CMOS轉換電路是如何實現電平的轉換的

　　CMOS集成電路是互補對稱金屬氧化物半導體(Compiementary symmetry metal oxide semicoductor)集成電路的英文縮寫，電路的許多基本邏輯單元都是用加強型PMOS晶體管和加強型NMOS管按照互補對稱形式鏈接的，靜態功耗很小。
　　CMOS縮寫辨析
　　在計算機領域，CMOS常指保存計算機基本啓動信息（如日期、時間、啓動設置等）的芯片。有時人們會把CMOS和BIOS混稱，其實CMOS是主板上的一塊可讀寫的並行或串行FLASH芯片，是用來保存BIOS的硬件配置和用戶對某些參數的設定。
　　在今日，CMOS製造工藝也被應用於製做數碼影像器材的感光元件，尤爲是片幅規格較大的單反數碼相機。

　　另外，CMOS同時可指互補式金氧半元件及製程。
　　所以時至今日，雖然由於工藝緣由，都叫作CMOS，可是CMOS在三個應用領域，呈現出迥然不一樣的外觀特徵：
　　一是用於計算機信息保存，CMOS做爲可擦寫芯片使用，在這個領域，用戶一般不會關心CMOS的硬件問題，而只關心寫在CMOS上的信息，也就是BIOS的設置問題，其中提到最多的就是系統故障時拿掉主板上的電池，進行CMOS放電操做，從而還原BIOS設置。
　　二是在數字影像領域，CMOS做爲一種低成本的感光元件技術被髮展出來，市面上常見的數碼產品，其感光元件主要就是CCD或者CMOS，尤爲是低端攝像頭產品，而一般高端攝像頭都是CCD感光元件。
　　三是在更加專業的集成電路設計與製造領域。
　　CMOS電路的供電電壓VDD範圍比較廣在+5~+15V均能正常工做，電壓波動容許±10，當輸出電壓高於VDD-0.5V時爲邏輯 1，輸出電壓低於VSS+0.5V(VSS爲數字地)爲邏輯 0。CMOS電路輸出高電平約爲 0.9Vcc，而輸出低電平約爲 0.1Vcc.當輸入電壓高於VDD-1.5V時爲邏輯 1，輸入電壓低於VSS+1.5V(VSS爲數字地)爲邏輯 0。
　　TTL電平信號被利用的最可能是由於一般數據表示採用二進制規定，+5V等價於邏輯「1」，0V等價於邏輯「0」，這被稱作TTL(晶體管-晶體管邏輯電平)信號系統，這是計算機處理器控制的設備內部各部分之間通訊的標準技術。
　　標準TTL輸入高電平最小2V，輸出高電平最小2.4V，典型值3.4V，輸入低電平最大 0.8V，輸出低電平最大 0.4V，典型值 0.2V(輸入 H》2V，輸入 L《0.8V;輸出H 》2.4V(3.4V)，輸出L《0.4V(0.2V)。
　　CMOS電平是數字信號仍是模擬信號?
　　CMOS電平是數字信號，COMS電路的供電電壓VDD範圍比較廣在+5--+15V均能正常工做，電壓波動容許±10，當輸出電壓高於VDD-0.5V時爲邏輯1，輸出電壓低於VSS+0.5V(VSS爲數字地)爲邏輯0， 通常數字信號纔是0和1 。須要PCB設計的同窗用到線路板打樣的話，能夠找博主瞭解。

　　cmos電平轉換電路
　　一、 TTL電路和CMOS電路的邏輯電平
　　VOH： 邏輯電平 1 的輸出電壓
　　VOL： 邏輯電平 0 的輸出電壓
　　VIH ： 邏輯電平 1 的輸入電壓
　　VIH ： 邏輯電平 0 的輸入電壓
　　TTL電路臨界值：
　　VOHmin = 2.4V VOLmax = 0.4V VIHmin = 2.0V VILmax = 0.8VCMOS電路臨界值（電源電壓爲＋5V）VOHmin = 4.99V VOLmax = 0.01V VIHmin = 3.5V VILmax = 1.5V二、TTL和CMOS的邏輯電平轉換CMOS電平能驅動TTL電平TTL電平不能驅動CMOS電平，需加上拉電阻。
　　三、用邏輯芯片特色
　　74LS系列： TTL 輸入： TTL； 輸出：TTL
　　74HC系列：CMOS輸入： CMOS； 輸出：CMOS
　　74HCT系列： CMOS 輸入：TTL； 輸出： CMOS
　　CD4000系列： CMOS 輸入： CMOS　輸出： CMOS。
　　經常使用的幾種電平轉換方案
　　（1） 晶體管+上拉電阻法
　　就是一個雙極型三極管或 MOSFET，C/D極接一個上拉電阻到正電源，輸入電平很靈活，輸出電平大體就是正電源電平。
　　（2） OC/OD 器件+上拉電阻法
　　跟 （1） 相似。適用於器件輸出恰好爲 OC/OD 的場合。
　　（3） 74xHCT系列芯片升壓 （3.3V→5V）
　　凡是輸入與 5V TTL 電平兼容的 5V CMOS 器件均可以用做 3.3V→5V 電平轉換。
　　——這是因爲 3.3V CMOS 的電平恰好和5V TTL電平兼容（巧合），而 CMOS 的輸出電平老是接近電源電平的。
　　廉價的選擇如 74xHCT（HCT/AHCT/VHCT/AHCT1G/VHCT1G/。。。） 系列 （那個字母 T 就表示 TTL 兼容）。
　　（4） 超限輸入降壓法 （5V→3.3V， 3.3V→1.8V， 。。。）凡是容許輸入電平超過電源的邏輯器件，均可以用做下降電平。
　　這裏的「超限」是指超過電源，許多較古老的器件都不容許輸入電壓超過電源，但愈來愈多的新器件取消了這個限制 （改變了輸入級保護電路）。
　　例如，74AHC/VHC 系列芯片，其 datasheets 明確註明「輸入電壓範圍爲0~5.5V」，若是採用 3.3V 供電，就能夠實現 5V→3.3V 電平轉換。
　　（5） 專用電平轉換芯片
　　最著名的就是 164245，不只能夠用做升壓/降壓，並且容許兩邊電源不一樣步。這是最通用的電平轉換方案，可是也是很昂貴的 （俺前不久買仍是￥45/片，雖是零售，也貴的嚇人），所以若非必要，最好用前兩個方案。
　　（6） 電阻分壓法
　　最簡單的下降電平的方法。5V電平，經1.6k+3.3k電阻分壓，就是3.3V。
　　（7） 限流電阻法
　　若是嫌上面的兩個電阻太多，有時還能夠只串聯一個限流電阻。某些芯片雖然原則上不容許輸入電平超過電源，但只要串聯一個限流電阻，保證輸入保護電流不超過極限（如 74HC 系列爲 20mA），仍然是安全的。