如何用TTL驅(qū)動(dòng)MOS管電路及TTL電平的優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2019-06-21
mos管是金屬(metal)、氧化物(oxide)、半導(dǎo)體(semiconductor)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，或者稱是金屬—絕緣體(insulator)、半導(dǎo)體。MOS管的source和drain是可以對(duì)調(diào)的，他們都是在P型backgate中形成的N型區(qū)。在多數(shù)情況下，這個(gè)兩個(gè)區(qū)是一樣的，即使兩端對(duì)調(diào)也不會(huì)影響器件的性能。這樣的器件被認(rèn)為是對(duì)稱的。
TTL連接線是用于相機(jī)與閃光燈離機(jī)專用的熱靴來(lái)相連接線，通常還會(huì)把它叫做閃光燈離機(jī)連接線、TTL線、快門連接線、離機(jī)連接線等等，有很多種叫法。
TTL電平信號(hào)對(duì)于計(jì)算機(jī)處理器控制的設(shè)備內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸是很理想的，首先計(jì)算機(jī)處理器控制的設(shè)備內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸對(duì)于電源的要求不高以及熱損耗也較低，另外TTL電平信號(hào)直接與集成電路連接而不需要價(jià)格昂貴的線路驅(qū)動(dòng)器以及接收器電路；再者，計(jì)算機(jī)處理器控制的設(shè)備內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸是在高速下進(jìn)行的，而TTL接口的操作恰能滿足這個(gè)要求。TTL型通信大多數(shù)情況下，是采用并行數(shù)據(jù)傳輸方式，而并行數(shù)據(jù)傳輸對(duì)于超過10英尺的距離就不適合了。這是由于可靠性和成本兩面的原因。因?yàn)樵誆⑿薪涌謚寫嬖謚嗪筒粚?duì)稱的問題，這些問題對(duì)可靠性均有影響。
數(shù)字電路中，由TTL電子元器件組成電路使用的電平。電平是個(gè)電壓范圍，規(guī)定輸出高電平>2.4V,輸出低電平<0.4V。在室溫下，一般輸出高電平是3.5V，輸出低電平是0.2V。最小輸入高電平和低電平：輸入高電平>=2.0V，輸入低電平<=0.8V，噪聲容限是0.4V。
工作頻率和驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比不是很大，并且VMOS的功率規(guī)格也不是很大時(shí)，普通并不需求為VMOS配置特地的驅(qū)動(dòng)電路。通用的CMOS半導(dǎo)體（互補(bǔ)金屬氧化物品體管邏輯IC）、TTL（晶體管邏輯）集成電路、常見的PWM專用IC的輸出級(jí)都能夠直接驅(qū)動(dòng)VMOS。這種驅(qū)動(dòng)方式普通適用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的產(chǎn)生及控制電路與VMOS構(gòu)成的功率級(jí)電路共地的狀況。
TTL集成電路的邏輯電平為5V，輸出級(jí)通常由BJT（雙極性晶體管）組成，信號(hào)普通從集電極輸出，這就是常說(shuō)的“集電極開路輸出”，當(dāng)然，輸出級(jí)也有采用MOSFET的，這就是“開漏輸出”。上述開路輸出方式需求外部電路配置偏置電阻，以樹立工作點(diǎn)，限定輸出電流。
通用IC的峰值電流驅(qū)動(dòng)才能通常都不會(huì)超越1A，這是限制其驅(qū)動(dòng)才能的主要要素。圖中的上拉電阻R3決議了驅(qū)動(dòng)才能的大小和性能。R4是柵極泄放電阻，作用是在柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)沒有時(shí)疾速泄放掉輸入電容的電荷。R4越小越有利于VMOS的疾速關(guān)斷，但是義會(huì)增加控制電路的驅(qū)動(dòng)擔(dān)負(fù)，普通而言，R4的取值不應(yīng)該小于控制電路的輸出阻抗。
在驅(qū)動(dòng)才能有限的條件下，為了減小引線寄生電感的影響，VMOS間隔控制電路越近越好。為了防止柵極電流對(duì)控制電路的影響，圖中的旁路（ Bypass）電容也是引薦要采剛的，普通采用聚酣、CBB、瓷片等無(wú)極性電容，容量為0.1~lμF即可。
采用TTL集成電路驅(qū)動(dòng)MOS另一個(gè)需求留意的問題是，工作電壓至少要高于VMOS的開啟電壓VGS（th），而且要保證圖中A點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)電壓高于開啟電壓。用CMOS來(lái)驅(qū)動(dòng)根本上不需求思索這樣的問題，由于此類Ic能夠提供12V左右的信號(hào)電平。
TTL和CMOS集成電路自身能夠搭接成振蕩電路，產(chǎn)生方波等信號(hào)，因此，除了功用上沒有專用的PWM強(qiáng)大以外（通常的主要區(qū)別是維護(hù)電路），在簡(jiǎn)單的應(yīng)用中是很便當(dāng)?shù)摹?/span>
圖5. 72中的TTL和CMOS電路符號(hào)畫成了（邏輯）門電路的方式。門電路輸出的波形十分規(guī)整，關(guān)于方波而言，就是十分“方”的波形，十分合適驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路廠作，只是功率輸出才能有限，普通稱之為“電平信號(hào)，常見的邏輯門電路符號(hào)如圖5.73所示，關(guān)于它們的概念，很容易找到相關(guān)的公開材料，也不是本書討論的主要內(nèi)容，在此不再贅述。
專用的PWM集成電路針對(duì)詳細(xì)的應(yīng)用增加了一些適用的功用，經(jīng)典的型號(hào)莫過于UC3842，TL494了，它們當(dāng)然也能夠直接驅(qū)動(dòng)VMOS。這些IC的輸出級(jí)普通為“圖騰柱”電路，驅(qū)動(dòng)才能更強(qiáng)，像TL494的輸出級(jí)，既可以提供圖騰柱輸出，也能夠提供集電極升路輸出。
圖騰柱屬于推挽電路，因而能夠主動(dòng)對(duì)VMOS的柵極停止放電，這樣一來(lái)，柵極泄放電阻能夠省略，也能夠取比擬大的數(shù)值，以防萬(wàn)一。假如IC內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)才能缺乏，外部能夠增加擴(kuò)流電路，常見的電路方式也是圖騰柱的電路。關(guān)于集電極開路輸出的IC，如TTL集成電路，外接擴(kuò)流電路時(shí)，通常并不從集電極取信號(hào)，而是從發(fā)射極取信號(hào)，這樣—來(lái)，內(nèi)部的集電極開路輸出級(jí)就變成了射極跟隨器，既降低了輸出阻抗，也有利于開關(guān)速度的進(jìn)步。
擴(kuò)流電路普通用來(lái)驅(qū)動(dòng)大電流規(guī)格的VMOS，為了減小驅(qū)動(dòng)控制電路與功率級(jí)電路之間的互相干擾，通常會(huì)采用各自獨(dú)立的電源。為了簡(jiǎn)化圖線的相互穿插以有利于讀圖，地（也稱為參考點(diǎn)）和電源也會(huì)在恰當(dāng)?shù)鬧醒敕謩e畫出，這種畫法疏忽了連線的電阻以及阻抗，最初多見于歐美電路原理圖中。在實(shí)踐布線時(shí)，應(yīng)該留意它們的影響。Q3、Q4既能夠采用通用的小功率晶體管，也能夠采用小功率互補(bǔ)對(duì)管，如FPQ6502等等。
1.CMOS是場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成，TTL為雙極晶體管構(gòu)成
2.CMOS的邏輯電平范圍比較大（3～15V），TTL只能在5V下工作
3.CMOS的高低電平之間相差比較大、抗干擾性強(qiáng)，TTL則相差小，抗干擾能力差
4.CMOS功耗很小，TTL功耗較大（1～5mA/門）
5.CMOS的工作頻率較TTL略低，但是高速CMOS速度與TTL差不多相當(dāng)
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