TTL 的電壓準位規範如下：

### 使用標準供電電壓 5V 的 TTL 電壓準位規範

* **輸入電壓準位**
  - Hi 輸入電壓：2.0V 以上
  - Low 輸入電壓：0.8V 以下

* **輸出電壓準位**
  - Hi 輸出電壓：2.4V 以上
  - Low 輸出電壓：0.4V 以下

### 雜訊邊際電壓
根據上述規範，前一級輸出至次一級輸入的電壓準位間，可以容忍的雜訊邊際電壓是 0.4V，這意味著在數位電路中，對於輸入信號的雜訊干擾具有一定的容忍度。

### 影響數位電路設計的方式
1. **電壓選擇**：設計者需要確保電路中的操作電壓恰好在 TTL 規範範圍內（通常是 5V），這將影響供電設計選擇和元件的兼容性。

2. **信號完整性**：考慮雜訊邊際固然重要，設計者須確保信號不會在 0.4V 到 2.0V 的範圍內晃動，以避免不穩定的輸入造成誤判，從而采取必要的抗噪措施。

3. **邏輯電平的判斷**：在設計數位邏輯電路時，設計者會根據這些準位來判斷元件的狀態（開或關），並設計相應的邏輯閘來處理特定的輸入和輸出需求。

4. **負載設計**：考量輸出電壓準位的特性及其承載能力，確保不會因為過大的負載而影響邏輯閘的正常運作。

5. **接地與耦合**：由於 TTL 電路對於接地的穩定性敏感，設計時要特別注意接地連接，避免信號的失真。

綜上所述，TTL 的電壓準位規範對於數位電路的設計至關重要，必須謹慎考量以確保電路的穩定性與可靠性。
TTL 的電壓準位規範是什麼？它如何影響數位電路的設計？
**電晶體－電晶體邏輯**（英語：Transistor-Transistor Logic，縮寫為 TTL），是市面上較為常見且應用廣泛的一種邏輯閘數位積體電路，由電阻器和電晶體而組成。TTL 最早是由德州儀器所開發出來的，現雖有多家廠商製作，但編號命名還是以德州儀器所公佈的資料為主。其中最常見的為 74 系列。

與 TTL 分庭抗禮的是 CMOS，舊時兩者相比較 TTL 主要是速度快，CMOS 則是速度慢，但省電、成本比 TTL 低。隨著 CMOS 技術的進步，其反應速度已經超越 TTL。而且 CMOS 內部不具有製作麻煩的電阻，所以 TTL 可說幾乎沒有發展。目前 TTL 主要應用於教育或是較簡單的數位電路。

## 內部主要構成元件

TTL 最主要是由 N 組電阻、電晶體、二極體構成的偏壓電路所組合出來，在線性放大器的角度來看就是數個 CE（共射極）電路或是 CC（共集極）電路所組成。當然這只是比喻並非實際，畢竟在數位邏輯的世界就是只有 0 跟 1，也就是關或開。

## 74 系列與 54 系列

74 系列為民用品，可工作於商用溫度範圍（0 至 70℃），是一般 TTL 邏輯電路中最常見的系列，在數位邏輯或是微處理機的相關課程更是少不了它們的存在。

54 系列為軍用品，可工作於軍用溫度範圍（-55 至 125℃），用於具有特殊工作需求的地方。

74 系列 TTL IC 的分類如下：

### 以內部結構區分

* 標準型

　
: 結構跟構成的材料最簡單，相對的特性也是不理想，所以此類型已經被淘汰多時。無英文簡寫，範例：7400。

* 早期的低功率型與高速型
  * 低功率型，（英文 Low Power 簡寫「**L**」），耗電低，但速度慢。範例：74L00。
  * 高速型，（英文 High Speed 簡寫「**H**」），速度較快，輸出較強，但耗電高。範例：74H00。

　
: 由於 S 型耗電與 H 型相近，但速度極快。 LS 型的耗電與 L 型相近，但速度卻快很多，甚至比 H 型還快。 因此 L 型與 H 型很快就退出市場。

* 蕭特基（Schottky）

　
: 除了電阻器一樣是做控流跟偏壓用途，蕭特基型最主要是採用**蕭特基二極體**跟**蕭特基電晶體**，改善切換速度。在市面上跟教育單位非常普及，特性也很不錯，常常被用來搭配 Intel 8051 使用。LS 型逐漸成為 TTL 中的主流。
* 蕭特基型（英文 Schottky Logic，簡寫「**S**」），範例：74**S**00。
* 高級蕭特基型（英文 Advanced Schottky Logic，簡寫「**AS**」），範例：74**AS**00。
* 低功率蕭特基型（英文 Low Power Schottky Logic，簡寫「**LS**」），範例：74**LS**00。
* 高級低功率蕭特基型（英文 Advanced Low Power Schottky Logic，簡寫「**ALS**」），範例：74**ALS**00。

* 快速（英文 Fast，簡寫「**F**」）

　
: 快速型是有別於蕭特基型所另外發展的高速 TTL，範例：74**F**00。

* CMOS（英語：Complementary Metal Oxide Semiconductor）

　
: 雖然此類型的編號與接腳規格跟 TTL 一樣，但內部的實際結構是 CMOS，而不是 TTL 所使用的接面電晶體。此系列具有 CMOS 的高輸入阻抗特性與低耗電，但工作電壓範圍有別於先前 RCA 所發展的 40 跟 45 系列的 CMOS 邏輯 IC。除早期的 C 系列外，此類 CMOS 的運作速度非常快。
* CMOS，英文簡寫「**C**」，範例：74**C**00。
* 高級 CMOS（英文 Advanced CMOS Logic，簡寫「**AC**」），範例：74**AC**00。
* 高速 CMOS（英文 High Speed CMOS Logic，簡寫「**HC**」），範例：74**HC**00。
* 高級高速 CMOS（英文 Advanced High Speed CMOS Logic，簡寫「**AHC**」），範例：74**AHC**00。

#### TTL 各系列典型消耗功率與傳輸延遲的比較

### 以輸出型態分類

* 圖騰式輸出（Totem-pole Output）

　
: 大部分 74 系列的組合邏輯 IC，都是採用圖騰式輸出。此種輸出可以輸出高電位與低電位。被稱為圖騰式則是因為電路形式像圖騰一樣配置。

* 開集極式輸出（Open Collector，簡稱 O.C.）

此種輸出不能輸出高電位，輸出只有開路與低電位兩種狀態。

　
: 可以承受較高的電壓或與不同工作電壓的電路連接。 有時開集極式輸出可用來應付比較重的負載（例繼電器）。

　
: 可以允許多個開集極式邏輯輸出進行並聯，作為 Wired-AND 使用。圖騰式的邏輯閘輸出不能並聯連接。

* 三態式輸出（Tri-state 或 3-state）

　
: 在數位電路除了 0 跟 1 以外，另一種狀態則是高阻抗，高阻抗對電路來說即是斷路。主要是用於匯流排 (bus) 等。

* 史密特觸發型輸入（Schmitt Trigger）

　
: 此類型邏輯閘具有所謂的遲滯電壓，不易因為輸入在 0/1 交界電壓附近的小幅變化而產生輸出跳動，主要用途是抗雜訊、消除機械式接點的彈跳（暫態）現象，也可用來做 RC 振盪器等。

### 代表性 IC

* 反及閘（NAND）：7400、7410、7412、7420、7430
* 反或閘（NOR）：7402、7427
* 反閘（NOT）：7404、7414
* 及閘（AND）：7408、7411、7421
* 或閘（OR）：7432
* 互斥或閘（XOR）：7486
* 反互斥或閘（XNOR）：74266
* 緩衝閘（Buffer）：7407、74244
* BCD 碼（十進制）轉七段顯示器解碼器：7447、7448
* 全加器（Full Adders）：7483、74283
* D 型栓鎖器（D-type Latches）：74373
* 異步計數器（Asynchronous Counter）：7490 （十進制，Decade）、7492、7493（十六進制）、74190（可預設十進制）

## TTL 電壓準位

### 使用標準供電電壓 5V 的 TTL 電壓準位規範

* 輸入電壓準位
  * Hi 輸入電壓：2.0V 以上
  * Low 輸入電壓：0.8V 以下
* 輸出電壓準位
  * Hi 輸出電壓：2.4V 以上
  * Low 輸出電壓：0.4V 以下
* 由以上規範可以算出：前一級輸出至次一級輸入電壓準位間，可以容忍的雜訊邊際電壓是 0.4V。

## 使用注意事項

1. 避免在帶有靜電的情況下接觸 IC
2. TTL 的電源電壓要 5V，建議最低不低於 4.75V，最高不高於 5.25V
3. 若輸入端空接，邏輯閘會把輸入端視為 HI（邏輯 1）的狀態
4. 注意第一隻腳的位置，以免錯接
5. 若某一邏輯閘的輸出要並接許多負載或是邏輯閘，最好先裝緩衝器或是提升電阻，以免發生負載效應

## 相關

* 7400 系列 IC 列表
* 數位電路
在數碼電路，**邏輯電平**是數位訊號的狀態之一。儘管存在其他標準，但邏輯電平通常由信號和地之間的電壓差表示。代表每個電平狀態的電壓範圍取決於所使用的邏輯系列，例如電晶體－電晶體邏輯（TTL）和互補式金屬氧化物半導體（CMOS）。不同邏輯系列的電路可以使用_邏輯電平轉換器_連接。 **閾值電壓**（英語：Threshold voltage），又稱**閾電壓**或**臨界電壓**，通常指的是在 TTL 或 MOSFET 的傳輸特性曲線（輸出電壓與輸入電壓關係圖線）中，在轉折區中點所對應的輸入電壓的值。

當器件由空乏向反轉轉變時，要經歷一個 Si 表面電子濃度等於電洞濃度的狀態。此時器件處於**臨界導通狀態**，器件的閘極電壓定義為**閾值電壓**，它是 MOSFET 的重要參數之一。

## 參考資料 **電晶體－電晶體邏輯**（英語：Transistor-Transistor Logic，縮寫為 TTL），是市面上較為常見且應用廣泛的一種邏輯閘數位積體電路，由電阻器和電晶體而組成。TTL 最早是由德州儀器所開發出來的，現雖有多家廠商製作，但編號命名還是以德州儀器所公佈的資料為主。其中最常見的為 74 系列。

與 TTL 分庭抗禮的是 CMOS，舊時兩者相比較 TTL 主要是速度快，CMOS 則是速度慢，但省電、成本比 TTL 低。隨著 CMOS 技術的進步，其反應速度已經超越 TTL。而且 CMOS 內部不具有製作麻煩的電阻，所以 TTL 可說幾乎沒有發展。目前 TTL 主要應用於教育或是較簡單的數位電路。

## 內部主要構成元件

TTL 最主要是由 N 組電阻、電晶體、二極體構成的偏壓電路所組合出來，在線性放大器的角度來看就是數個 CE（共射極）電路或是 CC（共集極）電路所組成。當然這只是比喻並非實際，畢竟在數位邏輯的世界就是只有 0 跟 1，也就是關或開。 **電晶體－電晶體邏輯**（英語：Transistor-Transistor Logic，縮寫為 TTL），是市面上較為常見且應用廣泛的一種邏輯閘數位積體電路，由電阻器和電晶體而組成。TTL 最早是由德州儀器所開發出來的，現雖有多家廠商製作，但編號命名還是以德州儀器所公佈的資料為主。其中最常見的為 74 系列。

與 TTL 分庭抗禮的是 CMOS，舊時兩者相比較 TTL 主要是速度快，CMOS 則是速度慢，但省電、成本比 TTL 低。隨著 CMOS 技術的進步，其反應速度已經超越 TTL。而且 CMOS 內部不具有製作麻煩的電阻，所以 TTL 可說幾乎沒有發展。目前 TTL 主要應用於教育或是較簡單的數位電路。

## 內部主要構成元件

TTL 最主要是由 N 組電阻、電晶體、二極體構成的偏壓電路所組合出來，在線性放大器的角度來看就是數個 CE（共射極）電路或是 CC（共集極）電路所組成。當然這只是比喻並非實際，畢竟在數位邏輯的世界就是只有 0 跟 1，也就是關或開。