Логические семейства — это технологии изготовления вентилей с общими электрическими параметрами. Два главных — ТТЛ и КМОП.
ТТЛ (TTL, транзисторно-транзисторная логика) построена на биполярных транзисторах. Классическая ТТЛ питается от 5 В, работает быстро, но заметно потребляет ток даже в покое и сильнее нагружает источник.
КМОП (CMOS, комплементарные МОП-транзисторы) использует пары n- и p-канальных транзисторов. Главное достоинство — ничтожное потребление в статике: ток течёт практически только в моменты переключения. КМОП работает в широком диапазоне напряжений (от ~1,8 до 15 В), имеет высокий входной импеданс и большой запас помехоустойчивости. Именно поэтому почти вся современная цифровая техника — КМОП.
Ключевые параметры для сравнения семейств: уровни логических 0/1, запас помехоустойчивости, быстродействие (задержка распространения), потребляемая мощность и нагрузочная способность (fan-out — сколько входов может питать один выход). На диаграмме сопоставлены относительные характеристики ТТЛ и КМОП.