Diferencia entre CMOS y TTL

CMOS vs TTL

Con el advenimiento de la tecnología de semiconductores, se desarrollaron circuitos integrados, y han encontrado su camino hacia cada forma de tecnología que involucra electrónica. Desde la comunicación hasta la medicina, cada dispositivo tiene circuitos integrados, donde los circuitos, si se implementan con componentes ordinarios consumirían un gran espacio y energía, se basa en una oblea de silicio en miniatura utilizando tecnologías de semiconductores avanzadas presentes hoy en día.

Todos los circuitos integrados digitales se implementan utilizando puertas lógicas como su bloque de construcción fundamental. Cada puerta se construye utilizando pequeños elementos electrónicos como transistores, diodos y resistencias. El conjunto de puertas lógicas construidas utilizando transistores y resistencias acopladas se conoce colectivamente como TTL Gate Family. Para superar las deficiencias de las puertas TTL, se diseñaron metodologías más avanzadas tecnológicamente para la construcción de puertas, como PMO, NMO y el tipo de semiconductores de óxido metálico complementario más reciente y popular, o CMOS.

En un circuito integrado, las puertas se basan en una oblea de silicio, técnicamente llamada sustrato. Según la tecnología utilizada para la construcción de la puerta, los ICS también se clasifican en familias de TTL y CMOS, debido a las propiedades inherentes del diseño fundamental de la puerta, como los niveles de voltaje de señal, el consumo de energía, el tiempo de respuesta y la escala de integración.

Más sobre TTL

James l. BUIE de TRW inventó TTL en 1961, y sirvió como reemplazo para la lógica DL y RTL, y fue el IC de elección para la instrumentación y los circuitos informáticos durante mucho tiempo. Los métodos de integración de TTL se han desarrollado continuamente, y los paquetes modernos todavía se utilizan en aplicaciones especializadas.

Las puertas lógicas de TTL están construidas de transistores y resistencias de unión bipolar acoplada, para crear una puerta NAND. Entrada baja (yo_L) y la entrada alta (i_H) tener rangos de voltaje 0 < I_L < 0.8 and 2.2 < I_H < 5.0 respectively. The Output Low and Output High voltage ranges are 0 < O_L < 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.

Una puerta TTL, en promedio, tiene una disipación de potencia de 10MW y un retraso de propagación de 10ns, al conducir una carga de 15pf/400 ohmios. Pero el consumo de energía es bastante constante en comparación con el CMOS. TTL también tiene una mayor resistencia a las interrupciones electromagnéticas.

Muchas variantes de TTL se desarrollan para fines específicos, como paquetes TTL endurecidos por radiación para aplicaciones espaciales y Schottky TTL (LS) de baja potencia que proporciona una buena combinación de velocidad (9.5ns) y un consumo de energía reducido (2MW)

Más sobre CMOS

En 1963, Frank Wanlass de Fairchild Semiconductor inventó la tecnología CMOS. Sin embargo, el primer circuito integrado de CMOS no se produjo hasta 1968. Frank Wanlass patentó la invención en 1967 mientras trabajaba en RCA, en ese momento.

CMOS Logic Family se ha convertido en las familias lógicas más utilizadas debido a sus numerosas ventajas, como menos consumo de energía y bajo ruido durante los niveles de transmisión. Todos los microprocesadores comunes, microcontroladores y circuitos integrados utilizan tecnología CMOS.

Las puertas lógicas de CMOS se construyen utilizando FET de transistores de efecto de campo, y los circuitos están en su mayoría desprovistos de resistencias. Como resultado, las puertas de CMOS no consumen ninguna potencia durante el estado estático, donde las entradas de la señal permanecen sin cambios. Entrada baja (yo_L) y la entrada alta (i_H) tener rangos de voltaje 0 < I_L < 1.5 and 3.5 < I_H < 5.0 and the Output Low and Output High voltage ranges are 0 < O_L < 0.5 and 4.95 < O_H < 5.0 respectively.

¿Cuál es la diferencia entre CMOS y TTL??

• Los componentes TTL son relativamente más baratos que los componentes CMOS equivalentes. Sin embargo, la tecnología CMOS tiende a ser económica a mayor escala ya que los componentes del circuito son más pequeños y requieren menos regulación en comparación con los componentes TTL.

• Los componentes CMOS no consumen energía durante el estado estático, pero el consumo de energía aumenta con la tasa de reloj. TTL, por otro lado, tiene un nivel de consumo de energía constante.

• Dado que CMOS tiene bajos requisitos de corriente, el consumo de energía es limitado y los circuitos, por lo tanto, más baratos y más fáciles de diseñar para la gestión de energía.

• Debido a los más largos tiempos de aumento y caída, las señales digitales en el entorno CMOS pueden ser menos costosas y complicadas.

• Los componentes CMOS son más sensibles a las interrupciones electromagnéticas que los componentes TTL.