Nein, die Schaltungsstrukturen zur Erzeugung von Gattern in TTL und CMOS sind sehr unterschiedlich.

Es ist tatsächlich ein sehr komplexes Thema, da auf dieser Ebene nicht nur Transistoren (BJTs oder FETs) behandelt werden können. als einfache "Schalter". Es wird zu einem Problem beim Entwurf analoger Schaltungen, bei dem viele Aspekte berücksichtigt werden müssen: wie statische und dynamische Ströme fließen, wo Ladungen auf den verschiedenen internen "Knoten" gespeichert werden, Konnektivität zwischen Gates (Fan-In und Fan-Out) usw.

Außerdem haben verschiedene Arten von Transistortechnologien unterschiedliche Möglichkeiten, wie sie angewendet werden können. "True" TTL (74xx, 74Lxx, 74Hxx, 74Sxx) verwendet einen einzelnen Multi-Emitter-Transistor, um eine grundlegende NAND-Struktur mit einer beliebigen Anzahl von Eingängen zu erstellen. Der Rest der Schaltung besteht im Wesentlichen aus Puffern, so dass das Gate das nächste Gate stromabwärts ansteuern kann.

LSTTL ist wirklich eine fortschrittliche Form der DTL (Diodentransistorlogik), in der sich die Grundstruktur befindet ein UND-Gatter; Wiederum dienen die Transistoren hauptsächlich zum Puffern. In CMOS ist die Grundstruktur ein 2-Transistor-Inverter. Um andere Logikfunktionen zu erstellen, werden zusätzliche Transistoren in Reihe / parallel zu den ursprünglichen Pullup- / Pulldown-Transistoren des Wechselrichters hinzugefügt. Im Idealfall wird überhaupt kein statischer Strom gezogen, sondern nur der dynamische Strom zum Laden und Entladen von Gate-Kapazitäten.

PMOS und NMOS wurden in SSI / MSI-Paketen nie als standardisierte Gates angeboten, aber diese Technologien wurden häufig verwendet seit einiger Zeit im kundenspezifischen IC-Design. Die grundlegende Gate-Struktur ist im Grunde ein halbes CMOS-Gate, jedoch mit einem passiven Pullup (einem Transistor, der als Stromquelle verwendet wird) als Last. Alle frühen Mikroprozessorchips wurden mit diesen Technologien gebaut.

Jede auf MOS-Transistoren basierende Technologie weist sehr hohe Eingangsimpedanzen auf, was bedeutet, dass die Ladungsspeicherung zumindest für kurze Zeiträume eine praktikable Methode zum Speichern von Datenwerten ist. Dies kann eine Menge Transistoren einsparen, und deshalb hatten die meisten frühen Mikroprozessoren sowohl minimale als auch maximale Taktfrequenzen. Diese Technik kann nicht mit der BJT-Technologie verwendet werden.

Es gibt Tricks, die Sie mit Bipolartransistoren ausführen können, die mit MOSFETs nicht auf die gleiche Weise funktionieren, und umgekehrt. Beispielsweise verwenden die TTL-Logikgatter Transistoren mit mehreren Emittern in einer Konfiguration mit gemeinsamer Basis als Eingangsstufe. Aber selbst dann verwendete die Logik der 74LS-Serie eine andere Eingangsschaltung (ein Dioden-UND-Gatter) für einen anderen Kompromiss zwischen Geschwindigkeit und Leistung.

Der Trick mit mehreren Emittern wird nicht auf FETs übertragen, aber sie haben ihre eigenen Tricks. FETs im Verarmungsmodus können beispielsweise selbstvorspannend gemacht werden, sodass es nicht verwunderlich ist, dass sie eine andere Topologie verwenden erreichen das gleiche Ziel.

Übrigens läuft die CMOS-Logik in neueren Prozessen mit niedrigeren Spannungen - so niedrig, dass die Transistoren nie ganz ausgeschaltet werden (Subthreshold-Logik) - und ihre Abmessungen sind so klein, dass Elektronen gerade tunneln können durch - also beginnt CMOS jetzt, Strom zu verbrauchen, egal ob es ein- oder ausgeschaltet ist ...