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概述TTL和CMOS芯片以及如何在两者之间进行选择
1958年,来自德克萨斯仪器公司的杰克·基尔比将世界上第一个集成电路(IC)芯片引入电子工业。与当时使用的传统电路相比,集成电路更可靠、更紧凑,还可以节省电力,因此,这项发明迅速传播开来。很快,这种情况就像野火一样蔓延开来,每个公司都开始制造和改造集成电路,从而产生了我们今天所知道的现代电子产品。集成电路制造中使用了许多制造技术,其中最流行的两种是集成电路晶体管逻辑(TTL)它在1963年被引入互补金属氧化物半导体(CMOS)这是1968年推出的。在本文中,我们将讨论这两种技术如何在CMOS和TTL IC之间进行选择根据您的项目设计要求。
什么是CMOS?
CMOS是互补的金属氧化物半导体这是一种制造用于各种应用的IC的技术。CMOS是最常见的MOSFET它采用p型和n型金属氧化物场效应晶体管的互补对称对来执行逻辑功能。PMOS和NMOS晶体管的组合使用在一个单一的封装如下所示。
各种类型的集成电路是使用CMOS工艺就像微处理器一样,188金宝搏官方网站,存储器芯片和其他几个数字逻辑电路。静止模拟比如数据转换器,图像传感器,和收发机一样,这项技术得到了广泛的应用。CMOS传播两种逻辑,高和低或0和1。
TTL是什么?
TTL代表晶体管逻辑.它是一个逻辑家族由双极结晶体管.在这里,逻辑和放大的功能都是由晶体管完成的;因此,它被命名为晶体管-晶体管逻辑。一个理想的TTL逻辑集成电路的例子是逻辑门集成电路如7400 NAND或7402或非门.
TTL是晶体管-晶体管逻辑的简称。TTL逻辑使用具有多个发射极和多个输入的多个晶体管。的晶体管-晶体管逻辑的类型是标准晶体管-晶体管逻辑,快速晶体管-晶体管逻辑,肖特基晶体管-晶体管逻辑c,高功率晶体管逻辑,低功率晶体管逻辑,和高级肖特基晶体管-晶体管逻辑。
TTL逻辑门由双极结晶体管和电阻.有许多为各种特殊目的而开发的TTL的变体,如用于空间应用和低功耗的抗辐射TTL包肖特基二极管这可以提供速度和更低功耗的完美结合。
CMOS和TTL的区别是什么?哪一个更好?
的CMOS相对于TTL芯片的优势是不是说CMOS有更高逻辑门密度在同一材料内。TTL芯片消耗更多的功率相比的力量即使在静止状态下也会被CMOS芯片消耗。CMOS的功耗取决于各种因素,并且是可变的。这个时钟频率是电力消耗的主要因素之一。更高的时钟值将导致更高的功率消费.比较一下,CMOS芯片上的一个栅极功耗约为10nW,而TTL芯片上的一个等效栅极功耗约为10mW。差别很大,这就是为什么CMOS芯片总是优于TTL芯片。
当考虑到设计和制造时,毫无疑问,CMOS芯片是非常精细的,很难处理,因为它们是高度的易受静电放电影响. 极少量的静电可能会损坏CMOS芯片。因此,人们往往不愿意只通过触摸CMOS的端子来损坏芯片。CMOS和TTL之间的一些基本区别解释如下:
- CMOS元件通常是更贵与TTL组件相比。但是在系统级,CMOS芯片比TTL芯片更便宜,因为它们的尺寸更小。
- 有传播延迟两者都有。平均而言,TTL的传播延迟通常为10nS,而CMOS的传播延迟介于20到50ns之间
- CMOS哈年代起落时间更长因此,使用CMOS芯片的数字信号更简单,价格更低。
- 两者的电压水平范围有很大的不同。TTL为4.75 V至5.25 V,而CMOS在低电平时为0到1/3 VDD,在高电平时为2/3VDD至VDD。
- CMOS技术是更经济与TTL逻辑相比,它更可取。
- CMOS的电流要求较低,因此耗电量有限. 因此,使用最佳电源管理设计电路更容易。
- 的电磁干扰与TTL器件相比,CMOS器件更加敏感
- 与TTL相比,CMOS还有另一个优势低噪音在传输过程中
- 在正常工作的情况下,可以连接到栅极输出端的标准负载的数量是10,而对于CMOS来说是50。
- 可连接到栅极的标准输入的数量为扇入,对于TTL大约为12-14,对于CMOS仅为10。
- CMOS电路具有更好的性能抗噪性然后是TTL电路
- TTL结构中使用的基本门是与非门,而在CMOS电路中使用与非门和非门。
CMOS比TTL元件好吗?
比较TTL和CMOS逻辑系列与TTL元件相比,CMOS具有更大的优势。它比TTL耗电少,而且更经济。CMOS的输出功率更高,尺寸也更小。由于对噪声具有更高的免疫力,因此在传输单音信号时,可以传输较低级别的噪声。此外,传播延迟更小,因此提供了TTL电路接收的信号的更快传输。当风扇输出数量较大时,可在CMOS电路的输出端连接负载数量。虽然这些都是微妙的,因此需要小心和注意,而处理它们。
CMOS与TTL的区别&结论
来比较TTL和CMOS,我们必须考虑上述各点。作为CMOS由FET组成和TTL电路由BJT、CMOS组成芯片速度更快,效率更高。与TTL相比,CMOS中单个芯片的逻辑功能密度要高得多。此外,p与CMOS电路相比,TTL电路的功耗更高.虽然CMOS的功耗更低,CMOS芯片更容易受到静电放电的影响,因此很容易损坏。CMOS芯片可以有TTL逻辑,可以用来替代TTL IC.