คุณเคยสงสัยไหมว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในอุปกรณ์ทั่วไปของคุณ เช่น รีโมททีวี ไมโครเวฟ หรือโทรศัพท์มือถือ ทำงานอย่างไร? พวกมันอาศัยวงจรที่ซับซ้อนซึ่งขับเคลื่อนด้วยลอจิกตระกูลต่างๆ ในบทความนี้ เราจะสำรวจความแตกต่างที่สำคัญระหว่างลอจิกตระกูล TTL, CMOS, ECL และ BiCMOS เพื่อช่วยให้คุณเข้าใจเทคโนโลยีเบื้องหลังและการประยุกต์ใช้งานจริง

แต่เดี๋ยวก่อน ตรรกะคืออะไร? มันมีสองความหมายนะ

• ตระกูลตรรกะ (IC ดิจิทัล): กลุ่มของวงจรรวมที่ใช้ระดับแรงดันไฟฟ้าและแหล่งจ่ายไฟเฉพาะเพื่อดำเนินการทางตรรกะ ตัวอย่างเช่น TTL (ทรานซิสเตอร์-ทรานซิสเตอร์ลอจิก) และ CMOS (คอมพลีเมนทารี เมทัล-ออกไซด์-เซมิคอนดักเตอร์)
• ตระกูลตรรกะ (ระบบ VLSI): กฎการออกแบบที่กำหนดวิธีการเชื่อมต่อเกตในระบบขนาดใหญ่ เช่น ไมโครโปรเซสเซอร์หรือระบบหน่วยความจำ การเลือกตระกูลตรรกะมีผลต่อประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และการป้องกันสัญญาณรบกวนของระบบทั้งหมด

พูดง่ายๆ ก็คือ ตระกูลตรรกะคือการกำหนดค่าเกตตรรกะเฉพาะที่ออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ ตระกูลตรรกะเหล่านี้ประกอบด้วยระบบตรรกะพื้นฐานที่เชื่อมต่อกันเพื่อก่อให้เกิดตระกูลวงจรรวมที่ใหญ่ขึ้น

ลักษณะของตระกูลตรรกะ

มีปัจจัยหลายประการที่แยกความแตกต่างของตระกูลตรรกะ ลองมาดูปัจจัยที่สำคัญที่สุดกัน

• ความเร็ว: เวลาตอบสนองระหว่างแอปพลิเคชันอินพุตและสัญญาณเอาต์พุต
• Fan-In: จำนวนสูงสุดของอินพุตที่เกตตรรกะสามารถรองรับได้
• Fan-Out: จำนวนวงจรที่เกตตรรกะสามารถควบคุมได้
• ภูมิคุ้มกันสัญญาณรบกวน: ความสามารถของวงจรในการทนต่อสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า
• ความล่าช้าในการแพร่กระจาย: เวลาที่ผ่านไประหว่างการใช้งานอินพุตและการเปลี่ยนแปลงเอาต์พุต
• การใช้พลังงาน: ปริมาณพลังงานที่ระบบใช้

การจำแนกประเภทของตระกูลตรรกะ

ตระกูลตรรกะส่วนใหญ่ถูกจำแนกตามขั้วของอุปกรณ์ที่ใช้ เราแบ่งได้เป็นสองประเภทหลักๆ คือ ไบโพลาร์และยูนิโพลาร์

ไบโพลาร์ หมายถึงสองขั้ว ไบ-ไบ, ขั้ว-ขั้ว ในที่นี้ วงจรประกอบด้วยส่วนประกอบไบโพลาร์ เช่น ไดโอด ทรานซิสเตอร์ เป็นต้น ส่วนประกอบพาสซีฟอื่นๆ เช่น ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุก็ประกอบขึ้นเป็นวงจรเช่นกัน เราสามารถแบ่งตระกูลไบโพลาร์ออกเป็นตระกูลตรรกะอิ่มตัวและไม่อิ่มตัว ในตระกูลตรรกะอิ่มตัว ทรานซิสเตอร์ที่ใช้ในไอซีจะถูกขับเคลื่อนเข้าสู่ภาวะอิ่มตัว และในทางกลับกันสำหรับระบบตรรกะไม่อิ่มตัว

กระแสยูนิโพลาร์ประกอบด้วยอุปกรณ์ที่มีขั้วเดียว วงจรประกอบด้วยอุปกรณ์ยูนิโพลาร์ เช่น มอสเฟต และส่วนประกอบแบบพาสซีฟ

ตระกูลทรานซิสเตอร์-ทรานซิสเตอร์ลอจิก (TTL)

ตระกูลตรรกะทรานซิสเตอร์-ทรานซิสเตอร์ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์จังก์ชัน (BJT) และตัวต้านทานทั้งหมด

แต่ทำไมจึงเรียกว่า 'ตรรกะทรานซิสเตอร์-ทรานซิสเตอร์' ไม่ใช่เรียกง่ายๆ ว่า 'ตรรกะทรานซิสเตอร์' ล่ะ? เพราะ BJT ถูกใช้เป็นส่วนประกอบหลักทั้งในระบบตรรกะของวงจรและส่วนขยายสัญญาณของวงจร

ในเชิงพาณิชย์ ส่วนประกอบลอจิก TTL เริ่มต้นด้วย '74XX' เช่น 7404, 74S86 เป็นต้น

สำหรับเกตตรรกะที่สร้างขึ้นโดยใช้ส่วนประกอบ TTL แรงดันไฟฟ้าขาเข้าจะถูกจ่ายไปยังตัวปล่อยสัญญาณของทรานซิสเตอร์ วงจรในตระกูล TTL โดยทั่วไปประกอบด้วยทรานซิสเตอร์แบบหลายตัวปล่อยสัญญาณ กล่าวคือ ทรานซิสเตอร์หลายตัวขนานกัน โดยมีอินพุตของตัวปล่อยสัญญาณแยกกัน และขั้วเบสและขั้วคอลเลกเตอร์ร่วม

ทรานซิสเตอร์ชอตต์กีเป็นที่นิยมใช้ในระบบลอจิก TTL เช่นกัน ทรานซิสเตอร์เหล่านี้เลียนแบบปรากฏการณ์ชอตต์กี จึงมีความเร็วในการสลับที่สูงกว่าและใช้พลังงานน้อยกว่า

ปรากฏการณ์ชอตต์กี้คืออะไร?

การนำกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนถูกกระตุ้นจากพื้นผิวของวัสดุตัวนำ และการกระตุ้นนี้เกิดขึ้นได้ทั้งจากการใช้แรงดันไฟฟ้าหรือการกระตุ้นด้วยความร้อน พลังงานขั้นต่ำที่จำเป็นในการกระตุ้นอิเล็กตรอนเรียกว่าฟังก์ชันงาน หากเราเพิ่มความเข้มของการกระตุ้นภายนอก อิเล็กตรอนจะเริ่มหลุดออกจากพื้นผิวของวัสดุในอัตราที่เร็วขึ้น หากเราเพิ่มฟังก์ชันงานอย่างต่อเนื่อง ฟังก์ชันงานจะลดลงเรื่อยๆ ที่ค่าสนามไฟฟ้าภายนอกสูงมาก การปลดปล่อยอิเล็กตรอนจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าปรากฏการณ์ชอตต์กี

ปัจจุบัน TTL ถือว่าค่อนข้างล้าสมัยแล้ว แต่ยังคงใช้เป็นสวิตช์ในรีเลย์และหลอดไฟควบคุม ในเครื่องพิมพ์และเทอร์มินัลแสดงวิดีโอ

ลักษณะเฉพาะของตระกูลลอจิก TTL

• เอาต์พุตของอุปกรณ์ TTL สามารถทำหน้าที่เป็นอินพุตสำหรับเกตได้สูงสุด 10 เกต กล่าวคือ แฟนเอาต์คือ 10
• แรงดันลอจิกต่ำสำหรับ TTL ถูกกำหนดในช่วง 0V-0.2V
• แรงดันไฟฟ้าตรรกะสูงสำหรับ TTL คือ 5V
• ขอบเขตสัญญาณรบกวนอยู่ที่ประมาณ 4V
• ความล่าช้าในการแพร่กระจายคือประมาณ 9ns
• อุปกรณ์ TTL ทั่วไปจะมีกำลังไฟประมาณ 11mW

ข้อดีของตระกูลลอจิก TTL

• TTL มีความสามารถในการควบคุมอันทรงพลัง
• มีความเสี่ยงต่อการเสียหายจากไฟฟ้าน้อยที่สุด
• ต้องการแรงดันไฟฟ้าเพียงแหล่งเดียว (มิฉะนั้นให้ใช้ CMOS)
• ภูมิคุ้มกันสัญญาณรบกวนแย่กว่า ECL แต่ดีกว่า CMOS
• ความอิ่มตัวที่เร็วที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับตระกูลลอจิกอื่น
• อิมพีแดนซ์เอาต์พุตต่ำสำหรับทุกสถานะ

ข้อเสียของตระกูลลอจิก TTL

• TTL ใช้พลังงานมาก ดังนั้นจึงไม่เหมาะกับอุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่
• ไม่แนะนำให้ใช้ในชิป VLSI เนื่องจากต้องใช้พื้นที่และการแยกมากขึ้น
• มีราคาแพงกว่า MOSFET

ไอซีลอจิก TTL ยอดนิยม

• 74 ครอบครัว
• ซีรีส์ 74LS (ช็อตกี้พลังงานต่ำ)
• ครอบครัว 74F (เร็ว)
• ตระกูล 74AS (Advanced Schottky)
• ซีรีส์ 74ALS (ช็อตต์กี้กำลังต่ำขั้นสูง)

เครื่องส่งสัญญาณ – ตระกูลลอจิกคู่ (ECL)

ตระกูล ECL ใช้วงจรขยายสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียล BJT ที่มีอินพุตขั้วเดียว ตัวปล่อยสัญญาณของทรานซิสเตอร์มีการเชื่อมต่อแบบสมบูรณ์ จึงเป็นที่มาของชื่อตระกูลลอจิกแบบ "emitter-coupled"

ทรานซิสเตอร์ในระบบนี้ไม่เคยอิ่มตัว ระดับลอจิกสูงและลอจิกต่ำของทรานซิสเตอร์จะถูกเลือกให้อยู่ใกล้กัน จึงช่วยลดความเป็นไปได้ที่จะเกิดการอิ่มตัวในทรานซิสเตอร์ ดังนั้น ทรานซิสเตอร์จึงทำงานในบริเวณแอคทีฟหรือออฟ

ทรานซิสเตอร์เหล่านี้ใช้คุณสมบัติการสลับกระแส ดังนั้น ตระกูลนี้จึงรู้จักกันในชื่อ ตระกูลตรรกะควบคุมกระแส (CSL) หรือ ตระกูลตรรกะโหมดกระแส (CML) ทรานซิสเตอร์นี้ใช้เครื่องขยายสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลแบบทรานซิสเตอร์เพื่อขยายและรวมสัญญาณดิจิทัล

เราจะเห็นได้ว่าทรานซิสเตอร์เป็นเครื่องขยายสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียล โดยมีอิมิตเตอร์เชื่อมต่ออยู่ การเข้ารหัสและการใช้งานความเร็วสูงใช้ ECL Logic

ลักษณะเฉพาะของตระกูลลอจิก ECL

• เอาท์พุตของระบบ ECL มีอิมพีแดนซ์ต่ำมาก ดังนั้นจึงมีพัดลมประมาณ 25 ตัว
• เวลาแพร่กระจายอยู่ที่ประมาณ 1 นาโนวินาที ทำให้เป็นตระกูลลอจิกที่เร็วที่สุด
• แรงดันลอจิกต่ำสำหรับ ECL อยู่ที่ประมาณ -1.7V ถึง -1.75V
• แรงดันลอจิกสูงสำหรับ ECL อยู่ที่ประมาณ -0.8V
• นี่คือตระกูลตรรกะที่เร็วที่สุดในบรรดาตระกูลตรรกะทั้งหมด
• มีค่าความล่าช้าในการแพร่กระจายโดยเฉลี่ยประมาณ 1ns-4ns

ข้อดีของลอจิกแฟมิลี่ ECL

• มีความสามารถในการกระจายสัญญาณได้ดีกว่าตระกูล TTL Logic
• ให้ความเร็วในการทำงานสูงสุด
• ระบบ ECL สร้างเอาต์พุตเสริม (OR-NOR, AND-NAND)
• พารามิเตอร์ไม่เปลี่ยนแปลงมากนักตามอุณหภูมิ

ข้อเสียของลอจิกแฟมิลี ECL

• ภูมิคุ้มกันสัญญาณรบกวนแย่ที่สุดเมื่อเทียบกับ TTL และ CMOS
• การใช้พลังงานสูงสุดเมื่อเปรียบเทียบกับ TTL และ CMOS
• การออกแบบ VLSI เป็นเรื่องยากเนื่องจากวงจร ECL ต้องใช้ตัวต้านทาน ซึ่งทำให้ขนาดระบบเพิ่มขึ้น
• การโหลดแบบความจุช่วยลดความสามารถในการกระจายพัดลม

ตระกูลลอจิก MOSFET เสริม (CMOS)

ตระกูล CMOS ใช้ MOSFET ในวงจรรวม ทั้ง NMOS และ PMOS ล้วนเสริมซึ่งกันและกัน และใช้งานแบบสมมาตรในวงจรแต่ละวงจร จึงเป็นที่มาของชื่อ "complementary"

เนื่องจากมีทั้ง PMOS และ NMOS อยู่ แรงดันไฟฟ้าขาเข้าจะเปิดทรานซิสเตอร์ทุกชนิด ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง ดังนั้น ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง จึงไม่มีการเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างแหล่งจ่ายไฟและกราวด์

คุณสมบัติหลักสองประการของอุปกรณ์ CMOS คือ การป้องกันสัญญาณรบกวนสูงและการใช้พลังงานไฟฟ้าสถิตต่ำ CMOS มีเฉพาะ MOSFET แบบเพิ่มประสิทธิภาพเท่านั้น

สำหรับทรานซิสเตอร์ NMOS หากอินพุตเป็น 1 MOS จะเปิด มิฉะนั้นจะปิด ในทางกลับกัน สำหรับทรานซิสเตอร์ PMOS หากอินพุตเป็น 0 MOSFET จะเปิด มิฉะนั้นทรานซิสเตอร์จะปิด ดังนั้น หากอินพุตใดอินพุตหนึ่งเป็น 1 แรงดันเอาต์พุตจะเท่ากับ VDD

FET ถูกจัดเรียงในลักษณะที่ว่าหากทรานซิสเตอร์ NMOS หรือ PMOS ตัวใดตัวหนึ่งต่ออนุกรม ทรานซิสเตอร์อีกตัวหนึ่งก็จะต่อขนานไปด้วย ดังนั้น MOS จะเปิดได้เพียงชนิดเดียวในแต่ละครั้ง

เราใช้ชิป CMOS ในแอปพลิเคชัน RF การสื่อสารผ่านดาวเทียม บลูทูธ และเครือข่ายเซลลูลาร์ เรายังเห็นการใช้งานชิปเหล่านี้ในแอปพลิเคชันเรดาร์และเทคโนโลยี Wi-Fi อีกด้วย อันที่จริงแล้ว CMOS ถือเป็นกระดูกสันหลังของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ มีการใช้งานที่ไม่มีที่สิ้นสุด

ลักษณะเฉพาะของตระกูลลอจิก CMOS

• CMOS รองรับพัดลมขนาดใหญ่พิเศษมากกว่า 50 ทรานซิสเตอร์
• มีระบบตัดเสียงรบกวนที่ยอดเยี่ยมสำหรับบ้านทุกประเภท
• แรงดันลอจิกต่ำสำหรับ CMOS คือประมาณ
• แรงดันลอจิกสูงสำหรับ ECL อยู่ในช่วง 4.5V ถึง 5V
• ความล่าช้าในการแพร่กระจายจะแย่ที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับตระกูล TTL และ ECL ที่ประมาณ 200 นาโนวินาที

ข้อดีของตระกูลลอจิก CMOS

• มีการกระจายตัวสูงสุดเมื่อเปรียบเทียบกับ TTL และ ECL
• ทำงานได้ดีในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง
• ภูมิคุ้มกันเสียงรบกวนดีกว่า TTL และ ECL

ข้อเสียของตระกูลลอจิก CMOS

• ความล่าช้าในการแพร่กระจายโดยเฉลี่ยต่ำที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับ TTL และ ECL

ไอซีลอจิก TTL ยอดนิยม

• 4,000 ครอบครัว
•  ครอบครัว 74C
•  ครอบครัว 74HC
• ครอบครัว 74HCT 
• ครอบครัว 74AC 
• ครอบครัว 74ACT 
• ครอบครัว 74AHC 

ตระกูลลอจิก BiCMOS (Bipolar CMOS)

BiCMOS หรือไบโพลาร์ CMOS ผสานรวมคุณสมบัติที่ดีที่สุดของสองเทคโนโลยีที่แยกจากกันในวงจรรวม ได้แก่ ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์จังก์ชันและตระกูลลอจิก CMOS เราเห็น BiCMOS ถูกนำมาใช้ในไมโครโปรเซสเซอร์ Pentium และ Pentium Pro

การผสมผสานจุดแข็งของ BJT และ CMOS ทำให้ BiCMOS เป็นเทคโนโลยีที่มีเอกลักษณ์และจำเป็นสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ความเร็วสูงและอิมพีแดนซ์เอาต์พุตต่ำของ BJT ประกอบกับความต้านทานอินพุตสูงของ CMOS คือคุณสมบัติหลักของ BiCMOS

เนื่องจากการผสมผสานการออกแบบสองแบบที่แตกต่างกัน การผลิตชิป BiCMOS จึงดำเนินไปด้วยความแม่นยำสูง โดยทั่วไปกระบวนการออกแบบชิปจะเริ่มต้นด้วยการสร้างแพลตฟอร์มกระบวนการ CMOS และดำเนินต่อไปด้วยขั้นตอนกระบวนการแบบไบโพลาร์

นอกจากนี้ การผลิต CMOS และ BJT ยังต้องอาศัยการเติมสารเจือปนในปริมาณที่ควบคุมได้ ซึ่งเพิ่มความซับซ้อนในการผลิตชิปเหล่านี้ ทั้งหมดนี้ทำให้เทคโนโลยี BiCMOS มีราคาแพงมากเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีอื่นๆ นอกจากนี้ การผลิต BiCMOS ที่ซับซ้อนยังมีความเสี่ยงที่จะเกิดกระแสรั่วไหลเพิ่มขึ้นอีกด้วย

การกำหนดค่าวงจรพื้นฐานจะเหมือนกันกับเกต NAND CMOS 2 อินพุต แต่มี MOSFET เพิ่มเติมในวงจร

Qp และ Qo เป็นไดรเวอร์เอาต์พุตที่มีค่าอิมพีแดนซ์ต่ำ

อินพุตวงจร VA ถูกกำหนดไว้ที่ PA และ NA1 และอินพุต VB ถูกกำหนดไว้ที่ PB และ NB1 FET NB3, NA3 และ N2 จะดึงประจุฐานออกจาก BJT ในระหว่างการสลับ

ลักษณะเฉพาะของตระกูลลอจิก BICMOS

• BiCMOS มีการใช้พลังงานต่ำกว่า BJT
• ให้ความเร็วที่ดีขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยี CMOS
• วงจร BiCMOS ให้ความสามารถในการนำกระแสสูงและโหลดกระแส

ข้อดีของตระกูลลอจิก BiCMOS

• วงจรนี้เหมาะที่สุดที่จะใช้เมื่อจำเป็นต้องจ่ายและใช้กระแสไฟฟ้าจำนวนมาก
• มีระยะเวลาการทำงานที่ลดลงเมื่อเทียบกับวงจร CMOS
• ความสามารถที่แข็งแกร่งในการรับมือกับการเปลี่ยนแปลงและอุณหภูมิ
• การสูญเสียพลังงานต่ำกว่า BJT

ข้อเสียของตระกูลตรรกะ BiCMOS

• ความซับซ้อนของกระบวนการที่สูงขึ้น
• ต้นทุนการผลิตสูงมาก
• เพิ่มเวลาในการประดิษฐ์

ความแตกต่างระหว่าง TTL, ECL และ CMOS

คำถามที่พบบ่อย (FAQ) เกี่ยวกับตระกูลตรรกะในวงจรดิจิทัล

Logic Family ในวงจรดิจิทัลคืออะไร?

ตระกูลตรรกะคือกลุ่มของวงจรรวมดิจิทัล (IC) ที่มีคุณสมบัติร่วมกัน เช่น ระดับแรงดันไฟฟ้า ความต้องการพลังงาน และประเภทของเกตตรรกะที่ใช้ ตัวอย่างของตระกูลตรรกะ ได้แก่ TTL (ทรานซิสเตอร์-ทรานซิสเตอร์ลอจิก) และ CMOS (คอมพลีเมนทารี เมทัล-ออกไซด์-เซมิคอนดักเตอร์)

ตระกูลตรรกะที่แตกต่างกันมีความแตกต่างกันอย่างไร?

ตระกูลลอจิกแตกต่างกันหลักๆ ในระดับแรงดันไฟฟ้าและความต้องการพลังงาน:

• TTL (Transistor-Transistor Logic) ทำงานที่ 5V และใช้ทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์
• CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) ใช้ระดับแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่า (เช่น 3.3V หรือ 5V) และประหยัดพลังงานมากกว่า TTL เนื่องจากใช้พลังงานเฉพาะเมื่อสลับสถานะเท่านั้น

ความแตกต่างอื่นๆ ได้แก่ ความเร็ว การใช้พลังงาน และความทนทานต่อสัญญาณรบกวน ซึ่งส่งผลต่อความเหมาะสมสำหรับการใช้งานเฉพาะ เช่น การประมวลผลความเร็วสูงหรืออุปกรณ์พลังงานต่ำ

Logic Family หมายความว่าอย่างไรในการออกแบบ VLSI (Very Large Scale Integration)

ในระบบ VLSI ตระกูลตรรกะหมายถึงชุดกฎการออกแบบและข้อกำหนดที่ควบคุมวิธีการเชื่อมต่อเกตตรรกะเข้าด้วยกันในวงจรที่ซับซ้อน เช่น โปรเซสเซอร์หรือระบบหน่วยความจำ ตระกูลตรรกะนี้กำหนดวิธีการส่งสัญญาณ วิธีการรวมส่วนประกอบ และปริมาณพลังงานที่ระบบใช้ ตัวอย่างเช่น โปรเซสเซอร์อาจใช้ตรรกะ CMOS เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ในขณะที่หน่วยความจำความเร็วสูงอาจใช้ ECL (Emitter Coupled Logic) เพื่อการทำงานที่รวดเร็วยิ่งขึ้น

เหตุใดการเลือก Logic Family จึงมีความสำคัญในระบบ VLSI

การเลือกตระกูลลอจิกมีผลต่อปัจจัยสำคัญหลายประการในการออกแบบ VLSI:

• ความเร็ว: ลอจิกบางตระกูล เช่น ECL (Emitter Coupled Logic) มีความเร็วมากกว่าแต่กินพลังงานมากกว่า ในขณะที่ลอจิกบางตระกูล เช่น CMOS มีความเร็วช้ากว่าแต่กินพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า
• ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: การเลือกตระกูลลอจิกจะส่งผลต่อการใช้พลังงานทั้งหมด โดยเฉพาะในอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานแบตเตอรี่ เช่น สมาร์ทโฟน
• ภูมิคุ้มกันสัญญาณรบกวน: ตระกูลลอจิกบางตระกูลสามารถจัดการกับสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าได้ดีกว่าตระกูลอื่น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในระบบที่ซับซ้อน เช่น โปรเซสเซอร์หรืออุปกรณ์สื่อสาร
• ความสามารถในการปรับขนาด: ตัวเลือกนี้อาจส่งผลต่อความง่ายในการขยายระบบเมื่อมีการเพิ่มส่วนประกอบเพิ่มเติม

ฉันสามารถใช้ Logic Family ใด ๆ กับแอปพลิเคชันใด ๆ ได้หรือไม่

ไม่ การเลือกตระกูลตรรกะขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของแอปพลิเคชันเฉพาะของคุณ ตัวอย่างเช่น:

• อาจเลือกใช้ตรรกะ TTL เนื่องจากมีความทนทานและความเร็ว แต่จะใช้พลังงานมากกว่าประเภทอื่น
• ลอจิก CMOS เหมาะอย่างยิ่งสำหรับแอพพลิเคชั่นพลังงานต่ำ ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับอุปกรณ์พกพาและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา
• สามารถเลือก ECL ได้สำหรับแอปพลิเคชั่นที่ต้องการการทำงานความเร็วสูง เช่น การประมวลผลข้อมูลความถี่สูง ซึ่งอาจต้องแลกมาด้วยการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้น

ฉันจะรู้ได้อย่างไรว่าควรเลือก Logic Family ใดสำหรับโครงการของฉัน?

การจัดกลุ่มเชิงตรรกะที่ดีที่สุดสำหรับโครงการของคุณขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้:

• ข้อกำหนดด้านความเร็ว: หากคุณต้องการประสิทธิภาพความเร็วสูง ECL หรือ TTL อาจเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด
• การใช้พลังงาน: สำหรับโครงการพลังงานต่ำ (เช่น อุปกรณ์พกพา) CMOS มักเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด
• ความซับซ้อนและความสามารถในการปรับขนาด: พิจารณาว่าระบบของคุณจะปรับขนาดได้อย่างไรและจะมีส่วนประกอบจำนวนเท่าใด
• ต้นทุน: ตระกูลตรรกะบางตระกูลมีประสิทธิภาพด้านต้นทุนมากกว่าสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ (เช่น CMOS)