기초전자공학, CMOS/TTL - High/Low Level

1.CMOS

 

CMOS는 Complementary Metal-Oxide-Semiconductor의 약자를 말합니다. 이 CMOS 반도체 혹은 CMOS 반도체 제조 공법은 최근의 마이크로프로세서나 SRAM 등의 디지털 회로를 구성하는데 널리 사용되고 있습니다.
일단 CMOS는 P-채널과 N-채널이 전원전압과 그라운드 사이에 하나씩 직렬로 연결되어 구성되어진 여러 개의 회로가 있으면 그것이 바로 CMOS 반도체 제조 공법으로 만드는 마이크로프로세서나 SRAM이 되는 것입니다.
한편 CMOS의 주요한 특징은 TTL 반도체보다 낮은 전력 소모, 짧은 전파 지연, 높은 잡은 내성, 그리고 동작 중에는 매우 높은 입력 임피던스(즉, 외부에서 CMOS 칩을 봤을 때 저항이 매우 높다는 뜻) 마지막으로 전압 레벨은 0V에서 공급하는 전원전압까지 입니다. 마지막의 특징을 좀 더 자세하게 알아보면, 예를 들어서 현재 CMOS에 공급되는 전원전압이 5V라고 가정하면, 해당 CMOS 칩이 인식하는 Low Level은 대략 0V ~ 1.66V까지의 입력 신호를 Low Level로 인식하고, 반대로 High Level의 경우는 3.33V ~ 5V까지를 High Level로 인식하게 됩니다. 

 

LOW LEVEL : 0-1.66V

HIGH LEVEL : 3.33-5V

 

2. TTL

 

 TTL이란 Transistor-Transistor Logic의 약자로 일반적으로 5V 단일전원을 사용하는 반도체 혹은 반도체 제조 공법이 되겠습니다. 일단 TTL은 현재 반도체 제조에 널리 쓰이고 있는 CMOS 반도체 집적기술이 발달하기 전에 보편적으로 사용된 기술로 최근에는 CMOS 반도체 집적기술이 극도로 향상되어 대부분 그 자리를 CMOS에게 양보하고 있는 실정입니다

TTL에 대해서 보다 자세하게 특징을 알아보면 일단 CMOS에 비해서 소비 전력이 큽이다. 또한 TTL의 전원전압은 일반적으로 5V(4.75V ~ 5.25V)이며, CMOS는 P-채널, N-채널이 각각 직렬로 구성된 것이라면, TTL은 BJT(Bipolar Junction Transistor)를 사용했기 때문에 IC를 구성함에 있어서 CMOS에 비해 집적률이 높아질 수 없습니다.
또한 가장 중요한 것으로 CMOS와 TTL의 차이점이라고 할 수 있는 것이 바로 High/Low Level의 입력전압 인식 범위인데, TTL은 무조건 전원전압에 상관없이, Low Level은 0V ~ 0.8V를 Low Level로 인식하고, 2V ~ 전원전압까지 High Level로 인식하게 됩니다.

LOW LEVEL : 0-0.8V

HIGH LEVEL : 2V - Vin

 

출처 및 참고 SITE  : https://www.allaboutcircuits.com/textbook/digital/chpt-3/logic-signal-voltage-levels/