Post on 17-Feb-2018
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 1/28
N -Channel
D
S
G
D
S
G
P -Channel
S
D
G
S
D
G
MOS dan CMOS
Berbeda dengan TTL, rumpun ini menggunakan transistor jenis
MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)
sebagai piranti aktipnya. MOSFET ini terdiri dari N-Channel dan P-
Channel.
Gambar 1.11. Simbol MOSFET
Karena menggunakan efek medan maka impedansi masukan dari
transistor ini sangat besar. Oleh karena itu transistor ini sangat peka
terhadap muatan listrik statis.
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 2/28
RIN
ROUT
VIN
IIN
MOSFET
Gambar 1.12. Rangkaian ekivalen MOSFET
Untuk sebarang nilai RIN maka besarnya tegangan masukan VIN adalah
VIN = IIN x RIN
Jika RIN = ∞ maka
VIN = IIN x ∞
= ∞
Tegangan masukan yang terlalu besar akan merusak isolasi gate dari
transistor. Oleh karena itu rangkaian masukan dari transistor ini harus
diproteksi.
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 3/28
Proteksi Masukan
D1
D2
R
VDD
_ Z = A
Q1
Q2
A G
Untuk memproteksi masukan
gerbang dari tegangan lebih yang
disebabkan oleh lucutan muatanstatis, digunakan rangkaian
proteksi yang umumnya terdiri
dari tahanan sebagai pembatas
Dioda D1 dan D2 berfungsi sebagai clamping dioda. Jika tegangan
masukan > VDD maka D1 akan menghantar sehingga tegangan G akan
dibatasi sebesar VDD + VF.
Jika tegangan masukan < GND maka D2 akan mengahntar sehingga
tegangan G akan dibatasi sebesar –0,7V.
arus an o a se aga pem atas
tegangan.
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 4/28
Contoh-contoh Rangkaian dengan MOSFET
VDD
Q1
Q2
A
Y
A
Q1 Q2 Q3
VDD
Q4
B C
Y
(a) Gerbang NOT (b) Gerbang NOR
Pada gambar (a) transistor Q2 berfungsi sebagai sumber arus konstan
(pengganti tahanan. Besarnya tegangan Y ditentukan oleh konduktansi
transistor Q1.Pada gambar (b) transistor Q4 yang berfungsi sebagai sumber arus
konstan. Tegangan Y akan tinggi jika Q1, Q2 dan Q3 tidak
menghantar.
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 5/28
Contoh-contoh rangkaian dengan CMOS
D
D
S
S
VDD
A _ Z = A
A
B
____ Z = A + B
VDD
A
B
VDD
__ Z = AB
Q1
Q4
Q3
Q2
Q1
Q2
Q4
Q3
Q1
Q2
(a) NOT (b) NOR (c) NAND
Disini digunakan transistor komplemen. Pada gambar (a) transistor
Q1 adalah jenis PMOS sedangkan transistor Q2 adalah jenis NMOS.
Jika tegangan A rendah maka Q1 menghantar dan Q2 menyumbatsehingga tegangan Z akan tinggi.
Sebaliknya jika tegangan A tinggi maka Q1 menghantar dan Q2
menyumbat sehingga tegangan Z akan rendah.
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 6/28
Spesifikasi Standard
Rating Maksimum Absolut
Supply DC VDD -0,5V sampai +18VDC
Tegangan masukan VIN
-0,5V sampai VDD
+ 0,5VDCArus masukan DC IIN ±10 mADC
Temperatur penyimpanan TS -65 sampai 1500C
Supply DC VDD +3V sampai +15VDCTemperatur kerja TA
Versi Militer -55 sampai +1250C
Versi Komersial -40 sampai +850C
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 7/28
Delay Propagasi dan Delay Transien
tPHL
VIN
tPLH
90%
10%
50%
tTLH
Fungsi Membalik
VOUT
10%
90%
50%
tTHL
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 8/28
Buffered dan NonbufferedCMOS terdiri dari dua jenis, yaitu :
• Buffered
• Nonbuffered
Jenis Buffered dilengkapi dengan penguat pada bagian keluarannya
untuk meningkatkan kemampuannya
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 9/28
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 10/28
Perbandingan CMOS dengan keluarga lain
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 11/28
Pengaruh Beban Kapasitip terhadap Delay Propagasi
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 12/28
Pengaruh Tegangan catu pada delay propagasi
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 13/28
4001 dan 4002
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 14/28
CD4007 Dual Complementary Pair plus Inverter
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 15/28
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 16/28
4013 Dual D Flip-flop
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 17/28
4016 Quad Bilateral SwitchSetiap kemasan mengandung empat buah analog switch. Harus dijaga
agar tegangan masukan selalu berkisar antara VDD dan GND.
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 18/28
4017
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 19/28
4020 14 Stage Binary Counter
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 20/28
4026 Dual JK Flip-flop
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 21/28
4029 Synchronous Up/Down Counter
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 22/28
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 23/28
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 24/28
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 25/28
4510 Presettable Up/Down
Decade Counter
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 26/28
4511 BCD to 7-segment latch/decoder/driver
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 27/28
7/23/2019 Mos Dan Cmos
http://slidepdf.com/reader/full/mos-dan-cmos 28/28
4518 Dual BCD Counter