CMOS vs TTL
Me ardhjen e teknologjisë gjysmëpërçuese, qarqet e integruara u zhvilluan dhe ata kanë gjetur rrugën e tyre drejt çdo forme teknologjie që përfshin elektronikën. Nga komunikimi në mjekësi, çdo pajisje ka qarqe të integruara, ku qarqet, nëse zbatohen me komponentë të zakonshëm do të konsumonin hapësirë dhe energji të madhe, janë ndërtuar mbi një vaferë miniaturë silikoni duke përdorur teknologji të avancuara gjysmëpërçuese të pranishme sot.
Të gjitha qarqet e integruara dixhitale zbatohen duke përdorur portat logjike si bllokun themelor të ndërtimit. Çdo portë është ndërtuar duke përdorur elementë të vegjël elektronikë si transistorë, dioda dhe rezistorë. Grupi i portave logjike të ndërtuara duke përdorur transistorë dhe rezistorë të bashkuar njihen kolektivisht si familja e portës TTL. Për të kapërcyer mangësitë e portave TTL, u projektuan metodologji më të avancuara teknologjikisht për ndërtimin e portave, të tilla si pMOS, nMOS dhe lloji më i fundit dhe më i popullarizuar plotësues gjysmëpërçues i oksidit metalik, ose CMOS.
Në një qark të integruar, portat ndërtohen mbi një vaferë silikoni, e quajtur teknikisht si substrat. Bazuar në teknologjinë e përdorur për ndërtimin e portës, IC-të kategorizohen gjithashtu në familje të TTL dhe CMOS, për shkak të vetive të qenësishme të dizajnit themelor të portës, siç janë nivelet e tensionit të sinjalit, konsumi i energjisë, koha e përgjigjes dhe shkalla e integrimit.
Më shumë rreth TTL
James L. Buie nga TRW shpiku TTL në vitin 1961, dhe shërbeu si një zëvendësim për logjikën DL dhe RTL, dhe ishte IC i zgjedhur për instrumentet dhe qarqet kompjuterike për një kohë të gjatë. Metodat e integrimit TTL janë zhvilluar vazhdimisht dhe paketat moderne përdoren ende në aplikacione të specializuara.
Portat logjike
TTL janë ndërtuar nga tranzistorë dhe rezistorë të bashkuar bipolarë, për të krijuar një portë NAND. Hyrja e ulët (IL) dhe Hyrja e lartë (IH) kanë diapazon të tensionit 0 < IL < 0.8 dhe 2.2 < IH < përkatësisht 5.0. Gama e tensionit të lartë të daljes së ulët dhe dalëse janë 0 < OL < 0.4 dhe 2.6 < OH < 5.0 sipas renditjes. Tensionet e pranueshme hyrëse dhe dalëse të portave TTL i nënshtrohen disiplinës statike për të futur një nivel më të lartë imuniteti ndaj zhurmës në transmetimin e sinjalit.
Një portë TTL, mesatarisht, ka një shpërndarje të fuqisë prej 10 mW dhe një vonesë përhapjeje prej 10 nS, kur drejtoni një ngarkesë 15pF/400 ohm. Por konsumi i energjisë është mjaft konstant në krahasim me CMOS. TTL gjithashtu ka një rezistencë më të lartë ndaj ndërprerjeve elektromagnetike.
Shumë variante të TTL janë zhvilluar për qëllime specifike, të tilla si paketat TTL të ngurtësuara me rrezatim për aplikime në hapësirë dhe Schottky TTL me fuqi të ulët (LS) që ofron një kombinim të mirë të shpejtësisë (9,5 ns) dhe konsumit të reduktuar të energjisë (2 mW)
Më shumë rreth CMOS
Në vitin 1963, Frank Wanlass i Fairchild Semiconductor shpiku teknologjinë CMOS. Megjithatë, qarku i parë i integruar CMOS nuk u prodhua deri në vitin 1968. Frank Wanlass e patentoi shpikjen në vitin 1967 ndërsa punonte në RCA, në atë kohë.
Familja logjike CMOS është bërë familjet logjike më të përdorura për shkak të avantazheve të saj të shumta si konsumi më i vogël i energjisë dhe zhurma e ulët gjatë niveleve të transmetimit. Të gjithë mikroprocesorët, mikrokontrolluesit dhe qarqet e integruara përdorin teknologjinë CMOS.
Portat logjike
CMOS ndërtohen duke përdorur transistorë me efekt në terren FET, dhe qarku është kryesisht i lirë nga rezistorë. Si rezultat, portat CMOS nuk konsumojnë fare energji gjatë gjendjes statike, ku hyrjet e sinjalit mbeten të pandryshuara. Hyrja e ulët (IL) dhe Hyrja e lartë (IH) kanë diapazon të tensionit 0 < IL < 1.5 dhe 3.5 < IH < 5.0 dhe diapazoni i tensionit të lartë në dalje të ulët dhe në dalje janë 0 < OL323 16.5 dhe 4,95 < OH < 5,0 respektivisht.
Cili është ndryshimi midis CMOS dhe TTL?
• Komponentët TTL janë relativisht më të lirë se përbërësit ekuivalent CMOS. Megjithatë, teknologjia CMO tenton të jetë ekonomike në një shkallë më të madhe pasi komponentët e qarkut janë më të vegjël dhe kërkojnë më pak rregullim në krahasim me komponentët TTL.
• Komponentët CMOS nuk konsumojnë energji gjatë gjendjes statike, por konsumi i energjisë rritet me shpejtësinë e orës. TTL, nga ana tjetër, ka një nivel konstant të konsumit të energjisë.
• Meqenëse CMOS ka kërkesa të ulëta për rrymë, konsumi i energjisë është i kufizuar dhe qarqet, për rrjedhojë, janë më të lira dhe më të lehta për t'u dizajnuar për menaxhimin e energjisë.
• Për shkak të kohërave më të gjata të rritjes dhe rënies, sinjalet dixhitale në mjedisin CMO mund të jenë më pak të kushtueshme dhe të komplikuara.
• Komponentët CMOS janë më të ndjeshëm ndaj ndërprerjeve elektromagnetike sesa komponentët TTL.
