Diferença entre CMOS e TTL

CMOS vs TTL

Com o advento da tecnologia de semicondutores, os circuitos integrados foram desenvolvidos e eles chegaram a todas as formas de tecnologia que envolvem eletrônica. Da comunicação à medicina, todos os dispositivos possuem circuitos integrados, onde os circuitos, se implementados com componentes comuns, consumiriam grande espaço e energia, são construídos em uma pastilha de silicone em miniatura, usando as avançadas tecnologias de semicondutores presentes.

Todos os circuitos integrados digitais são implementados usando portas lógicas como seu alicerce fundamental. Cada porta é construída usando pequenos elementos eletrônicos, como transistores, diodos e resistores. O conjunto de portas lógicas construídas usando transistores e resistores acoplados é conhecido coletivamente como família de portas TTL. Para superar as deficiências dos portões TTL, metodologias mais tecnologicamente avançadas foram projetadas para a construção de portões, como pMOS, nMOS e o mais recente e popular tipo de semicondutor de óxido metálico complementar, ou CMOS.

Em um circuito integrado, os portões são construídos sobre uma pastilha de silício, tecnicamente chamada de substrato. Com base na tecnologia usada na construção de portas, os ICs também são categorizados em famílias de TTL e CMOS, devido às propriedades inerentes ao projeto fundamental de portas, como níveis de tensão de sinal, consumo de energia, tempo de resposta e escala de integração..

Mais sobre TTL

James L. Buie, da TRW, inventou o TTL em 1961, e serviu como um substituto para a lógica DL e RTL, e foi o CI preferido para instrumentação e circuitos de computadores por um longo tempo. Os métodos de integração TTL estão em desenvolvimento contínuo, e os pacotes modernos ainda são usados ​​em aplicativos especializados.

As portas lógicas TTL são construídas com transistores e resistores de junção bipolar acoplados, para criar uma porta NAND. Entrada baixa (I_eu) e entrada alta (I_H) têm faixas de tensão 0 < I_eu < 0.8 and 2.2 < I_H < 5.0 respectively. The Output Low and Output High voltage ranges are 0 < O_eu < 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.

Uma porta TTL, em média, possui uma dissipação de energia de 10mW e um atraso de propagação de 10nS, ao conduzir uma carga de 15pF / 400 ohm. Mas o consumo de energia é bastante constante em comparação com o CMOS. TTL também possui uma maior resistência a interrupções eletromagnéticas.

Muitas variantes do TTL são desenvolvidas para fins específicos, como pacotes TTL endurecidos por radiação para aplicações espaciais e TTL Schottky de baixa potência (LS), que fornece uma boa combinação de velocidade (9,5ns) e consumo de energia reduzido (2mW)

Mais sobre o CMOS

Em 1963, Frank Wanlass, da Fairchild Semiconductor, inventou a tecnologia CMOS. No entanto, o primeiro circuito integrado CMOS não foi produzido até 1968. Frank Wanlass patenteou a invenção em 1967 enquanto trabalhava na RCA, na época..

A família lógica do CMOS se tornou a família lógica mais usada devido às suas inúmeras vantagens, como menor consumo de energia e baixo ruído durante os níveis de transmissão. Todos os microprocessadores, microcontroladores e circuitos integrados comuns usam a tecnologia CMOS.

As portas lógicas do CMOS são construídas usando transistores de efeito de campo FETs, e o circuito é praticamente desprovido de resistores. Como resultado, as portas do CMOS não consomem nenhuma energia durante o estado estático, onde as entradas do sinal permanecem inalteradas. Entrada baixa (I_eu) e entrada alta (I_H) têm faixas de tensão 0 < I_eu < 1.5 and 3.5 < I_H < 5.0 and the Output Low and Output High voltage ranges are 0 < O_eu < 0.5 and 4.95 < O_H < 5.0 respectively.

Qual é a diferença entre CMOS e TTL?

• Os componentes TTL são relativamente mais baratos que os componentes CMOS equivalentes. No entanto, a tecnologia CMOs tende a ser econômica em uma escala maior, pois os componentes do circuito são menores e requerem menos regulamentação em comparação com os componentes TTL.

• Os componentes CMOS não consomem energia durante o estado estático, mas o consumo de energia aumenta com a freqüência. O TTL, por outro lado, tem um nível constante de consumo de energia.

• Como o CMOS tem baixos requisitos de corrente, o consumo de energia é limitado e os circuitos, portanto, mais baratos e fáceis de serem projetados para gerenciamento de energia.

• Devido aos maiores tempos de subida e descida, os sinais digitais no ambiente de CMOs podem ser mais baratos e complicados.

• Os componentes CMOS são mais sensíveis a interrupções eletromagnéticas do que os componentes TTL.