STRUKTUR CMOS
Eri Prasetyo Wibowo http://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
Structure Komplemen MOS CMOS = NMOS + PMOS
structur CMOS adalah campuran transistors NMOS et PMOS digunakan untuk sebuah operasi logika menjadi sederhana
Mengapa komplement ? jaringan P melakukan setting ke ouputnya adalah Vdd
1 nilai
Jaringan N melakukan setting ke outputnya adalah Vss
0 nilai
Structur Complemen MOS CMOS = NMOS + PMOS
Struktur CMOS memungkinkan untuk membangun elemen dasar logika inverter
+Vdd
Entrée
s
1 - Source dari PMOS adalah sebuah Vdd
d Sortie
2 - Source dari NMOS adalah sebuah ground
d
3 - gate terhubung sebagai input
s
4 - Drains terhubung ke output
Structures Complementary MOS CMOS = NMOS + PMOS
Struktur CMOS memungkinkan untuk membangun elemen dasar logika inverter
+Vdd s Entrée
d Sortie d s
Bagimana Rangkaian bekerja ? Sebuah inverter CMOS dapat dilihat sebagai sebuah saklar ganda secara seri
+Vdd s input
I QU
ZZ
input = 0 PMOS : driven / Blok NMOS : driven / Blok output = 1
d output d s
input = 1 PMOS : Driven / Blok NMOS : Driven / Blok Output = 0
Dari Sudut Pandang Elektrik Untuk transistor NMOS :
3 daerah kerja
Vd
Daerah cut-off : Vgs < Vtn
d
g
s
Vtn
-V
tn
Daerah Saturasi :
Vg s
Vds > Vgs - Vtn
=
satura si
Vd s
Cut-off Vgs = Vtn
5V
linier
Daerah linier : Vds < Vgs - Vtn 5 V Vg
Dari sudut pandang elektrik Untuk transistor PMOS : 3 daerah kerja Vd
Daerah cut-off :
5V
g
Vtp
saturasi
s d
Cut-off Vgs = Vtp
Vg s
+Vdd
Vd s
=
linier
-V
tp
Vgs > Vtp
5 V + Vtp
Daerah saaturasi : Vds < Vgs - Vtp
Daerah linier : Vds > Vgs - Vtp Vg
Dari sudut pandang elektrik Untuk inverter CMOS :
5 daerah kerja Vout
E
P linier
P
C
sa t
sa t
B
D
N linier Vtn
P sat
Vgs = Vt bloquéP cut-off
NMOS
A
N
PMOS
N sat
N cut-off
5V
5 V + Vtp
Vin
Dari sudut pandang elektrik Untuk inverter CMOS :
5 daerah kerja
Vout
E
B
C D Vtn
5 V + Vtp
Berjalan
di
Salah satu dari 2 transistors driven (PMOS)
Vgs = Vt
A
IN
bloqué
5V
daerah A : switch ideal
V
OUT
=0
V
=1
OH
Vin
V didefinisikan sebagai nilai tertinggi diperoleh pada
Dari sudut pandang elektrik Untuk inverter CMOS : 5 daerah kerja Vout
E
B
Vgs = Vt
A
C D Vtn
bloqué
5V
5 V + Vtp
daerah E : Bekerja di switch ideal ( NMOS) Salah satu dari 2 transistor driven IN
V
OUT
=1
V
=0
OL
Vin V
didefinisikan sebagai nilai terendah didapat pada output
Dari sudut pandang elektrik Untuk inverter CMOS :
5 daerah kerja
Vout
E
B
C D Vtn
Ini sebuah caractéristik pada
Vgs = Vt
A
daerah B : dua transistor driven
IL
5 V + Vtp
titik absis
V terhubung ke sebuah kemiringan négative -1
bloqué
5V
Vin
VIL didefinisikan sebagai input terbesar dinyatakan dengan logika 0
Dari sudut pandang elektrik Untuk inverter CMOS :
5 daerah kerja
Vout
E
B
C D Vtn
Ini
Vgs = Vt
A
daerah C : dua transistor driven
5 V + Vtp
sebuah
th
titik
caractéristik V sebagai batas ambang inverter
bloqué
5V
Ini adalah titik mempuyai hubungan : Vin
OUT
IN
th
yang
Ringkasan Untuk inverter CMOS :
5 daerah kerja
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
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
perhitungan VIL, VIH et Vth Vth didefinisikan sebagai ambang batas inverter yang tegangan output sama dengan tegangan input
Avec
perhitungan VIL, VIH et Vth Untuk mendapatkan inverter yang simetrik, tegangan Vth harus = ½ VDD On a donc
= 1
avec Vtn = - Vtp
= 1
Sebuah teknologi yang sangat efisien Struktur CMOS hampir tidak punya konsumsi ada jalur konduktif antara Vdd dan Vss) Vd
statik (tidak
Daya yang dihamburkan hanya berpindah Vgs = Vt
100µA
Konsumsi total
bloqué
totale
Vg
P
statique
=P kapasiti
dd
+ C.V Fréquence ².F des commutations
tegangan
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
