Forskellen mellem CMOS og TTL

CMOS vs TTL

Med fremkomsten af ​​halvlederteknologi blev integrerede kredsløb udviklet, og de har fundet vej til enhver form for teknologi, der involverer elektronik. Fra kommunikation til medicin har hver enhed integrerede kredsløb, hvor kredsløb, hvis de implementeres med almindelige komponenter ville forbruge stor plads og energi, er bygget på en miniature siliciumskive ved hjælp af avancerede halvlederteknologier, der findes i dag.

Alle de digitale integrerede kredsløb implementeres ved hjælp af logiske porte som deres grundlæggende byggesten. Hver gate er konstrueret ved hjælp af små elektroniske elementer såsom transistorer, dioder og modstande. Sættet med logiske porte konstrueret ved hjælp af koblede transistorer og modstande er samlet kendt som TTL gate-familie. For at overvinde manglerne ved TTL-porte blev mere teknologisk avancerede metoder designet til portkonstruktion, såsom pMOS, nMOS og den nyeste og populære komplementære metaloxid-halvleder-type, eller CMOS.

I et integreret kredsløb er portene bygget på en siliciumskive, teknisk kaldet som underlag. Baseret på den teknologi, der bruges til portkonstruktion, kategoriseres IC'er også i familier af TTL og CMOS på grund af de iboende egenskaber ved det grundlæggende portdesign, såsom signalspændingsniveauer, strømforbrug, responstid og skalaen til integration.

Mere om TTL

James L. Buie fra TRW opfandt TTL i 1961, og det fungerede som en erstatning for DL- og RTL-logikken, og var IC's valg for instrumentering og computerkredsløb i lang tid. TTL-integrationsmetoder har løbende udviklet sig, og moderne pakker bruges stadig i specialiserede applikationer.

TTL-logiske porte er bygget af koblede bipolære forbindelsestransistorer og modstande for at skabe en NAND-port. Input lav (I_L) og input høj (I_H) har spændingsområder 0 < I_L < 0.8 and 2.2 < I_H < 5.0 respectively. The Output Low and Output High voltage ranges are 0 < O_L < 0.4 and 2.6 < O_H < 5.0 in the order. The acceptable input and output voltages of the TTL gates are subjected to static discipline to introduce a higher level of noise immunity in the signal transmission.

En TTL-gate har i gennemsnit en effektafledning på 10 mW og en forplantningsforsinkelse på 10nS, når man kører en belastning på 15pF / 400 ohm. Men strømforbruget er ret konstant sammenlignet med CMOS. TTL har også en højere modstand mod elektromagnetiske forstyrrelser.

Mange varianter af TTL er udviklet til specifikke formål, såsom strålingshærdede TTL-pakker til pladsanvendelser og lav effekt Schottky TTL (LS), der giver en god kombination af hastighed (9,5 ns) og reduceret strømforbrug (2 mW)

Mere om CMOS

I 1963 opfandt Frank Wanlass fra Fairchild Semiconductor CMOS-teknologien. Det første integrerede CMOS-kredsløb blev imidlertid ikke produceret før i 1968. Frank Wanlass patenterede opfindelsen i 1967, mens han arbejdede på RCA, på det tidspunkt.

CMOS-logikfamilien er blevet den mest udbredte logikfamilie på grund af dens mange fordele såsom mindre strømforbrug og lav støj under transmissionsniveauer. Alle de almindelige mikroprocessorer, mikrokontrollere og integrerede kredsløb bruger CMOS-teknologi.

CMOS-logiske porte er konstrueret ved hjælp af felteffekttransistorer FET'er, og kredsløbene er for det meste blottet for modstande. Som et resultat forbruger CMOS-porte slet ikke strøm under den statiske tilstand, hvor signalindgange forbliver uændrede. Input lav (I_L) og input høj (I_H) har spændingsområder 0 < I_L < 1.5 and 3.5 < I_H < 5.0 and the Output Low and Output High voltage ranges are 0 < O_L < 0.5 and 4.95 < O_H < 5.0 respectively.

Hvad er forskellen mellem CMOS og TTL?

• TTL-komponenter er relativt billigere end de ækvivalente CMOS-komponenter. CMO-teknologi har imidlertid en tendens til at være økonomisk i større skala, da kredsløbskomponenterne er mindre og kræver mindre regulering sammenlignet med TTL-komponenterne.

• CMOS-komponenter forbruger ikke strøm i statisk tilstand, men strømforbruget stiger med uret. På den anden side har TTL et konstant strømforbrugsniveau.

• Da CMOS har lave strømkrav, er strømforbruget begrænset, og kredsløbene derfor billigere og lettere at konstruere til strømstyring.

• På grund af længere stignings- og faldtider kan digitale signaler i CMOs miljø være billigere og kompliceret.

• CMOS-komponenter er mere følsomme over for elektromagnetiske forstyrrelser end TTL-komponenter.