芯耀
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逻辑电平是数字电路设计中的基本概念，它定义了电子信号的高低状态。晶发电子详细介绍了逻辑电平的定义、不同类型的逻辑电平标准，以及在数字电路设计中的应用和注意事项。
一、逻辑电平的定义与测量
逻辑电平，即Logical?Electrical?Level，是数字电路中表示逻辑状态（高电平或低电平）的电压水平。它通常以分贝（dB）为单位，表示两个功率或电压之比的对数。电平的测量实际上是电压的测量，但刻度不同。在电平测量中，以1?mW功率消耗于600?Ω电阻时的电压作为0dB参考点，即0dB=0.775V。
二、不同逻辑电平标准
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CMOS电平?CMOS（Complementary?Metal?Oxide?Semiconductor）电平广泛应用于集成电路制造。在5V?CMOS系统中，高电平输入大于3.5V，低电平输入小于1.5V。而在3.3V?CMOS系统中，输出高电平VOH>=3.2V，输入低电平VOL<=0.1V。
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TTL电平?TTL（Transistor-Transistor?Logic）电平分为3.3V和5V两种标准。不论是3.3V还是5V，TTL的输入高低电平VIH/VIL一般为2V/0.8V，输出的高低电平VOH/VOL一般为2.4V/0.4V。
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LVDS电平?LVDS（Low?Voltage?Differential?Signaling）是一种用于降低电磁辐射并提高开关速度的电平标准。它通过差分对输入输出，内部有一个恒流源，通过改变差分线上的电流方向来表示0和1。
三、逻辑电平的应用与注意事项
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CMOS电平使用注意?CMOS结构内部寄生有可控硅结构，当输入或输出管脚高于VCC一定值时，可能会引起闩锁效应，导致芯片烧毁。因此，在使用CMOS电平时，需要注意防止过高的电压输入。
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TTL电平使用注意?TTL电平一般过冲都会比较严重，为了减少过冲，可能在始端串22欧或33欧电阻。此外，TTL电平输入脚悬空时，内部认为是高电平。若需下拉，应选用1k以下电阻。
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不同电平标准间的转换?不同电平标准不能直接驱动，需要使用交流耦合、电阻网络或专用芯片进行转换。例如，TTL输出不能直接驱动CMOS输入，需要通过电平转换电路。
逻辑电平标准在数字电路设计中扮演着重要角色，正确理解和应用不同逻辑电平标准对于确保电路的可靠性和兼容性至关重要。电子工程师在设计过程中应充分考虑电平标准的选择、电平转换以及相关注意事项，以确保电路的正常工作。
