５Ｖ出力とＴＴＬ互換出力について

2001/6/14(更新日 )
　CPLD/FPGAの出力に５Ｖを期待するのに、3.6V程度しか（あるいは他の電圧）出ないというお問い合わせがときどきあります。
ここで、アルテラデバイスを例にご説明いたします。
　５Ｖ出力というより、TTL互換が目的です。
そのために、TTLがＨとして受け取る最低電圧が保証されればよいのです。この値はVOHで表現されます。たとえばFLEX10Kシリーズなどでは、VOH=2.4Vminが保証されています。
　一方、ロジックデバイスがＨを認識する電圧の規定は、VIHで表現されています。
ファミリー MIN値
N-TTL 2V
HCMOS 3.15V
HCTMOS 2V
　このようなことから、HCMOSなどでは、Hレベルが不足することが考えられます。
対策としては、
  • 5Vデバイスであればプルアップ
  • オープンドレイン出力で5Vにプルアップ
  • 変換用ICを外付け
などがあります。

注）設計にあたっては常に最新のデータシートおよび、弊社回路図などをご確認くださるようお願いいします。
FLEX10KのMultiVoltI/Oサポート
データシートより：

この表をみて、VCCIOを５Ｖにすれば5Vがでると思ってはいけません。
出力電圧は、VOHにより規定されています。FLEX10K(５Ｖデバイス）では
このようにVCCIO=4.75V(即ちTTLデバイスでの最低電源電圧)時点で2.4Vを保証しています。
負荷は4mAのときです。
負荷が軽いと高めにでます。
こちらは3.3Vデバイスです。
同様に 2.4Vを保証しています。
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