Skillnad mellan CMOS och TTL

CMOS vs TTL

Med framkomsten av halvledarteknik utvecklades integrerade kretsar, och de har hittat sin väg mot alla former av teknik som involverar elektronik. Från kommunikation till medicin har varje enhet integrerade kretsar, där kretsar, om de genomförs med vanliga komponenter skulle förbrukas stort utrymme och energi, är byggda på en miniatyrkiselplatta med avancerad halvledarteknik idag.

Alla digitala integrerade kretsar implementeras med hjälp av logiska grindar som deras grundläggande byggsten. Varje grind är konstruerad med hjälp av små elektroniska element som transistorer, dioder och motstånd. Den uppsättning logiska grindar konstruerade med hjälp av kopplade transistorer och motstånd är kollektivt kända som TTL-grindfamilj. För att övervinna bristerna i TTL-grindar var mer tekniskt avancerade metoder konstruerade för grindkonstruktion, såsom pMOS, nMOS och den senaste och populära komplementära metalloxidhalvledertypen eller CMOS.

I en integrerad krets byggs grindarna på en kiselplatta, tekniskt kallad som substrat. På grundval av den teknik som används för grindkonstruktion, kategoriseras även ICs i familjer av TTL och CMOS på grund av de grundläggande egenskaperna hos den grundläggande grinddesignen såsom signalspänningsnivåer, strömförbrukning, svarstid och integrationsskala.

Mer om TTL

James L. Buie av TRW uppfann TTL 1961 och fungerade som en ersättning för DL- och RTL-logiken, och var den IC som valts för instrumentation och datorkretsar under lång tid. TTL-integrationsmetoder har kontinuerligt utvecklats och moderna paket används fortfarande i specialiserade applikationer.

TTL-logiska grindar är byggda av kopplade bipolära övergångstransistorer och motstånd, för att skapa en NAND-grind. Input Low (I_L) och Input High (I_H) har spänningsintervall 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-grind har i genomsnitt en effektavledning på 10mW och en fördröjningsfördröjning på 10nS vid körning av en 15pF / 400 ohm belastning. Men strömförbrukningen är ganska konstant jämfört med CMOS. TTL har också ett högre motstånd mot elektromagnetiska störningar.

Många varianter av TTL är utvecklade för specifika ändamål som strålningshärdade TTL-paket för rymdapplikationer och Low-Power Schottky TTL (LS) som ger en bra kombination av hastighet (9,5 sekunder) och minskad strömförbrukning (2mW)

Mer om CMOS

1963 uppfann Frank Wanlass av Fairchild Semiconductor CMOS-tekniken. Den första CMOS-integrerade kretsen producerades emellertid inte fram till 1968. Frank Wanlass patenterade uppfinningen 1967 medan han arbetade vid RCA vid den tiden.

CMOS-logikfamiljen har blivit de mest använda logikfamiljerna på grund av dess många fördelar som mindre strömförbrukning och lågt ljud under överföringsnivåer. Alla vanliga mikroprocessorer, mikrokontroller och integrerade kretsar använder CMOS-teknik.

CMOS logiska grindar är konstruerade med hjälp av FET-fälttransistorfaktorer, och kretsen är främst saknad motstånd. Som ett resultat förbrukar CMOS-grindar inte någon ström alls under det statiska tillståndet, där signalingångarna förblir oförändrade. Input Low (I_L) och Input High (I_H) har spänningsintervall 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.

Vad är skillnaden mellan CMOS och TTL?

• TTL-komponenter är relativt billigare än motsvarande CMOS-komponenter. CMO-tekniken tenderar emellertid att vara ekonomisk i större skala eftersom kretskomponenterna är mindre och kräver mindre reglering jämfört med TTL-komponenterna.

• CMOS-komponenter förbrukar inte ström under statiskt tillstånd, men strömförbrukningen ökar med klockfrekvensen. TTL har å andra sidan en konstant strömförbrukningsnivå.

• Eftersom CMOS har låga strömkrav är strömförbrukningen begränsad och kretsarna är därför billigare och lättare att utformas för strömhantering.

• På grund av längre uppgångs- och falltider kan digitala signaler i CMO-miljöer vara billigare och komplicerade.

• CMOS-komponenter är känsligare för elektromagnetiska störningar än TTL-komponenter.