CMOSレベルとは？TTLレベルとの違い
CMOSレベルとは、一般的なCMOSロジックICの入出力条件です。
TTLレベルと違い、電源電圧：VDDに依存します。
CMOSレベルの規格
CMOSレベルの一般的な規格は下記のようになります。
| Hiレベル入力電圧 | 0.7×VDD |
|---|---|
| Loレベル入力電圧 | 0.2×VDD |
| Hiレベル出力電圧 | VDD-0.8V |
| Loレベル出力電圧 | 0.4V |
VDDはCMOSロジックICの電源電圧です。
最も基本的なCMOSのインバータ回路を考えます。
VTはCMOSのオン閾値です。
入力がHi(出力がLo)を確定する電圧が「Hiレベル入力電圧」で、入力Lo(出力Hi)を確定する電圧が「Loレベル入力電圧」です。
その間の電圧では「不定」とされ、Hi判定されるかもしれないし、Lo判定されるかもしれない領域です。
出力電圧はCMOSのオン抵抗による電圧ドロップの最大値で決まっています。
Hiレベルの方が低下幅が大きいのは、同じサイズであればPMOSの方がオン抵抗が大きくなるためです。
TTLレベルとの違い
TTLレベルは、バイポーラトランジスタで構成されたロジックICの入出力規格値です。
CMOSレベルとの違いをまとめると以下のようになります。
| 項目 | CMOSレベル | TTLレベル |
|---|---|---|
| Hiレベル入力電圧 | 0.7×VDD以上 | 2.0V以上 |
| Loレベル入力電圧 | 0.2×VDD以下 | 0.8V以下 |
| Hiレベル出力電圧 | VDD-0.8V以上 | 2.4V以上 |
| Loレベル出力電圧 | 0.4V以下 | 0.4V以下 |