Forskjellen mellom CMOS og TTL
Share
CMOS vs TTL
Med fremkomsten av halvlederteknologi ble det utviklet integrerte kretser, og de har funnet veien til alle former for teknologi som involverer elektronikk. Fra kommunikasjon til medisin har alle enheter integrerte kretser, hvor kretser, hvis de implementeres med vanlige komponenter, vil forbruke stor plass og energi, er bygget på en miniatyr silikonplater ved hjelp av avanserte halvlederteknologier som finnes i dag.
Alle de digitale integrerte kretsene er implementert ved hjelp av logiske porter som deres grunnleggende byggestein. Hver port er konstruert ved hjelp av små elektroniske elementer som transistorer, dioder og motstander. Settet av logiske porte konstruert ved hjelp av koplede transistorer og motstander er kollektivt kjent som TTL-gatefamilie. For å overvinne manglene på TTL-portene ble mer teknologisk avanserte metodikker designet for portkonstruksjon, slik som pMOS, nMOS og den nyeste og populære komplementære metalloksyd-halvleder typen, eller CMOS.
I en integrert krets er portene bygget på en silisiumskive, teknisk kalt som substrat. Basert på teknologien som brukes til gatekonstruksjon, er også ICs kategorisert i familier av TTL og CMOS på grunn av de inneboende egenskapene til den grunnleggende gate-utformingen som signalspenningsnivåer, strømforbruk, svartid og integrasjonsskalaen.
Mer om TTL
James L. Buie av TRW oppfunnet TTL i 1961, og det fungerte som en erstatning for DL og RTL logikken, og var IC som ble valgt for instrumentering og datakretser i lang tid. TTL-integrasjonsmetoder har kontinuerlig utviklet seg, og moderne pakker brukes fortsatt i spesialiserte applikasjoner.
TTL logiske porter er bygget av koblede bipolare veikryss transistorer og motstander, for å lage en NAND gate. Inngang Lav (IL) og Input High (IH) har spenningsområder 0 < IL < 0.8 and 2.2 < IH < 5.0 respectively. The Output Low and Output High voltage ranges are 0 < OL < 0.4 and 2.6 < OH < 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 gjennomsnitt en strømfordeling på 10mW og en forplantningsforsinkelse på 10nS, når du kjører en 15pF / 400 ohm belastning. Men strømforbruket er ganske konstant i forhold til CMOS. TTL har også høyere motstand mot elektromagnetiske forstyrrelser.
Mange varianter av TTL er utviklet for spesifikke formål som strålingsherdede TTL-pakker for romapplikasjoner og Low-Power Schottky TTL (LS) som gir en god kombinasjon av hastighet (9,5 sekunder) og redusert strømforbruk (2mW)
Mer om CMOS
I 1963 fant Frank Wanlass av Fairchild Semiconductor CMOS-teknologien. Den første CMOS integrerte kretsen ble imidlertid ikke produsert før 1968. Frank Wanlass patenterte oppfinnelsen i 1967 mens han jobbet på RCA på den tiden.
CMOS logikkfamilien er blitt den mest brukte logikkfamilien på grunn av sine mange fordeler som mindre strømforbruk og lav lyd under overføringsnivåer. Alle de vanlige mikroprosessorer, mikrokontrollere og integrerte kretser bruker CMOS-teknologi.
CMOS logiske porter er konstruert ved hjelp av felt effekt transistorer FETs, og kretsen er for det meste blottet for motstander. Som et resultat, bruker CMOS-portene ikke noe strøm i det hele tatt i statisk tilstand, der signalinngangene forblir uendret. Inngang Lav (IL) og Input High (IH) har spenningsområder 0 < IL < 1.5 and 3.5 < IH < 5.0 and the Output Low and Output High voltage ranges are 0 < OL < 0.5 and 4.95 < OH < 5.0 respectively.
Hva er forskjellen mellom CMOS og TTL?
• TTL-komponenter er relativt billigere enn tilsvarende CMOS-komponenter. CMO-teknologien har imidlertid en tendens til å være økonomisk i større målestokk, da kretskomponentene er mindre og krever mindre regulering i forhold til TTL-komponentene.
• CMOS-komponenter bruker ikke strøm i statisk tilstand, men strømforbruket øker med klokkefrekvensen. TTL har derimot et konstant strømforbruk.
• Siden CMOS har lave strømkrav, er strømforbruket begrenset, og kretsene er derfor billigere og enklere å være konstruert for strømstyring.
• På grunn av lengre stigning og falltid, kan digitale signaler i CMO-miljøet være billigere og komplisert.
• CMOS-komponenter er mer følsomme for elektromagnetiske forstyrrelser enn TTL-komponenter.
