程控直流電源設(shè)計(jì)工程師在初學(xué)“電”的時(shí)候，往往把抽象的電學(xué)概念用水的具體現(xiàn)象進(jìn)行比喻(邏輯電平)。如水流比電流、水壓似電壓、水阻喻電阻。解釋“電平”不妨如法炮制。程控直流電源設(shè)計(jì)工程師說的“水平”，詞典中解釋與水平面平行、或在某方面達(dá)到一定高度，引申指事物在同等條件下的比較結(jié)論。如程控直流電源設(shè)計(jì)工程師常說到張某工作很有水平、李某辦事水平很差。這樣的話都知其含義所在。即指“張某”與“李某”相比而言。故借“水平”來比喻“電平”能使人便于理解。
邏輯電平的定義
相關(guān)概念的定義
要了解邏輯電平的內(nèi)容，首先要知道以下幾個(gè)概念的含義：
1：輸入高電壓（Vih）： 保證邏輯門的輸入為高電平時(shí)所允許的最小輸入高電平，當(dāng)輸入電平高于Vih時(shí)，則認(rèn)為輸入電平為高電平。
2：輸入低電壓（Vil）：保證邏輯門的輸入為低電平時(shí)所允許的最大輸入低電平，當(dāng)輸入電平低于Vil時(shí)，則認(rèn)為輸入電平為低電平。
3：輸出高電壓（Voh）：保證邏輯門的輸出為高電平時(shí)的輸出電平的最小值，邏輯門的輸出為高電平時(shí)的電平值都必須大于此Voh。
4：輸出低電壓（Vol）：保證邏輯門的輸出為低電平時(shí)的輸出電平的最大值，邏輯門的輸出為低電平時(shí)的電平值都必須小于此Vol。
5：閥值電平電壓(Vt)： 數(shù)字電路芯片都存在一個(gè)閾值電壓，就是電路剛剛勉強(qiáng)能翻轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)的電平。它是一個(gè)界于輸入高電壓和輸入低電壓之間的電壓值，對(duì)于CMOS電路的閾值電平電壓，基本上是二分之一的電源電壓值，但要保證穩(wěn)定的輸出，則必須要求輸出高電壓> 輸入高電壓，輸出低電壓<輸入低電壓，而如果輸入電壓在閾值上下，也就是Vil～Vih這個(gè)區(qū)域，電路的輸出會(huì)處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
參數(shù)間關(guān)系
對(duì)于一般的邏輯電平，以上參數(shù)的關(guān)系如下：
Voh > Vih > Vt > Vil > Vol。
6：Ioh：邏輯門輸出為高電平時(shí)的負(fù)載電流（為拉電流）。
7：Iol：邏輯門輸出為低電平時(shí)的負(fù)載電流（為灌電流）。
8：Iih：邏輯門輸入為高電平時(shí)的電流（為灌電流）。
9：Iil：邏輯門輸入為低電平時(shí)的電流（為拉電流）。
門電路輸出極在集成單元內(nèi)不接負(fù)載電阻而直接引出作為輸出端，這種形式的門稱為開路門。開路的TTL、CMOS、ECL門分別稱為集電極開路（OC）、漏極開路（OD）、發(fā)射極開路（OE），使用時(shí)應(yīng)審查是否接上拉電阻（OC、OD門）或下拉電阻（OE門），以及電阻阻值是否合適。
電阻值條件
對(duì)于集電極開路（OC）門，其上拉電阻阻值RL應(yīng)滿足下面條件：
（1）： RL < （VCC－Voh）/（n*Ioh+m*Iih）
（2）：RL > （VCC－Vol）/（Iol+m*Iil）
其中n：線與的開路門數(shù)；m：被驅(qū)動(dòng)的輸入端數(shù)。
常用的邏輯電平
·邏輯電平：有TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL；RS232、RS422、LVDS等。
·其中TTL和CMOS的邏輯電平按典型電壓可分為四類：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邏輯電平是通用的邏輯電平。
·3.3V及以下的邏輯電平被稱為低電壓邏輯電平，常用的為LVTTL電平。
·低電壓的邏輯電平還有2.5V和1.8V兩種。
·ECL/PECL和LVDS是差分輸入輸出。
·RS-422/485和RS-232是串口的接口標(biāo)準(zhǔn)，RS-422/485是差分輸入輸出，RS-232是單端輸入輸出。
一點(diǎn)補(bǔ)充：RS-232C采用的是負(fù)邏輯，即邏輯“1”：－5V至－15V； 邏輯“0”：+5V至+15V。
而CMOS電平為：邏輯“1”：4.99V； 邏輯“0”：0.01V；
TTL電平的邏輯“1”和“0”則分別為2.4V和0.4V。
關(guān)于邏輯高低電平
1) 5V CMOS、 HC、 AHC、 AC中， 輸入大于3.5V算高電平 | | 輸入小于1.5V算低電平；
2) 5V TTL 、ABT 、AHCT、 HCT、 ACT中 ， 輸入大于2V算高電平 | | 輸入小于0.8V算低電平；
3) 3.3V LVTTL 、LVT、 LVC 、ALVC、LV 、ALVT中 ，輸入大于2V算高電平 | | 輸入小于0.8V算低電平；
4) 2.5V CMOS、 ALVC 、LV 、ALVT中 ， 輸入大于1.7V算高電平 | | 輸入小于0.7V算低電平。
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