Ero CMOS n ja TTL n välillä

CMOS vs. TTL

Puolijohdeteknologian myötä integroituja piirejä kehitettiin, ja ne ovat löytäneet tiensä jokaiseen tekniikkaan, johon sisältyy elektroniikka. Viestinnästä lääketieteeseen jokaisessa laitteessa on integroidut piirit, joissa piirit, mikäli toteutettaisiin tavallisilla komponenteilla, kuluttaisivat paljon tilaa ja energiaa, rakennetaan pienoiskoossa piikiekkoon käyttämällä nykypäivän edistyneitä puolijohdetekniikoita..

Kaikki digitaaliset integroidut piirit toteutetaan käyttämällä logiikkaportteja niiden perustavana rakennusosana. Jokainen portti on rakennettu käyttämällä pieniä elektronisia elementtejä, kuten transistoreita, diodeja ja vastuksia. Kytkettyjä transistoreita ja vastuksia käyttämällä rakennettujen logiikkaporttien joukko tunnetaan yhdessä TTL-porttiperheenä. TTL-porttien puutteiden korjaamiseksi suunniteltiin tekniikoille edistyneemmät menetelmät porttien rakentamiseen, kuten pMOS, nMOS ja viimeisin ja suosituin metallisoksidipuolijohdetyyppi tai CMOS..

Integroidussa piirissä portit on rakennettu piikiekkoon, jota kutsutaan teknisesti substraatiksi. Portin rakentamiseen käytetyn tekniikan perusteella IC: t luokitellaan myös TTL: n ja CMOS: n perheisiin perusporttirakenteen luontaisten ominaisuuksien, kuten signaalijännitetasojen, virrankulutuksen, vasteajan ja integroitumisasteen takia.

Lisätietoja TTL: stä

James L. Buie (TRW) keksi TTL: n vuonna 1961, ja se korvasi DL: n ja RTL: n logiikan, ja se oli pitkään valittu instrumentointi- ja tietokonepiirejen IC. TTL-integrointimenetelmiä on kehitetty jatkuvasti, ja nykyaikaisia ​​paketteja käytetään edelleen erikoissovelluksissa.

TTL-logiikkaportit on rakennettu kytketyistä bipolaarisista risteystransistoreista ja vastuista NAND-portin luomiseksi. Tulo alhainen (I_L) ja tulo korkea (I_H) jännitealueet 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.

TTL-portin tehonhajoaminen on keskimäärin 10mW ja etenemisviive 10nS ajettaessa 15pF / 400 ohmin kuormaa. Mutta virrankulutus on melko vakio verrattuna CMOS: iin. TTL: llä on myös suurempi vastus sähkömagneettisille häiriöille.

Monet TTL-variantit on kehitetty erityistarkoituksiin, kuten säteilykarkaistu TTL-paketti avaruussovelluksiin ja pienitehoinen Schottky TTL (LS), joka tarjoaa hyvän yhdistelmän nopeutta (9,5ns) ja vähentää virrankulutusta (2mW).

Lisätietoja CMOS: sta

Vuonna 1963 Frank Wanlass Fairchild Semiconductorista keksi CMOS-tekniikan. Ensimmäistä CMOS-integroitua piiriä valmistettiin kuitenkin vasta vuonna 1968. Frank Wanlass patentoi keksintöä vuonna 1967 työskennellessään tuolloin RCA: ssa..

CMOS-logiikkaperheestä on tullut yleisimmin käytettyjä logiikkaperheitä lukuisten etujensa, kuten pienemmän virrankulutuksen ja alhaisen melun vuoksi siirtotason aikana. Kaikki yleiset mikroprosessorit, mikro-ohjaimet ja integroidut piirit käyttävät CMOS-tekniikkaa.

CMOS-logiikkaportit on rakennettu käyttämällä FET-kenttätehotransistoreita, ja piirissä ei ole enimmäkseen vastuksia. Seurauksena on, että CMOS-portit eivät kuluta mitään virtaa staattisessa tilassa, jolloin signaalitulot pysyvät ennallaan. Tulo alhainen (I_L) ja tulo korkea (I_H) jännitealueet 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.

Mikä ero on CMOS: n ja TTL: n välillä??

• TTL-komponentit ovat suhteellisen halvempia kuin vastaavat CMOS-komponentit. YMJ-tekniikalla on kuitenkin taipumus olla taloudellinen laajemmassa mittakaavassa, koska piirikomponentit ovat pienempiä ja vaativat vähemmän säätelyä verrattuna TTL-komponentteihin.

• CMOS-komponentit eivät kuluta virtaa staattisessa tilassa, mutta virrankulutus kasvaa kellotaajuuden myötä. Toisaalta TTL: llä on vakio virrankulutustaso.

• Koska CMOS: lla on alhaiset virtavaatimukset, virrankulutus on rajoitettua ja piirit ovat siten halvempia ja helpompia suunnitella virranhallintaan.

• Pidempien nousu- ja laskuaikojen vuoksi digitaaliset signaalit YMJ-ympäristössä voivat olla halvempia ja monimutkaisempia.

• CMOS-komponentit ovat herkempiä sähkömagneettisille häiriöille kuin TTL-komponentit.