5.6 Logika BiCMOS

 

5.6 Logika BiCMOS

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Gambar Rangkaian

5. Video

6. Link Download 

7. Contoh Soal

8. Problem

9. Soal Pilihan Ganda

1. Tujuan[Kembali]

        - Untuk mengetahui rangkaian pada BiCMOS inverter

       - Untuk mengetahui rangkaian pada BiCMOS two input  NAND

2. Alat dan Bahan[Kembali]

        a. Gerbang NAND

             Gerbang NAND adalah kombinasi dari gerbang AND serta gerbang NOT. Yang mana telah menghasilkan kebalikan dari input atau keluaran gerbang AND.

        Gerbang NAND tersebut akan menghasilkan keluaran atau output logika nol ketika semua input atau masukkan pada logika satu. Selain itu, jika terdapat sebuah input atau masukkan yang memiliki nilai logika nol maka akan menghasilkan keluaran atau output logika satu. Contoh simbol, Z = XY (variabel input XY diberi lambang minus di atasnya).

       Karakteristik Gerbang NAND 

        

    Gerbang NAND memiliki karakteristik yaitu memiliki dua atau lebih sinyal masukkan namun hanya memiliki satu sinyal keluaran. Sifat gerbang NAND ini adalah apabila memiliki sinyal keluaran rendah (0), maka semua sinyal masukkan harus dalam keadaan lebih tinggi (1). 

    b. Resistor 

       

           

 

 

    Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V = I R).

    c. CMOS IC CD4047BCM

    D4047 meski sedikit kalah popularitasnya dibandingkan dengan NE555, namun ada keunggulan tersendiri pada hasil sinyal outputnya, yaitu mempunyai duty cycle 50%, sehingga sinyal /denyut yang dihasilkan mempunyai perbandingan yang sama antara logika 1 dan logika 0. Bila NE555 membutuhkan 3 komponen eksternal untuk membentuk rangkaian AMV (Astable Multivibrator), maka CD4047, hanya membutuhkan 2 buah komponen eksternal untuk membentuk rangkaian AMV, yaitu sebuah R (resistor) dan sebuah C (kapasitor).

    Karakteristik

            

        d. LED

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

 

        e. Battery

 

Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik.

        f. Ground

Ground berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah.

g. Diode

Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi menyearahkan arus.

karakteristik dioda:

    h. Kapasitor

       

Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad dari nama Michael Faraday. Kondensator juga dikenal sebagai "kapasitor", tetapi kata "kondensator" masih dipakai hingga saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Itali condensatore), berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya.

Karakteristik kapasitor adalah :

• Terhadap tegangan dc merupakan hambatan yang sangat besar.
• Terhadap tegangan ac mempunyai resistansi yang berubah-ubah sesuai dengan frequency kerja.
• Terhadap tegangan ac akan menimbulkan pergeseran fasa, dimana arus 90^o mendahului tegangannya.

    i. Osiloskop

untuk mengukur frekuensi sinyal yang dapat berosilasi. Osilasi juga dapat mengukur tegangan listrik serta relasinya terhadap waktu.

   

    j. Trafo 

Untuk menukar tegangan arus dalam suatu rangkaian, dengan tidak mempengaruhi daya listrik total.

            

3. Dasar Teori[Kembali]

    -  Logika BiCMOS 

        Logika BiCMOS mengintegrasikan perangkat bipolar dan CMOS pada satu chip dengan tujuan untuk mendapatkan keuntungan yang hadir secara individual dalam semua bipolar dan logika CMOS.  Dua kategori utama perangkat logika BiCMOS telah muncul selama bertahun-tahun sejak saat itu diperkenalkan pada tahun 1985. Dalam satu jenis perangkat, sirkuit bipolar kecepatan sedang digabungkan dengan sirkuit CMOS berkinerja tinggi Berikut ini, dijelaskan secara singkat inverter BiCMOS dasar dan rangkaian NAND.

5.6.1 Inverter BicMOS

    Gambar 5.55 menunjukkan skema internal inverter BiCMOS dasar. Ketika inputnya RENDAH, MOSFET N-channel Q2 dan Q3 mati. P-channel MOSFET Q1 dan N-channel MOSFET Q4 adalah DI. Hal ini menyebabkan transistor Q5 dan Q6 masing-masing berada dalam status ON dan OFF. Transistor Q6 adalah OFF karena tidak mendapatkan tegangan basis emitor bias maju yang diperlukan karena konduksi P4. Melakukan Q5 menggerakkan output ke status TINGGI, mencari arus drive besar ke beban. Itu tegangan keluaran status-TINGGI diberi oleh persamaan

(5.7)

Saat input digerakkan ke status TINGGI, Q2 dan Q3 AKTIF. Awalnya, Q4 juga ON dan outputnya dibuang melalui Q3 dan Q4. Ketika Q4 mati karena tegangan sumber tegangan gerbang jatuh di bawah tegangan ambang yang diperlukan, output terus dikeluarkan sampai tegangan output sama dengan penurunan tegangan basis emitor bias maju Q6 di wilayah aktif. Tegangan keluaran status-RENDAH adalah diberikan persamaan 

(5.8)

5.6.2 NAND BiCMOS

    Gambar 5.56 menunjukkan skema internal dari NAND dua masukkan dalam logika BiCMOS. Pengoperasian rangkaian ini dapat dijelaskan pada baris yang mirip dengan kasus inverter. Perhatikan bahwa MOSFET Q1-Q4

merupakan NAND dua masukan di CMOS. perhatikan juga kemiripan sirkuit ini dengan yang ditunjukkan pada gambar 5.55. Tahap CMOS inverter gambar 5.55 digantikan oleh CMOS NAND pada gambar 5.56. N-saluran

MOSFET Q3 pada Gambar 5.55 diganti dengan koneksi seri MOSFET saluran-N Q5 dan Q6 ke mengkomodasi dua masukkan. Level tegangan output status-TINGGI dan RENDAH dari rangkaian ini adalah diberikan persamaan 

(5.9)

4. Gambar Rangkaian[Kembali]

5. Video Simulasi[Kembali]

6. Link Download[Kembali]

        Rangkaian klik disini

        Video Simulasi klik disini

        Datasheet 

            Resistor klik disini

            Batterai klik disini

            CD4047BCM klik disini

            LED klik disini

        Materi klik disini

7. Contoh Soal[Kembali]

        1. Level tegangan output status-TINGGI dan RENDAH dari rangkaian ini  diberikan persamaan adalah?

        Jawaban:

        2. Gambar dibawah ini adalah?

        Jawaban:  BiCMOS two input NAND

8. Problem[Kembali]

        1. Logika BiCMOS mengintegrasikan perangkat bipolar dan CMOS pada satu chip dengan                 tujuan adalah?

        Jawaban: 

        untuk mendapatkan keuntungan yang hadir secara individual dalam semua bipolar dan                     logika CMOS.

        2. Di sisi lain kategori, komponen bipolar dioptimalkan untuk?

            Jawaban:

               menghasilkan sirkuit berkinerja tinggi. 

9. Soal Pilihan Ganda[Kembali]

        1. Transistor Q6 adalah OFF karena tidak mendapatkan tegangan basis emitor bias maju yang diperlukan karena?

            a. Induktor P2

            b. konduksi P4

            c. Transistor Q4

            e. Bipolar

        Jawaban: B

            2. Dua kategori utama perangkat logika BiCMOS telah muncul selama bertahun-tahun sejak saat itu diperkenalkan pada tahun?

                a. 1945

                b. 1955

                c. 1987

                d. 1985

            Jawaban: D