Atšķirība starp CMOS un TTL

CMOS vs TTL

Ieviešot pusvadītāju tehnoloģiju, tika izstrādātas integrētās shēmas, un tās ir atradušas ceļu uz visiem tehnoloģiju veidiem, kas saistīti ar elektroniku. Sākot no saziņas līdz medicīnai, katrai ierīcei ir integrētas shēmas, kur shēmas, ja tās tiek ieviestas ar parastajiem komponentiem, patērētu daudz vietas un enerģijas, tiek veidotas uz miniatūra silīcija vafeļa, izmantojot mūsdienīgas mūsdienīgas pusvadītāju tehnoloģijas..

Visas digitālās integrētās shēmas ir ieviestas, izmantojot loģikas vārtus kā galveno elementu. Katru vārtu izveidošanā tiek izmantoti mazi elektroniski elementi, piemēram, tranzistori, diodes un rezistori. Loģisko vārtu komplektu, kas izveidots, izmantojot savienotus tranzistorus un rezistorus, kopā sauc par TTL vārtu saimi. Lai novērstu TTL vārtu trūkumus, vārtu būvei tika izstrādātas tehnoloģiski uzlabotas metodikas, piemēram, pMOS, nMOS un visjaunākais un populārākais metāla oksīda pusvadītāju tips jeb CMOS..

Integrētajā shēmā vārti ir veidoti uz silīcija vafeles, ko tehniski sauc par substrātu. Balstoties uz vārtu konstruēšanai izmantoto tehnoloģiju, IC ir iedalīti arī TTL un CMOS grupās, ņemot vērā pamata vārtu konstrukcijas raksturīgās īpašības, piemēram, signāla sprieguma līmeņus, enerģijas patēriņu, reakcijas laiku un integrācijas mērogu..

Vairāk par TTL

Džeimss L. Buijs no TRW izgudroja TTL 1961. gadā, un tas kalpoja par DL un RTL loģikas aizvietotāju un ilgu laiku bija instrumentu un datoru ķēžu izvēles IC. TTL integrācijas metodes tiek nepārtraukti attīstītas, un mūsdienīgas paketes joprojām tiek izmantotas specializētās lietojumprogrammās.

Lai izveidotu NAND vārtus, TTL loģiskie vārti ir veidoti no savienotiem bipolāriem savienojuma tranzistoriem un rezistoriem. Ievade zema (I_L) un augsta ieeja (I_H) ar sprieguma diapazonu 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.

Vidēji TTL vārtiem ir enerģijas izkliede 10mW un izplatīšanās kavēšanās 10nS, braucot ar 15pF / 400 omi slodzi. Bet enerģijas patēriņš ir diezgan nemainīgs, salīdzinot ar CMOS. TTL ir arī augstāka pretestība pret elektromagnētiskajiem traucējumiem.

Daudzi TTL varianti ir izstrādāti īpašiem mērķiem, piemēram, ar radiāciju izturīgi TTL komplekti kosmosa lietojumiem un mazjaudas Schottky TTL (LS), kas nodrošina labu ātruma (9,5ns) un samazināta enerģijas patēriņa (2mW) kombināciju.

Vairāk par CMOS

1963. gadā Frenks Vanslass no Fairchild Semiconductor izgudroja CMOS tehnoloģiju. Tomēr pirmā CMOS integrētā shēma netika ražota līdz 1968. gadam. Frenks Vanslass izgudrojumu patentēja 1967. gadā, tajā laikā strādājot RCA..

CMOS loģiku saime ir kļuvusi par visplašāk izmantotajām loģiku saimei, pateicoties tās daudzajām priekšrocībām, piemēram, mazākam enerģijas patēriņam un zemam troksnim pārraides līmenī. Visi parastie mikroprocesori, mikrokontrolleri un integrētās shēmas izmanto CMOS tehnoloģiju.

CMOS loģiskie vārti tiek konstruēti, izmantojot lauka efektu tranzistorus FET, un shēmās lielākoties nav rezistoru. Tā rezultātā CMOS vārti statiskā stāvoklī, kur signāla ieejas paliek nemainīgas, vispār neizmanto enerģiju. Ievade zema (I_L) un augsta ieeja (I_H) ar sprieguma diapazonu 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.

Kāda ir atšķirība starp CMOS un TTL?

• TTL komponenti ir salīdzinoši lētāki nekā līdzvērtīgie CMOS komponenti. Tomēr KTO tehnoloģijai ir tendence būt ekonomiskai plašākā mērogā, jo ķēdes komponenti ir mazāki un prasa mazāku regulējumu, salīdzinot ar TTL komponentiem.

• CMOS komponenti statiskajā stāvoklī nepatērē enerģiju, bet enerģijas patēriņš palielinās līdz ar pulksteņa ātrumu. TTL, no otras puses, ir nemainīgs enerģijas patēriņa līmenis.

• Tā kā CMOS ir zemas strāvas prasības, enerģijas patēriņš ir ierobežots, tāpēc shēmas ir lētākas un vienkāršāk izstrādātas enerģijas pārvaldībai..

• Ilgāka pieauguma un krituma laika dēļ KTO vidē esošie digitālie signāli var būt lētāki un sarežģītāki.

• CMOS komponenti ir jutīgāki pret elektromagnētiskajiem traucējumiem nekā TTL komponenti.