Verschil tussen CMOS en TTL

CMOS vs TTL

Met de komst van halfgeleidertechnologie, Geïntegreerde schakelingen werden ontwikkeld, en ze hebben hun weg gevonden voor elke vorm van technologie die elektronica betreft. Van communicatie naar medicijnen, elk apparaat heeft geïntegreerde schakelingen, waarbij circuits, indien geïmplementeerd met gewone componenten grote ruimte en energie zouden verbruiken, is gebouwd op een miniatuur siliciumwafer met behulp van geavanceerde halfgeleider technologieën die vandaag zijn.

Alle digitale geïntegreerde schakelingen worden geïmplementeerd met behulp van logische poorten als hun fundamentele bouwsteen. Elke poort is gebouwd met kleine elektronische elementen zoals transistors, diodes en weerstanden. De reeks logische poorten die zijn gebouwd met behulp van gekoppelde transistors en weerstanden zijn collectief bekend als de TTL-poortfamilie. Om de tekortkomingen van TTL-poorten te overwinnen, werden meer technologisch geavanceerde methodologieën ontworpen voor poortenconstructie, zoals pMOS, nMOS en het meest recente en populaire complementaire metaaloxide-halfgeleider type, of CMOS.

In een geïntegreerd circuit zijn de poorten gebouwd op een siliconenwafel, technisch genoemd als substraat. Op basis van de technologie die wordt gebruikt voor poortconstructie, worden IC's ook gecategoriseerd in families van TTL en CMOS, vanwege de inherente eigenschappen van het fundamentele poortontwerp, zoals signaalspanning, stroomverbruik, responstijd en de integratiegraad.

Meer over TTL

James L. Buie van TRW uitgevonden TTL in 1961, en diende als vervanging voor de DL en RTL logica, en was de IC voor de instrumentatie en computer circuits voor een lange tijd. TTL-integratiemethoden zijn voortdurend ontwikkeld, en moderne pakketten worden nog steeds in gespecialiseerde toepassingen gebruikt.

TTL logische poorten zijn gebouwd van gekoppelde bipolaire verbindings transistors en weerstanden, om een ​​NAND gate te creëren. Input Low (I L ) en Input High (I H ) hebben spanningsbereiken 0 L <0. 8 en 2. 2 <5 0 respectievelijk. De hoogspanningsgraden van de output laag en uitgang zijn 0 L <0. 4 en 2. 6 H <5, 0 in de volgorde. De aanvaardbare ingangs- en uitgangspanningen van de TTL-poorten worden onderworpen aan statische discipline om een ​​hoger niveau van geluidsimmuniteit in de signaaltransmissie in te voeren. Een TTL-poort heeft gemiddeld een vermogensdissipatie van 10mW en een voortplantingsvertraging van 10nS bij het rijden van een 15pF / 400 ohm lading. Maar het stroomverbruik is vrij constant in vergelijking met de CMOS. TTL heeft ook een hogere weerstand tegen elektromagnetische storingen.

Veel varianten van TTL zijn ontwikkeld voor specifieke doeleinden, zoals stralings verharde TTL-pakketten voor ruimte applicaties en Low-power Schottky TTL (LS) die een goede combinatie van snelheid (9.5ns) en minder energieverbruik (2mW)

Meer over CMOS

In 1963 ontwierp Frank Wanlass van Fairchild Semiconductor de CMOS-technologie. Het eerste CMOS-geïntegreerde circuit werd echter niet tot 1968 geproduceerd. Frank Wanlass patenteerde de uitvinding in 1967 terwijl hij op dat moment bij RCA werkde.

De CMOS-logica-familie is de meest gebruikte logische families geworden vanwege de vele voordelen, zoals minder stroomverbruik en lage geluidsoverlast tijdens transmissie. Alle gemeenschappelijke microprocessors, microcontrollers en geïntegreerde schakelingen maken gebruik van CMOS-technologie.

CMOS logische poorten zijn geconstrueerd met behulp van veld effect transistors FETs, en de schakelingen zijn meestal zonder weerstanden. Als gevolg hiervan gebruiken CMOS-poorten geen kracht tijdens de statische toestand, waarbij de signaalinvoer ongewijzigd blijft. Input Low (I

L ) en Input High (I H ) hebben spanningsbereiken 0 L <1. 5 en 3. 5 <5 0 en de uitgangsproducten Lage en Uitgang Hoogspanningsbereiken zijn 0 L <0. 5 en 4. 95 H <5 0 respectievelijk. Wat is het verschil tussen CMOS en TTL? • TTL componenten zijn relatief goedkoper dan de equivalente CMOS componenten. CMO-technologie is echter meestal economisch op grotere schaal omdat de componenten van de schakelingen kleiner zijn en minder regelgeving vereisen dan de TTL-componenten.

• CMOS-componenten verbruiken geen stroom tijdens de statische toestand, maar het verbruik neemt toe met de kloksnelheid. TTL heeft daarentegen een constante stroomverbruik.

• Omdat CMOS lage stroomvereisten heeft, is het stroomverbruik beperkt en zijn de schakelingen dus goedkoper en makkelijker ontworpen voor stroombeheer.

• Door langere stijging en valtijden kunnen digitale signalen in CMO-omgeving minder duur en ingewikkeld zijn.

• CMOS componenten zijn gevoeliger voor elektromagnetische storingen dan TTL componenten.