Home > Kuliah, Sistem Digital > Implementasi CMOS dan Tinjauan Praktikal

Implementasi CMOS dan Tinjauan Praktikal

Kuliah TSK#205 Sistem Digital pertemuan ke-6 dan ke-7 akan diisi dengan bahasan tentang teknologi implementasi rangkaian logika/digital. Khusus untuk bahasan berikut ini, teknologi CMOS akan digunakan untuk mengimplementasikan gerbang-gerbang logika. Setelah di kuliah sebelumnya dibahas tentang desain/sintesis rangkaian logika optimal dari kebutuhan desainnya (nilai input-outputnya), yang diimplementasikan dengan gerbang-gerbang logika, sekarang implementasi lower level dalam transistor CMOS.

Topik bahasannya adalah sebagai berikut:

  • Bagaimana transistor MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) beroperasi dan membentuk saklar sederhana;
  • NMOS (N-channel MOS), PMOS (P-Channel MOS) dan CMOS (complementary-MOS);
  • Gerbang logika CMOS: NOT, AND, OR, NAND, NOR;
  • Buffer, tristate dan gerbang transmisi (TG);
  • CMOS untuk buffer dan TG;
  • Tinjauan praktikal implementasi sistem: asumsi dan disiplin dalam abstraksi sistem digital

Setelah mempelajari bahasan ini, pembaca akan mampu:

  1. [C4] mengimplementasikan gerbang-gerbang dan rangkaian logika menggunakan CMOS dengan tepat;
  2. [C4] menjelaskan dan mengaplikasikan asumsi dan disiplin dalam perancangan sistem digital saat implementasi secara fisik;

CMOS tersusun atas PMOS dan NMOS yang saling berkomplemen dan bersifat dualisme.  Prinsip kerja NMOS dan PMOS sebagai berikut:

  • Saat transistor NMOS on, maka terminal drainnya pulled-down ke Gnd
  • Saat transistor PMOS on, maka terminal drainnya pulled-up ke VDD
  • Disebabkan cara operasi transistor:
    • Transistor NMOS tidak dapat digunakan untuk mendorong terminal drainnya secara penuh ke VDD
    • Transistor PMOS tidak dapat digunakan untuk mendorong terminal drainnya secara penuh ke GND
  • Sehingga dibentuk CMOS, transistor NMOS dan PMOS dipasangkan
Gerbang Logika CMOS
  • Gerbang CMOS: pasangan NMOS dan PMOS
    • transistor NMOS membentuk pull-down network (PDN)
    • transistor PMOS membentuk pull-up network (PUN)
  • Fungsi yang direalisasikan dengan PDN dan PUN adalah saling berkomplemen satu dengan yang lain
  • PDN dan PUN mempunyai jumlah transistor yang sama
    • Disusun sehingga kedua jaringan adalah dual satu sama lain
    • Dimana PDN mempunyai transistor NMOS secara seri, maka PUN mempunyai PMOS secara paralel dan sebaliknya

Contoh gerbang NOT dengan CMOS (diimplementasikan dengan 2 transistor):

Bahasan selengkapnya dapat dilihat di sini.

 

Categories: Kuliah, Sistem Digital
  1. No comments yet.
  1. No trackbacks yet.
*

This blog is kept spam free by WP-SpamFree.

Skip to toolbar