सीएमओएस बनाम टीटीएल
अर्धचालक प्रौद्योगिकी के आगमन के साथ, एकीकृत सर्किट विकसित किए गए, और उन्होंने इलेक्ट्रॉनिक्स से जुड़े हर प्रकार की तकनीक के लिए अपना रास्ता खोज लिया है। संचार से लेकर दवा तक, प्रत्येक उपकरण में एकीकृत सर्किट होते हैं, जहां सर्किट, यदि सामान्य घटकों के साथ लागू किया जाता है, तो बड़ी जगह और ऊर्जा की खपत होती है, जो आज मौजूद उन्नत अर्धचालक प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके एक लघु सिलिकॉन वेफर पर बनाया गया है।
सभी डिजिटल इंटीग्रेटेड सर्किट लॉजिक गेट्स को उनके मूलभूत बिल्डिंग ब्लॉक के रूप में उपयोग करके कार्यान्वित किए जाते हैं। प्रत्येक गेट का निर्माण ट्रांजिस्टर, डायोड और रेसिस्टर्स जैसे छोटे इलेक्ट्रॉनिक तत्वों का उपयोग करके किया जाता है।युग्मित ट्रांजिस्टर और प्रतिरोधों का उपयोग करके निर्मित लॉजिक गेट्स के सेट को सामूहिक रूप से टीटीएल गेट परिवार के रूप में जाना जाता है। टीटीएल गेट्स की कमियों को दूर करने के लिए गेट्स निर्माण के लिए अधिक तकनीकी रूप से उन्नत तरीके तैयार किए गए, जैसे पीएमओएस, एनएमओएस और सबसे हालिया और लोकप्रिय पूरक धातु ऑक्साइड सेमीकंडक्टर प्रकार, या सीएमओएस।
एक एकीकृत सर्किट में, गेट एक सिलिकॉन वेफर पर बने होते हैं, जिसे तकनीकी रूप से सब्सट्रेट कहा जाता है। गेट निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीक के आधार पर, आईसी को टीटीएल और सीएमओएस के परिवारों में भी वर्गीकृत किया जाता है, क्योंकि मूलभूत गेट डिजाइन जैसे सिग्नल वोल्टेज स्तर, बिजली की खपत, प्रतिक्रिया समय और एकीकरण के पैमाने के अंतर्निहित गुणों के कारण।
टीटीएल के बारे में अधिक
TRW के James L. Buie ने 1961 में TTL का आविष्कार किया, और यह DL और RTL तर्क के प्रतिस्थापन के रूप में कार्य करता था, और लंबे समय तक इंस्ट्रूमेंटेशन और कंप्यूटर सर्किट के लिए पसंद का IC था। टीटीएल एकीकरण के तरीके लगातार विकसित हो रहे हैं, और आधुनिक पैकेज अभी भी विशेष अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं।
TTL लॉजिक गेट NAND गेट बनाने के लिए युग्मित बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर और रेसिस्टर्स से बने होते हैं। इनपुट लो (IL) और इनपुट हाई (IH) में वोल्टेज रेंज 0 < IL है < 0.8 और 2.2 < IH < 5.0 क्रमशः। आउटपुट लो और आउटपुट हाई वोल्टेज रेंज 0 < OL < 0.4 और 2.6 < OH < 5.0 क्रम में हैं। टीटीएल गेट्स के स्वीकार्य इनपुट और आउटपुट वोल्टेज सिग्नल ट्रांसमिशन में उच्च स्तर के शोर प्रतिरक्षा को पेश करने के लिए स्थिर अनुशासन के अधीन हैं।
एक टीटीएल गेट में औसतन 10mW की बिजली अपव्यय और 15pF/400 ओम लोड ड्राइविंग करते समय 10nS का प्रसार विलंब होता है। लेकिन सीएमओएस की तुलना में बिजली की खपत स्थिर है। टीटीएल में विद्युतचुंबकीय व्यवधानों के लिए भी उच्च प्रतिरोध है।
टीटीएल के कई प्रकार विशिष्ट उद्देश्यों के लिए विकसित किए गए हैं जैसे अंतरिक्ष अनुप्रयोगों के लिए विकिरण कठोर टीटीएल पैकेज और लो-पावर शोट्की टीटीएल (एलएस) जो गति (9.5ns) और कम बिजली की खपत (2mW) का एक अच्छा संयोजन प्रदान करता है।
सीएमओएस के बारे में अधिक
1963 में फेयरचाइल्ड सेमीकंडक्टर के फ्रैंक वानलास ने CMOS तकनीक का आविष्कार किया। हालाँकि, पहला CMOS इंटीग्रेटेड सर्किट 1968 तक नहीं बनाया गया था। उस समय RCA में काम करते हुए फ्रैंक वानलास ने 1967 में आविष्कार का पेटेंट कराया था।
सीएमओएस लॉजिक परिवार अपने कई फायदों जैसे कम बिजली की खपत और ट्रांसमिशन स्तरों के दौरान कम शोर के कारण सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला तर्क परिवार बन गया है। सभी सामान्य माइक्रोप्रोसेसर, माइक्रोकंट्रोलर और एकीकृत सर्किट CMOS तकनीक का उपयोग करते हैं।
CMOS लॉजिक गेट्स का निर्माण फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर FETs का उपयोग करके किया जाता है, और सर्किटरी ज्यादातर प्रतिरोधों से रहित होती है। नतीजतन, स्थिर अवस्था के दौरान सीएमओएस गेट किसी भी शक्ति का उपभोग नहीं करते हैं, जहां सिग्नल इनपुट अपरिवर्तित रहते हैं। इनपुट लो (IL) और इनपुट हाई (IH) में वोल्टेज रेंज 0 < IL है < 1.5 और 3.5 < IH < 5.0 और आउटपुट लो और आउटपुट हाई वोल्टेज रेंज 0 < OL < 0 हैं।5 और 4.95 < OH < 5.0 क्रमशः।
सीएमओएस और टीटीएल में क्या अंतर है?
• टीटीएल घटक समकक्ष सीएमओएस घटकों की तुलना में अपेक्षाकृत सस्ते हैं। हालांकि, सीएमओ तकनीक बड़े पैमाने पर किफायती होती है क्योंकि सर्किट घटक छोटे होते हैं और टीटीएल घटकों की तुलना में कम विनियमन की आवश्यकता होती है।
• स्थिर अवस्था के दौरान CMOS घटक बिजली की खपत नहीं करते हैं, लेकिन घड़ी की दर के साथ बिजली की खपत बढ़ जाती है। दूसरी ओर, TTL में बिजली की खपत का स्तर स्थिर रहता है।
• चूंकि सीएमओएस की वर्तमान आवश्यकताएं कम हैं, बिजली की खपत सीमित है और सर्किट, इसलिए बिजली प्रबंधन के लिए सस्ते और आसान डिजाइन किए जा सकते हैं।
• लंबे समय तक बढ़ने और गिरने के कारण, सीएमओ के वातावरण में डिजिटल सिग्नल कम खर्चीले और जटिल हो सकते हैं।
• सीएमओएस घटक टीटीएल घटकों की तुलना में विद्युत चुम्बकीय व्यवधानों के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं।
