Chương II:
GIAO TIẾP GIỮA TTL VÀ CMOS
I. MỤC ĐÍCH GIAO TIẾP:
Trong khi một ngõ TTL có thể thúc trực tiếp nhiều ngõ
TTL, một ngõ ra CMOS có thể thúc trực tiếp nhiều ngõ CMOS:
thì đôi khi ta phải dùng hỗn tạp IC TTL và Cmo8 trong cùng một
mạch hay vì hệ thống vì lẽ không có IC cùng loại, lúc đó vấn đề
giao tiếp giữa hai loại họ IC được đặt ra mà lý do là điện thế ra,
vào và khả năng dòng ra vào của hai mạch logic khác nhau.
Sau đây là bảng giá trò dòng điện và điện áp cho việc giao
tiếp CMOS và TTL:
Thông
số
4000
B
74HC
74HT
C
74 74LS 74AS 74AL
S
V
IH
(min)
3,5V
3,5V 2,0V 2,0V 2,0V 2,0V 2,0V
V
IL
(max)
1,5 1,0V
0,8V 0,8V 0,8V 0,8V 0,8V
V

0,4m
A
4mA
4mA 0,4m
A
0,4m
A
2mA 400
A
I
OL
(max)
0,4m
A
4mA
4A 16m
A
8mA 20m
A
8mA
II. GIAO TIẾP GIỮA TTL VÀ CMOS.
Khi ngõ ra của cửa TTL ở mức cao (logic 1) dòng điện từ
Vcc chạy qua transitor tải hay điện trở kéo lên để vào mạch
CMOS. Dòng điện tải (vào mạch CMOS) phải nhỏ hơn dòng
điện nguồn của mạch TTL ở mức logic 1 để không hạ thấp mức
điện thế ra của mạch TTL xuống dưới mức điện thế vào ở trạng
thái 1 của mạch CMOS. Vì dòng điện vào trạng thái 1 của mạch
CMOS. Chỉ bằng ở 10pA nên không có vấn đề gì. Mạch TTL có
3 kiểu mạch ra: điện trở kéo lên, cực thu để hở và kéo đèn tích
cực. Do đó xét 3 trường hợp:

+V
5V
NPN
1k
+V
5V
1k
Cách chọn điện trở kéo lên:
Trò số tối thiểu của điện trở kéo lên R
x
cho bởi:
R
x
(min) =
V
DD
- V
OL
(max)
I
OL
- NI
IL
V
OL
(max): điện thế tối đa ra ở mức logic 0 của TTL.
I
OL
: dòng điện nhận của TTL ở mức Logic 0&
N: số mạch CMOS mắc vào ngõ ra của TTL.

CMOS
Hình 4
+V
5V
NPN
NPN
+V
5V
I
CEX
: dòng điện sẽ thu phát của transitor ra của TTL.
I
IH
: dòng điện vào mức logic 1 của CMOS.
R
x
(max): tùy thuộc chủ yếu vào dòng điện nghòch I
CEX
vì
dòng điện ngõ vào của CMOS rất nhỏ. (hình 5).
Với một cửa CMOS.
Rx (min) =
(5-0.4)V
16mA
= 300 
Rx (max) =
4.9 - 3.5
100
A
= 15 K

logic 0 rất gần mass. Nên về điện thế cmoss có thể giao tiếp
trực tiếp với TTL. Còn về dòng thì khi CMOS ở trạng thái cao
nó có thể cung cấp ít nhất 200
A. Trong lúc yêu cầu dòng của
TTL chỉ 40
A nhưng ở trạng thái thấp CMOS chỉ có thể nhận
tối đa 0,78 mA trong lúc yêu cầu dòng của TTL là 1,6 mA. Kết
quả là CMOS không thể thúc trực tiếp một ngõ TTL loại 74 hay
tương đương.
Nếu CMOS hoạt động ở VDD 5V có thể thúc trực tiếp một
ngõ 74LS, hay hai ngõ 74L. các đệm CMOS như 4049 (đảo),
4050 (không đảo) có thể thúc trực tiếp hai ngõ 74 hoặc 8 ngõ
74L hay 40 ngõ 74 LS khi chọn điện trở kéo lên thích hợp. Một
giải pháp thô sơ là dùng nhiều cửa CMOS mắc song song để
thúc một ngõ TTL.
Khi CMOS hoạt động ở đaện thế lớn hơn 5V ta có nhiều
giải pháp. Trước tiên vẫn có thể dùng 4049/4050. Chỉ cần nối
ngõ cấp điện lên 5V. Lúc bây giờ điện thế ra giao hoán giữa 0
và +0,5 V có thể thúc hai ngõ 74 hoặc 8 ngõ 74LS. Ngoài ra có
thể dùng 40107 hoặc 740906 hoạt động cùng điện thế với
CMOS và một MOS đệm (hình 9). Và một cách nữa là dùng
transitor làm tầng đệm. (hình 10).