现在常用的电平标准有TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232、RS485等，还有一些速度比较高的LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL等。下面简单介绍一下各自的供电电源、电平标准以及使用注意事项。

1、TTL电平

TTL：Transistor- Transistor Logic 三极管结构。

V_CC：5V；V_OH>=2.4V；V_OL<=0.5V；V_IH>=2V；V_IL<=0.8V。

因为2.4V与5V之间还有很大空闲，对改善噪声容限并没什么好处，又会白白增大系统功耗，还会影响速度。所以后来就把一部分“砍”掉了，也就是后面的LVTTL。

LVTTL又分3.3V、2.5V以及更低电压的LVTTL(Low Voltage TTL)。

（1）3.3V LVTTL

V_CC：3.3V；V_OH>=2.4V；V_OL<=0.4V；V_IH>=2V；V_IL<=0.8V。

（2）2.5V LVTTL

V_CC：2.5V；V_OH>=2.0V；V_OL<=0.2V；V_IH>=1.7V；V_IL<=0.7V。

更低的LVTTL不常用就先不讲了。多用在处理器等高速芯片，使用时查看芯片手册就OK了。

TTL使用注意：TTL电平一般过冲都会比较严重，可能在始端串22欧或33欧电阻； TTL电平输入脚悬空时是内部认为是高电平。TTL输出不能驱动CMOS输入。

过冲（overshoot）就是第一个峰值或谷值超过设定电压——对于上升沿是指最高电压而对于下降沿是指最低电压。

下冲（undershoot）是指下一个谷值或峰值。过分的过冲能够引起保护二极管工作，导致过早地失效。过分的下冲能够引起假的时钟或数据错误。

2、CMOS电平

CMOS：Complementary Metal Oxide Semiconductor PMOS+NMOS。

V_CC：5V；V_OH>=4.45V；V_OL<=0.5V；V_IH>=3.5V；V_IL<=1.5V。

相对TTL有了更大的噪声容限，输入阻抗远大于TTL输入阻抗。对应 3.3V LVTTL，出现了LVCMOS，可以与3.3V的LVTTL直接相互驱动。

（1）3.3V LVCMOS

V_CC：3.3V；V_OH>=3.2V；V_OL<=0.1V；V_IH>=2.0V；V_IL<=0.7V。

（2）2.5V LVCMOS：

V_CC：2.5V；V_OH>=2V；V_OL<=0.1V；V_IH>=1.7V；V_IL<=0.7V。

CMOS使用注意：CMOS结构内部寄生有可控硅结构，当输入或输入管脚高于V_CC一定值（比如一些芯片是0.7V）时，电流足够大的话，可能引起闩锁效应，导致芯片的烧毁。

闩锁效应：Latch up，CMOS工艺特有的寄生效应。

从图中我们可以看出由NMOS的有源区、P衬底、N阱、PMOS的有源区构成了一个n-p-n-p的结构，这就是一个典型的可控硅电路，如上图右侧所示。一旦图中组成等效可控硅的电路的Q1、Q2任何一个正向偏置，都将触发闩锁效应，使电源和地之间短路，形成大电流，而导致芯片发热烧毁。

3、ECL电平

ECL：Emitter Coupled Logic 发射极耦合逻辑电路(差分结构)

V_CC=0V；V_EE=-5.2V；V_OH=-0.88V；V_OL=-1.72V；V_IH=-1.24V；V_IL=-1.36V。

速度快，驱动能力强，噪声小，很容易达到几百M的应用。但是功耗大，需要负电源。为简化电源，出现了PECL(ECL结构，改用正电压供电)和LVPECL。

PECL：Pseudo/Positive ECL

V_CC=5V；V_OH=4.12V；V_OL=3.28V；V_IH=3.78V；V_IL=3.64V

LVPELC：Low Voltage PECL

V_CC=3.3V；V_OH=2.42V；V_OL=1.58V；V_IH=2.06V；V_IL=1.94V

ECL、PECL、LVPECL使用注意：不同电平不能直接驱动。中间可用交流耦合、电阻网络或专用芯片进行转换。

以上三种均为射随输出结构，必须有电阻拉到一个直流偏置电压。(如多用于时钟的LVPECL：直流匹配时用130欧上拉，同时用82欧下拉；交流匹配时用 82欧上拉，同时用130欧下拉。但两种方式工作后直流电平都在1.95V左右。)

4、LVDS电平

LVDS：Low Voltage Differential Signaling

差分对输入输出，内部有一个恒流源3.5-4mA，在差分线上改变方向来表示0和1。通过外部的100欧匹配电阻(并在差分线上靠近接收端)转换为±350mV的差分电平。

LVDS使用注意：可以达到600M以上，PCB要求较高，差分线要求严格等长，差最好不超过10mil(0.25mm)。

100 欧电阻离接收端距离不能超过500mil，最好控制在300mil以内。