Erinevus CMOS-i ja TTL-i vahel

CMOS vs TTL

Pooljuhttehnoloogia tulekuga töötati välja integraallülitused ja nad on leidnud tee igasse elektroonikat hõlmava tehnoloogia vormi. Kommunikatsioonist meditsiinini on igas seadmes integreeritud vooluringid, kus tavaliste komponentidega teostatud vooluringid kulutaksid palju ruumi ja energiat, on ehitatud miniatuursele ränivahvlile, kasutades tänapäeval arenenud pooljuhttehnoloogiaid.

Kõigi digitaalsete integraallülituste rakendamisel kasutatakse loogikaväravaid kui nende põhiosa. Iga värava ehitamiseks kasutatakse väikeseid elektroonilisi elemente, nagu transistorid, dioodid ja takistid. Lingitud väravate komplekti, mis on konstrueeritud ühendatud transistoride ja takistite abil, nimetatakse ühiselt TTL-väravate perekonnaks. TTL-i väravate puuduste kõrvaldamiseks töötati väravate ehitamiseks välja tehnoloogiliselt arenenumad meetodid, näiteks pMOS, nMOS ja uusim ja populaarseim metallioksiidi pooljuhtide tüüp või CMOS.

Integreeritud vooluringis on väravad ehitatud ränivahvlile, mida tehniliselt nimetatakse aluspinnaks. Väravate ehitamisel kasutatava tehnoloogia põhjal liigitatakse IC-d ka TTL- ja CMOS-tüüpi perekondadesse, kuna põhivärava konstruktsioonile on iseloomulikud omadused nagu signaali pingetasemed, energiatarve, reageerimisaeg ja integreerimise ulatus..

Lisateave TTL-i kohta

James L. Buie (TRW) leiutas 1961. aastal TTL-i, mis asendas DL- ja RTL-loogikat ning oli pikka aega instrumentide ja arvutiahelate jaoks valitud IC-ks. TTL-integratsioonimeetodeid on pidevalt arendatud ja tänapäevaseid pakette kasutatakse endiselt spetsiaalsetes rakendustes.

NAND-värava loomiseks on TTL loogikaväravad ühendatud ühendatud bipolaarse ristlõike transistoridest ja takistitest. Sisend madal (I_L) ja sisend kõrge (I_H) pingevahemikud on 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-värava energia hajumine on keskmiselt 10mW ja levimisviivitus 10nS, kui koormus on 15pF / 400 oomi. Kuid võrreldes CMOS-iga on energiatarve üsna konstantne. Samuti on TTL kõrgem vastupidavus elektromagnetilistele häiretele.

Paljud TTL-i variandid on välja töötatud spetsiifilistel eesmärkidel, näiteks kiirgusega karastatud TTL-paketid kosmoserakenduste jaoks ja väikese võimsusega Schottky TTL (LS), mis pakuvad head kiiruse (9,5ns) ja vähendatud energiatarbimise (2mW) kombinatsiooni.

Lisateave CMOS-i kohta

1963. aastal leiutas Frank Wanlass Fairchild Semiconductorist CMOS-tehnoloogia. Esimest CMOS-integraallülitust hakati tootma alles 1968. aastal. Frank Wanlass patenteeris leiutise 1967. aastal, töötades sel ajal RCA-s..

CMOS-i loogikaperekonnast on saanud kõige laialdasemalt kasutatav loogikaperekond tänu oma arvukatele eelistele, näiteks väiksemale energiatarbimisele ja madalale müratasemele edastustasandil. Kõik levinud mikroprotsessorid, mikrokontrollerid ja integraallülitused kasutavad CMOS-tehnoloogiat.

CMOS-i loogikaväravad on konstrueeritud väljatransistoride FET-ide abil ja vooluringil puudub enamasti takisti. Selle tulemusel ei kuluta CMOS-i väravad staatilises olekus üldse energiat, kus signaali sisendid jäävad muutumatuks. Sisend madal (I_L) ja sisend kõrge (I_H) pingevahemikud on 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.

Mis vahe on CMOS ja TTL vahel??

• TTL-komponendid on suhteliselt odavamad kui samaväärsed CMOS-komponendid. Ühise turukorralduse tehnoloogia kipub aga olema laiemas plaanis ökonoomne, kuna vooluringi komponendid on väiksemad ja vajavad TTL-komponentidega võrreldes vähem reguleerimist.

• CMOS-komponendid ei tarbi staatilises olekus energiat, kuid energiatarve suureneb koos taktsagedusega. Seevastu TTL-l on pidev energiatarbimise tase.

• Kuna CMOS-i voolunõuded on madalad, on energiatarve piiratud ja vooluahelad on seetõttu odavamad ja hõlpsamad energiahalduse jaoks.

• Pikema tõusu- ja langusaja tõttu võivad ühise turukorralduse keskkonnas olevad digitaalsignaalid olla odavamad ja keerukamad.

• CMOS-komponendid on tundlikumad elektromagnetiliste häirete suhtes kui TTL-komponendid.