1. Tujuan [kembali]
- Untuk me nyelesaikan tugas Elektronika yg diberi oleh bapak Darwison,M.t
- Untuk lebih memahami materi VMOS dan CMOS
2. Alat dan Bahan [kembali]
- Resistor
Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm.
Spesifikasi dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi. Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu.
- Baterai
- Transistor
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
5.10 VMOS
Salah satu kelemahan dari MOSFET tipikal adalah tingkat penanganan daya yang berkurang (biasanya, kurang dari 1 W) dibandingkan dengan transistor BJT. Kekurangan perangkat dengan begitu banyak karakteristik positif ini dapat diperlunak dengan mengubah mode konstruksi dari salah satu yang bersifat planar seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.23 menjadi satu dengan struktur vertikal seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 5.42. Semua elemen planar MOSFET hadir dalam logam-oksida-silikon FET (VMOS) vertikal — sambungan permukaan logam ke terminal perangkat SiO 2 lapisan antara gerbang dan p- jenis wilayah antara saluran dan sumber pertumbuhan induksi n- saluran (peningkatan mode operasi). Syarat vertikal Hal ini terutama disebabkan oleh fakta bahwa saluran tersebut sekarang dibentuk dalam arah vertikal daripada arah horizontal untuk perangkat planar. Akan tetapi, saluran pada Gambar 5.42 juga memiliki tampilan potongan "V" di dasar semikonduktor, yang sering kali menonjol sebagai karakteristik untuk menghafal nama perangkat. Konstruksi pada Gambar 5.42 agak sederhana di alam, meninggalkan beberapa tingkat transisi doping, tetapi itu memungkinkan penjelasan dari segi-segi yang paling penting dari operasinya.
Penerapan tegangan positif ke saluran pembuangan dan tegangan negatif ke sumber dengan gerbang pada 0 V atau beberapa tingkat "on" positif yang khas seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 5.42 akan menghasilkan induksi n- saluran di sempit p- ketik wilayah perangkat. Panjang saluran sekarang ditentukan oleh ketinggian vertikal dari p- wilayah, yang dapat dibuat secara signifikan lebih kecil daripada saluran menggunakan konstruksi planar. Pada bidang horizontal, panjang saluran dibatasi pada 1 hingga 22 m (1 m 106 m). Perbedaanlapisan fusi (seperti p- wilayah Gambar. 5.42) dapat dikontrol ke fraksi kecil dari mikrometer . Selain itu, bidang kontak antara saluran dan n daerah sangat meningkat dengan konstruksi mode vertikal, berkontribusi pada penurunan lebih lanjut dalam tingkat resistensi dan peningkatan area arus antara lapisan doping. Ada juga keberadaan dua jalur konduksi antara drain dan sumber, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.42, untuk selanjutnya berkontribusi pada peringkat arus yang lebih tinggi. Hasil akhirnya adalah perangkat dengan arus drain yang dapat mencapai level ampere dengan level daya melebihi 10 W.
Salah satu kelemahan dari MOSFET tipikal adalah tingkat penanganan daya yang berkurang (biasanya, kurang dari 1 W) dibandingkan dengan transistor BJT. Kekurangan perangkat dengan begitu banyak karakteristik positif ini dapat diperlunak dengan mengubah mode konstruksi dari salah satu yang bersifat planar seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.23 menjadi satu dengan struktur vertikal seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 5.42. Semua elemen planar MOSFET hadir dalam logam-oksida-silikon FET (VMOS) vertikal — sambungan permukaan logam ke terminal perangkat SiO 2 lapisan antara gerbang dan p- jenis wilayah antara saluran dan sumber pertumbuhan induksi n- saluran (peningkatan mode operasi). Syarat vertikal Hal ini terutama disebabkan oleh fakta bahwa saluran tersebut sekarang dibentuk dalam arah vertikal daripada arah horizontal untuk perangkat planar. Akan tetapi, saluran pada Gambar 5.42 juga memiliki tampilan potongan "V" di dasar semikonduktor, yang sering kali menonjol sebagai karakteristik untuk menghafal nama perangkat. Konstruksi pada Gambar 5.42 agak sederhana di alam, meninggalkan beberapa tingkat transisi doping, tetapi itu memungkinkan penjelasan dari segi-segi yang paling penting dari operasinya.
Gambar 5.42 Konstruksi VMOS.
Secara umum:
Dibandingkan dengan MOSFET planar yang tersedia secara komersial, VMOS FET telah mengurangi level resistansi saluran dan peringkat arus dan daya yang lebih tinggi.
Karakteristik penting tambahan dari konstruksi vertikal adalah:
VMOS FETs memiliki koefisien suhu positif yang akan memerangi kemungkinan pelarian termal.
Karakteristik positif lain dari konfigurasi VMOS adalah:
Tingkat penyimpanan muatan yang berkurang menghasilkan waktu peralihan yang lebih cepat untuk konstruksi VMOS dibandingkan dengan konstruksi planar konvensional.
Faktanya, perangkat VMOS biasanya memiliki waktu pengalihan kurang dari satu setengah waktu yang dihadapi untuk transistor BJT biasa.
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.
Salah satu penggunaan susunan komplementer yang sangat efektif adalah sebagai inverter, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.44. Seperti yang diperkenalkan untuk transistor switching, inverter adalah elemen logika yang "membalikkan" sinyal yang diterapkan. Artinya, jika level logika operasi adalah 0 V (0-state) dan 5 V (1-state), level input 0 V akan menghasilkan level output 5 V, dan sebaliknya. Perhatikan pada Gambar 5.44 bahwa kedua gerbang dihubungkan ke signal dan keduanya mengalir ke output VO. Sumber file p- saluran MOSFET ( Q2) terhubung langsung ke tegangan yang diberikan VSS, sedangkan sumber file n- saluran MOSFET ( Q1) terhubung ke ground. Untuk level 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 adalah "aktif", menghasilkan pengembalian yang relatif rendah 1 jarak antara saluran dan sumber seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 5.45. Sejak Vi dan VSS berada di 5 V, VGS2 = 0 V, yang kurang dari yang dibutuhkan VT untuk perangkat, menghasilkan "off" negara 2. Tingkat resistansi yang dihasilkan antara drain dan source cukup tinggi Q2, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.45. Penerapan sederhana aturan pembagi tegangan akan mengungkapkan hal itu Vo sangat dekat dengan 0 V atau 0-state, membentuk proses inversi yang diinginkan. Untuk tegangan yang diberikan V. saya dari 0 V (0-negara), VGS 0 V dan Q1 akan pergi dengan VSS 5 V, nyalakan p- saluran MOSFET. T1 Hasilnya adalah itu Q 2 akan menyajikan sm 2 semua tingkat resistensi, Q1 resistensi yang tinggi, dan Vo 5 V (1-status). Sejak tiriskan arus yang mengalir untuk kedua kasus dibatasi oleh transistor "off" ke nilai kebocoran, daya yang dihamburkan oleh perangkat di kedua keadaan sangat rendah.
Gambar 5.43 CMOS dengan koneksi yang ditunjukkan pada Gambar 5.44.
Gambar 5.44 Inverter CMOS.
Gambar 5.45 Resistensi relatif level untuk V. saya 5 V (1-negara).
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
2. Untuk membuat gerbang AND dari jenis CMOS dapat digunakan IC 4081. IC ini
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
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
3.2 Problem [kembali]
1. Jelaskan dengan kata-kata Anda sendiri mengapa VMOS FET dapat menahan arus dan daya yang lebih tinggi peringkat dari teknik konstruksi standar.
1. Jelaskan dengan kata-kata Anda sendiri mengapa VMOS FET dapat menahan arus dan daya yang lebih tinggi peringkat dari teknik konstruksi standar.
Jawab : mengapa VMOS FET dapat menahan arus dan daya yang lebih tinggi peringkat dari teknik konstruksi standar.
2. Mengapa VMOS FET telah mengurangi level resistansi saluran?
Jawab : mengapa VMOS FET dapat menahan arus dan daya yang lebih tinggi peringkat dari teknik konstruksi standar.
3.3 Pilihan Ganda [kembali]
1. Untuk membuat gerbang OR dari jenis CMOS dapat digunakan ?
a. IC 7114
b. IC 7441
c. IC 4017
d. IC 7474
e. IC 4071
Jawaban : E
2. Untuk membuat gerbang XOR dari jenis CMOS dapat digunakan IC 4030.
a. IC ini terdiri dari 4 buah gerbang XOR yang mempunyai 2 input.
b. IC ini terdiri dari 2 buah gerbang NOR yang mempunyai 2 input.
c. IC ini terdiri dari 2 buah gerbang XOR yang mempunyai 2 input.
d. IC ini terdiri dari 2 buah gerbang XOR yang mempunyai 4 input
e. IC ini terdiri dari 4 buah gerbang OR yang mempunyai 2 input.
Jawaban : A
3.4 Gambar Rangkaian [kembali]
Gambar 5.44
Gambar 5.45
5. video
Download Rangkaianklik disini
Download Video 5.44klik disini
Download Video 5.45klik disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar