CMOS dhidi ya TTL
Baada ya ujio wa teknolojia ya semiconductor, saketi zilizounganishwa zilitengenezwa, na zimepatikana kwa kila aina ya teknolojia inayohusisha vifaa vya elektroniki. Kuanzia mawasiliano hadi dawa, kila kifaa kina saketi zilizounganishwa, ambapo saketi, zikitekelezwa na vijenzi vya kawaida zinaweza kutumia nafasi kubwa na nishati, hujengwa juu ya kaki ndogo ya silicon kwa kutumia teknolojia za hali ya juu za semiconductor zilizopo leo.
Mizunguko yote ya kidijitali iliyounganishwa hutekelezwa kwa kutumia milango ya mantiki kama mhimili wao wa msingi wa ujenzi. Kila lango limejengwa kwa kutumia vitu vidogo vya elektroniki kama vile transistors, diode na vipinga. Seti ya milango ya mantiki iliyojengwa kwa kutumia transistors zilizounganishwa na vipingamizi kwa pamoja hujulikana kama familia ya lango la TTL. Ili kuondokana na kasoro za lango la TTL mbinu za hali ya juu zaidi za kiteknolojia ziliundwa kwa ajili ya ujenzi wa lango, kama vile pMOS, nMOS na aina ya semicondukta ya oksidi ya metali ya hivi karibuni na maarufu zaidi, au CMOS.
Katika saketi iliyounganishwa, lango hujengwa kwa kaki ya silicon, inayoitwa kitaalamu substrate. Kulingana na teknolojia inayotumika kwa ajili ya ujenzi wa lango, IC pia zimeainishwa katika familia za TTL na CMOS, kwa sababu ya sifa asili za muundo msingi wa lango kama vile viwango vya voltage ya mawimbi, matumizi ya nishati, muda wa kujibu na ukubwa wa muunganisho.
Mengi zaidi kuhusu TTL
James L. Buie wa TRW alivumbua TTL mwaka wa 1961, na ilifanya kazi kama mbadala wa mantiki ya DL na RTL, na ilikuwa IC chaguo bora kwa upigaji ala na saketi za kompyuta kwa muda mrefu. Mbinu za ujumuishaji wa TTL zimekuwa zikiendelezwa, na vifurushi vya kisasa bado vinatumika katika programu maalum.
milango ya mantiki ya TTL imejengwa kwa transistors na vipingamizi vya makutano ya bipolar, ili kuunda lango la NAND. Ingizo la Chini (IL) na Ingizo la Juu (IH) zina viwango vya voltage 0 < IL < 0.8 na 2.2 < IH < 5.0 mtawalia. Masafa ya voltage ya Pato la Chini na ya Juu ni 0 < OL < 0.4 na 2.6 < OH < 5.0 kwa mpangilio. Viwango vinavyokubalika vya kuingiza na kutoa vya lango la TTL vinakabiliwa na nidhamu tuli ili kuanzisha kiwango cha juu cha kinga ya kelele katika upitishaji wa mawimbi.
Lango la TTL, kwa wastani, lina mtengano wa nishati wa 10mW na kucheleweshwa kwa uenezi wa 10nS, unapoendesha mzigo wa 15pF/400 ohm. Lakini matumizi ya nguvu ni badala ya mara kwa mara ikilinganishwa na CMOS. TTL pia ina upinzani wa juu zaidi kwa kukatizwa kwa sumakuumeme.
Vibadala vingi vya TTL vimeundwa kwa madhumuni mahususi kama vile vifurushi vya TTL vilivyoimarishwa kwa mionzi kwa ajili ya matumizi ya anga na Schottky TTL (LS) ya nishati ya Chini ambayo hutoa mchanganyiko mzuri wa kasi (ns 9.5) na kupunguza matumizi ya nishati (2mW)
Mengi zaidi kuhusu CMOS
Mnamo 1963, Frank Wanlass wa Fairchild Semiconductor alivumbua teknolojia ya CMOS. Hata hivyo, sakiti ya kwanza iliyounganishwa ya CMOS haikutolewa hadi 1968. Frank Wanlass aliipatia hati miliki uvumbuzi huo mwaka wa 1967 alipokuwa akifanya kazi katika RCA, wakati huo.
Familia ya mantiki ya CMOS imekuwa familia za mantiki zinazotumiwa zaidi kwa sababu ya faida zake nyingi kama vile matumizi kidogo ya nishati na kelele ya chini wakati wa viwango vya usambazaji. Vichakataji vidogo vidogo, vidhibiti vidogo na saketi zilizounganishwa hutumia teknolojia ya CMOS.
milango ya mantiki ya CMOS hujengwa kwa kutumia FET za transistors za uga, na sakiti nyingi hazina viunzi. Matokeo yake, milango ya CMOS haitumii nguvu yoyote wakati wa hali ya tuli, ambapo pembejeo za ishara hubakia bila kubadilika. Ingizo la Chini (IL) na Ingizo la Juu (IH) zina viwango vya voltage 0 < IL < 1.5 na 3.5 < IH < 5.0 na Masafa ya voltage ya Pato Chini na Pato ni 0 < OL21 63.5 na 4.95 < OH < 5.0 mtawalia.
Kuna tofauti gani kati ya CMOS na TTL?
• Vipengee vya TTL ni nafuu zaidi kuliko vijenzi sawa vya CMOS. Hata hivyo, teknolojia ya CMOs inaelekea kuwa ya kiuchumi kwa kiwango kikubwa kwani vijenzi vya saketi ni vidogo na vinahitaji udhibiti mdogo ikilinganishwa na vijenzi vya TTL.
• Vipengee vya CMOS havitumii nishati wakati wa hali tuli, lakini matumizi ya nishati huongezeka kwa kasi ya saa. TTL, kwa upande mwingine, ina kiwango cha matumizi ya nishati mara kwa mara.
• Kwa kuwa CMOS ina mahitaji ya sasa ya chini, matumizi ya nishati ni machache na mizunguko, kwa hivyo, ni ya bei nafuu na rahisi kuunda kwa usimamizi wa nishati.
• Kwa sababu ya nyakati ndefu za kupanda na kushuka, mawimbi ya kidijitali katika mazingira ya CMOs yanaweza kuwa ghali na changamano.
• Vipengee vya CMOS ni nyeti zaidi kwa kukatizwa kwa sumakuumeme kuliko vijenzi vya TTL.
