CMOS 與 TTL 的差異:比較邏輯 IC 系列
TTL(電晶體-電晶體邏輯)以雙極性電晶體構成閘,自 1960 年代起就是標準的數位系列。CMOS 以互補式 MOS 電晶體構成閘,其後幾乎在所有場合都取代了 TTL。最大的差異在於功率。CMOS 閘在沒有切換時幾乎不流過電流,TTL 閘則總是流過電流。CMOS 的電源電壓範圍也較寬,雜訊邊限較大,一顆晶片上可以整合數十億個。
| 項目 | TTL | CMOS |
|---|---|---|
| 電晶體 | 雙極性電晶體。輸入使用多射極電晶體 | 互補式的 nMOS 與 pMOS 電晶體 |
| 靜態耗電量 | 大。待機中也有電流流過 | 非常小。只有漏電流 |
| 電源電壓 | 固定 5 V(約 ±5%) | 範圍廣。依系列不同,約從 1 V 到 15 V |
| 邏輯準位 | Low 約 0.8 V 以下,High 約 2.0 V 以上 | 電源電壓的約 30% 與 70% |
| 雜訊邊限 | 小(約 0.4 V) | 大(電源電壓的約 30%) |
| 輸出的振幅 | 無法完全到達電源軌 | 從接地到電源完全擺動 |
| 輸入 | 有電流流過。未連接的輸入會成為 High | 幾乎沒有電流流過,但未使用的輸入必須固定在某個電位 |
| 速度 | 當時很快(74S、74F 等) | 在現代系列中同等或更快 |
| 整合密度 | 低。因為功率大 | 非常高。是 VLSI 的基礎 |
| 主要用途 | 舊系統、教育、老舊的設備 | 包含處理器與記憶體在內,現代幾乎所有的數位晶片 |
數值為具代表性的大致參考值,會因世代或產品而異。