CMOS vs TTL
Yarımkeçirici texnologiyanın yaranması ilə inteqral sxemlər işlənib hazırlanmışdır və onlar elektronikanı əhatə edən texnologiyanın hər bir formasında öz yolunu tapmışlar. Rabitədən tibbə qədər hər bir cihazda inteqral sxemlər var, burada sxemlər adi komponentlərlə həyata keçirilsə, böyük yer və enerji sərf edəcək, bu gün mövcud olan qabaqcıl yarımkeçirici texnologiyalarından istifadə edərək miniatür silikon vafli üzərində qurulur.
Bütün rəqəmsal inteqral sxemlər əsas tikinti bloku kimi məntiq qapılarından istifadə etməklə həyata keçirilir. Hər bir qapı tranzistorlar, diodlar və rezistorlar kimi kiçik elektron elementlərdən istifadə etməklə qurulur. Birləşdirilmiş tranzistorlar və rezistorlardan istifadə edərək qurulan məntiq qapıları toplusu TTL qapı ailəsi kimi tanınır. TTL qapılarının çatışmazlıqlarını aradan qaldırmaq üçün pMOS, nMOS və ən son və məşhur tamamlayıcı metal oksid yarımkeçirici növü və ya CMOS kimi qapıların tikintisi üçün daha texnoloji cəhətdən təkmil metodologiyalar nəzərdə tutulmuşdur.
İnteqral sxemdə qapılar texniki olaraq substrat adlanan silikon vafli üzərində qurulur. Qapıların tikintisi üçün istifadə olunan texnologiyaya əsasən, siqnal gərginliyi, enerji istehlakı, cavab müddəti və inteqrasiya miqyası kimi əsas qapı dizaynının xas xüsusiyyətlərinə görə IC-lər də TTL və CMOS ailələrinə təsnif edilir.
TTL haqqında ətraflı
TRW-dən James L. Buie 1961-ci ildə TTL-ni icad etdi və o, DL və RTL məntiqini əvəz etdi və uzun müddət alətlər və kompüter sxemləri üçün seçilən IC idi. TTL inteqrasiya üsulları davamlı olaraq inkişaf edir və müasir paketlər hələ də xüsusi tətbiqlərdə istifadə olunur.
TTL məntiq qapıları NAND qapısı yaratmaq üçün birləşdirilmiş bipolyar keçid tranzistorları və rezistorlarından qurulur. Aşağı Giriş (IL) və Yüksək Giriş (IH) gərginlik diapazonuna malikdir 0 < IL < 0,8 və 2,2 < IH < 5,0. Aşağı Çıxış və Çıxış Yüksək gərginlik diapazonları sıra ilə 0 < OL < 0.4 və 2.6 < OH < 5.0-dır. TTL qapılarının məqbul giriş və çıxış gərginlikləri siqnal ötürülməsində daha yüksək səviyyəli səs-küy toxunulmazlığı tətbiq etmək üçün statik nizam-intizama məruz qalır.
TTL qapısı, 15pF/400 ohm yükü idarə edərkən orta hesabla 10 mVt güc sərfiyyatına və 10nS yayılma gecikməsinə malikdir. Lakin enerji istehlakı CMOS ilə müqayisədə kifayət qədər sabitdir. TTL həmçinin elektromaqnit pozulmalarına qarşı daha yüksək müqavimətə malikdir.
TTL-nin bir çox variantları kosmik proqramlar üçün radiasiya ilə bərkidilmiş TTL paketləri və sürətin (9.5ns) və azaldılmış enerji istehlakının (2mW) yaxşı birləşməsini təmin edən Aşağı Güclü Schottky TTL (LS) kimi xüsusi məqsədlər üçün hazırlanmışdır.
CMOS haqqında ətraflı
1963-cü ildə Fairchild Semiconductor-dan Frank Wanlass CMOS texnologiyasını icad etdi. Bununla belə, ilk CMOS inteqral sxemi 1968-ci ilə qədər istehsal olunmadı. Frank Wanlass ixtiranı 1967-ci ildə RCA-da işləyərkən patentləşdirdi.
CMOS məntiq ailəsi daha az enerji istehlakı və ötürmə səviyyələri zamanı aşağı səs-küy kimi çoxsaylı üstünlüklərinə görə ən çox istifadə edilən məntiq ailələrinə çevrilmişdir. Bütün ümumi mikroprosessorlar, mikrokontrollerlər və inteqrasiya edilmiş sxemlər CMOS texnologiyasından istifadə edir.
CMOS məntiq qapıları sahə effektli tranzistorlar FET-lərdən istifadə etməklə qurulur və dövrə əsasən rezistorlardan məhrumdur. Nəticədə, CMOS qapıları siqnal girişlərinin dəyişməz qaldığı statik vəziyyətdə heç bir enerji istehlak etmir. Aşağı Giriş (IL) və Yüksək Giriş (IH) gərginlik diapazonuna malikdir 0 < IL < 1.5 və 3.5 < IH < 5.0 və Aşağı Çıxış və Çıxış Yüksək gərginlik diapazonları 0-dır < OL3 630225 və 4,95 < OH < 5,0.
CMOS və TTL arasındakı fərq nədir?
• TTL komponentləri ekvivalent CMOS komponentlərindən nisbətən ucuzdur. Bununla belə, dövrə komponentləri TTL komponentləri ilə müqayisədə daha kiçik olduğu və daha az tənzimləmə tələb etdiyi üçün CMO texnologiyası daha böyük miqyasda qənaətcildir.
• CMOS komponentləri statik vəziyyətdə enerji istehlak etmir, lakin enerji istehlakı saat tezliyi ilə artır. TTL isə sabit enerji istehlakı səviyyəsinə malikdir.
• CMOS-un aşağı cari tələbləri olduğundan, enerji istehlakı məhduddur və dövrələri enerjinin idarə edilməsi üçün daha ucuz və asan tərtib etmək olar.
• Daha uzun qalxma və enmə vaxtlarına görə CMO mühitində rəqəmsal siqnallar daha ucuz və mürəkkəb ola bilər.
• CMOS komponentləri TTL komponentlərinə nisbətən elektromaqnit pozulmalarına daha həssasdır.
