在探讨电平设计的旅程中，我们了解到电平匹配是确保信号正确传输的关键因素。发送端的Vohmin应大于接收端的Vihmin，以避免潜在的接收错误。深入理解TTL和CMOS逻辑电平至关重要，它们在实际应用中看似等价，但细节之处各有千秋。
逻辑电平的基本概念：-
输入高电平（VIH）: 电路识别为高状态的最小电压，通常VIHmin为2V。
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输入低电平（VIL）: 电路识别为低状态的最大电压，VILmax通常为0.8V。
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输出高电平（VOH）: 受负载电流影响，VOHmin随着电流增大而降低，但需确保电路稳定工作。
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输出低电平（VOL）: 电流增大时，VOLmax相应提高，保持电路正常响应。
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阈值电平（VT）: 电路翻转点，接近VIHmin与VILmax之和的一半。
电流概念也扮演着重要角色：
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IOH: 输出电流的上限，IOHmax为最大负载电流。
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IOL: 输入电流的上限，IOLmax保证信号准确输入。
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IIH/IIL: 高/低电平下的输入/输出电流，需保持电流方向一致。
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II(hold): 保持功能电流，确保电平稳定转换，避免信号滑动。
例如，当输出1.6V时，需提供750uA的拉电流驱动电平转换，以确保信号准确传递。
特殊电路设计注意事项：- TTL和CMOS的OC、OD门在输出受限时，如1.6V无法跳变到2V以上，需检查上拉电阻，如IIC总线中，RL值需精确设定以满足规定条件。
- Bus Hold功能防止信号在长时间低电平状态时振荡，通过缩短高阻态时间或使用上拉电阻来稳定信号边缘速率。
- 带有Bus Hold功能的器件内部结构包含多种组件，如放大、解耦、反转和锁存器，确保信号传输的精确性和稳定性。
- 例如，当使用74LVTH16245和4.7KΩ上拉电阻时，注意可能产生的异常输出。Bus Hold机制在高阻态时保持驱动器输出稳定，避免无端跳变。
电平兼容性与互联挑战：- TTL与CMOS的差异在于控制方式：TTL是电流驱动，而CMOS是电压控制。CMOS具有更强的静态扇出能力。
- 5V TTL与CMOS电平的不兼容可能导致不稳定，而LVTTL（3.3V）与5V TTL更为接近，适合互联。LVCMOS（3.3V）源自5V CMOS，工作电压范围在2.7-3.6V。
- 电平标准如JEDEC定义了从2.5V到1.2V的多个电压级别，以适应更低功耗和更快信号传输的要求。在实际设计中，设备支持的逻辑水平是关键考量因素。
- 低电压互联正成为硬件设计趋势，它有助于降低功耗、减少串扰并提升信号速度。下一章将深入探讨信号连接的解决方案，以实现电平兼容性和高效通信。