如何用TTL驱动MOS管电路及TTL电平的优缺点总结

什么是MOS管

mos管(guan)是(shi)(shi)(shi)金(jin)(jin)属(shu)(metal)、氧化物(oxide)、半导(dao)体(ti)(ti)(semiconductor)场效应晶体(ti)(ti)管(guan)，或(huo)者称(cheng)是(shi)(shi)(shi)金(jin)(jin)属(shu)—绝缘体(ti)(ti)(insulator)、半导(dao)体(ti)(ti)。MOS管(guan)的(de)source和drain是(shi)(shi)(shi)可以对调(diao)的(de)，他们都(dou)是(shi)(shi)(shi)在P型backgate中形(xing)成的(de)N型区。在多(duo)数情况下，这个(ge)两个(ge)区是(shi)(shi)(shi)一样的(de)，即使(shi)两端(duan)对调(diao)也不会影(ying)响器件的(de)性能。这样的(de)器件被认(ren)为是(shi)(shi)(shi)对称(cheng)的(de)。

TTL是什么

TTL连(lian)接(jie)线(xian)是用(yong)于相机(ji)(ji)与(yu)闪光灯离机(ji)(ji)专用(yong)的热(re)靴来相连(lian)接(jie)线(xian)，通常还会(hui)把它叫(jiao)做闪光灯离机(ji)(ji)连(lian)接(jie)线(xian)、TTL线(xian)、快门(men)连(lian)接(jie)线(xian)、离机(ji)(ji)连(lian)接(jie)线(xian)等等，有很多种叫(jiao)法。

TTL电平的优点

TTL电(dian)平信(xin)号对(dui)(dui)于(yu)(yu)计(ji)算机(ji)处理(li)器控制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)设备(bei)内部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)数(shu)据传输(shu)是(shi)很理(li)想的(de)(de)(de)(de)(de)，首先计(ji)算机(ji)处理(li)器控制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)设备(bei)内部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)数(shu)据传输(shu)对(dui)(dui)于(yu)(yu)电(dian)源的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)不高以及(ji)热损耗也较低(di)，另外TTL电(dian)平信(xin)号直接与(yu)集成(cheng)电(dian)路(lu)(lu)连接而不需要(yao)价(jia)格昂贵的(de)(de)(de)(de)(de)线路(lu)(lu)驱动器以及(ji)接收(shou)器电(dian)路(lu)(lu)；再(zai)者(zhe)，计(ji)算机(ji)处理(li)器控制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)设备(bei)内部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)数(shu)据传输(shu)是(shi)在高速(su)下进(jin)行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)，而TTL接口(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)操作恰能满足这(zhei)个要(yao)求(qiu)。TTL型通(tong)信(xin)大多(duo)数(shu)情况下，是(shi)采用并(bing)行(xing)数(shu)据传输(shu)方(fang)式，而并(bing)行(xing)数(shu)据传输(shu)对(dui)(dui)于(yu)(yu)超过10英尺的(de)(de)(de)(de)(de)距离就(jiu)不适合了。这(zhei)是(shi)由于(yu)(yu)可(ke)靠性(xing)和(he)成(cheng)本两(liang)面的(de)(de)(de)(de)(de)原因。因为在并(bing)行(xing)接口(kou)中存在着(zhe)偏相和(he)不对(dui)(dui)称(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)问(wen)题，这(zhei)些(xie)问(wen)题对(dui)(dui)可(ke)靠性(xing)均有(you)影(ying)响。

数字(zi)电(dian)(dian)(dian)路中，由TTL电(dian)(dian)(dian)子元器件(jian)组成(cheng)电(dian)(dian)(dian)路使用的电(dian)(dian)(dian)平(ping)(ping)(ping)。电(dian)(dian)(dian)平(ping)(ping)(ping)是个电(dian)(dian)(dian)压范围(wei)，规定(ding)输(shu)出(chu)高(gao)(gao)电(dian)(dian)(dian)平(ping)(ping)(ping)>2.4V,输(shu)出(chu)低电(dian)(dian)(dian)平(ping)(ping)(ping)<0.4V。在室温下，一(yi)般(ban)输(shu)出(chu)高(gao)(gao)电(dian)(dian)(dian)平(ping)(ping)(ping)是3.5V，输(shu)出(chu)低电(dian)(dian)(dian)平(ping)(ping)(ping)是0.2V。最小输(shu)入高(gao)(gao)电(dian)(dian)(dian)平(ping)(ping)(ping)和低电(dian)(dian)(dian)平(ping)(ping)(ping)：输(shu)入高(gao)(gao)电(dian)(dian)(dian)平(ping)(ping)(ping)>=2.0V，输(shu)入低电(dian)(dian)(dian)平(ping)(ping)(ping)<=0.8V，噪声容限是0.4V。

如何用ttl驱动mos管

工(gong)作频率(lv)和驱动信号的占空比(bi)不是(shi)很(hen)大(da)，并(bing)(bing)且VMOS的功率(lv)规格(ge)也不是(shi)很(hen)大(da)时，普(pu)通并(bing)(bing)不需求为VMOS配置(zhi)特地的驱动电路(lu)。通用(yong)的CMOS半(ban)导体（互补金属氧化(hua)物品(pin)体管逻辑IC）、TTL（晶体管逻辑）集成电路(lu)、常见的PWM专用(yong)IC的输出级(ji)都(dou)能够直接驱动VMOS。这种驱动方(fang)式普(pu)通适用(yong)于驱动信号的产(chan)生及(ji)控制(zhi)电路(lu)与VMOS构成的功率(lv)级(ji)电路(lu)共地的状(zhuang)况(kuang)。

TTL集成电(dian)(dian)路的逻(luo)辑(ji)电(dian)(dian)平为5V，输(shu)出(chu)(chu)级通常由BJT（双极性(xing)晶体(ti)管）组成，信号普通从集电(dian)(dian)极输(shu)出(chu)(chu)，这就是常说的“集电(dian)(dian)极开(kai)路输(shu)出(chu)(chu)”，当然(ran)，输(shu)出(chu)(chu)级也有采(cai)用MOSFET的，这就是“开(kai)漏输(shu)出(chu)(chu)”。上述开(kai)路输(shu)出(chu)(chu)方式需(xu)求外部电(dian)(dian)路配置偏置电(dian)(dian)阻，以树立工作点，限(xian)定输(shu)出(chu)(chu)电(dian)(dian)流。

通用IC的峰值(zhi)电(dian)流驱(qu)动(dong)才(cai)能(neng)通常都不会超越(yue)1A，这是限制(zhi)其驱(qu)动(dong)才(cai)能(neng)的主要要素。图中(zhong)的上(shang)拉(la)电(dian)阻R3决议了驱(qu)动(dong)才(cai)能(neng)的大(da)小(xiao)(xiao)和性能(neng)。R4是栅极(ji)泄放(fang)电(dian)阻，作用是在(zai)栅极(ji)驱(qu)动(dong)信号没有时疾速(su)泄放(fang)掉(diao)输(shu)入电(dian)容(rong)的电(dian)荷。R4越(yue)小(xiao)(xiao)越(yue)有利于(yu)VMOS的疾速(su)关断，但是义会增加控制(zhi)电(dian)路的驱(qu)动(dong)担负(fu)，普通而(er)言(yan)，R4的取(qu)值(zhi)不应该小(xiao)(xiao)于(yu)控制(zhi)电(dian)路的输(shu)出阻抗。

在驱动才能有限的条(tiao)件下(xia)，为(wei)(wei)了减小引线寄生电感的影(ying)响，VMOS间隔控(kong)制(zhi)(zhi)电路越近越好。为(wei)(wei)了防止栅(zha)极电流对控(kong)制(zhi)(zhi)电路的影(ying)响，图中的旁路（ Bypass）电容(rong)也是引荐(jian)要采刚的，普(pu)通采用聚酣、CBB、瓷片等无极性电容(rong)，容(rong)量(liang)为(wei)(wei)0.1~lμF即(ji)可。

采(cai)用TTL集成电(dian)路驱(qu)(qu)动MOS另一个需求(qiu)留意的问题(ti)是，工作(zuo)电(dian)压(ya)(ya)至少要高(gao)于(yu)(yu)VMOS的开启电(dian)压(ya)(ya)VGS（th），而且要保证图(tu)中A点的驱(qu)(qu)动电(dian)压(ya)(ya)高(gao)于(yu)(yu)开启电(dian)压(ya)(ya)。用CMOS来驱(qu)(qu)动根本(ben)上(shang)不(bu)需求(qiu)思索(suo)这样的问题(ti)，由于(yu)(yu)此类(lei)Ic能够提(ti)供12V左右的信号电(dian)平。

TTL和CMOS集成(cheng)电路自(zi)身能够搭接成(cheng)振荡(dang)电路，产生方波等信(xin)号，因(yin)此，除了功(gong)用(yong)上没有专用(yong)的(de)PWM强大以外(wai)（通(tong)常的(de)主要(yao)区别是(shi)维护电路），在简(jian)单的(de)应用(yong)中是(shi)很便当的(de)。

图(tu)5. 72中的TTL和(he)CMOS电(dian)(dian)路符(fu)号画(hua)成了（逻(luo)辑）门电(dian)(dian)路的方式。门电(dian)(dian)路输出的波(bo)形十分(fen)规整，关于方波(bo)而言(yan)，就是十分(fen)“方”的波(bo)形，十分(fen)合适驱动开(kai)关电(dian)(dian)路厂(chang)作(zuo)，只是功率输出才能(neng)有限，普通称之为(wei)“电(dian)(dian)平信号，常(chang)见(jian)的逻(luo)辑门电(dian)(dian)路符(fu)号如(ru)图(tu)5.73所示，关于它们的概念，很容易找到相关的公开(kai)材料，也(ye)不(bu)是本书讨(tao)论的主(zhu)要内容，在此不(bu)再赘(zhui)述。

专用的PWM集(ji)成电路针对(dui)详细的应用增加了(le)一些(xie)适用的功用，经典(dian)的型号莫过于(yu)UC3842，TL494了(le)，它们当然也(ye)能够直接驱(qu)动VMOS。这些(xie)IC的输出(chu)(chu)级普通为“图(tu)腾(teng)柱”电路，驱(qu)动才能更(geng)强(qiang)，像TL494的输出(chu)(chu)级，既可以(yi)提供图(tu)腾(teng)柱输出(chu)(chu)，也(ye)能够提供集(ji)电极升路输出(chu)(chu)。

图腾(teng)柱属于(yu)推挽电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)，因而能够(gou)主(zhu)动(dong)对VMOS的(de)栅(zha)极(ji)(ji)(ji)停(ting)止(zhi)放(fang)(fang)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，这样一来，栅(zha)极(ji)(ji)(ji)泄放(fang)(fang)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)能够(gou)省略，也能够(gou)取比拟大的(de)数值，以防万一。假(jia)如IC内部(bu)(bu)(bu)的(de)驱动(dong)才能缺乏，外部(bu)(bu)(bu)能够(gou)增加扩流(liu)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)，常(chang)见(jian)的(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)方式也是图腾(teng)柱的(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)。关于(yu)集(ji)(ji)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)极(ji)(ji)(ji)开路(lu)(lu)(lu)输出的(de)IC，如TTL集(ji)(ji)成(cheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)，外接扩流(liu)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)时(shi)，通常(chang)并(bing)不从集(ji)(ji)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)极(ji)(ji)(ji)取信(xin)号，而是从发射极(ji)(ji)(ji)取信(xin)号，这样—来，内部(bu)(bu)(bu)的(de)集(ji)(ji)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)极(ji)(ji)(ji)开路(lu)(lu)(lu)输出级就变成(cheng)了射极(ji)(ji)(ji)跟(gen)随器，既(ji)降低了输出阻(zu)抗，也有利于(yu)开关速度的(de)进步(bu)。

扩流(liu)电(dian)(dian)路普通(tong)用(yong)来驱(qu)动大电(dian)(dian)流(liu)规格的(de)VMOS，为(wei)(wei)了减小驱(qu)动控制电(dian)(dian)路与(yu)功率级电(dian)(dian)路之间(jian)的(de)互相干扰，通(tong)常会(hui)采用(yong)各(ge)自独立的(de)电(dian)(dian)源。为(wei)(wei)了简化图(tu)线(xian)的(de)相互穿插以有利于读图(tu)，地(di)（也(ye)称为(wei)(wei)参考点）和电(dian)(dian)源也(ye)会(hui)在(zai)恰当的(de)中央分别画出(chu)，这(zhei)种画法疏忽了连线(xian)的(de)电(dian)(dian)阻以及阻抗(kang)，最初多见(jian)于欧(ou)美(mei)电(dian)(dian)路原理图(tu)中。在(zai)实践布线(xian)时，应该留意它们的(de)影(ying)响。Q3、Q4既能(neng)够(gou)采(cai)用(yong)通用(yong)的小功(gong)(gong)率(lv)晶(jing)体管(guan)(guan)，也(ye)能(neng)够(gou)采(cai)用(yong)小功(gong)(gong)率(lv)互补对管(guan)(guan)，如FPQ6502等(deng)等(deng)。

TTL与CMOS管

1.CMOS是场效应管(guan)构(gou)成，TTL为双极晶体管(guan)构(gou)成

2.CMOS的逻辑(ji)电平范(fan)围(wei)比较(jiao)大（3～15V），TTL只能在5V下工作

3.CMOS的(de)高低电平之(zhi)间(jian)相(xiang)差(cha)比较大、抗干扰性强，TTL则相(xiang)差(cha)小(xiao)，抗干扰能力差(cha)

4.CMOS功耗很小，TTL功耗较(jiao)大（1～5mA/门）

5.CMOS的工作频率较TTL略低(di)，但是(shi)高(gao)速(su)CMOS速(su)度与TTL差不多相当(dang)

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