CMOS DAN TABEL RINGKASAN
2. Memahami cara kerja rangkaian yang menggunakan prinsip CMOS.
3. Mampu membuat simulasi rangkaian yang menggunakan prinsip CMOS.
- Alat yang digunakan
Dalam Elektronika, ground yang dimaksud adalah ground semu (boleh juga nanti dihubungkan dengan ground sesungguh nya untuk pengamanan terhadap setrum).
Yang dimaksud titik "ground semu" adalah titik tersebut dihubungkan dengan body alat elektronik yang terbuat dari logam sehingga semua komponen di dalamnya tertutupi oleh ground semu itu.
Dengan cara ini jika ada (dan pasti ada) gelombang elektromagnetik dari udara sekitarnya tidak masuk ke alat elektronik kita.
Ground pada elektronik berfungsi sebagai:
1.Sebagai proteksi peralatan elektronik atau instrumentasi sehingga dapat mencegah kerusakan akibat adanya bocor tegangan.
2.Grounding di dunia eletronika berfungsi untuk menetralisir cacat (noise) yang disebabkan baik oleh daya yang kurang baik, ataupun kualitas komponen yang tidak standar.
Simbol Grounding Listrik
Sama seperti kebanyakan istilah dalam dunia kelistrikan sering terdapat simbol yang berbeda beda di tiap negara begitupun juga dengan simbol grounding listrik yang terdapat beberapa yang umum digunakan. Pada peralatan kelistrikan tentunya kita tidak jarang melihat ikon simbol dibawah ini bukan.
Kesemuanya adalah sama yaitu sebagai simbol grounding listrik. Fungsi dari simbol ini tentu saja banyak sekali misalnya saat proses gambar teknik instalasi listrik, proses pembangunan gedung, troubleshooting pada saat terjadi kegagalan ataupun maintenance instalasi listrik.
b)VCC
Spesifikasi:5V
VCC menunjukkan pin yang harus disambung ke tegangan positip (biasanya 5V atau 3.3V)
Pada awalnya VCC muncul ketika berbicara tentang rangkaian yang melibatkan transistor, khsusunya Bipolar Junction Transistor. Komponen-komponen elektronik aktif hampir selalu memiliki transistor di dalamnya. Sebuah IC (Integrated Circuit) bisa terdiri dari jutaan atau bahkan milyaran transistor di dalamnya.
Sebuah transistor memiliki 3 kaki yaitu Collector, Base dan Emiter. VCC menyatakan tegangan (Voltage) pada kaki Collector. Jadi istilah VCC pada awalnya merujuk kepada tegangan di Collector ini. Sedangkan tegangan pada Emiter disebut VEE. Dan di kaki Base adalah ground.
Istilah VCC dan VEE ini terus terbawa sampai sekarang bahkan kepada komponen yang tidak mengandung transistor sekalipun. VCC menyatakan power supply positif sedangkan VEE menyatakan power supply negatif. Sedangkan ground adalah netral (0 V). Kebanyakan kasus kita hanya menemukan VCC dan Ground.
Berapakah nilai VCC? tergantung spesifikasinya bisa +3.3V, +5V, +9V atau +12V dan VEE bisa -3.3V, -5V, -9V atau -12V.
Oleh karena itu SANGAT PENTING untuk membaca spesifikasi VCC ini, jika salah bisa berisiko rusaknya komponen arduino kita.
Sebetulnya selain VCC dan VEE ada juga VDD dan VSS. Kalau VCC dan VEE ditemui pada transitor jenis bipolar (BJT), VDD dan VSS ada di transistor jenis FET (Field Effect Transistor). VDD (Drain) sama seperti VCC menyatakan power positif sedangkan VSS (Source) menyatakan power negatif.
c)Battery(Power Supply)
Spesifikasi:12V
Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya
Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).
Baterai Primer (Baterai Sekali Pakai/Single Use)
Baterai Primer atau Baterai sekali pakai ini merupakan baterai yang paling sering ditemukan di pasaran, hampir semua toko dan supermarket menjualnya. Hal ini dikarenakan penggunaannya yang luas dengan harga yang lebih terjangkau. Baterai jenis ini pada umumnya memberikan tegangan 1,5 Volt dan terdiri dari berbagai jenis ukuran seperti AAA (sangat kecil), AA (kecil) dan C (medium) dan D (besar). Disamping itu, terdapat juga Baterai Primer (sekali pakai) yang berbentuk kotak dengan tegangan 6 Volt ataupun 9 Volt.
Baterai Sekunder (Baterai Isi Ulang/Rechargeable)
Baterai Sekunder adalah jenis baterai yang dapat di isi ulang atau Rechargeable Battery. Pada prinsipnya, cara Baterai Sekunder menghasilkan arus listrik adalah sama dengan Baterai Primer. Hanya saja, Reaksi Kimia pada Baterai Sekunder ini dapat berbalik (Reversible). Pada saat Baterai digunakan dengan menghubungkan beban pada terminal Baterai (discharge), Elektron akan mengalir dari Negatif ke Positif. Sedangkan pada saat Sumber Energi Luar (Charger) dihubungkan ke Baterai Sekunder, elektron akan mengalir dari Positif ke Negatif sehingga terjadi pengisian muatan pada baterai. Jenis-jenis Baterai yang dapat di isi ulang (rechargeable Battery) yang sering kita temukan antara lain seperti Baterai Ni-cd (Nickel-Cadmium), Ni-MH (Nickel-Metal Hydride) dan Li-Ion (Lithium-Ion).
- Bahan yang digunakan
- Resistance (Ohms) : 220 V
- Power (Watts) : 0,25 W, ¼ W
- Tolerance : ± 5%
- Packaging : Bulk
- Composition : Carbon Film
- Temperature Coefficient : 350ppm/°C
- Lead Free Status : Lead Free
- RoHS Status : RoHs Complient
Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus
yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai teminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya.
(V = I.R)
Satuan nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm. Nilai Resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor. Hambatan resistor sering disebut juga dengan resistansi atau resistance.
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
Berikut adalah macam-macam resistor dan simbolnya
Spesifikasi :
- Bi-Polar NPN Transistor
- DC Current Gain (hFE) is 800 maximum
- Continuous Collector current (IC) is 500mA
- Emitter Base Voltage (VBE) is 5V
- Base Current(IB) is 5mA maximum
- Available in To-92 Package
Konfigurasi Pin :
Pin 1 : Collector
Pin 2 : Base
Pin 3 : Emitter
Transistor Bipolar atau nama lainnya adalah transistor dwikutub adalah jenis transistor paling umum di gunakan dalam dunia elektronik. Di dalam transistor ini terdapat 3 lapisan material semikonduktor yang terdiri dari dua lapisan inti, yaitu lapisan P-N-P dan lapisan N-P-N.Transistor tipe NPN adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Kolektor ke emitor.
Transistor bipolar juga memiliki 3 kaki yang masing masing di beri nama Basis (B), Kolektor (K) dan Emiter (E). Perbedaan antara fungsi dan jenis-jenis transisor ini terlihat pada polaritas pemberian tegangan bias dan arah arus listrik yang berlawanan.
Cara kerja transistor bipolar dapat di lihat dari dua dioda yang terminal positif dan negatif selalu berdempet, itu sebabnya pada saat ini terdapat 3 kaki terminal. Perubahan arus listrik dari jumlah kecil dapat menimbulkan efek perubahan arus listrik dalam jumlah besar khususnya pada terminal kolektor. Prinsip kerja ini lah yang mendasari penggunaan transistor sebagai penguat elektronik.
Prinsip kerja transistor PNP adalah arus mengalir dari emitor menuju kolektor. Dibandingkan NPN, pada PNP terjadi hal sebaliknya ketika arus mengalir pada kaki basis, maka transistor tidak bekerja. Arus akan mengalir apabila kaki basis diberi sambungan ke ground (-) hal ini akan menginduksi arus pada kaki emitor ke kolektor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari emitor ke kolektor.
Prinsip kerja transistor NPN adalah arus mengalir dari kolektor menuju emitor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari kolektor ke emitor. Untuk mengalirkan arus tersebut dibutuhkan sambungan ke sumber positif (+) pada kaki basis. Ketika basis diberi tegangan, hingga dititik saturasi, maka akan menginduksi arus dari kaki kolektor ke emitor.
- Bi-Polar NPN Transistor
- DC Current Gain (hFE) is 800 maximum
- Continuous Collector current (IC) is 500mA
- Emitter Base Voltage (VBE) is 5V
- Base Current(IB) is 5mA maximum
- Available in To-92 Package
Konfigurasi Pin :
Pin 1 : Collector
Pin 2 : Base
Pin 3 : Emitter
Transistor Bipolar atau nama lainnya adalah transistor dwikutub adalah jenis transistor paling umum di gunakan dalam dunia elektronik. Di dalam transistor ini terdapat 3 lapisan material semikonduktor yang terdiri dari dua lapisan inti, yaitu lapisan P-N-P dan lapisan N-P-N.Transistor tipe NPN adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Kolektor ke emitor.
Transistor bipolar juga memiliki 3 kaki yang masing masing di beri nama Basis (B), Kolektor (K) dan Emiter (E). Perbedaan antara fungsi dan jenis-jenis transisor ini terlihat pada polaritas pemberian tegangan bias dan arah arus listrik yang berlawanan.
Cara kerja transistor bipolar dapat di lihat dari dua dioda yang terminal positif dan negatif selalu berdempet, itu sebabnya pada saat ini terdapat 3 kaki terminal. Perubahan arus listrik dari jumlah kecil dapat menimbulkan efek perubahan arus listrik dalam jumlah besar khususnya pada terminal kolektor. Prinsip kerja ini lah yang mendasari penggunaan transistor sebagai penguat elektronik.
Prinsip kerja transistor PNP adalah arus mengalir dari emitor menuju kolektor. Dibandingkan NPN, pada PNP terjadi hal sebaliknya ketika arus mengalir pada kaki basis, maka transistor tidak bekerja. Arus akan mengalir apabila kaki basis diberi sambungan ke ground (-) hal ini akan menginduksi arus pada kaki emitor ke kolektor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari emitor ke kolektor.
Prinsip kerja transistor NPN adalah arus mengalir dari kolektor menuju emitor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari kolektor ke emitor. Untuk mengalirkan arus tersebut dibutuhkan sambungan ke sumber positif (+) pada kaki basis. Ketika basis diberi tegangan, hingga dititik saturasi, maka akan menginduksi arus dari kaki kolektor ke emitor.
5.11 CMOS
Sirkuit logika yang sangat efektif dapat dibuat dengan membangun a p- saluran dan n- saluran MOSFET pada substrat yang sama seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.43. Perhatikan induksi p- saluran di sebelah kiri dan diinduksi n- saluran di sebelah kanan untuk p- dan n- perangkat saluran, masing-masing. Konfigurasi tersebut disebut sebagai a MOSFET pelengkap pengaturan (CMOS) yang memiliki aplikasi ekstensif dalam desain logika komputer. Impedansi masukan yang relatif tinggi, kecepatan peralihan yang cepat, dan tingkat daya operasi yang lebih rendah dari konfigurasi CMOS telah menghasilkan disiplin baru yang disebut sebagai Desain logika CMOS.
Gambar 5.43 CMOS dengan koneksi yang ditunjukkan pada Gambar 5.44.
Salah satu penggunaan susunan komplementer yang sangat efektif adalah sebagai inverter, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.44. Seperti yang diperkenalkan untuk beralih transitor, inverter adalah elemen logika yang "membalikkan" sinyal yang diterapkan. Artinya, jika tingkat logika operasi adalah 0 V (0-state) dan 5 V (1-state), tingkat input 0 V akan menghasilkan tingkat output 5 V, dan sebaliknya. Perhatikan pada Gambar 5.44 bahwa kedua gerbang dihubungkan ke signal dan keduanya mengalir ke output VO. Sumber MOSFET channel-p ( Q2) terhubung langsung ke tegangan yang diberikan VSS, sedangkan sumber MOSFET channel-q ( Q1) terhubung ke ground. Untuk tingkat logika yang ditentukan di atas, penerapan 5 V pada input akan menghasilkan sekitar 0 V pada output. Dengan 5 V pada Vi (sehubungan dengan tanah), VGS1 = Vi dan Q 1 akan "aktif", menghasilkan pengembalian resistansi yang relatif rendah antara saluran pembuangan dan sumber seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 5.45. Karena Vi dan VSS berada di 5 V, VGS2 = 0 V, yang kurang dari VT yang diperlukan untuk perangkat, menghasilkan "off". Tingkat resistansi yang dihasilkan antara saluran pembuangan dan sumber cukup tinggi untuk Q2, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.45. Penerapan sederhana dari aturan pembagi tegangan akan mengungkapkan bahwa Vo sangat dekat dengan 0 V atau 0-state, membentuk proses inversi yang diinginkan. Untuk tegangan terapan Vi dari 0V(0-state), VGS 0 V dan Q1 akan mati. dengan VSS 5 V akan menyalakan MOSFET channel-p. Hasilnya adalah Q 2 akan menyajikan level resistansi kecil, Q1 resistensi yang tinggi, dan Vo Vss 5 V (1-state). Karena arus yang mengalir untuk kedua kasus dibatasi oleh transistor "off" ke nilai kebocoran, daya yang dihamburkan oleh perangkat di kedua keadaan sangat rendah.
Gambar 5.44 Inverter CMOS.
Gambar 5.45 Resistensi relatif level untuk V. 5 V (1-negara).
5.12 Tabel Ringkasan
Tabel 5.2
dikembangkan untuk menampilkan perbedaan dari satu perangkat ke perangkat berikutnya. Pemahaman yang jelas
tentang semua kurva dan parameter tabel akan memberikan latar belakang yang cukup untuk
analisis DC dan AC. Setiap kurva harus dapat dikenali dan turunannya harus
bisa dipahami, dan kemudian
menetapkan dasar untuk perbandingan tingkat penting parameter Rii dan Ci untuk setiap perangkat.
Gambar 5.44
Gambar 5.45
Inverter adalah elemen logika yang "membalikkan" sinyal yang diterapkan. Artinya, jika tingkat logika operasi adalah 0 V (0-state) dan 5 V (1-state), tingkat input 0 V akan menghasilkan tingkat output 5 V, dan sebaliknya.Example,problem,multiple choice[Kembali]
Example
1.
2.
Problem
1.
2.
Multiple Choice
1.IC-MOS mempunyai rentang tegangan (volt) yang lebih besar hingga ?a. 5 Volt
b. 1 Volt
c. 3.5 Volt
d. 15 Volt
e. 9 Volt
Jawab:d. 15 Volt
Jawab:d. 15 Volt
terdiri dari ?
a. 4 buah gerbang AND yang mempunyai 2 input
b. 4 buah gerbang AND yang mempunyai 4 input
c. 4 buah gerbang NAND yang mempunyai 2 input
d. 2 buah gerbang AND yang mempunyai 2 input
e. 2 buah gerbang AND yang mempunyai 4 input
Jawab:a. 4 buah gerbang AND yang mempunyai 2 input
File Rangkaian Gambar 5.44 DISINI
Tidak ada komentar:
Posting Komentar