CMOS مقابل TTL
  

مع ظهور تكنولوجيا أشباه الموصلات ، تم تطوير الدوائر المتكاملة ، ووجدت طريقها إلى كل شكل من أشكال التكنولوجيا التي تنطوي على الالكترونيات. من الاتصال إلى الطب ، يحتوي كل جهاز على دوائر متكاملة ، حيث تستهلك الدوائر ، إذا تم تنفيذها بمكونات عادية ، مساحة كبيرة وطاقة ، على رقاقة من السيليكون المصغرة باستخدام تقنيات أشباه الموصلات المتقدمة الموجودة حاليًا.

يتم تنفيذ جميع الدوائر الرقمية المتكاملة باستخدام البوابات المنطقية باعتبارها لبنة البناء الأساسية. كل بوابة مبنية باستخدام عناصر إلكترونية صغيرة مثل الترانزستورات ، الثنائيات والمقاومات. تُعرف مجموعة البوابات المنطقية التي تم إنشاؤها باستخدام الترانزستورات والمقاومات المقترنة مجتمعة باسم عائلة بوابة TTL. للتغلب على أوجه القصور في بوابات TTL ، تم تصميم منهجيات أكثر تطوراً من الناحية التكنولوجية لبناء البوابات ، مثل pMOS أو nMOS ونوع أشباه الموصلات التكميلية الأحدث والأكثر شعبية ، أو CMOS.

في دائرة متكاملة ، يتم بناء البوابات على رقاقة السيليكون ، والتي تسمى من الناحية الفنية الركيزة. استنادًا إلى التكنولوجيا المستخدمة في بناء البوابة ، يتم تصنيف الشهادات المرحلية أيضًا في مجموعات من TTL و CMOS ، نظرًا للخصائص المتأصلة في تصميم البوابة الأساسية مثل مستويات جهد الإشارة واستهلاك الطاقة ووقت الاستجابة ومقياس التكامل.

المزيد عن TTL

ابتكر James L. Buie من TRW TTL في عام 1961 ، وكان بمثابة بديل لمنطق DL و RTL ، وكان IC المفضل للأجهزة ودارات الكمبيوتر لفترة طويلة. تم تطوير أساليب تكامل TTL باستمرار ، ولا تزال الحزم الحديثة تستخدم في التطبيقات المتخصصة.

تم بناء بوابات TTL المنطقية من ترانزستورات ومقاومات تقاطع ثنائية القطب ، لإنشاء بوابة NAND. المدخلات المنخفضة (IL) والمدخلات العالية (IH) لها نطاقات جهد 0

تحتوي بوابة TTL ، في المتوسط ​​، على تبديد طاقة قدره 10 ميجا واط وتأخر نشر قدره 10nS ، عند القيادة حمولة 15pF / 400 أوم. لكن استهلاك الطاقة ثابت إلى حد ما مقارنة CMOS. TTL لديها أيضا مقاومة أعلى للاضطرابات الكهرومغناطيسية.

تم تطوير العديد من متغيرات TTL لأغراض محددة مثل حزم TTL المقسّسة للإشعاع للتطبيقات الفضائية وشوتكي TTL (LS) منخفضة الطاقة التي توفر مزيجًا جيدًا من السرعة (9.5 نانومتر) واستهلاك منخفض للطاقة (2 ميجاوات)

المزيد عن CMOS

في عام 1963 ، ابتكر فرانك وانلاس من شركة فيرتشايلد لأشباه الموصلات تقنية CMOS. ومع ذلك ، لم يتم إنتاج أول دائرة متكاملة CMOS حتى عام 1968. براءة اختراع فرانك Wanlass في عام 1967 أثناء العمل في RCA ، في ذلك الوقت.

أصبحت عائلة منطق CMOS هي أكثر أسر المنطق استخدامًا على نطاق واسع نظرًا لمزاياها العديدة مثل انخفاض استهلاك الطاقة وانخفاض مستوى الضجيج أثناء مستويات الإرسال. تستخدم جميع المعالجات الدقيقة الشائعة وأجهزة التحكم الدقيقة والدوائر المتكاملة تقنية CMOS.

يتم إنشاء بوابات منطق CMOS باستخدام ترانزستورات التأثير الميداني FETs ، وتكون الدارات في الغالب خالية من المقاومات. نتيجة لذلك ، لا تستهلك بوابات CMOS أي طاقة على الإطلاق أثناء الحالة الثابتة ، حيث تبقى مدخلات الإشارة بدون تغيير. يكون للإدخال المنخفض (IL) والإدخال العالي (IH) نطاقات جهد 0

ما هو الفرق بين CMOS و TTL؟

• مكونات TTL أرخص نسبيًا من مكونات CMOS المكافئة. ومع ذلك ، تميل تكنولوجيا CMO إلى أن تكون اقتصادية على نطاق أوسع لأن مكونات الدائرة أصغر وتتطلب تنظيمًا أقل مقارنة بمكونات TTL.

• لا تستهلك مكونات CMOS الطاقة أثناء الحالة الثابتة ، ولكن يزيد استهلاك الطاقة مع معدل الساعة. TTL ، من ناحية أخرى ، لديه مستوى ثابت لاستهلاك الطاقة.

• نظرًا لأن CMOS لها متطلبات حالية منخفضة ، فإن استهلاك الطاقة محدود وأن الدوائر بالتالي أرخص وأسهل في التصميم لإدارة الطاقة.

• نظرًا لطول فترات الصعود والسقوط ، قد تكون الإشارات الرقمية في بيئة CMO أقل تكلفة وتعقيدًا.

• مكونات CMOS أكثر حساسية للاضطرابات الكهرومغناطيسية من مكونات TTL.