CMOS مقابل TTL: الفرق والمقارنة

هناك نوعان مختلفان من رقائق الكمبيوتر: CMOS و TTL. CMOS لتقف على شبه الموصل أكسيد المعادن التكميلية. TTL تعني منطق الترانزستور الترانزستور. كلاهما يستخدم في كثير من الأحيان لصنع الرقائق. ومع ذلك ، فهما مختلفان ويؤديان وظائف مختلفة. لمعرفة المزيد حول الاختلاف بين CMOS و TTL ، يجب أن نفهم طريقة عملها.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. تستهلك دوائر CMOS طاقة أقل من دوائر TTL ، مما يجعلها مناسبة للأجهزة التي تعمل بالبطاريات.
2. تعمل دوائر TTL على التبديل بشكل أسرع من دوائر CMOS ، مما يوفر أوقات استجابة أسرع للتطبيق.
3. تقنية CMOS أكثر عرضة لتلف التفريغ الساكن من تقنية TTL.

CMOS مقابل TTL

الفرق بين CMOS و TTL هو أن CMOS (شبه موصل أكسيد معدني مكمل) هو مكون إلكتروني في عائلة المنطق. يستخدم CMOS في أجهزة الكمبيوتر ومختلف الأجهزة الإلكترونية الأخرى. TTL (منطق الترانزستور والترانزستور) هو نوع من المنطق الرقمي في عائلة المنطق. يستخدم TTL أيضًا في أجهزة الكمبيوتر ومختلف الأجهزة الإلكترونية الأخرى.

CMOS ، أو أشباه موصلات أكسيد المعادن التكميلية ، تستخدم أنواع PMOS و NMOS من ترانزستورات التأثير الميداني للتعامل مع المدخلات والمخرجات. يتم استخدامها بشكل شائع في بوابات NAND و NOR وهي فعالة اقتصاديًا ، ولها معدل ساعة أعلى مما يجعلها تستهلك طاقة أكبر من وحدات منطق الترانزستور أو الترانزستور.

تتكون الوحدات المنطقية TTL والترانزستور-الترانزستور من BJTs أو ترانزستورات الوصلة ثنائية القطب التي تحتوي عادةً على مدخلات ومخرجات متعددة. لديهم كثافة أقل قليلاً من البوابات المنطقية وتوجد مع بوابات NANA. ومع ذلك، فإنها تستهلك طاقة أقل، وبالتالي يتم استخدامها في العديد من الأجهزة.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	CMOS	TTL
بالشكل الكامل	CMOS هو اختصار لأشباه الموصلات ذات أكسيد المعدن التكميلي.	TTL هو اختصار لمنطق الترانزستور الترانزستور.
اخترع في	CMOS هي أحدث تقنية تم اختراعها في عام 1968.	تم اختراع TTL في عام 1963.
التكنولوجيا المستخدمة	التكنولوجيا المستخدمة في وحدات CMOS هي MOSFET.	التكنولوجيا المستخدمة في وحدات TTL هي BJTs.
الكفاءة	وحدات CMOS أكثر كفاءة من وحدات TTL.	وحدات TTL أقل كفاءة من وحدات CMOS.
ضوضاء	ينتج CMOS ضوضاء أقل.	تنتج وحدات TTL ضوضاء أكثر.
ضرر ثابت	وحدات CMOS عرضة للتلف بسبب التغيرات في الكهرباء الساكنة.	وحدات TTL أقل عرضة للتلف بسبب التغيرات في الكهرباء الساكنة.

ما هو CMOS؟

تستخدم دائرة CMOS أشباه موصلات تكميلية من أكسيد المعدن والتي تحتوي على قناة N من الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFETs) وقناة p من الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFETs). دوائر CMOS منخفضة الطاقة للغاية. دوائر CMOS مقاومة للضوضاء. تُستخدم دوائر CMOS في الأجهزة الرقمية، بينما تُستخدم دوائر TTL في الأجهزة الرقمية التناظرية أيضًا.

يرمز CMOS إلى أشباه الموصلات المعدنية المكونة من أكسيد معدني ، وهي تقنية دائرة متكاملة. وقد تم استخدام هذا النوع من التكنولوجيا في جميع الأجهزة الإلكترونية حتى الثمانينيات عندما تم استبدالها بتقنية TTL. ومع ذلك ، لا تزال تقنية CMOS مستخدمة في العديد من الأجهزة حتى اليوم.

تُستخدم دوائر CMOS في أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف المحمولة والكاميرات الرقمية والماسحات الضوئية والطابعات وما إلى ذلك. تُستخدم دوائر TTL في أجهزة الكمبيوتر والمعالجات الدقيقة والآلات الحاسبة وما إلى ذلك. ومع ذلك، فإن أحد أكبر عيوب CMOS هو أنها شديدة التأثر بالتغيرات في الكهرباء الساكنة ولديها معدل ساعة مرتفع. كما أنها أكثر تكلفة من وحدات TTL.

بشكل عام ، يؤدي معدل الساعة الأعلى إلى استهلاك المزيد من الطاقة ، وعلى الرغم من كونه أكثر كفاءة اقتصاديًا من TTL ، إلا أنه يستهلك طاقة أكبر. يمكن أيضًا استخدام وحدات CMOS IC في المعالجات الدقيقة ، وأجهزة الاستشعار ، وشرائح الذاكرة ، وما إلى ذلك. وهي نوع شائع جدًا من وحدات IC المستخدمة اليوم.

ما هو TTL؟

الترانزستور هو جهاز شبه موصل يستخدم لتضخيم أو تبديل الإشارات الإلكترونية والطاقة. تم اختراعه في عام 1947 من قبل جون باردين، ووالتر براتين، ووليام شوكلي. الترانزستور هو التبديل. وهو مكون كهربائي يمكن استخدامه لتضخيم الإشارات. ويمكن استخدامه أيضًا لتشغيل وإيقاف التيار الكهربائي.

في مجال الإلكترونيات ، يعتبر Transistor-Transistor Logic (TTL) عائلة من العائلات المنطقية تعتمد على ترانزستورات الوصلات ثنائية القطب (BJTs) ومتغيرات CMOS منخفضة الطاقة. في TTL ، يتم تمثيل الجهد العالي البالغ 1.4 فولت بواسطة ثنائي 1 والجهد المنخفض 0.8 فولت بواسطة ثنائي 0. كان TTL هو عائلة المنطق الأكثر استخدامًا من الستينيات إلى الثمانينيات ، عندما تولى CMOS زمام الأمور ببطء. CMOS ، وهو تحسين للتكنولوجيا ثنائية القطب ، سرعان ما أصبح بديلاً منخفض الطاقة لـ TTL.

ومع ذلك ، لا تزال وحدات TTL موجودة في الترانزستورات والمقاومات وتستخدم بشكل شائع مع بوابات NANA. لها مزاياها ، مثل معدل ساعة أقل ، واستهلاك أقل للطاقة ، ووحدات TTL أقل تكلفة. أيضًا ، يمكنهم التعامل مع المزيد من قنوات الإدخال والإخراج أكثر من وحدات CMOS IC.

ومع ذلك ، فإن كثافة البوابات المنطقية أقل من وحدات CMOS ، وهي ليست فعالة وتنتج ضوضاء أيضًا. ومع ذلك ، فقد كان خيارًا شائعًا حتى السبعينيات وما زال مستخدمًا حتى الآن ، ومع ذلك ، فإنه أقل تكرارًا من وحدات CMOS.

الاختلافات الرئيسية بين CMOS و TTL

1. أولاً ، CMOS و TTL أنواع مختلفة من البوابات المنطقية. تستخدم بوابة TTL الترانزستورات ، بينما تستخدم بوابة CMOS MOSFETs.
2. بعد ذلك، تعد بوابات CMOS أيضًا أكثر تكلفة من وحدات TTL.
3. بوابات CMOS أصغر حجمًا، مما يعني أنها تتطلب طاقة أقل في المنافسة مع وحدات TTL الأكبر حجمًا.
4. في حين أن TTL أسهل في الاستخدام ، فإن CMOS أكثر كفاءة للاستخدام على المدى الطويل.
5. يمكن أيضًا تصميم بوابات CMOS داخل شريحة DIP ، والتي لا تستطيع بوابات TTL القيام بها.
6. يستخدم CMOS ترانزستورات ذات تأثير ميداني متماثل ومتكامل من النوع p و n في تصنيعه ، بينما تتكون وحدات TTL من ترانزستورات الوصلة ثنائية القطب فقط. تؤدي هذه الترانزستورات جميع الوظائف المنطقية.

مراجع حسابات

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/1050452/