接驱动5V的TTL电路；或者加电压转换芯片；还有就是把单片机的I/O口设为开漏，然后加上拉电阻到5V，这种情况下得根据实际情况调整电阻的大小，以保证信号的上升沿时间。

三．74系列简介74系列可以说是我们平时接触的最多的芯片，74系列中分为很多种，而我们平时用得最多的应该是以下几种：74LS，74HC，74HCT这三种，这三种系列在电平方面的区别如下：输入电平输出电平74LS TTL电平TTL电平74HC COMS电平COMS电平74HCT TTL电平COMS电平++++++++++++++++++++++++++++++++++++TTL和CMOS电平1、TTL电平(什么是TTL电平)：输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。