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各种电平标准
DDR 内存 采用的是支持 2.5V 电压的SSTL2 标准
而对于比较老一些的 SDRAM 内存来说 它支持的则是 3.3 V 的 LVTTL 标准.
现在常用的电平标准有 TTL 、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232、RS485
等,还有一些速度比较高的 LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL 等。下面简单介绍一下各
自的供电电源、电平标准以及使用注意事项。
TTL :Transistor-Transistor Logic 三极管结构。
Vcc :5V;VOH=2.4V ;VOL=0.5V ;VIH=2V ;VIL=0.8V 。
因为 2.4V 与 5V 之间还有很大空闲,对改善噪声容限并没什么好处,又会白白增大系统
功耗,还会影响速度。所以后来就把一部分“砍”掉了。也就是后面的 LVTTL。
LVTTL 又分 3.3V、2.5V 以及更低电压的 LVTTL(Low Voltage TTL)。
3.3V LVTTL: Vcc :3.3V ;VOH=2.4V ;VOL=0.4V ;VIH=2V ;VIL=0.8V 。
2.5V LVTTL: Vcc :2.5V;VOH=2.0V ;VOL=0.2V ;VIH=1.7V ;VIL=0.7V 。
更低的 LVTTL 不常用就先不讲了。多用在处理器等高速芯片,使用时查看芯片手册就
OK 了。
TTL 使用注意:TTL 电平一般过冲都会比较严重,可能在始端串 22 欧或 33 欧电阻; TTL
电平输入脚悬空时是内部认为是高电平。要下拉的话应用 1k 以下电阻下拉。TTL 输出不能
驱动 CMOS 输入。
CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor PMOS+NMOS 。
Vcc :5V;VOH=4.45V ;VOL=0.5V ;VIH=3.5V ;VIL=1.5V 。
相对 TTL 有了更大的噪声容限,输入阻抗远大于TTL 输入阻抗。对应3.3V LVTTL,出现
了 LVCMOS,可以与 3.3V 的 LVTTL 直接相互驱动。
3.3V LVCMOS:
Vcc :3.3V ;VOH=3.2V ;VOL=0.1V ;VIH=2.0V ;VIL=0.7V 。
2.5V LVCMOS:
Vcc :2.5V;VOH=2V ;VOL=0.1V ;VIH=1.7V ;VIL=0.7V 。
CMOS 使用注意:CMOS 结构内部寄生有可控硅结构,当输入或输入管脚高于VCC 一定
值( 比如一些芯片是0.7V)时,电流足够大的话,可能引起闩锁效应,导致芯片的烧毁。
ECL:Emitter Coupled Logic 发射极耦合逻辑电路(差分结构)
Vcc=0V ;Vee :-5.2V ;VOH=-0.88V ;VOL=-1.72V ;VIH=-1.24V ;VIL=-1.36V 。
速度快,驱动能力强,噪声小,很容易达到几百 M 的应用。但是功耗大,需要负电源。
为简化电源,出现了 PECL(ECL 结构,改用正电压供电)和 LVPECL。
PECL:Pseudo/Positive ECL
Vcc=5V ;VOH=4.12V ;VOL=3.28V ;VIH=3.78V ;VIL=3.64V
LVPELC:Low Voltage PECL
Vcc=3.3V ;VOH=2.42V ;VOL=1.58V ;VIH=2.06V ;VIL=1.94V
ECL、PECL、LVPECL 使用注意:不同电平不能直接驱动。中间可用交流耦合、电阻网络
或专用芯片进行转换。以上三种均为射随输出结构,必须有电阻拉到一个直流偏置电压。(如
多用于时钟的 LVPECL:直流匹配时用 130 欧上拉,同时用 82 欧下拉;交流匹配时用 82 欧
上拉,同时用 130 欧下拉。但两种方式工作后直流电平都在 1.95V 左右。)
前面的电平标准摆幅都比较大,为降低电磁辐射,同时提高开关速度又推出 LVDS 电平
标准。
LVDS:Low Voltag
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