Verschil tussen CMOS en TTL

CMOS versus TTL

TTL staat voor Transistor-Transistor Logica. Het is een classificatie van geïntegreerde schakelingen. De naam is afgeleid van het gebruik van twee Bipolar Junction Transistors of BJT's in het ontwerp van elke logische poort. CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) is ook een andere classificatie van IC's die veldeffecttransistors gebruikt in het ontwerp.

Het belangrijkste voordeel van CMOS-chips voor TTL-chips ligt in de grotere dichtheid van logische poorten binnen hetzelfde materiaal. Een logische poort in een CMOS-chip kan uit slechts twee FET's bestaan, terwijl een logische poort in een TTL-chip uit een aanzienlijk aantal onderdelen kan bestaan, omdat extra componenten zoals weerstanden nodig zijn.

TTL-chips hebben de neiging veel meer stroom te verbruiken in vergelijking met CMOS-chips, vooral in rust. Het stroomverbruik van een CMOS-chip kan variëren afhankelijk van een paar factoren. Een belangrijke factor in het stroomverbruik van een CMOS-circuit is de kloksnelheid, met hogere waarden als gevolg van een hoger stroomverbruik. Typisch kan een enkele poort in een CMOS-chip ongeveer 10 nW verbruiken, terwijl een equivalente poort op een TTL-chip ongeveer 10 mW vermogen kan verbruiken. Dat is zo'n enorme marge, daarom is CMOS de voorkeurschip in mobiele apparaten waar stroom wordt geleverd door een beperkte bron zoals een batterij.

CMOS-chips zijn iets delicater vergeleken met TTL-chips als het gaat om hanteren, omdat het vrij gevoelig is voor elektrostatische ontlading. Mensen beschadigen vaak onbewust hun CMOS-chips door simpelweg de terminals aan te raken, omdat de hoeveelheid statische elektriciteit die nodig is om CMOS-chips te beschadigen te kort is voor mensen om op te merken.

De bekendheid van CMOS-chips heeft TTL-chips naar de achtergrond geduwd. In plaats van de primaire IC van keuze te zijn, worden deze nu gebruikt als componenten die het hele circuit verbinden als 'lijmlogica'. CMOS-chips die de TTL-logica nabootsen, zijn ook prominenter geworden en vervangen langzaam de meeste TTL-chips. Deze fiches hebben dezelfde naam als hun TTL-equivalent, zodat gebruikers ze gemakkelijk kunnen identificeren.

Samenvatting:

1. TTL-circuits maken gebruik van BJT's, terwijl CMOS-circuits gebruikmaken van FET's.

2. CMOS maakt een veel hogere dichtheid van logische functies mogelijk in een enkele chip in vergelijking met TTL.

3. TTL-circuits verbruiken meer stroom vergeleken met CMOS-circuits in rust.

4. CMOS-chips zijn veel vatbaarder voor statische ontlading in vergelijking met TTL-chips.

5. Er zijn CMOS-chips met TTL-logica en bedoeld als vervanging voor TTL-chips.