Jaka jest różnica między CMOS a TTL? Jak rozpoznajesz układy scalone CMOS i TTL?

Najlepsza odpowiedź

CMOS vs TTL TTL oznacza tranzystor-tranzystor Logic.It to klasyfikacja układów scalonych. Nazwa wywodzi się z użycia dwóch tranzystorów bipolarnych złączowych lub BJT w projekcie każdej bramki logicznej. CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) to także kolejna klasyfikacja układów scalonych, w których zastosowano tranzystory polowe w projekcie. Główną zaletą chipów CMOS w stosunku do układów TTL jest większa gęstość bramek logicznych w tym samym materiale. Pojedyncza bramka logiczna w układzie CMOS może składać się z zaledwie dwóch tranzystorów FET, podczas gdy bramka logiczna w układzie TTL może składać się ze znacznej liczby części, ponieważ potrzebne są dodatkowe elementy, takie jak rezystory. Układy TTL zwykle zużywają znacznie więcej energii w porównaniu z układami CMOS, zwłaszcza w stanie spoczynku. Zużycie energii przez układ CMOS może się różnić w zależności od kilku czynników. Jednym z głównych czynników wpływających na zużycie energii przez obwód CMOS jest częstotliwość taktowania, przy czym wyższe wartości skutkują wyższym zużyciem energii. Zwykle pojedyncza bramka w układzie CMOS może zużywać około 10 nW, podczas gdy równoważna bramka w układzie TTL może zużywać około 10 mW mocy. To tak duży margines, dlatego CMOS jest preferowanym chipem w urządzeniach mobilnych, w których zasilanie jest dostarczane z ograniczonego źródła, takiego jak bateria. Chipy CMOS są nieco delikatniejsze w porównaniu do układów TTL, jeśli chodzi o obsługę, ponieważ są dość podatne na wyładowania elektrostatyczne. Ludzie często nieświadomie uszkadzają swoje chipy CMOS po prostu dotykając zacisków, ponieważ ilość elektryczności statycznej potrzebna do uszkodzenia chipów CMOS jest zbyt mała, aby ludzie mogli to zauważyć. Znaczenie chipów CMOS zepchnęło układy TTL na dalszy plan. Zamiast być podstawowym układem scalonym z wyboru, jest obecnie używany jako komponenty łączące cały obwód jako „logika kleju”. Układy CMOS emulujące logikę TTL również zyskały na znaczeniu i powoli zastępują większość układów TTL. Te chipy mają podobną nazwę do ich odpowiednika TTL, dzięki czemu użytkownicy mogą je łatwo zidentyfikować. Podsumowanie: 1. Obwody TTL wykorzystują BJT, podczas gdy obwody CMOS wykorzystują FET. 2. CMOS pozwala na znacznie większą gęstość funkcji logicznych w pojedynczym chipie w porównaniu z TTL. 3. Obwody TTL zużywają więcej energii niż obwody CMOS w stanie spoczynku. 4. Chipy CMOS są dużo bardziej podatne na wyładowania statyczne w porównaniu z układami TTL. 5. Istnieją układy CMOS z logiką TTL i przeznaczone do zastąpienia układów TTL.

Odpowiedź

Różnice między TTL (logika tranzystorowo-tranzystorowa) a CMOS (Complementary Metal- półprzewodnik tlenkowy) to –

1. Obwody TTL wykorzystują bipolarne tranzystory złączowe (BJT), podczas gdy obwody CMOS wykorzystują tranzystory polowe (FET), tj. łącząc NMOS i PMOS (MOSFET).
2. Pojedyncza bramka logiczna w układzie CMOS może składać się z zaledwie dwóch tranzystorów FET, podczas gdy bramka logiczna w układzie TTL może składać się ze znacznej liczby części, ponieważ potrzebne są dodatkowe elementy, takie jak rezystory.
3. Pojedyncza bramka w układzie CMOS może zużywać około 10 nW, podczas gdy równoważna bramka w układzie TTL może zużywać około 10 mW energii, dlatego CMOS jest preferowanym układem w urządzeniach mobilnych, w których energia jest dostarczana z ograniczonego źródła, takiego jak bateria.
4. CMOS są bardziej podatne na wyładowania elektrostatyczne. Samo dotknięcie zacisków wywołuje wystarczającą elektryczność statyczną, aby trwale uszkodzić urządzenie.
5. Podstawowe bramki używane w standardowym TTL to bramki NAND, podczas gdy bramki NAND-NOR są używane w obwodach CMOS.
6. Wentylator -out (liczba standardowych obciążeń, które można podłączyć do wyjścia bramki podczas normalnej pracy) dla TTL wynosi 10, podczas gdy wynosi 50 dla CMOS.
7. Opóźnienie propagacji dla TTL wynosi 10 ns, a dla CMOS, wynosi 70 ns.
8. Fan-in (liczba wejść, które można podłączyć do bramki) dla TTL wynosi około 12–14 i jest większa niż 10 dla CMOS.
9. Dla TTL margines szumów wynosi 0,5 V, a dla CMOS 1,5 V.
10. Odporność na zakłócenia CMOS jest dużo lepsza niż obwodów TTL.
11. Obwody CMOS są prostsze w budowie i ma wyższą gęstość upakowania niż rodzina logiczna TTL.