a. Mengetahui pengertian BiCMOS
b. Mengetahui logika BiCMOS Inverter
2. Alat dan Bahan
1. Mosfet-N
Saluran atau Kanal pada jenis ini terbentuk dari bahan semikonduktor tipe N dengan satu ujungnya adalah Source (S) dan satunya lagi adalah Drain (D). Mayoritas pembawa muatan atau Carriers pada JFET jenis Kanal-N ini adalah Elektron.
Gate atau Gerbang pada JFET jenis Kanal-N ini terdiri dari bahan semikonduktor tipe P. Bagian lain yang terbuat dari Semikonduktor tipe P pada JFET Kanal-N ini adalah bagian yang disebut dengan Subtrate yaitu bagian yang membentuk batas di sisi saluran berlawanan Gerbang (G).
Tegangan pada Terminal Gerbang (G) menghasilkan medan listrik yang mempengaruhi aliran pada pembawa muatan yang melalui saluran tersebut. Semakin Negatifnya VG, semakin sempit pula salurannya yang akhirnya mengakibatkan semakin kecil arus pada outputnya (ID).
2. Mosfet-P
Saluran pada JFET jenis Kanal-P terbuat dari Semikonduktor tipe P. Mayoritas pembawa muatannya adalah Hole. Bagian Gate atau Gerbang (G) dan Subtrate-nya terbuat dari bahan Semikonduktor tipe N.
Di JFET Kanal-P, semakin Positifnya VG, semakin sempit pula salurannya yang akhirnya mengakibatkan semakin kecilnya arus pada Output JFET (ID).
3. Transistor NPN
Transistor NPN, arus akan mengalir dari kolektor ke emitor jika basisnya dihubungkan ke ground (negatif). Arus yang mengalir dari basis harus lebih kecil daripada arus yang mengalir dari kolektor ke emitor, oleh sebab itu maka ada baiknya jika pada pin basis dipasang sebuah resistor.
3. Teori
Keluarga logika BiCMOS
mengintegrasikan perangkat bipolar dan CMOS pada satu chip dengan tujuan untuk
memperoleh keuntungan yang ada secara individual dalam keluarga logika bipolar
dan CMOS. Sementara keluarga logika bipolar seperti TTL dan ECL memiliki
keuntungan dari kecepatan switching yang lebih cepat dan kemampuan drive
keluaran yang lebih besar, logika CMOS mencetak skor lebih dari rekan-rekan
bipolar dalam hal disipasi daya yang lebih rendah, margin kebisingan yang lebih
tinggi, dan kepadatan pengepakan yang lebih besar. Logika BiCMOS mencoba untuk
mendapatkan yang terbaik dari kedua dunia. Dua kategori utama perangkat logika
BiCMOS telah muncul selama bertahun-tahun sejak diperkenalkan pada tahun 1985.
Dalam satu jenis perangkat, sirkuit bipolar kecepatan sedang dikombinasikan
dengan sirkuit CMOS kinerja tinggi. Di sini, sirkuit CMOS terus memberikan
disipasi daya rendah dan kepadatan pengepakan yang lebih besar. Penggunaan
sirkuit bipolar secara selektif memberikan peningkatan kinerja. Dalam kategori
lain, komponen bipolar dioptimalkan untuk menghasilkan sirkuit kinerja tinggi.
Dalam paragraf berikut, kami akan menjelaskan secara singkat inverter BiCMOS
dasar.
Gerbang Logika Inverter
Ketika input RENDAH,
MOSFET N-channel Q2 dan Q3 OFF. P-channel MOSFET Q1 dan N-channel MOSFET Q4
AKTIF. Ini menyebabkan transistor Q5 dan Q6 masing-masing berada dalam keadaan
ON dan OFF. Transistor Q6 MATI karena tidak mendapatkan tegangan emitor-bias
basis-maju yang diperlukan karena konduktor Q4. Melakukan Q5 mendorong output
ke status TINGGI, mengambil sumber arus drive besar ke beban. Tegangan output
negara-tinggi diberikan oleh persamaan
VOH
=VDD−VBE(Q5)
Saat input didorong ke
status TINGGI, Q2 dan Q3 nyalakan. Awalnya, Q4 juga ON dan output dilepaskan
melalui Q3 dan Q4. Ketika Q4 dimatikan karena tegangan sumber gerbang turun di
bawah tegangan ambang yang diperlukan, output terus mengalir sampai tegangan
output sama dengan penurunan tegangan emitor basis-bias maju Q6 di wilayah
aktif. Tegangan output status RENDAH diberikan oleh persamaan
VOL
=VBE(Q6 Aktif) = 0.7V
4. Rangkaian
-BiCMOS Inverter (Gambar 5.55 BiCMOS Inverter)
Prinsip Kerja
Pada saat input berlogika 0, maka pada Q7(p-mosfet) akan ON sehingga arus dari tegangan VCC akan mengalir dari source ke drain lalu ke basis Q5, karna ada arus di basis Q5 maka memicu arus mengalir dari tegangan VCC ke kolektor Q5 dan diteruskan ke emitter Q5 lalu arus ini akan menjadi output, jika ada arus yang mengalir maka ini menandakan bahwa outputnya berlogika 1
Pada saat output berlogika 1, maka pada Q7(p-mosfet) akan OFF sehingga tidak ada arus mengalir ke drain mosfet, dengan begini arus juga tidak mengalir ke basis Q5, karena tidak ada arus mengalir di basis, arus dari tegangan VCC juga tidak bisa mengalir ke emitter Q5, sehingga tidak ada arus yang mengalir di output, yang menandakan bahwa outputnya berlogika 0
BiCMOS NAND (Gambar 5.56 BiCMOS two input NAND)
Prinsip Kerja
Gerbang BICMOS NAND memiliki transistor Pmosfet, transistor Nmosfet, dan transistor NPN. Transistor NPN dan transistor Pmosfet bergabung untuk memberikan drive logis tinggi yang menghindari memiliki transistor Pmosfet relatif lambat yang diikat menjadi satu. Transistor Pmosfet digabungkan dengan transistor NPN untuk menghindari akumulasi kapasitansi yang harus digerakkan oleh transistor Pmosfet karena jumlah input meningkat. Ini menghindari masalah khas memiliki transistor Pmosfet harus mendorong lebih banyak kapasitansi ketika jumlah input meningkat. Sehingga BiCMOS NAND ini memiliki 4 variasi input.
1. Pada saat Input 0 0, dengan rangkaian BiCMOS NAND ini akan menghasilkan output 1
2. Pada saat Input 0 1, dengan rangkaian BiCMOS NAND ini akan menghasilkan output 1
3. Pada saat Input 1 0, dengan rangkaian BiCMOS NAND ini akan menghasilkan output 1
4. Pada saat Input 1 1, dengan rangkaian BiCMOS NAND ini akan menghasilkan output 0
BiCMOS NAND
6. Link Download
Download video BiCMOS Inverter (Download)
Download file rangkaian BiCMOS NAND (Download)
Download Datasheet PMOSFET (Download)
Download Datasheet NMOSFET (Download)
Download Datasheet Transistor NPN (Download)
Tidak ada soal example dan problem pada sub-bab ini.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar