Mikro Week 13

8/16/2019 Mikro Week 13

1/29

Mikroelektronika2014/2015 M. Ilyas Hadikusuma, M.Eng

ELC 31318

MIKROELEKTRONIKA

MINGGU 13

CMOS LOGIC GATE CIRCUIT

8/16/2019 Mikro Week 13

2/29



Objek Pembelajaran :

Combinational Logic Function

8/16/2019 Mikro Week 13

3/29



CMOS Logic Inverter

Merupakan blok paling seer!ana ari rangkaian igital"

#eriri ari NMO$ %pull o&n transistor' (ang membentukP)N %pull o&n net&ork' an PMO$ %pull up transistor'(ang membentuk PUN %pull up net&ork' an salingberkomplemen

Paa asarn(a* CMO$ gate lengkap teriri ari P)N (angmeng!asilkan output + %GN)' an PUN (angmeng!asilkan output 1 %,))'

8/16/2019 Mikro Week 13

4/29


8/16/2019 Mikro Week 13

5/29


8/16/2019 Mikro Week 13

6/29



Prinsip asar NMO$ an PMO$ apat

ianalogikan engan saklar

NMO$ PMO$

-, -,

+ 1

8/16/2019 Mikro Week 13

7/29



8/16/2019 Mikro Week 13

8/29



.uatla! Gerbang N/N) ua input engan

kombinasi MO$ 0

.uatla! Gerbang NO 2 input engankombinasi MO$ 0

8/16/2019 Mikro Week 13

9/29



N/N) 2 input NO 2 input

8/16/2019 Mikro Week 13

10/29



Inerter $&itc!ing Point

#itik C merupakan titik

s&itc!ing imana tegangan

input sama engantegangan output"

)aera! titik C merupakan

aera! saturasi imana

arus I untuk keua MO$

aala! seimbang4sama

8/16/2019 Mikro Week 13

11/29



Combinational Gate

Paa asarn(a* CMO$ gate lengkap teriri ari P)N (angmeng!asilkan output + %GN)' an PUN (ang meng!asilkan output 1%,))'

5ombinasi CMO$ Gate apat ibentuk ari ua atau lebi! MO$transistor"

$usunan seri ua atau lebi! MO$ #ransistor akan alam konisi 6IG6 jika semua transistor tersebut alam keaaan ON"

$usunan paralel ua atau lebi! MO$ #ransistor akan alam konisi6IG6 jika sala! satu transistor tersebut alam keaaan ON"

8/16/2019 Mikro Week 13

12/29



8/16/2019 Mikro Week 13

13/29



8/16/2019 Mikro Week 13

14/29



Como!n" Gate

)apat ibuat engan kombinasi seri an paralel

stuktur saklar

Conto! :

.uatla! CMO$ gate komplementer ari

persamaan :

)()( DC B AY •+•=

8/16/2019 Mikro Week 13

15/29



8/16/2019 Mikro Week 13

16/29



8/16/2019 Mikro Week 13

17/29



.uatla! CMO$ gate komplementer ari

persamaan :

DC B AY •++= )(

8/16/2019 Mikro Week 13

18/29



Signal Strengt#

, akan meng!asilkan sin(al 1

Groun akan meng!asilkan sin(al +nMO$ apat meng!antarkan sin(al + (angkuat an meng!antarkan sin(al 1 (anglema!

pMO$ apat meng!antarkan sin(al 1 (angkuat an meng!antarkan sin(al + (anglema!

8/16/2019 Mikro Week 13

19/29



MO$ transistor apat igunakan sebagai

saklar an jika ia beriri seniri* isebut juga

pass transistor

$in(al + (ang kuat

$in(al 1 (ang lema!

$in(al + (ang lema!

$in(al 1 (ang kuat

8/16/2019 Mikro Week 13

20/29



/gar apat igunakan tanpa aa cacat paasin(al* maka nMO$ an pMO$ apat

irangkai secara paralel se!ingga !an(a

iapatkan sin(al + an 1 (ang kuat"5on7igurasi ini inamakan pass gate atau

transmission gate

8/16/2019 Mikro Week 13

21/29



Pass Gate memiliki prilaku (ang sama

engan #risates .u77er* (aitu sebua!

rangkaian (ang apat meng!antarkan sin(al

tetapi tiak apat menjaga konisi sin(altetap sama %nonrestoring circuit'

8/16/2019 Mikro Week 13

22/29



/gar apat menjaga sin(al tetap seperti

konisi a&al* maka igunakan #risate

Inerter

8/16/2019 Mikro Week 13

23/29



5apasitansi Gate

$truktur MO$ sama engan plat kapasitor

(ang isusun secara paralel

8/16/2019 Mikro Week 13

24/29



5apasitansi paa MO$ transistorproporsional engan lebarn(a" $emakinlebar kapasitor* semakin tinggi arus"

$emakin panjang kapasitor* semakin rena!arus"

1 unit nMO$ memiliki resistansi an

kapasitansi C1 unit pMO$ memiliki resistansi 2 ankapasitansi C

8/16/2019 Mikro Week 13

25/29



8/16/2019 Mikro Week 13

26/29



$ket sebua! gerbang N/N) 3 input engan

lebar transistor tertentu se!ingga

iapatkan resistansi rise an 7all e7ekti7

(ang setara engan sebua! inerter

8/16/2019 Mikro Week 13

27/29



Pertama (ang !arus ilakukanaala! meli!at bagian (angtersusun seri" )alam !al ini aala!nMO$" 8ika resistansi alamsebua! inerter aala! * maka

untuk tiap nMO$ !arus memiliki 39 1 unit lebar inerter %nMO$'*se!ingga tiap nMO$ memiliki 43"$elanjutn(a* paa keaaan &orstcase; %satu ari ketiga inputbernilai Lo&;'* maka !an(a satu

pMO$ (ang akti7" $e!ingga tiappMO$ !arus memiliki 2 9 1 unitlebar inerter%pMO$' agarresistansin(a

8/16/2019 Mikro Week 13

28/29



$ket sebua! gerbang N/N) 2 input engan

lebar transistor tertentu se!ingga

iapatkan resistansi rise an 7all e7ekti7

(ang setara engan sebua! inerter

8/16/2019 Mikro Week 13

29/29



)aera! operasi transistor :

Documents

Mikro Week 13