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 todas las formas de tecnología que involucran la 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 basan en una oblea de silicio en miniatura que utiliza las tecnologías de semiconductores avanzadas presentes en la actualidad..

Todos los circuitos integrados digitales se implementan utilizando compuertas lógicas como su componente fundamental. Cada compuerta está construida con pequeños elementos electrónicos, como transistores, diodos y resistencias. El conjunto de compuertas lógicas construidas con transistores y resistencias acopladas se conocen colectivamente como familia de compuertas TTL. Para superar las deficiencias de las compuertas TTL, se diseñaron metodologías más avanzadas tecnológicamente para la construcción de compuertas, como pMOS, nMOS y el tipo de semiconductor complementario de óxido metálico más reciente y popular, o CMOS.

En un circuito integrado, las puertas se construyen sobre una oblea de silicio, técnicamente llamada como sustrato. Basados ​​en la tecnología utilizada para la construcción de compuertas, los circuitos integrados también se clasifican en familias de TTL y CMOS, debido a las propiedades inherentes del diseño fundamental de la compuerta, como los niveles de voltaje de la 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 de la lógica DL y RTL, y fue el IC elegido para la instrumentación y los circuitos de computadora durante mucho tiempo. Los métodos de integración TTL se han desarrollado continuamente, y los paquetes modernos todavía se utilizan en aplicaciones especializadas..

Las puertas lógicas TTL están construidas con transistores y resistencias de unión bipolar acoplados, para crear una puerta NAND. Entrada baja (I_L) y entrada alta (I_H) tienen 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 compuerta TTL, en promedio, tiene una disipación de potencia de 10 mW y un retardo de propagación de 10 nS cuando se conduce una carga de 15pF / 400 ohm. 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 (9.5 ns) y un consumo de energía reducido (2 mW)

Más sobre CMOS

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

La familia lógica CMOS se ha convertido en la familia lógica más utilizada debido a sus numerosas ventajas, como menor consumo de energía y bajo ruido durante los niveles de transmisión. Todos los microprocesadores, microcontroladores y circuitos integrados comunes utilizan tecnología CMOS.

Las puertas lógicas de CMOS se construyen utilizando transistores de efecto de campo FET, y la circuitería está en su mayoría sin resistencias. Como resultado, las puertas CMOS no consumen ninguna energía durante el estado estático, donde las entradas de señal permanecen sin cambios. Entrada baja (I_L) y entrada alta (I_H) tienen 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 de los CMO tiende a ser económica a una escala mayor, 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 frecuencia del reloj. TTL, por otro lado, tiene un nivel de consumo de energía constante..

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

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

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