struktur cmos -...

STRUKTUR CMOS

Eri Prasetyo Wibowohttp://pusatstudi.gunadarma.ac.id/pscitra

Structur Komplemen MOS

CMOS = NMOS + PMOS structur CMOS adalah campuran transistors NMOS et PMOS digunakan untuk sebuah operasi logika menjadi sederhana

Mengapa komplemen ?

Sederhana, karena setiap jaringan transistors bisa seting ke logika 0, maupun logika 1

Mengapa komplement ?

jaringan P melakukan setting ke 1 nilai ouputnya adalah Vdd

Jaringan N melakukan setting ke 0 nilai outputnya adalah Vss

Structure Komplemen MOS

CMOS = NMOS + PMOSstructur CMOS adalah campuran transistors NMOS et PMOS digunakan untuk sebuah operasi logika menjadi sederhana

+Vdds

d

s

d

Entrée Sortie2 - Source dari NMOS adalah sebuah ground

1 - Source dari PMOS adalah sebuah Vdd

4 - Drains terhubung ke output

3 - gate terhubung sebagai input

Structur Complemen MOS

CMOS = NMOS + PMOSStruktur CMOS memungkinkan untuk membangun elemen dasar logika inverter

+Vdds

d

s

d

Entrée Sortie

Structures Complementary MOS

CMOS = NMOS + PMOSStruktur CMOS memungkinkan untuk membangun elemen dasar logika inverter

+Vdds

d

s

d

input output

Bagimana Rangkaian bekerja ?

Sebuah inverter CMOS dapat dilihat sebagai sebuah saklar ganda secara seri

input = 0PMOS : driven / BlokNMOS : driven / Blokoutput = 1

input = 1PMOS : Driven / BlokNMOS : Driven / BlokOutput = 0

QUIZZ

Dari Sudut Pandang Elektrik

Untuk transistor NMOS : 3 daerah kerja

saturasi

linier

Vtn Vg

VdVd

s = Vg

s - Vt

n

Vgs

= Vt

nCu

t-of

f

s

dDaerah cut-off :Vgs < Vtn

Daerah Saturasi :Vds > Vgs - Vtn

Daerah linier :Vds < Vgs - Vtn

5 V

5 Vg

Dari sudut pandang elektrik

saturasi

linier

Vtp

Vg

VdVd

s = Vg

s - Vt

p

Vgs

= Vt

pCu

t-of

f

Daerah cut-off :Vgs > Vtp

Daerah saaturasi :Vds < Vgs - Vtp

Daerah linier :Vds > Vgs - Vtp

5 V + Vtp

5 V

s

d

+Vdd

g

Untuk transistor PMOS : 3 daerah kerja


Untuk inverter CMOS : 5 daerah kerja

Vtn

Vout

Vgs

= Vt

bloq

ué

5 V + Vtp

5 V

N c

ut-o

ff

P cu

t-of

f

N sat

P linier

N linier

P satN sa

t P

sat

Vin

NMOS

PMOSA E

B

DC



Vtn

Vout

Vgs

= Vt

bloq

ué

5 V + Vtp

5 V

Vin

A EB

D

C

daerah A : Berjalan di switch ideal

Salah satu dari 2 transistors driven (PMOS)

V

IN

= 0 V

OUT

= 1

V

OH

didefinisikan sebagai nilai tertinggi diperoleh pada

output VOUT yaitu pada V

OH

= 5 V



Vtn

Vout

Vgs

= Vt

bloq

ué

5 V + Vtp

5 V

Vin

A EB

D

C

daerah E : Bekerja di switch ideal ( NMOS)

Salah satu dari 2 transistor driven

V

IN

= 1 V

OUT

= 0

V

OL

didefinisikan sebagai nilai terendah didapat pada output

VOUT yaitu pada V

OL

= 0 V



Vtn

Vout

Vgs

= Vt

bloq

ué

5 V + Vtp

5 V

Vin

A EB

D

C

daerah B : dua transistor driven

Ini sebuah titik caractéristik pada absis

V

IL

terhubung ke sebuah kemiringan négative -1

VIL didefinisikan sebagai input terbesar dinyatakan dengan logika 0



Vtn

Vout

Vgs

= Vt

bloq

ué

5 V + Vtp

5 V

Vin

A EB

D

C

daerah C : dua transistor driven

Ini sebuah titik

caractéristik V

th

sebagai batas ambang inverter

Ini adalah titik yang mempuyai hubungan :

V

OUT

= V

IN

= V

th

Ringkasan


daerah input output NMOS PMOS

A < Vtn VOH Cut-off linier

B VIL ≈ VOH saturasi linier

C Vth Vth saturasi saturasi

D VIH ≈ VOL linier saturasi

E > (Vdd + Vtp) VOL penahan Cut-off

Noise margin

Noise Margin mewakili variasi tegangan maksimum yang diperbolehkan pada input / output dari suatu rangkaian

Perhitungan VIL, VIH et Vth

VIL didefinisikan sebagai masukan terbesar dengan logika 0

Avec

perhitungan VIL, VIH et Vth

VIH didefinisikan sebagai masukan terkecil dengan logika 1

Avec


Vth didefinisikan sebagai ambang batas inverter yang tegangan output sama dengan tegangan input

Avec


Untuk mendapatkan inverter yang simetrik, tegangan Vth harus = ½ VDD

= 1 avec Vtn = - Vtp On a donc

= 1

Sebuah teknologi yang sangat efisien

Struktur CMOS hampir tidak punya konsumsi statik (tidak ada jalur konduktif antara Vdd dan Vss)

Daya yang dihamburkan hanya berpindah

Konsumsi total

P

totale

= P

statique

+ C.V

dd

².Fkapasiti

tegangan

Fréquence descommutations

Vd

Vgs

= Vt

bloq

ué100µA

Vg

Kelebihan CMOS

1 – 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

struktur cmos -...

Documents