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Kompatibilitätsprüfung für Logikpegel

Prüfen Sie CMOS- und TTL-Logikpegel, berechnen Sie HIGH- und LOW-Störabstände und erkennen Sie Spannungsunterschiede zwischen Digitalschaltungen.

Signalsender

Strombelastbarkeit optional

Signalempfänger

Strombelastbarkeit optional
Entwurfsbedingungen

Signalsender → Signalempfänger

CMOS · TTL
Spannungsschwellen und AusgangsbereicheDurchgezogen: garantierter Ausgang. Gestrichelt: Eingangsschwellen. Gepunktet: absolute Grenzen. Schraffiert: undefinierter Logikbereich. Fehlende Grenzen werden nicht als garantierte Bereiche dargestellt. HIGH-Störabstand: 0,97 V. LOW-Störabstand: 0,47 V.-0,30,821,943,064,185,3VBetriebsbereich des Empfängers: 0 V … 5 VLOW-Ausgang: 0 V … 0,33 VHIGH-Ausgang: 2,97 V … 3,3 VMaximaler LOW-Eingang VIL(max): 0,8 VMinimaler HIGH-Eingang VIH(min): 2 VAbsolute minimale Eingangsspannung: -0,3 VAbsolute maximale Eingangsspannung: 5,3 VHIGH-Störabstand: 0,97 VLOW-Störabstand: 0,47 VLOWHIGHVIN
Durchgezogen: garantierter Ausgang. Gestrichelt: Eingangsschwellen. Gepunktet: absolute Grenzen. Schraffiert: undefinierter Logikbereich. Fehlende Grenzen werden nicht als garantierte Bereiche dargestellt.
LOW-Ausgang
0 V … 0,33 V
HIGH-Ausgang
2,97 V … 3,3 V
Maximaler LOW-Eingang VIL(max)
0,8 V
Minimaler HIGH-Eingang VIH(min)
2 V
Minimale Eingangsbetriebsspannung VIN(min)
0 V
Maximale Eingangsbetriebsspannung VIN(max)
5 V
Absolute minimale Eingangsspannung
-0,3 V
Absolute maximale Eingangsspannung
5,3 V

Prüfung einer Signalrichtung

Unzureichende Daten

HIGH-Störabstand

0,97 V (970 mV)

✓ Erfüllt

LOW-Störabstand

0,47 V (470 mV)

✓ Erfüllt

Geprüfte Kriterien

HIGH-Störabstand
✓ Erfüllt
LOW-Störabstand
✓ Erfüllt
Empfohlener Eingangsbetriebsbereich
✓ Erfüllt
Absolute Eingangsgrenzwerte
✓ Erfüllt

Ungeprüfte Kriterien

Strombelastbarkeit
? Nicht geprüft

Strombelastbarkeit: HIGH Nicht geprüft · LOW Nicht geprüft

NMH=VOH(min)−VIH(min)NM_H=V_{OH(min)}-V_{IH(min)}
NML=VIL(max)−VOL(max)NM_L=V_{IL(max)}-V_{OL(max)}

Alle Voreinstellungen sind unverbindliche Beispiele, keine Bauteilspezifikationen. Ersetzen Sie jeden Wert durch garantierte Datenblattgrenzen bei Ihrer Versorgung, Temperatur und Last. CMOS-Verhältnisse gelten nicht allgemein. Ströme bleiben unbekannt.

VCC dient nur zur Information und ersetzt keine Pin-Grenzwerte. VIN(min/max) sind empfohlene Betriebsgrenzen; absolute Grenzwerte sind Belastungsgrenzen und keine normalen Betriebsziele. Fehlende Grenzen verhindern eine Kompatibilitätsaussage.

Geprüft wird nur Sender → Empfänger. Tauschen vertauscht vollständige Geräteprofile mit getrennt eingegebenen Ein- und Ausgangsdaten; Ausgangswerte werden nicht in Eingangswerte umgedeutet. Rückwärtsdaten können fehlen.

Positive Strombeträge in mA verwenden, garantiert bei den angegebenen VOH/VOL. Nicht vorhandene Pull-Widerstände leer lassen. Leckstrom begrenzt den Bedarf je Eingang und wird nicht nochmals zu IIH/IIL addiert. Versorgungstoleranz der Pull-up-Spannung berücksichtigen. Eingangsstrom darf fehlen, wenn der Leckstrom den Bedarf begrenzt.

Statische Grenzwerte bei ungünstigster Temperatur, Versorgung und Last mit gemeinsamer Masse. Die Spannungsunsicherheit erweitert die Ausgangshülle beidseitig und verringert beide Störabstände. Eingangszahl und Pull-Lasten sind enthalten; Zeitverhalten, Transienten, Einschaltreihenfolge und Ausgangskonflikte bleiben ungeprüft.

NMH,eff = NMH − ΔV · NML,eff = NML − ΔV
VIN(min) ≤ VOL(min) − ΔV · VOH(max) + ΔV ≤ VIN(max)
IH = N · max(|IIH|, |II|) + max(0, VOH(max) + ΔV) / R↓
IL = N · max(|IIL|, |II|) + max(0, Vpull − VOL(min) + ΔV) / R↑
  • Garantierte VIH/VIL statt Nennversorgungen vergleichen: Ein 3,3-V-Ausgang kann 5-V-TTL-Schwellen erfüllen, während ein 5-V-CMOS-Eingang einen höheren HIGH-Pegel benötigen kann.
  • Alle ungeprüften Kriterien ergänzen, bevor die Verbindung als kompatibel gilt. Ausgangsextreme, empfohlene und absolute Eingangsgrenzen sowie Ströme lassen sich nicht aus VCC ableiten.
  • Eine statische Prüfung zertifiziert weder I²C, SPI, UART noch eine Frequenz. Flanken, Laufzeit, Setup-/Hold-Zeiten, Überschwingen, Masseversatz und unversorgte Pins separat prüfen.