TTL和CMOS(updating)

一,概念

TTL的全称为“Transistor-Transistor Logic”,即“晶体管-晶体管逻辑”。由TTL逻辑门(TTLgate)组成的集成电路称为TTL集成电路。

CMOS的全称为“Complementary Metal Oxide Semiconductor”,即“互补金属氧化物半导体”,是一宗大规模应用于集成电路芯片制造领域的原料。用该原料制造的集成电路称为CMOS集成电路。

数字集成电路按导电类型可分为双极型集成电路(主要为TTL)和单极型集成电路(CMOS、NMOS、PMOS等)。

TTL集成电路主要由BJT(Bipolar Junction Transistor,双极性晶体管,晶体三极管)和电阻构成,所以又称为BJT-BJT逻辑门电路。

那如何区分TTL集成电路和CMOS集成电路呢?

答:根据集成电路型号中数字74之后的字母来区分。

CMOS集成电路:

+5V类型

  • 74HC和74HCT系列——高速CMOS
  • 74AC和74ACT系列——改进型CMOS
  • 74AHC和74AHCT系列——改进型高速CMOS

+3.3V类型的

  • 74LV和74LVC系列——低电压CMOS
  • 74ALVC系列——超低电压CMOS
    (除了74LV以外,其他的都含有字母C)

TTL集成电路:

  • 74——标准TTL
  • 74S——肖特基TTL
  • 74AS——改进型肖特基TTL
  • 74LS——低功耗肖特基TTL
  • 74ALS——改进型低功耗肖特基TTL
  • 74F——快速TTL
    (基本都含有字母S)

二,TTL与CMOS比较

CMOS发展比TTL晚,但是以其较高的优越性在很多场合逐渐取代了TTL。

  1. 性能比较
    (1)CMOS是场效应管构成,TTL为双极晶体管构成
    (2)CMOS的逻辑电平范围比较大(5~15V),TTL只能在5V下工作
    (3)CMOS高低电平之间相差比较大、抗干扰性强,TTL则相差小,抗干扰能力差
    (4)CMOS功耗很小,TTL功耗较大(1~5mA/门)
    (5)CMOS工作频率较TTL较低,但是高速CMOS速度与TTL差不多相当
  2. 电平比较
    TTL电平,输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。在室温下,一般输出高电平是3.5V,输出低电平是0.2V。最小输入高电平和最大输入低电平:输入高电平>=2.0V,输入低电平<=0.8V,噪声容限是0.4V。
    CMOS电平,逻辑1电平电压接近于电源电压,0逻辑电平接近于0V。而且具有很宽的噪声容限。
  3. CMOS集成电路根据额定电压的不同分为+5V和+3.3V两大类型。
    TTL集成电路的额定电压只有+5V一种。

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