Post on 13-Jul-2015
STRUKTUR CMOS
Eri Prasetyo Wibowohttp://pusatstudi.gunadarma.ac.id/pscitra
Structur Komplemen MOSCMOS = NMOS + PMOS structur CMOS adalah campuran transistors NMOS et PMOS digunakan untuk sebuah operasi logika menjadisederhana
Mengapa komplemen ?Sederhana, karena setiap jaringan transistors bisa seting ke logika 0, maupun logika 1
Structure Komplemen MOSCMOS = NMOS + PMOSstructur CMOS adalah campuran transistors NMOS et PMOS digunakan untuk sebuah operasi logika menjadi sederhana
Mengapa komplement ?jaringan P melakukan setting ke ouputnya adalah Vdd Jaringan N melakukan setting ke outputnya adalah Vss
1 nilai 0 nilai
Structur Complemen MOSCMOS = NMOS + PMOSStruktur CMOS memungkinkan untuk membangun elemen dasar logika inverter
+Vdd s Entre d Sortie d s
1 - Source dari PMOS adalah sebuah Vdd 2 - Source dari NMOS adalah sebuah ground 3 - gate terhubung sebagai input 4 - Drains terhubung ke output
Structures Complementary MOSCMOS = NMOS + PMOSStruktur CMOS memungkinkan untuk membangun elemen dasar logika inverter
+Vdd s Entre d Sortie d s
Bagimana Rangkaian bekerja ?Sebuah inverter CMOS dapat dilihat sebagai sebuah saklar ganda secara seri
+Vdd s input d output d s
I QU
ZZ
input = 0 PMOS : driven / Blok NMOS : driven / Blok output = 1
input = 1 PMOS : Driven / Blok NMOS : Driven / Blok Output = 0
Dari Sudut Pandang ElektrikUntuk transistor NMOS :Vd 5V g d s-V
3 daerah kerjaDaerah cut-off :Vgs < Vtn
Cut-off Vgs = Vtn
Daerah Saturasi :Vds > Vgs - Vtn
Vd s
satura si
=
Vg s
linier5 V Vg
tn
Daerah linier :Vds < Vgs - Vtn
Vtn
Dari sudut pandang elektrikUntuk transistor PMOS : 3 daerah kerja Vd 5Vtp
Daerah cut-off :Vgs > Vtp
Vg s
linier
Cut-off Vgs = Vtp
-V
+Vdd s d
Daerah saaturasi :Vds < Vgs - Vtp
Vtp
Vd s
=
g
saturasi
Daerah linier :Vds > Vgs - Vtp Vg
5 V + Vtp
Dari sudut pandang elektrikUntuk inverter CMOS :
5 daerah kerjaVout 5V
NMOS
C
D
N linier Vtn P sat
P Vgs = bloqu cut-off Vt Vin
PMOS
AN cut-off
N sat P linier
E
B
P
sa t
N
sa t
5 V + Vtp
Dari sudut pandang elektrikUntuk inverter CMOS :Vout 5V
5 daerah kerjadaerah A : switch ideal Berjalan di
A
Vgs = Vt
B
E
Salah satu dari 2 transistors driven (PMOS)IN OUT
bloqu
C DVtn
VVin
=0OH
V
=1
5 V + Vtp
V didefinisikan sebagai nilai tertinggi diperoleh pada
Dari sudut pandang elektrikUntuk inverter CMOS : 5 daerah kerja Vout 5V
A
Vgs = Vt
B
E
daerah E : Bekerja di switch ideal ( NMOS) Salah satu dari 2 transistor drivenIN OUT
bloqu
C DVtn
VOL
=1
V
=0
5 V + Vtp
Vin V
didefinisikan sebagai nilai terendah didapat pada output
Dari sudut pandang elektrikUntuk inverter CMOS :Vout 5V
5 daerah kerjadaerah B : dua transistor driven Ini sebuah caractristik padaIL
A
DVtn
bloqu
C
Vgs = Vt
B
E
titik absis
V terhubung ke sebuah kemiringan ngative -1Vin
5 V + Vtp
VIL didefinisikan sebagai input terbesar dinyatakan dengan logika 0
Dari sudut pandang elektrikUntuk inverter CMOS :Vout 5V
5 daerah kerjadaerah C : dua transistor driven Ini sebuahth
A
Vgs = Vt
B
E
titik
bloqu
C DVtn
caractristik V sebagai batas ambang inverter Ini adalah titik mempuyai hubungan :VinOUT IN th
yang
5 V + Vtp
RingkasanUntuk inverter CMOS : daerah A B C D E input < Vtn VIL Vth VIH > (Vdd + Vtp)
5 daerah kerjaoutput VOH VOH Vth VOL VOL NMOS Cut-off saturasi saturasi linier penahan PMOS linier linier saturasi saturasi Cut-off
Noise marginNoise Margin mewakili variasi tegangan maksimum yang diperbolehkan pada input / output dari suatu rangkaian
Noise marginNoise Margin mewakili variasi tegangan maksimum yang diperbolehkan pada input / output dari suatu rangkaian
Perhitungan VIL, VIH et VthVIL didefinisikan sebagai masukan terbesar dengan logika 0
Avec
perhitungan VIL, VIH et VthVIH didefinisikan sebagai masukan terkecil dengan logika 1
Avec
perhitungan VIL, VIH et VthVth didefinisikan sebagai ambang batas inverter yang tegangan outputsama dengan tegangan input
Avec
perhitungan VIL, VIH et VthUntuk mendapatkan inverter yang simetrik, tegangan Vth harus = VDD On a donc = 1 avec Vtn = - Vtp
= 1
Sebuah teknologi yang sangat efisienStruktur CMOS hampir tidak punya konsumsi ada jalur konduktif antara Vdd dan Vss)Vd 100A Vgs = Vt
statik (tidak
Daya yang dihamburkan hanya berpindah Konsumsi totaltotale statique dd
bloqu
P
=P kapasiti
+ C.V Frquence des .Fcommutations tegangan
Vg
Kelebihan CMOS1 konsumsi energi rendah 2 sedikit noise 3 Beroperasi pada beberapa puluh MHz 4 Logika detentukan oleh nilai tegangan 5 transisi waktu simetris 6 skematik relatif sederhana