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