CMOS vs TTL
Odată cu apariția tehnologiei semiconductoare, au fost dezvoltate circuite integrate și au găsit drumul către orice formă de tehnologie care implică electronica. De la comunicare la medicină, fiecare dispozitiv are circuite integrate, în care circuitele, dacă sunt implementate cu componente obișnuite ar consuma spațiu și energie mare, sunt construite pe o placă de siliciu în miniatură folosind tehnologiile avansate de semiconductor prezente astăzi.
Toate circuitele integrate digitale sunt implementate folosind porțile logice ca element fundamental al lor. Fiecare poartă este construită folosind elemente electronice mici, cum ar fi tranzistoare, diode și rezistențe. Setul de porți logice construite folosind tranzistori și rezistențe cuplate sunt cunoscute în mod colectiv ca familia de porți TTL. Pentru a depăși deficiențele porților TTL, au fost concepute metodologii mai avansate din punct de vedere tehnologic pentru construcția de porți, cum ar fi pMOS, nMOS și cel mai recent și popular tip de semiconductor de oxid de metal complementar sau CMOS.
Într-un circuit integrat, porțile sunt construite pe o placă de siliciu, numită tehnic substrat. Pe baza tehnologiei utilizate pentru construcția porților, circuitele integrate sunt, de asemenea, clasificate în familii de TTL și CMOS, datorită proprietăților inerente ale designului fundamental al porții, cum ar fi nivelurile de tensiune a semnalului, consumul de energie, timpul de răspuns și scara integrării..
Mai multe despre TTL
James L. Buie de la TRW a inventat TTL în 1961 și a servit ca înlocuitor pentru logica DL și RTL și a fost IC-ul ales pentru instrumente și circuite de computer pentru o lungă perioadă de timp. Metodele de integrare TTL s-au dezvoltat continuu, iar pachetele moderne sunt încă folosite în aplicații specializate.
Porțile logice
TTL sunt construite din tranzistori și rezistențe cu joncțiune bipolară cuplate, pentru a crea o poartă NAND. Input Low (IL) și Input High (IH) au intervale de tensiune 0 < IL < 0,8 și 2,2 < IH < 5,0 respectiv. Domeniile de tensiune de ieșire joasă și de ieșire în altă sunt 0 < OL < 0,4 și 2,6 < OH < 5,0 în ordine. Tensiunile de intrare și de ieșire acceptabile ale porților TTL sunt supuse disciplinei statice pentru a introduce un nivel mai ridicat de imunitate la zgomot în transmisia semnalului.
O poartă TTL, în medie, are o putere de disipare de 10mW și o întârziere de propagare de 10nS, atunci când conduce o sarcină de 15pF/400 ohmi. Dar consumul de energie este destul de constant în comparație cu CMOS. TTL are, de asemenea, o rezistență mai mare la întreruperi electromagnetice.
Multe variante de TTL sunt dezvoltate pentru scopuri specifice, cum ar fi pachetele TTL rezistente la radiații pentru aplicații spațiale și Schottky TTL (LS) de putere redusă, care oferă o combinație bună de viteză (9,5 ns) și consum redus de energie (2 mW)
Mai multe despre CMOS
În 1963, Frank Wanlass de la Fairchild Semiconductor a inventat tehnologia CMOS. Cu toate acestea, primul circuit integrat CMOS a fost produs abia în 1968. Frank Wanlass a brevetat invenția în 1967, în timp ce lucra la RCA, la acea vreme.
Familia logică CMOS a devenit cea mai utilizată familii de logice datorită numeroaselor sale avantaje, cum ar fi consumul mai mic de energie și zgomotul redus în timpul nivelurilor de transmisie. Toate microprocesoarele, microcontrolerele și circuitele integrate comune folosesc tehnologia CMOS.
Porțile logice
CMOS sunt construite folosind tranzistori cu efect de câmp FET, iar circuitele sunt în mare parte lipsite de rezistențe. Ca urmare, porțile CMOS nu consumă deloc energie în timpul stării statice, unde intrările semnalului rămân neschimbate. Input Low (IL) și Input High (IH) au intervale de tensiune 0 < IL < 1.5 și 3.5 < IH < 5.0 iar intervalele de tensiune de ieșire joasă și de ieșire în altă sunt 0 < OLL 63,225 și 4,95 < OH < 5,0.
Care este diferența dintre CMOS și TTL?
• Componentele TTL sunt relativ mai ieftine decât componentele CMOS echivalente. Cu toate acestea, tehnologia CMO tinde să fie economică la scară mai mare, deoarece componentele circuitului sunt mai mici și necesită mai puțină reglementare în comparație cu componentele TTL.
• Componentele CMOS nu consumă energie în timpul stării statice, dar consumul de energie crește odată cu frecvența ceasului. TTL, pe de altă parte, are un nivel constant de consum de energie.
• Deoarece CMOS are cerințe de curent scăzute, consumul de energie este limitat și, prin urmare, circuitele, mai ieftine și mai ușor de proiectat pentru gestionarea energiei.
• Datorită timpilor mai mari de creștere și coborâre, semnalele digitale în mediul CMO pot fi mai puțin costisitoare și mai puțin complicate.
• Componentele CMOS sunt mai sensibile la întreruperile electromagnetice decât componentele TTL.
