IC TTL dan Cmos - Jaenal Arifin S.T., M.Eng

IC TTL DAN CMOS
7473 Dual JK Flipflop
7473
GND
14
13
_
Q
J
12
11
Q
2
3
7
8
14
J
1
CP
3
K
Q
12
7
J
8
CP
Q
5
_
Q
6
K CLR CP
CP CLR K
1
10
Q
4
VCC
PINOUT
5
_
Q
J
6
CLR
_
Q
13
10
K
CLR
7
2
7
LOGIC SYMBOL
Terdiri dari dua buah JK flipflop yang independen. Masing-masing
dilengkapi dengan masukan CLR (clear) untuk me-reset flipflop
terlepas dari nilai masukan Cp, J dan K.
2
7490 BCD Counter
Q0
14
13
12
11
10
7
8
IN-A
NC
Q0
Q3
GND
Q1
Q2
7490
IN-A
IN-B
R0(1)
R0(2)
NC
VCC
R9(1)
R9(2)
1
2
3
4
5
6
7
PINOUT
Q1
Mod-2
Q2
Q3
Mod-5
IN-B
LOGIC SYMBOL
Terdiri dari dua buah pencacah (counter). Pencacah pertama adalah
pencacah modulus-2 sedangkan pencacah kedua adalah pencacah
modulus-5.
Jika Q0 dihubungkan ke IN-B dan dipicu dari IN-A maka pencacah
akan berfungsi sebagai pencacah BCD.
Jika Q3 dihubungkan ke IN-A dan dipicu dari IN-B maka pencacah
akan berfungsi sebagai pembagi-10 yang simetri.
3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1
2
0
1
2
CP
Q0
Q1
Q2
Q3
TIMING DIAGRAM PENCACAH BCD
1
2
3
4
5
6
7
8
9
CP
Q1
Q2
Q3
Q0
TIMING DIAGRAM PEMBAGI-10
4
R9(1)
R9(2)
J
INPUT
A
PS
Q
J
CP
K
Q
J
CP
CLR
_
Q
K
Q
R
CP
CLR
_
Q
K
PS
Q
CP
CLR
_
Q
S
CLR
_
Q
INPUT
B
R0(1)
R0(2)
Q0
Q1
Q2
Q3
LOGIC DIAGRAM
5
MOS dan CMOS
D
D
D
D
G
G
G
G
S
S
N -Channel
S
S
P -Channel
Gambar 1.11. Simbol MOSFET
Berbeda dengan TTL, rumpun ini menggunakan transistor jenis
MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)
sebagai piranti aktipnya. MOSFET ini terdiri dari N-Channel dan PChannel.
Karena menggunakan efek medan maka impedansi masukan dari
transistor ini sangat besar. Oleh karena itu transistor ini sangat peka
terhadap muatan listrik statis.
6
MOSFET
IIN
ROUT
VIN
RIN
Gambar 1.12. Rangkaian ekivalen MOSFET
Untuk sebarang nilai RIN maka besarnya tegangan masukan VIN adalah
VIN = IIN x RIN
Jika
RIN = ∞ maka
VIN = IIN x ∞
=∞
Tegangan masukan yang terlalu besar akan merusak isolasi gate dari
transistor. Oleh karena itu rangkaian masukan dari transistor ini harus
diproteksi.
7
Proteksi Masukan
VDD
D1
Q1
R
A
_
Z= A
G
D2
Q2
Untuk memproteksi masukan
gerbang dari tegangan lebih yang
disebabkan oleh lucutan muatan
statis, digunakan rangkaian
proteksi yang umumnya terdiri
dari tahanan sebagai pembatas
arus dan dioda sebagai pembatas
tegangan.
Dioda D1 dan D2 berfungsi sebagai clamping dioda. Jika tegangan
masukan > VDD maka D1 akan menghantar sehingga tegangan G akan
dibatasi sebesar VDD + VF.
Jika tegangan masukan < GND maka D2 akan mengahntar sehingga
tegangan G akan dibatasi sebesar –0,7V.
8
Contoh-contoh Rangkaian dengan MOSFET
VDD
VDD
Q2
Q4
Y
A
Q1
(a) Gerbang NOT
Q1
A
Q2
B
Q3
Y
C
(b) Gerbang NOR
Pada gambar (a) transistor Q2 berfungsi sebagai sumber arus konstan
(pengganti tahanan. Besarnya tegangan Y ditentukan oleh konduktansi
transistor Q1.
Pada gambar (b) transistor Q4 yang berfungsi sebagai sumber arus
konstan. Tegangan Y akan tinggi jika Q1, Q2 dan Q3 tidak
menghantar.
9
Contoh-contoh rangkaian dengan CMOS
VDD
A
VDD
Q1
Q2
Q2
S
D
Q2
A
__
Z = AB
B
A
VDD
Q1
_
Z= A
Q3
B
Q3
____
Z = A+ B
Q1
D
Q4
Q4
S
(a) NOT
(b) NOR
(c) NAND
Disini digunakan transistor komplemen. Pada gambar (a) transistor
Q1 adalah jenis PMOS sedangkan transistor Q2 adalah jenis NMOS.
Jika tegangan A rendah maka Q1 menghantar dan Q2 menyumbat
sehingga tegangan Z akan tinggi.
Sebaliknya jika tegangan A tinggi maka Q1 menghantar dan Q2
menyumbat sehingga tegangan Z akan rendah.
10
Spesifikasi Standard
Rating Maksimum Absolut
Supply DC
VDD
Tegangan masukan
VIN
Arus masukan DC
IIN
Temperatur penyimpanan TS
-0,5V sampai +18VDC
-0,5V sampai VDD + 0,5VDC
±10 mADC
-65 sampai 1500C
Kondisi Operasi Yang Dianjurkan
Supply DC
VDD
+3V sampai +15VDC
Temperatur kerja
TA
Versi Militer
-55 sampai +1250C
Versi Komersial
-40 sampai +850C
11
Delay Propagasi dan Delay Transien
tTLH
90%
VIN
50%
10%
tPHL
tPLH
90%
VOUT
50%
10%
tTHL
Fungsi Membalik
12
Buffered dan Nonbuffered
CMOS terdiri dari dua jenis, yaitu :
• Buffered
• Nonbuffered
Jenis Buffered dilengkapi dengan penguat pada bagian keluarannya
untuk meningkatkan kemampuannya
13
14
Perbandingan CMOS dengan keluarga lain
15
Pengaruh Beban Kapasitip terhadap Delay Propagasi
16
Pengaruh Tegangan catu pada delay propagasi
17
4001 dan 4002
18
CD4007 Dual Complementary Pair plus Inverter
19
20
4013 Dual D Flip-flop
21
4016 Quad Bilateral Switch
Setiap kemasan mengandung empat buah analog switch. Harus dijaga
agar tegangan masukan selalu berkisar antara VDD dan GND.
22
4017
23
4020 14 Stage Binary Counter
24
4026 Dual JK Flip-flop
25
4029 Synchronous Up/Down Counter
26
27
28
29
4510 Presettable Up/Down
Decade Counter
30
4511 BCD to 7-segment latch/decoder/driver
31
32
4518 Dual BCD Counter
33