سینیموس اور ٹی ٹی ایل منطق کے موازنہ

یہ جان کر حیرت ہوسکتی ہے کہ 'فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹر' کے پیٹنٹ نے کم سے کم بیس سال تک بائولر ٹرانجسٹر بنانے کی پیش گوئی کی تھی۔ تاہم ، بائپولر ٹرانجسٹر کمرشل طور پر پکڑنے میں تیزی سے کام لیتے تھے ، بائپولر ٹرانجسٹروں سے بنی پہلی چپ 1960 کی دہائی میں نمودار ہوتی تھی ، جس میں 1980 کی دہائی میں موسفٹ مینوفیکچرنگ ٹکنالوجی کمال ہوگئی تھی اور جلد ہی ان کے بائپولر کزنوں کو پیچھے چھوڑ دیا گیا تھا۔

1947 میں نقطہ رابطہ ٹرانجسٹر ایجاد ہونے کے بعد ، چیزیں تیزی سے چلنا شروع ہوگئیں۔ اگلے سال میں پہلا بائپولر ٹرانجسٹر ایجاد ہوا۔ پھر 1958 میں ، جیک کیلبی پہلا مربوط سرکٹ لے کر آیا جس نے ایک ہی مرنے پر ایک سے زیادہ ٹرانجسٹر لگائے۔ گیارہ سال بعد ، اپولو 11 انقلابی اپولو گائڈنس کمپیوٹر کی بدولت چاند پر اترا ، جو دنیا کا پہلا ایمبیڈڈ کمپیوٹر تھا۔ یہ آدم دوہری تھری ان پٹ نور گٹ آئی سی کا استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا تھا ، جس میں فی گیٹ محض 3 ٹرانجسٹر ہوتے تھے۔

اس نے منطق کے چپس کی مشہور ٹی ٹی ایل (ٹرانجسٹر-ٹرانجسٹر منطق) سیریز کو جنم دیا ، جو بائپولر ٹرانجسٹروں کا استعمال کرتے ہوئے تعمیر کیا گیا تھا۔ یہ چپس 5V سے دور ہوتی ہیں اور 25MHz تک کی رفتار سے چل سکتی ہیں۔

انھوں نے جلد ہی سکاٹکی کلیمپڈ ٹرانجسٹر منطق کو راستہ فراہم کیا ، جس نے سنترپتی کو روکنے کے لئے اڈے اور کلیکٹر میں اسکاٹکی ڈائیڈ شامل کیا ، جس نے اسٹوریج چارج کو بہت کم کردیا اور سوئچنگ اوقات میں کمی واقع ہوئی ، جس کے نتیجے میں اسٹوریج چارج کی وجہ سے پھیلاؤ میں تاخیر کم ہوگئی۔

دوئبرووی ٹرانجسٹر پر مبنی منطق کی ایک اور سیریز ای سی ایل (ایمٹر کپلڈ منطق) سیریز تھی جو منفی وولٹیج پر چلتی ہے ، بنیادی طور پر ان کے معیاری ٹی ٹی ایل ہم منصبوں کے مقابلے میں 'پیچھے کی طرف' چلتی ہے جو ای سی ایل 500 میگا ہرٹز تک چل سکتی ہے۔

اس وقت کے آس پاس سی ایم او ایس (تکمیلی دھاتی آکسائڈ سیمیکمڈکٹر) منطق متعارف کرایا گیا تھا۔ اس میں این چینل اور پی چینل دونوں ہی آلات استعمال ہوئے ہیں ، لہذا نام تکمیلی ہے۔

TTL VS CMOS: فوائد اور نقصانات

سب سے پہلے اور سب سے زیادہ بات بجلی کی کھپت ہے - ٹی ٹی ایل سی ایم او ایس سے زیادہ طاقت استعمال کرتا ہے ۔

یہ اس معنی میں سچ ہے کہ ٹی ٹی ایل ان پٹ صرف دو قطبی ٹرانجسٹر کا اڈہ ہے ، جسے آن کرنے کے لئے کچھ کرنٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔ ان پٹ موجودہ کی وسعت سرکٹری پر منحصر ہے ، جو 1.6mA تک ڈوبتا ہے۔ یہ ایک مسئلہ بن جاتا ہے جب بہت سے TTL آدانوں کو ایک ٹی ٹی ایل آؤٹ پٹ سے منسلک کیا جاتا ہے ، جو عام طور پر صرف پل اپ رزسٹر ہوتا ہے یا اس کی بجائے غیر تسلی بخش اعلی سائیڈ ٹرانجسٹر ہوتا ہے۔

دوسری طرف ، سی ایم او ایس ٹرانجسٹرز فیلڈ ایفیکٹ ہیں ، دوسرے لفظوں میں ، گیٹ پر برقی فیلڈ کی موجودگی سیمکمڈکٹر چینل کو لے جانے میں متاثر کرنے کے لئے کافی ہے۔ نظریہ طور پر ، گیٹ کے چھوٹے چھوٹے رساو کے علاوہ کوئی موجودہ نہیں کھینچا جاتا ہے ، جو اکثر پکو یا نانوامپ کی ترتیب میں ہوتا ہے۔ تاہم ، یہ کہنا نہیں ہے کہ موجودہ کم کھپت بھی اسی طرح تیز ہے۔ سی ایم او ایس چپ کے ان پٹ میں کچھ گنجائش ہوتی ہے ، اور اس وجہ سے ایک حد تک اضافے کا وقت ہوتا ہے۔ اعلی تعدد پر یہ یقینی بنانے کے لئے کہ عروج کا وقت تیز ہے ، ایک بڑے موجودہ کی ضرورت ہے ، جو میگا ہرٹز یا گیگا ہرٹز فریکوئینسیز پر کئی امپ کی ترتیب میں ہوسکتا ہے۔ یہ کرنٹ صرف اسی وقت استعمال کیا جاتا ہے جب ان پٹ کو حالت کو تبدیل کرنا پڑے ، TTL کے برعکس جہاں تعصب کی موجودگی کو سگنل کے ساتھ موجود ہونا پڑتا ہے۔

جب نتائج کی بات ہوتی ہے تو ، CMOS اور TTL کے اپنے فوائد اور نقصانات ہوتے ہیں۔ ٹی ٹی ایل آؤٹ پٹس یا تو ٹوٹیم قطب یا پل اپ ہیں۔ ٹوٹیم قطب کی مدد سے ، آؤٹ پٹ صرف ریل کے 0.5V کے اندر اندر سوئنگ کرسکتا ہے۔ تاہم ، آؤٹ پٹ کرنٹ ان کے سی ایم او ایس ہم منصبوں سے کہیں زیادہ ہیں۔ دریں اثنا ، سی ایم او ایس آؤٹ پٹ ، جس کا موازنہ وولٹیج سے کنٹرول شدہ ریزٹرز کے ساتھ کیا جاسکتا ہے ، بوجھ پر منحصر ہے سپلائی ریلوں کے ملی ٹولوں میں پیداوار حاصل کرسکتا ہے۔ تاہم ، آؤٹ پٹ دھارے محدود ہوتے ہیں ، اکثر یلئڈی کے ایک جوڑے کو چلانے کے لئے بس اتنا ہی کافی ہوتا ہے۔

ان کی چھوٹی موجودہ تقاضوں کی بدولت ، سی ایم او ایس منطق خود کو منیٹورائزیشن میں بہت اچھی طرح سے قرض دیتا ہے ، لاکھوں ٹرانجسٹروں کو موجودہ ضرورت کے غیر عملی طور پر زیادہ ہونے کے بغیر ایک چھوٹے سے علاقے میں باندھنے کے قابل بنایا جاتا ہے ۔

ایک اور اہم فائدہ ٹی ٹی ایل کا سی ایم او ایس سے زیادہ ہے اس کی درڑھتا ۔ فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹر ان کے درمیان تنہائی فراہم کرنے کے لئے گیٹ اور چینل کے درمیان پتلی سلکان آکسائڈ پرت پر انحصار کرتے ہیں۔ یہ آکسائڈ پرت نینومیٹر موٹی ہے اور اس میں بہت کم بریک ڈاؤن وولٹیج ہے ، یہاں تک کہ اعلی پاور ایف ای ٹی میں شاذ و نادر ہی 20V سے زیادہ ہے۔ یہ سی ایم او ایس کو الیکٹروسٹیٹک خارج ہونے والے مادہ اور اوور وولٹیج کا بہت حساس بناتا ہے۔ اگر آدانوں کو تیرتے ہوئے چھوڑ دیا جاتا ہے تو ، وہ آہستہ آہستہ چارج جمع کرتے ہیں اور تیز آؤٹ پٹ حالت میں بدلاؤ کا سبب بنتے ہیں ، یہی وجہ ہے کہ سی ایم او ایس آدانوں کو عام طور پر کھینچ کر نیچے ، نیچے یا گراؤنڈ کیا جاتا ہے۔ ٹی ٹی ایل زیادہ تر حص thisے میں اس پریشانی کا شکار نہیں ہے کیونکہ ان پٹ ایک ٹرانجسٹر اڈہ ہے ، جو ڈایڈڈ کی طرح زیادہ کام کرتا ہے اور اس کے نچلے رکاوٹ کی وجہ سے شور سے کم حساس ہوتا ہے۔

ٹی ٹی ایل یا سی ایم او ایس؟ بہتر کونسا ہے؟

سی ایم او ایس منطق نے ٹی ٹی ایل کو تقریبا every ہر طرح سے خارج کردیا ہے۔ اگرچہ ٹی ٹی ایل چپس ابھی بھی دستیاب ہیں ، ان کے استعمال میں کوئی حقیقی فائدہ نہیں ہے۔

تاہم ، ٹی ٹی ایل ان پٹ کی سطح کسی حد تک معیاری ہے اور بہت سارے منطق کے آثار اب بھی 'ٹی ٹی ایل مطابقت پذیر' کہتے ہیں ، لہذا مطابقت کے لئے ٹی ایم ایل آؤٹ پٹ مرحلے پر سی ایم او ایس کا ہونا غیر معمولی بات نہیں ہے۔ جب یوٹیلٹی کی بات آتی ہے تو مجموعی طور پر سی ایم او ایس واضح فاتح ہوتا ہے۔

ٹی ٹی ایل منطق کنبہ منطقی افعال کو انجام دینے کیلئے دو قطبی ٹرانجسٹروں کا استعمال کرتا ہے اور سی ایم او ایس فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹروں کا استعمال کرتا ہے ۔ سی ایم او ایس عام طور پر ٹی ٹی ایل سے زیادہ حساس ہونے کے باوجود بہت کم بجلی استعمال کرتا ہے۔ سی ایم او ایس اور ٹی ٹی ایل واقعی تبادلہ نہیں کرسکتے ہیں ، اور کم پاور سی ایم او ایس چپس کی دستیابی کے ساتھ ، جدید ڈیزائن میں ٹی ٹی ایل کا استعمال نایاب ہے۔