Бұл мақалада біз екі негізгі электронды технология, екі негізгі электронды технология, металл оксидті жартылай өткізгіш (CMOS) және транзистор-транзистор логикасы (TTL) бойынша тереңірек қарастырамыз.Логикалық функциялардың тиімді орындалуынан және CMOS-тің әртүрлілікке және аз қуат тұтынуынан бастап TTL технологиясының нақты сценарийлерінің аралық артықшылықтарынан және TTL технологиясының артықшылықтарынан бастап, біз осы екі технологияның заманауи электронды құрылғылардың негізгі функцияларын қалай қалыптастыратынын көрсетеміз.Мақалада вольтаждық және TTL арасындағы айырмашылықтарды кернеулі және олардың тиісті артықшылықтары мен олардың тиісті артықшылықтары мен кемшіліктері, оқырмандарға көмектесуге бағытталған, сонымен қатар ең қолайлы технологияны таңдауға бағытталған.Нақты қосымша.
Каталог
1-сурет: CMOS технологиясымен жасалған сенсорлар
CMOS металл оксидті жартылай өткізгішті толықтырады және электронды технологияның негізгі құрамдас бөлігі болып табылады.Технология қуатты тұтынуды тиімді азайтуға P-типті және n типті жартылай өткізгіштерді қолданады.CMOS технологиясын қолданатын құрылғылар есептеу жұмыстары кезінде энергияны тұтынуды едәуір азайта алады, бұл батареяның қызмет ету мерзімі ішінде және энергия шығынын азайта алады.
CMOS егжей-тегжейлі операция
CMOS технологиясының мәні - P-Type және N типті транзисторлармен басқару әдісі.Бұл параметр құрылғы бос тұрған кезде, әсіресе күту режимінде қуат тұтынуды азайтуға мүмкіндік береді.Белсенді болған кезде тек қажетті компоненттер жұмыс істейді және қалған бөлігі энергия тиімділігін арттыру үшін белсенді емес.
CMOS құрылғыларын жинайтын немесе жөндейтін техниктер транзисторлардың орналасуын және олардың тізбектегі байланыстарын мұқият басқаруы керек.CMOS транзисторларын микроропроцессорларға немесе жад чиптеріне орнатуды дәлдікті қажет етеді.Техниктер ұсақ чип алқаптарында позиция және дәнекер-транзисторларға арналған арнайы құралдарды, біліктілік пен күрделі өндіріс техникасын қажет ететін тапсырма.
CMO-ның әртүрлі қосымшалары
Компьютерлер мен жад жүйелерінен басқа, CMOS технологиясы сандық сағаттар сияқты шағын, энергия үнемдейтін құрылғыларда кең қолданылады.Ол үнемі зарядтаусыз үздіксіз жұмыс істеуі керек құрылғыларға жарамды.Технологиялық жетістіктер CMOS қосымшаларын кеңейтті, мысалы, смартфон кескін датчигі және әртүрлі заттардың (IOT) құрылғылары сияқты күрделі жүйелерді қосады.Бұл қосымшалар CMOS-тің тиімді энергияны пайдалану арқылы функционалдығын сақтау қабілетіне ие, осылайша құрылғы барлау және операциялық өмірді ұзарту.
2-сурет: CMOS технологиясының көмегімен жасалған батарея
Кернеудің жартылай өткізгішті толықтыратын CMOS технологиясы, кернеудің кең деңгейлерін тиімді жүргізе алады.YDDER TTL (Transistor-Transistor Logic) технологиясы, CMOS құрылғылары 5 вольттың стандартты кернеуіне сенімді түрде жұмыс істей алады.Олардың әр түрлі жағдайларда құрылғы тұрақтылығы мен тиімділігін арттыратын кіріс кернеулі кернеудің кең анықталған толеранттылығы бар.
CMOS құрылғылары құрылғы күйіне негізделген белгілі бір диапазондағы кіріс кернеуін басқара алады:
• Логикалық аз күй: Құрылғы кіріс кернеуіне 0V-ден 1,5 В-ға дейін кернеуге төзе алады.
• Логикалық жоғары күй: кіріс кернеуі қолайлы кернеу диапазоны - 3,5V-ге дейін.
3-сурет: CMOS технологиясының көмегімен жасалған батарея
Бұл бірегей кернеуді өңдеу мүмкіндігі дәйекті өнімділікті сақтайды және операциялық сенімділікті қамтамасыз етеді.Бұл CMOS технологиясын электр шарттарын өзгертуге, кернеу икемділігі тұрғысынан TTL технологиясының артықшылықтарын қамтамасыз ететін электр шарттарын тиімді пайдалануды қамтамасыз етеді.
TTL, транзистор-транзистор логикасы үшін қысқа, электроника өнеркәсібінің негізі, CMOS технологиясы танымал болды.Технология биполярлық транзисторларды шағын қосқыштар ретінде пайдаланады, олар шағын коммутаторлар, бұл тізбектегі күйлерде тізбектің ішіне тез ауысып, сигналдарды жібере алады.
4-сурет: TTL интерфейсі түрлендіргіші
TTL техникалық сипаттамалары
TTL технологиясының негізгі ерекшеліктері - оның тез жауап беруі және жылдам коммутация мүмкіндіктері.Бұл мүмкіндіктер ерте компьютерлер мен сандық логикалық тізбектердің функционалдығына ықпал етті.TTL негізіндегі жабдықтармен жұмыс істейтін техниктер олардың тізбектерінің қуат тұтынуы туралы қырағы болып қалуы керек.
ТТЛ тізбегінің құрастыруы немесе күтіп ұстау кезінде техниктер қажетсіз қуат тұтынуды азайту үшін техниктер қауіпсіз және дұрыс екеніне көз жеткізуі керек.TTL тізбектерін жөндеу Қуатты тұтынуды азайту үшін резистор мәндерін көбейтуді қажет етеді.Бұл түзету жүйенің тиімділігін сақтай алатын энергия тиімділігін қолдау кезінде оңтайлы нәтижеге қол жеткізуге көмектеседі.
5-сурет: TTL сериялық түрлендіргіші
TTL технологиясын қолдану
TTL технологиясын пайдалану қоршаған ортаға және пайдалану талаптарына негізделген компоненттер мен тізбектерді мұқият таңдауды қажет етеді.Мысалы:
Ғарыш аппараттарының қосымшалары: Инженерлер температура мен радиацияға төзімділікке қарсы тұруды қажет ететін TTL компоненттерін таңдаңыз.
Портативті құрылғылар: Тұтқалар құрылғылары сияқты гаджеттер, төмен қуатты TTL нұсқаларын қолдана алады.Бұл компоненттер батареяның қызмет ету мерзімін ұзартуға көмектеседі, оларды қуат тиімділігі үшін қолдануға ыңғайлы етеді.
Әр жағдайда, TTL тым көп қуатты тұтынбай тез қосыла алады, бұл оны индустриалды тұтынушы электроникаға дейін әр түрлі қосымшаларға сәйкес етеді.ТТЛ дұрыс компоненттерін және белгілі бір қажеттіліктерге сәйкес келетін тізбектерді таңдаудың мұқият процесі әртүрлі ортада сенімділік пен функционалдылықты қамтамасыз етеді.
TTL (транзистор-транзистор логикасы) қақпалар нақты кернеуге төзімділікті тиімді өңдеуге арналған, оларды үнемі жұмыс істеуге мүмкіндік береді.Бұл қақпалар әдетте стандартты 5 вольт бойынша жұмыс істейді, нақты «жоғары» және «төмен» сигналдық вольтты вольтаждық вольтты вольдерлер көбінесе нақты әлемдегі қосымшаларда кездеседі.
6-сурет: TTL интерфейсінің түрлендіргіші
TTL қақпалары белгілі бір кернеу параметрлерінде жұмыс істеу үшін орнатылады:
• Сигнал кернеуінің жоғары диапазоны: 2,0 вольт және 5 вольт аралығында анықталған.
• Сигнал кернеуінің аздығы: 0v-ден 0.8v-ге дейін орнатыңыз.
Олар TTL қақпаларын осы табалдырықтардың ішінде аздап өзгерсе де, кіріс сигналдарының логикалық күйін дұрыс түсіндіруге мүмкіндік береді.Сигнал кернеулерін тану мүмкіндігі электр желісінің аз ауытқуларына қарамастан, тізбектің тұрақты және сенімді екендігін қамтамасыз етеді.
CMOS (жартылай өткізгішті толықтырады) және TTL (транзистор-транзистор логикасы) - екі түрлі электронды технологиялар.Олардың әрқайсысында енгізу және шығару деңгейлері, кернеулі төзімділік және жүктеме ағымдары туралы нақты функциялар бар.Олардың айырмашылықтарын түсіну кез-келген жоба үшін дұрыс технологияны таңдауға мүмкіндік береді.
Кіріс және шығыс деңгейлері
CMOS әдетте жоғары кіріс кедергісімен сипатталады.Оның кіріс кернеуі, әдетте, 0v-ден VDD-ге дейін шығатын кернеумен бірдей.Бұл жеткізілім кернеуімен теңестіру оның шығуын да сипаттайды, нәтижесінде жақсартылған шу маржасы мен тазартқыш сигнал беріледі.
7-сурет: TTL Inter InterMation-қа CMOS
Керісінше, TTL енгізу деңгейі төмен деңгей ретінде 0,8 В төмен және 2В жоғары деңгейден жоғары деңгейде анықталады.Оның шығуы әдетте 0,4 В және 2,6 В-тен төмен.Бұл сипаттамалар CMOS-пен салыстырғанда тар шу маржасына әкеледі.
8-сурет: CMOS интерфейсіне TTL
Кернеулі төзімділік
CMOS құрылғылары кернеудің берік кедергісіне байланысты кернеудің ауытқуы бар ортада жақсы орындайды.Олар өзгеретін жағдайларда тұрақты жұмысты қамтамасыз ететін кең кіріс кернеуінің ауқымын өңдей алады.
Екінші жағынан, TTL құрылғыларында кернеудің қатаң кернеуі және кернеудің кедергісі бар.Олар кернеу деңгейі сәйкес келмейтін жағдайлар үшін жақсы емес.
Жүктеу тогы
CMOS құрылғыларының жүктеме тогы салыстырмалы түрде төмен.Бұл құрылғылар қуатты ең алдымен коммутация кезінде тұтынады және жұмыс істемей тұрған кезде қуат жоқ.Бұл жалпы қуатты тұтынуды азайтады.
TTL құрылғылары белсенді емес болған кезде де, нәтижесінде энергияны көп тұтынуға әкеледі.Бұл қуат тиімділігі басымдыққа ие болған қосымшалардың қолайсыздығы болуы мүмкін.
CMOS (қосымша металл оксидті оксиді) және TTL (транзистор-транзистор логикасы) технологиялары әрқайсысы электронды конструкцияларға нақты артықшылықтар мен кемшіліктерді әкеледі.Олар қуат тұтыну, мөлшері, шуыл иммунитеті және басқа да негізгі аспектілерде әр түрлі, бұл олардың әртүрлі қосымшалар үшін жарамдылығына әсер етеді.
CMOS технологиясының артықшылықтары мен кемшіліктері
9-сурет: CMOS технологиясы
Қолдау: Аз қуатты тұтыну: CMOS технологиясы белсенді емес кезеңдерде оның минималды тұтынуымен танымал.Бұл сипат CMOS-ді жиі зарядтаусыз ұзақ уақыт жұмыс істеуді қажет ететін қолданбалар мен қолданбалар үшін өте ыңғайлы.
Жоғары интеграция: CMOS чиптері шағын жердегі логикалық қақпалардың көп мөлшерін орналастыра алады.Бұл интеграцияның жоғары деңгейі кішігірім және одан да күшті электрондық құрылғылардың дамуына мүмкіндік береді.
Кедергіге қарсы: CMOS тізбектеріне электр шуынан оңай әсер етпейді, бұл электр кедергісі бар ортада тұрақты жұмыс істеуді қамтамасыз етеді.Бұл мүмкіндік, әсіресе, кері оралған электронды жинақтарда құнды, олар басқа құрылғылардың кедергілері ықтимал мәселе болып табылады.
Кемшіліктері: Шығарылған диск жетегінің әлсіздігі: CMOS көптеген аспектілерде жақсы өнер көрсетеді, бірақ жоғары шығыс токын қамтамасыз ету қиын.Бұл шектеулер белгілі бір қуатты қажет ететін құрылғылар жасау кезінде проблемалар тудыруы мүмкін, олар оларды белгілі бір қосымшаларда қолдануды шектейді.
TTL технологиясының артықшылықтары мен кемшіліктері
10-сурет: TTL технологиясы
Артықшылықтары: Жоғары шығыс Ағымдағы: CMOS-қа қарағанда, TTL-ге қарағанда, TTL шығысында жоғары токпен қамтамасыз ете алады және жоғары ағымдық құрылғыларды жүргізу үшін жарамды.Бұл TTL-ді шығыс жетегінің мүмкіндіктерін қажет ететін қолданбаларға сәйкес келеді.
Кедергіге қарсы күшті қабілеттілік: TTL компоненттері электромагниттік кедергілерге қарсы тұруға арналған.Бұл икемділік TTL өндірістік ортаға немесе басқа қатаң ортаға керемет таңдау жасайды, онда электрондық жабдық сыртқы кедергілерге қарамастан сенімді жұмыс істеуі керек.
Кемшіліктері: қуатты тұтыну: TTL тізбектері CMOS тізбектерінен, әсіресе ұйқы күйінде көбірек қуат тұтынады.Бұл жоғары энергияны пайдалану пайдалану шығындары мен жабық жерлерде жылу энергиясындағы мәселелердің артуына әкелуі мүмкін.
Үлкенірек мөлшері: TTL чиптері әдетте интеграцияның төменгі деңгейіне байланысты CMOS чиптерінен көп орын алады.Бос орын шектеулі, мысалы, мобильді құрылғылар немесе ықшам электронды жүйелер сияқты, бұл үлкен мөлшерде қолайсыз болуы мүмкін.
Сіздің жобаңызға арналған электроника технологиясын таңдағанда, CMOS (қосымша металл оксидті жартылай өткізгіш) және TTL (транзистор-транзистор логикасы) (транзистор-транзистор логик), соның ішінде қуат тұтыну, ғарыштық шектеулер, жұмыстың қарапайымдылығы және қол жетімді болуы aҚоршаған орта алуан түрлі.тұрақты мемлекет.Бұл шешім жобаның тиімділігі мен функционалдылығына айтарлықтай әсер етуі мүмкін.Бұл таңдау кезінде ескерілетін егжей-тегжейлі факторлар:
10-сурет: CMOS және TTL логикалық диаграммасы
Энергияны тұтыну
CMOS: Батареяның қызмет ету құрылғылары үшін керемет.CMOS тізбектері белсенді ауыспаған кезде өте аз қуат алады.Бұл оларды смартфондар, планшеттер, планшеттер және батарея қуатына сүйенетін басқа да қолдайтын құрылғылар үшін өте ыңғайлы етеді және энергияны тиімді пайдалануды қажет етеді.
TTL: Құрылғыларды тұрақты қуат көзі бар қосуға ыңғайлы.TTL тізбектері үнемі қуатты үнемдейді, оларды үнемдейді, бірақ энергияны үнемдеу, мысалы, жұмыс үстеліндегі компьютерлер мен сервер инфрақұрылымы сияқты тұрақты жабдық үшін сенімді.
Ғарыштық тиімділік
CMOS: оның көптеген функцияларды шағын чипке біріктіру қабілетімен танымал.Бұл сапа CMOS-тің заманауи смартфондар мен жетілдірілген сенсорлар сияқты қарапайым күйзелісті қажет ететін ықшам электронды құрылғылар үшін қолайлы етеді.
TTL: Біріктірілген және бірдей функционалдылыққа жету үшін көп физикалық кеңістікті қажет етеді.Бұл TTL-ді ықшам құрылғыларға азайтады, бірақ электронды компоненттердің өлшемі шектеуші фактор емес, қосымшалар үшін қолайлы.
Қарапайым пайдалану және тұрақты орта
TTL: оның қарапайым дизайны мен берік жұмысымен танымал.TTL-тің қарапайымдылығы мен сенімділігі оны өнеркәсіптік қосымшалар үшін немесе электроникаға жаңа мүмкіндіктер үшін қолайлы етеді.Оның әр түрлі жағдайда тұрақты жұмысы қатал ортада сенімділікті қамтамасыз етеді.
CMOS: Бұл жоғары өнімділік ұсынғанымен, CMOS экстремалды ортада қосымша қорғау шараларын қажет етуі мүмкін.Бұл қоршаған ортаның қауіпсіздігі қатал немесе өте айнымалы болған жағдайларда біршама күрделі болып табылады.
CMOS және TTL технологиялары әрқайсысында олардың сипаттамалары бар және электронды дизайн мен қосымшаларда алмастырылмайтын рөл атқарады.CMOS технологиясы көптеген заманауи электронды құрылғыларда, ең жоғары қуатты тұтынудың артықшылықтарына және логикалық тығыздығының артықшылықтарына байланысты, сонымен қатар, TTL технологиясы өзінің қоршаған орта жағдайына бейімделуіне байланысты кейбір арнайы қосымшаларда маңызды болып қала береді.Күй.Нақты жобаның дұрыс технологиясын таңдауда дизайнның оңтайлы өнімділігі мен тиімділігін қамтамасыз ету үшін қуат, өнімділік, шығындар және қоршаған орта факторларын қарастыру қажет.Осы мақалада талдау электронды инженерлерді CMOS және TTL арасында дана таңдау жасауға бағыттау және электронды құрылғы дизайнында одан әрі инновациялар мен дамуды ілгерілету үшін нақты шеңбермен қамтамасыз етуге бағытталған.
Жиі қойылатын сұрақтар [FAQ]
1. TTL және CMOS шектерінің айырмашылығы неде?
TTL және CMOS - қосқыштардың екі түрі.Бірақ олар әртүрлі себептермен аударылады (кернеу деңгейлері).
TTL өте қарапайым.Егер кернеу аз болса (0,8 В төмен), ол сөнеді (0).Егер ол жоғары болса (2V-ден жоғары), ол (1) жанады.
CMOS кернеу негізінде реттеледі.Ол берілген қуаттың үштен екісіне дейін диапазонға сәйкес қосылады немесе өшеді.
2. TTL ICS және CMOS ICS логикалық және жоғары деңгейі қандай?
TTL үшін «Өшірулі» шынымен де, 0,8 В төмен.«On» - стандартты параметрді пайдаланып 2В-дан жоғары.
CMOS-тің кең ауқымы бар.Әдеттегі 5V орнату негізінде «OFF» кернеуі шамамен 1,67 В құрайды, ал «ON» кернеуі 3,33V айналады.
Бұл ережелер бәрін үздіксіз сақтауға көмектеседі, сигналдар араласпайды және қуат ысырап етілмейді.
3. Неліктен CMOS технологиясы керек?
CMOS өте тиімді және мемлекеттерді ауыстырған кезде ғана қуат қажет.Ол аз кеңістікке көбірек жиналады, уақыт өте келе үдетеді, қысыммен салқындатылады және әр түрлі қуат деңгейіне итермелейді.
Бірақ бұл статикалық электрге сезімтал, демек, оны қуыруға болатын күйзеліс алу үшін оны мұқият шешу керек.
4. TTL орнына CMOS қайсысы қандай кемшілігі бар?
TTL және CMOS - екі түрлі технология.Оларды бір құрылғыда бірге іске қосуға болады, бірақ сізге бір-бірімен өзара әрекеттесу үшін арнайы тізбектер немесе чиптер қажет болады.