Rozdiel medzi CMOS a TTL

CMOS vs TTL

S príchodom polovodičovej technológie boli vyvinuté integrované obvody a našli si cestu ku všetkým formám technológie zahŕňajúcej elektroniku. Od komunikácie k medicíne má každé zariadenie integrované obvody, kde obvody, ktoré by boli implementované s bežnými komponentmi, ktoré by spotrebúvali veľký priestor a energiu, sú postavené na miniatúrnom kremíkovom oblátku s použitím moderných polovodičových technológií, ktoré sú dnes prítomné.

Všetky digitálne integrované obvody sú implementované pomocou logických brán ako svojho základného stavebného bloku. Každá brána je skonštruovaná pomocou malých elektronických prvkov, ako sú tranzistory, diódy a odpory. Súbor logických brán skonštruovaných pomocou spriahnutých tranzistorov a rezistorov sa spoločne nazýva TTL hradlová rodina. Na prekonanie nedostatkov brán TTL boli vyvinuté technologicky vyspelejšie metodiky pre stavbu brán, ako sú pMOS, nMOS a najnovší a populárny typ polovodičových oxidov kovov alebo CMOS..

V integrovanom obvode sú brány postavené na kremíkovej doštičke, ktorá sa technicky nazýva substrát. Na základe technológie použitej pri stavbe brány sú integrované obvody tiež rozdelené do skupín TTL a CMOS, vzhľadom na prirodzené vlastnosti základnej konštrukcie brány, ako sú úrovne signálneho napätia, spotreba energie, doba odozvy a miera integrácie.

Viac informácií o TTL

James L. Buie z TRW vynašiel TTL v roku 1961 a slúžil ako náhrada za logiku DL a RTL a po dlhú dobu bol IC pre obvody prístrojov a počítačov. Metódy integrácie TTL sa neustále vyvíjajú a moderné balíky sa stále používajú v špecializovaných aplikáciách.

Logické brány TTL sú vyrobené z prepojených bipolárnych tranzistorov a odporov, ktoré vytvárajú bránu NAND. Nízka vstupná hodnota (I_L) a vysoký vstup (I_H) majú rozsahy napätia 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.

Brána TTL má v priemere stratu energie 10 mW a oneskorenie šírenia 10 nS, keď poháňa záťaž 15pF / 400 ohmov. Spotreba energie je však v porovnaní s CMOS pomerne konštantná. TTL má tiež vyššiu odolnosť proti elektromagnetickým poruchám.

Mnoho variantov TTL je vyvinutých na špecifické účely, ako sú balíčky TTL pre žiarenie kalené pre vesmírne aplikácie a nízkoenergetický Schottky TTL (LS), ktorý poskytuje dobrú kombináciu rýchlosti (9,5 n) a zníženej spotreby energie (2 mW).

Viac informácií o CMOS

V roku 1963 vymyslel Frank Wanlass z Fairchild Semiconductor technológiu CMOS. Prvý integrovaný obvod CMOS bol vyrobený až v roku 1968. Frank Wanlass patentoval vynález v roku 1967 pri práci v RCA, v tom čase.

Logická rodina CMOS sa stala najpoužívanejšou logickou rodinou vďaka svojim mnohým výhodám, ako je menšia spotreba energie a nízka hlučnosť počas prenosových úrovní. Všetky bežné mikroprocesory, mikrokontroléry a integrované obvody používajú technológiu CMOS.

Logické brány CMOS sú skonštruované s použitím tranzistorov FET s poľným efektom a obvody väčšinou neobsahujú odpory. Výsledkom je, že brány CMOS nespotrebovávajú vôbec žiadnu energiu počas statického stavu, keď vstupné signály zostávajú nezmenené. Nízka vstupná hodnota (I_L) a vysoký vstup (I_H) majú rozsahy napätia 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.

Aký je rozdiel medzi CMOS a TTL?

• TTL komponenty sú relatívne lacnejšie ako ekvivalentné komponenty CMOS. Technológia CMO má však tendenciu byť hospodárna vo väčšom meradle, pretože komponenty obvodu sú menšie a vyžadujú menej regulácie v porovnaní s komponentmi TTL..

• Komponenty CMOS nespotrebovávajú energiu počas statického stavu, ale spotreba energie sa zvyšuje s taktovacím kmitočtom. Na druhej strane TTL má konštantnú úroveň spotreby energie.

• Pretože CMOS má nízke súčasné požiadavky, spotreba energie je obmedzená a obvody sú preto lacnejšie a ľahšie navrhnuté na správu napájania.

• V dôsledku dlhších časov nábehu a pádu môžu byť digitálne signály v prostredí SOT lacnejšie a komplikovanejšie.

• Komponenty CMOS sú citlivejšie na elektromagnetické poruchy ako komponenty TTL.