Różnica między CMOS a TTL

CMOS vs TTL

TTL to skrót od Transistor-Transistor Logic. Jest to klasyfikacja układów scalonych. Nazwa pochodzi od zastosowania dwóch tranzystorów Bipolar Junction lub BJT w konstrukcji każdej bramki logicznej. CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) to także kolejna klasyfikacja układów scalonych, w której zastosowano tranzystory polowe.

Podstawową zaletą układów 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, natomiast bramka logiczna w układzie TTL może składać się z dużej liczby części, ponieważ potrzebne są dodatkowe komponenty, takie jak rezystory.

Układy TTL zużywają znacznie więcej energii w porównaniu do układów CMOS, szczególnie w spoczynku. Zużycie energii przez układ CMOS może się różnić w zależności od kilku czynników. Jednym z głównych czynników w zużyciu energii przez obwód CMOS jest częstotliwość taktowania, przy czym wyższe wartości prowadzą do wyższego zużycia energii. Zazwyczaj pojedyncza bramka w układzie CMOS może zużywać około 10nW, podczas gdy równoważna bramka w układzie TTL może zużywać około 10mW energii. To jest tak duży margines, dlatego CMOS jest preferowanym układem w urządzeniach mobilnych, w których zasilanie jest dostarczane z ograniczonego źródła, takiego jak bateria.

Układy CMOS są nieco delikatniejsze w porównaniu do układów TTL, jeśli chodzi o obsługę, ponieważ są dość podatne na wyładowania elektrostatyczne. Ludzie często nieświadomie uszkadzają układy CMOS po prostu dotykając terminali, ponieważ ilość elektryczności statycznej potrzebnej do uszkodzenia układów CMOS jest zbyt mała, aby ludzie mogli to zauważyć.

Ważność układów CMOS zepchnęła układy TTL na drugi plan. Zamiast być głównym wybranym układem scalonym, jest teraz używany jako komponenty łączące cały obwód jako „logika kleju”. Układy CMOS, które emulują logikę TTL, również zyskały na znaczeniu i powoli zastępują większość układów TTL. Te układy mają podobną nazwę do ich odpowiednika TTL, dzięki czemu użytkownicy mogą je łatwo zidentyfikować.

Streszczenie:

1. Obwody TTL wykorzystują BJT, podczas gdy obwody CMOS wykorzystują FET.

2. CMOS pozwala na znacznie większą gęstość funkcji logicznych w jednym układzie w porównaniu do TTL.

3. Obwody TTL zużywają więcej energii w porównaniu do obwodów CMOS w spoczynku.

4. Układy CMOS są znacznie bardziej podatne na wyładowania elektrostatyczne w porównaniu do układów TTL.

5. Istnieją układy CMOS, które mają logikę TTL i są przeznaczone jako zamienniki układów TTL.