内容包括介绍门电路符号和相关门电路，TTL与CMOS电平介绍，门电路的选择。紫色文是超链接，点击自动跳转到相关博客。不断更新，原创不容易！
目录：
1）TTL电平标准 2）CMOS电平标准 3）TTL与CMOS的使用
1)常规门电路 二、单路门电路
1)常规触发器 2)单路触发器
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为了达到较高的速度和较低的传输延迟，必须降低电路的电阻值。电阻值的降低意味着功耗的增加。只有提高速度-功耗曲线，才能进一步提高性能，需要改进电路设计。采用肖特基钳位二极管，基本防止电路中晶体三极管进入饱和状态，可降低晶体管的储存时间。因此，肖特基系列虽然提高了速度，但并没有增加功耗，所以性能更有吸引力。
电压传输特性及抗干扰门限：
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金属氧化物半导体互补逻辑（CMOS逻辑)很受设计师的欢迎，因为它功耗低，可以在宽电源电压范围内可靠工作。CMOS该装置由两种金属氧化物半导体组成（MOS）门做的。一个是N 沟门，另一个是P 沟道门。两个门的连接方法给出了该器件的命名（互补-对称金属-氧化物半导体）。
CMOS门无论在1 状态或在0 没有电流通过状态，这是其独特的性质。CMOS只有在状态转换过程中，门才会消耗电源。其功耗与门的转换频率成正比。CMOS该系列为其独特的低功耗付出了代价工作速度较低。
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ECL使用一对输入晶体管：一个处于导电状态，另一个处于截止状态。导电状态的转换由公共发射极电阻止的信号完成。因此得名发射极耦合逻辑。
1）缺点
ECL它属于非饱和数字逻辑，消除了晶体管饱和时间，即限速的主要障碍。在三个逻辑系列中，ECL功耗最高，最少；pan>
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2）优点
ECL电路内部的晶体管工作在线性区或截止区，从根本上消除了限制速度提高的少数载流子的“存储时间”。因此它是现有各种逻辑电路中速度最快的一种电路形式，也是目前唯一能够提供亚毫微秒开关时间的实用电路。
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输入阻抗高（通常约10K），输出阻抗低（约7R）是ECL电路的性能特点之一，这种特点允许电路有高的扇出能力。
系统噪声的大小直接与噪声源的能量、逻辑的消噪性能和互连线的阻抗等有关。就噪声的产生来说，ECL电路的内部噪声较小。
ECL电路具有互补、大电流驱动能力输出特别适合于以差分方式驱动和接收双绞线或其它平衡线上的信号。ECL电路的差分线接收器具有1V 或者更大的共态噪声抑制能力。这是因为差分工作时，耦合到双绞线上的任何噪声一般是等同地出现在该双绞线的每股线上（共态），即串扰是等同地被线拾取，而接收器只响应两条线上的电压差，所以可双大大抑制引线串扰的影响，从而易于实现远距离的数据传输。驱动同轴电缆时，其距离只受电缆频带宽度的限制，而且可以改善系统的性能，驱动双绞线的长度可以在300m(约1000ft)以上，并且较同轴电缆经济。
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ECL电路的结构还提供了其它若干有益的特性：
（1）可以简化电源。
（2）逻辑功能变化范围宽，适应性强。ECL电路的差分放大器设计允许它作线性方面的应用。ECL线接收器可以用施密触发器和线性放大器用。
（3）由频率提高引起的附加功耗小。开关工作时因对寄生电容充放电而要消耗一定的能量，对于有电源电流尖峰的逻辑电路来说消耗的能量更大。由于每次充放电都要消耗能量，所以TTL电路的功耗在高频范围随开关频率提高而显著增加。由于存储在杂散电容中的能量与电压平方成正比，而ECL电路的信号摆幅又比TTL电路小3～4倍，所以它因杂散电容引起的附加功耗要较TTL电路小一个数量级。特别是，它没有电源电流尖峰引起的附加功耗。ECL电路的功耗基本上不随频率而变化，关于这一点在高频领域是甚为重要的。
（4）便于实现各种规模的集成。
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S - Schottky Logic
LS - Low-Power Schottky Logic，比如74LS164
AS - Advanced Schottky Logic
74F - Fast Logic
ALS - Advanced Low power Schottky logic
HC/HCT - High speed CMOS logic，比如MC74HC164N
BCT - BiCMOS process
ACT - Advanced CMOS Logic
FCT - Fast CMOS Technology
ABT - Advanced BiCMOS Technology
LVT - Low-Voltage BiCMOS Technology
LVC - Low Voltage CMOS Technology
LV - Low-Voltage，比如74LVX245
CBT - Crossbar Technology
ALVC - Advanced Low Loltage CMOS Technology
AHC/AHCT - Advanced High speed CMOS
CBTLV - Low Voltage cross switch Technology
ALVT - Advanced Low Voltage BiCMOS Technology
AVC - Advanced extremely low Voltage CMOS logic
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TTL（晶体管-晶体管逻辑）属于双极型逻辑门，速度快、抗干扰能力和带负载能力强。功耗较大，集成度较低，不适合做成大规模集成电路，主要有54/74系列标准TTL、高速型TTL(H-TTL)、低功耗型TTL(L-TTL)、肖特基型TTL(S-TTL)、低功耗肖特基型TTL(LS-TTL)五个系列。
TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定，+5V等价于逻辑"1"，0V等价于逻辑"0"，这被称做TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统，这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。
CMOS逻辑门属于单极型逻辑门，CMOS电路具有制造工艺简单、功耗小、集成度高、无电荷存储效应等优点。其缺点是速度较慢。 CMOS电平电压范围在3V～15V，比如4000系列当5V供电时，输出在4.6以上为高电平，输出在0.05V以下为低电平。输入在3.5V以上为高电平，输入在1.5V以下为低电平。
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1）TTL电平标准
输出L：<0.8V； H：>2.4V
输入L：<1.2V； H：>2.0V
TTL电平：输出低电平要小于0.4V，高电平要大于2.4V。输入低于0.8V就认为是0，高于2.0V就认为是1。
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2）CMOS电平标准
输出L：<0.1*Vcc；H：>0.9*Vcc
输入L：<0.3*Vcc；H：>0.7*Vcc
CMOS电平：输出低电平<0.1*Vcc，输出高电平>0.9*Vcc；输入低电平<0.3*Vcc，高电平>0.7*Vcc。
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3）TTL与CMOS的使用
TTL电路不使用的输入端悬空为高电平，另外CMOS集成电路电源电压可以在较大范围内变化，因而对电源的要求不像TTL集成电路那样严格。 使用TTL电平它们可以兼容。
CMOS电路不使用的输入端不能悬空，会造成逻辑混乱。
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TTL与CMOS电源电压
TTL电路电源电压5V，CMOS电路电源电压一般12V。 5V的电平不能触发CMOS电路，12V的电平会损坏TTL电路，因此不能互相兼容匹配，需电平转换电路（移步：电平转换与数字隔离）。
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1）常规门电路
74HC00四2输入与非门、74HC01四2输入与非门(OC)、74HC04六反向器、74HC08四2输入与门、74HC09四2输入与门(OC)、74HC14六反向器(含施密特触发)；
CD4009六反向缓冲器/变换器、CD4011四2输入与非门、CD4023三3输入端与非门、CD4049六反向缓冲器/变换器、CD4069六反向器、CD4081四2输入与门、CD4093四二输入与非施密特触发器、CD4584六施密特反向器。
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2）单路门电路
1）单与门：SN74AHC1G08等；单与非门：SN74LVC1G38等。
2）单或门：SN74AHC1G32、SN74AHCT1G32等；单或非门：SN74AHC1G02等。
3）单非门：SN74AHC1G04、M74VHC1G04、M74VHC1GT04、NL17SZ04、NL17SV04、NLU1G04等。
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1）常规触发器
74HC74双上升沿D触发器、74HC121 单稳态触发器(施密特触发)、74HC122可重触发单稳态触发器(带清除)；
CD4013 双主从D型触发器、CD4538可再触发单稳态触发器、CD40106 六施密特触发器。
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2）单路触发器
SN74LVC1G175单D触发器、SN74AHC1G14单施密特触发反向器。
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CD4017十进制计数/分配器、CD4516二进制计数器。
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74HC164八位移位寄存器(串入并出)、74HC165八位移位寄存器(并入串出)、74HC595八位移位寄存器/锁存器。
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NE555单时基、NE556双时基。
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CD4051单8路模拟开关、CD4052双4路模拟开关、CD4066四双向模拟开关。
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1、对CMOS集成电路的输入阻抗很高，输入端悬空，会受到感应信号的干扰而误认为是有效输入信号，易出现错误的输出，故引脚不可悬空。与门、与非门电路的多余输入端通过电阻接高电平。或门和或非门电路多余输入端通过电阻接低电平。
2、对TTL门电路来说具有输入特性和负载特性，存在开门电阻Ron和关门电阻Roff，若Ri小于关门电阻，则相当于引脚接了低电平；反之，若Ri大于开门电阻，则相当于引脚接了高电平。在使用TTL与非门时，多余输入端若处于悬空状态就相当于接了RI=无穷的电阻，即相当与接高电位，对电路的逻辑功能无影响。但为了避免多余输入端拾取干扰，一般将多余输入端接高电平，或者与有用端并接。
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