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知识路径： > 嵌入式系统硬件基础知识 > 数字电路基础 > 信号特性与信号转换 > 信号转换 >
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相关知识点：2个
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虽然TTL电路具有很多优点，但它毕竟不能满足生产中不断提出来的各种特殊要求，例如高速、高抗干扰、低功耗等，因而在工程中还经常用到ECL、CMOS等数字集成电路。在微机测控系统中，习惯于用TTL电路作为基本电路元件，根据需要可能采用CMOS、ECL等芯片，因此存在TTL电路与这些数字电路的接口问题。
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ECL的特点是速度快，但抗干扰性能差，功耗也高；TTL的应用广泛，成本低廉，有许多种类可供选择；CMOS功耗最低，抗干扰性能优良，不仅适用于中、小规模集成电路，而且在大规模集成组件中应用也很普遍。
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下面讨论TTL与ECL和CMOS之间的电平转换接口。
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ECL电路电压一般为-5.2V（CE10K系列），逻辑高电平输出为VOH=-0.9V，低电平为-1.75V；对CE100K系列电源电压为-4.5V，输出高电平为VOH=-0.955V，低电平VOL=-1.705V。
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（1）TTL→ECL转换。利用集成芯片CE1024即可完成TTL到ECL的电平转换。它有一个公共的选通脉冲输入端B，若B为低电平，ECL的所有Y为低电平， 为高电平。
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（2）ECL→TTL转换。CE10125为四ECL—TTL电平转换器，它的输入与ECL电平兼容，具有差分输入和抑制±1V共态干扰输入能力，输出是TTL电平。如果有某路不用时，须将其一个输入端接到VBB端上，以保证电路的工作稳定性。
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在小型系统中，ECL和TTL可能均使用+5V电源，此时需用分立元件来实现接口。
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CMOS反相器当其使用电源电压为5V时，输出低电平电压最大值为0.05V，高电平最小值为4.95V，输出低电平电流最小为0.5mA，高电平电流最小为-0.5mA；对于带缓冲门的CMOS电路，当供电电源电压为5V时，VIL≤1.5V，VIH≥3.5V。而对于不带缓冲门的CMOS电路，VIL≤1V，VIH≥4V。
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（1）TTL→CMOS转换。由于TTL电路输出高电平的规范值为2.4V，在电源电压为5V时，CMOS电路输入高电平VIH≥3.5V。这样就造成了TTL与CMOS电路接口上的困难。解决的办法是在TTL电路输出端与电源之间接一上拉电阻R。上拉电阻R的取值由TTL的高电平输出漏电流IOH来决定，不同系列的TTL应选用不同的R值。一般有：
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如果CMOS电路的电源电压高于TTL电路的电源电压。同时CMOS电路应使用具有电平移位功能的电路，如CC4504、CC40109及BH017等，至于CMOS电路的电源电压可在5～15V范围内任意选定。
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（2）CMOS→TTL转换。关于CMOS到TTL的接口，由于TTL电路输入短路电流较大，就要求CMOS电路在VOL为0.5V时能给出足够的驱动电流，因此需使用CC4049、CC4050等作为接口器件。
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