Разлика између ЦМОС-а и ТТЛ-а

2023 Аутор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последња измена: 2023-11-26 15:17

ЦМОС вс ТТЛ

Појавом полупроводничке технологије развијени су интегрисани кругови који су пронашли пут до сваког облика технологије која укључује електронику. Од комуникације до медицине, сваки уређај има интегрисане склопове, где су склопови, ако се имплементирају са обичним компонентама, трошили много простора и енергије, изграђени на минијатурној силицијумској плочици користећи напредне полупроводничке технологије које су данас присутне.

Сви дигитални интегрисани кругови су имплементирани користећи логичке капије као свој основни градивни блок. Свака капија је конструисана помоћу малих електронских елемената као што су транзистори, диоде и отпорници. Скуп логичких капија конструисаних помоћу спојених транзистора и отпорника заједнички су познати као породица ТТЛ капија. Да би се превазишли недостаци ТТЛ капија, дизајниране су технолошки напредније методологије за изградњу капија, као што су пМОС, нМОС и најновији и популарни комплементарни полупроводнички метал-оксидни тип или ЦМОС.

У интегрисаном колу, капије су изграђене на силицијумовој плочици, која се технички назива подлога. На основу технологије која се користи за изградњу капија, ИЦ су такође сврстане у породице ТТЛ и ЦМОС, због својствених својстава основног дизајна капија, као што су нивои напона сигнала, потрошња енергије, време одзива и размере интеграције.

Више о ТТЛ-у

Јамес Л. Буие из ТРВ-а изумио је ТТЛ 1961. године и он је служио као замена за ДЛ и РТЛ логику и дуго је био одабрана ИЦ за инструментацију и рачунарска кола. Методе интеграције ТТЛ континуирано се развијају, а модерни пакети се и даље користе у специјализованим апликацијама.

ТТЛ логичка врата су изграђена од спрегнутих биполарних спојних транзистора и отпорника, како би се створила НАНД капија. Улазни низак (И _Л) и Улазни високи (И _Х) имају опсег напона 0 <И _Л <0,8 и 2,2 <И _Х <5,0. Распони излаза ниског и излаза високог напона су 0 <О _Л <0,4 и 2,6 <О _Х <5,0 по редоследу. Прихватљиви улазни и излазни напон ТТЛ капија подвргавају се статичкој дисциплини како би се увео већи ниво имуности на шум у преносу сигнала.

ТТЛ капија у просеку има расипање снаге од 10мВ и кашњење ширења од 10нС, када вози оптерећење од 15пФ / 400 охма. Али потрошња енергије је прилично константна у поређењу са ЦМОС-ом. ТТЛ такође има већу отпорност на електромагнетне сметње.

Многе варијанте ТТЛ-а развијене су за посебне сврхе, као што су ТТЛ-пакети очвршћени зрачењем за свемирске апликације и Сцхоттки-ов ТТЛ мале снаге (ЛС) који пружа добру комбинацију брзине (9,5 нс) и смањене потрошње енергије (2 мВ)

Више о ЦМОС-у

Године 1963. Франк Ванласс из компаније Фаирцхилд Семицондуцтор изумио је ЦМОС технологију. Међутим, прво ЦМОС интегрисано коло произведено је тек 1968. године. Франк Ванласс је патентирао проналазак 1967. године, док је тада радио у РЦА.

Породица ЦМОС логика постала је најчешће коришћена породица логика због својих бројних предности као што су мања потрошња енергије и мала бука током нивоа преноса. Сви уобичајени микропроцесори, микроконтролери и интегрисани кругови користе ЦМОС технологију.

ЦМОС логичка врата су конструисана помоћу транзистора са ефектом поља (ФЕТ), а склопови су углавном без отпорника. Као резултат, ЦМОС капије уопште не троше никакву енергију током статичког стања, где улази сигнала остају непромењени. Улазни низак (И _Л) и Улазни високи (И _Х) имају распон напона 0 <И _Л <1,5 и 3,5 <И _Х <5,0, а излазни опсег ниског и излазног високог напона су 0 <О _Л <0,5 и 4,95 <О _Х <5,0 респективно.

Која је разлика између ЦМОС-а и ТТЛ-а?

• ТТЛ компоненте су релативно јефтиније од еквивалентних ЦМОС компоненти. Међутим, ЦМО технологија има тенденцију да буде економична у већем обиму јер су компоненте кола мање и захтевају мање регулације у поређењу са ТТЛ компонентама.

• ЦМОС компоненте не троше енергију током статичког стања, али се потрошња енергије повећава са радним тактом. ТТЛ, с друге стране, има константан ниво потрошње енергије.

• Будући да ЦМОС има ниске тренутне захтеве, потрошња енергије је ограничена, а кругови су зато јефтинији и лакши за пројектовање за управљање напајањем.

• Због дужег пораста и опадања, дигитални сигнали у ЦМО окружењу могу бити јефтинији и компликованији.

• ЦМОС компоненте су осетљивије на електромагнетне сметње од ТТЛ компоненти.