1. Tujuan[
Kembali]
- Mengetahui dan memahami penggunaan Encoders
- Mampu membuat rangkaian dari materi yang diberikan
2. Alat dan Bahan[
Kembali]
Alat
1. Power Supply DC
Generator DC atau generator arus searah (DC) adalah salah satu jenis mesin listrik, dan fungsi utama mesin generator DC adalah mengubah energi mekanik menjadi listrik DC (arus searah). Proses perubahan energi menggunakan prinsip gaya gerak listrik yang diinduksi secara energi. tegangan yang digunakan adalah 0-5v
Bahan
1. ResistorResistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik.
resistor yang digunakan
1. 2 buah resistor 1 kohm
2. 1 buah resistor 2 kohm
3. 1 buah resistor 50 ohm
4. 1 buah resistor 8 kohm
5. 1 buah resistor 10 Kohm
2.Lampu Led
sebagai indikator
3. Gerbang OR
4. Gerbang NOT
5. IC 74LS147 dan IC 74151
3.Dasar Teori [
Kembali]
1. Resistor
Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm. Berikut cara membaca resistor
Kode Warna Resistor
1. Resistor dengan 4 cincin kode warna
Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.
2. Resistor dengan 5 cincin kode warna
Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.
3. Resistor dengan 6 cincin warna
Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut
Kode Huruf Resistor
Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :
- M, berarti x 1000000 (MOhm)
Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :
2. Lampu LED
Lampu LED ini merupakan jenis Lampu yang paling hemat pemakaian energinya. Lampu ini konstruksinya kecil sehingga dapat diterapkan dalam berbagai aplikasi. Disamping itu, warna yang dihasilkan berwarna-warni sehingga nampak indah. Jenis-jenis Lampu memang sangat menguntungkan bagi kehidupan kita. Dengan mempergunakan jenis Lampu yang sesuai, maka dekorasi rumah kita dapat menjadi indah. Lampu ini merupakan sirkuit semikonduktor yang memancarkan cahaya ketika dialiri listrik. Sifatnya berbeda dengan filamen yang harus dipijarkan (dibakar) atau lampu TL yang merupakan pijaran partikel. Lampu LED memancarkan cahaya lewat aliran listrik yang relatif tidak menghasilkan banyak panas. Karena itu Lampu LED terasa dingin dipakai karena tidak menambah panas ruangan seperti lampu pijar. Lampu LEDjuga memiliki warna sinar yang beragam, yaitu putih, kuning, dan warna-warna lainnya.
3. Gerbang OR
Gerbang OR memiliki dua atau lebih dari dua sinyal masukan tetapi hanya satu sinyal keluaran. Gerbang OR akan menghasilkan Keluaran 1 jika salah satu dari Masukan bernilai Logika 1 dan apabila pada gerbang OR menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0.
Tabel Kebenaran Gerbang OR
Tabel kebenaran pada tabel diatas menggambarkan fungsi OR inklusi. Gerbang OR memilki keluaran (ouput) bernilai RENDAH bila semua masukan (input) adalah bernilai RENDAH. Kolom keluaran pada tabel memperlihatkan bahwa hanya baris 1 pada tabel kebenaran OR yang menimbulkan keluaran 0, sedangkan semua baris lain menimbulkan keluaran 1.
Perhatikan diagram logika diatas, dimana masukan A dan B di-OR-kan untuk menghasilkan suatu keluaran Y. Ekspresi Boolean hasil rekayasa untuk fungsi OR dapat dilihat pada gambar dibawah
Perlu dicatat bahwa tanda tambah (+) merupakan simbol Boolean untuk OR.
Penjelasan Gerbang OR Menggunakan Dioda
Jika pada masukan A dihubungkan pada suatu sumber tegangan atau E atau pada dioda ( perhatikan gambar diatas) dalam kondisi forward bias maka dapat kita dinyatakan bahwa rangkaian dioda akan menghasilkan keadaan logika 1, sebaliknya bila input atau masukan B tidak tersambung pada sumber tegangan atau E atau pada dioda D2 reverse bias maka dapat kita nyatakan akan menghasilkan kondisi/keadaan logika 0, maka pada output terbentuk tegangan. Oleh karena itu berlaku persamaan Q = A+B. Penjelasan Gerbang OR menggunakan Transistor
Gerbang OR juga dapat digambarkan dengan menggunakan transistor yang mana akan dapat berlaku dengan kondisi bila transistor 1 (T1) konduktor (bekerja) atau pada A dapat terhubung ke sumber tegangan E maka akan menghasilkan keadaan logik 1 dan T2 tidak terhubung/terkonduk atau pada B dihubungkan ke ground maka dapat kita nyatakan pada keadaan logik 0, maka terjadi tegangan pada tahanan RL atai Q = 1. Oleh karena itu maka berlaku persamaan pada outputnya berupa Q = A + B
4. Gerbang NOT
Berbeda dengan gerbang logika lainnya, gerbang not hanya memiliki satu input dan satu output. Gerbang NOT sering juga disebut sebagai rangkaian inventer (pembalik). Tugas rangkaian NOT (pembalik) ialah memberikan suatu keluaran yang tidak sama dengan masukan. Simbol logika untuk pembalik (inverter, rangkaian NOT) diperlihatkan pada gambar berikut.
Bila kita memasukkan pada masukan A suatu logis 1 maka akan kita peroleh logis yang berlawanan atau suatu logis 0 pada keluaran Y. Dapat kita katakan bahwa pembalik mengkomplemenkan atau membalik masukan.
Ekspresi Boolean Gerbang NOT
Perhatikan gambar dibawah menjelaskan bagaimana ekspresi Boolean untuk fungsi NOT atau pembalik.
Perhatikan peggunaaan Tanda strip (-) diatas keluaran untuk memperlihatkan bahwa istilah boolean akan mengkomplemenkan ( - ) masukan "A" menjadi "not A".
Tabel Kebenaran Gerbang NOT
Perhatikan bila tegangan pada masukan adalah rendah, maka keluarannya adalah tinggi sebaliknya apabilah masukannya tinggi maka keluarannya adalah rendah. Seperti yang telah dijelaskan , keluaran selalu berlawanan dengan masukan. Tabel kebenaran tersebut juga memberikan karakteristik pembalik dari bentuk biner 0 dan 1.
Rangkaian Logika Dua Pembalik
Bagaimana bila suatu rangkaian logika melalui dua pembalik, pada gambar diperlihatkan suatu rangkaian dimana masukan A dilewatkan melalui 2 pembalik. Masukan A mula-mula dibalik untuk menghasilkan "not A" dan kemudian dibalik lagi sehingga menjadi suatu "not ganda A". Dalam istilah digit biner, kita katakan bahwa bila masukan 1 dibalik dua kali , maka akan diperoleh digit semula. Maka kita peroleh bahwa A sama dengan "not ganda A". Jadi, suatu bentuk Boolean dengan dua strip diatas ialah sama dengan bentuk awal masukan.
Penjelasan Gerbang NOT Dengan Menggunakan Saklar
Dari gambar dapat kita jelaskan bahwa jika saklar terhubung (A = 1), maka lampu Q tidak menyala (Q=0) dan seblaiknya jika saklar A terbuka (A=0) maka lampu Q menyala (Q=1).
Penjelasan Gerbang NOT Dengan Menggunakan Transistor
Pada gambar dapa dijelaskan bahwa jika A diberi tegangan (keadaan logik 0), maka arus mengalir dari Vcc melalui ground sehingg tegangan output Q kecil sekali (keadaan logik 0). Artinya jika A=1 maka Q = NOT A = 0
5. IC 74LS147
Encoder adalah kebalikan dari decoder, encoder 10 line (desimal) ke BCD 74147 adalah sebuah chip IC yang berfungsi untuk mengokdekan 10 line jalur input (desimal) menjadi data dalam bentuk BCD (Binary Coded decimal). IC encoder 74147 merupakan encoder data desimal menjadi data BCD dengan input aktif LOW dan output 4 bit BCD aktif LOW. Encoder desimal ke BCD ini sering kita perlukan pada saat perancangan suatu perangkat digital dan kita mengalami kekurangan port atau jalut untuk input saklarnya. IC encoder 74147 merupakan IC dalam keluarga TTL yang bekerja dengan tegangan sumber + 5 volt DC. Konfigurasi pin dan tabel kebenaran dari encoder TTL 10 line (desimal) ke BCD IC 74147 dapat dilihat pada gambar berikut.
Konfigurasi pin dan tabel kebenaran encoder 74147 diatas diambil dari datasheet IC 74147. IC 74147 memiliki 16 pin dengan kemasan IC DIP. Encoder IC 74147 memiliki 9 jalur input desimal 1 sampai 9 aktif LOW dan 4 jalur output BCD aktif LOW. Tegangan sumber untuk IC 74147 diberikan melalui pin Vcc (+5 volt DC) dan pin GND (ground). Input pada encoder IC 74147 ini di simbolkan dengan input 1 sampai 9 dan jalur output BCD 4 bit disimbolkan dengan Q0 sampai Q3. Pada tabel kebenaran encoder IC 74147 terdiri dari data jalur input 9 line (1 – 9) aktif LOW, 4 bit output (Q0, Q1, Q2, Q3) BCD aktif LOW dan nilai logika negatif BCD. Kode H (HIGH) mereprentasikan kondisi logika 1 (HIGH), L merepresentasikan logika 0 (LOW) dan kode X adalah don’t care yaitu tidak berpengaruh terhadap proses encoding data desimal ke BCD IC Encoder 74147.
Materi Encoders
Encoder adalah rangkaian yang memiliki fungsi berkebalikan dengan dekoder. Encoder berfungsi sebagai rangakain untuk mengkodekan data input mejadi data bilangan dengan format tertentu. Encoder dalam rangkaian digital adalah rangkaian kombinasi gerbang digital yang memiliki input banyak dalam bentuk line input dan memiliki output sedikit dalam format bilangan biner. Encoder akan mengkodekan setiap jalur input yang aktif menjadi kode bilangan biner. Dalam teori digital banyak ditemukan istilah encoder seperti “Desimal to BCD Encoder” yang berarti rangkaian digital yang berfungsi untuk mengkodekan line input dengan jumlah line input desimal (0-9) menjadi kode bilangan biner 4 bit BCD (Binary Coded Decimal). Atau “8 line to 3 line encoder” yang berarti rangkaian encoder dengan input 8 line dan output 3 line (3 bit BCD).
Encoder dalam contoh ini adalah encoder desimal ke BCD (Binary Coded Decimal) yaitu rangkaian encoder dengan input 9 line dan output 4 bit data BCD. Dalam mendesain suatu encoder kita harus mengetahui tujuan atau spesifikasi encoder yang diinginkan yaitu dengan :
1. Membuat tabel kenenaran dari encoder yang ingin dibuat
2. Membuat persamaan logika encoder yang diinginkan pada tabel kebenaran menggunakan K-Map
3. Mengimplemenstasikan persamaan logika encoder dalam bentuk rangkaian gerbang logika digital Rangkaian
Encoder Desimal (10 line) ke BCD
Dalam mendesain rangkaian encoder desimal ke BCD langkah pertama adalah menentukan tabel kebenaran encoder kemudian membuat persamaan logika kemudian mengimplementasikan dalam gerbang logika digital seperti berikut.
Persamaan logika output encoder Desimal (10 Line) ke BCD
1. Y3 = X8 + X9
2. Y2 = X4 + X5 + X6 + X7
3. Y1 = X2 + X3 + X6 + X7
4. Y0 = X1 + X3 + X5 + X7 + X9
Rangkaian encoder diatas merupakan implementasi dari tabel kebenaran diatas dan persamaan logika encoder Desimal ke BCD. jalur input X0 tidak dihubung ke rangkaian karena alasan efisiensi komponen, hal ini karena apabil input X0 ditekan maka tidak akan mengubah nilai output yaitu output tetap bernilai BCD 0 (0000). Rangkaian encoder diatas hanya akan bekerja dengan baik apabila hanya 1 jalur input saja yang mendapat input, hal ini karena rangkaian encoder diatas bukan didesain sebagai priority encoder.
1. persiapkan alat dan bahan2. perhatikan datasheet pada setiap komponen rangkain3. rangkailah komponen-komponen yang ada sesuai dengan datasheet4. pastikan rangkaian berjalan dengan kondisi yang diinginkan
Rangkaian 8.14
Multiplexer 16-ke-1 dapat dibangun dari dua multiplekser 8-ke-1 yang memiliki input ENABLE. Input ENABLE diambil sebagai variabel seleksi keempat yang menempati posisi MSB. . KetikaS3 dalam status logika '0', multiplexer atas diaktifkan dan multiplexer bawah dinonaktifkan. Jika kita mengingat tabel kebenaran dari fungsi Boolean empat variabel, S3 akan menjadi '0' untuk delapan entri pertama dan '1' untuk delapan entri yang tersisa. Oleh karena itu, ketikaS3 = 0 output akhir akan menjadi salah satu input dari D0 ke D7, tergantung pada status logika S2, S1 dan S0. Demikian pula, ketika S3 = 1 output akhir akan menjadi salah satu input dariD8 ke D15, sekali lagi tergantung pada status logika S2 , S1 dan S0. Oleh karena itu sirkuit mengimplementasikan tabel kebenaran dari multiplekser 16-ke-1.
Rangkaian 8.15
Rangkaian 8.15 menunjukkan
implementasi perangkat keras dari encoder oktal-ke-biner yang dijelaskan oleh tabel kebenaran dibawah ini.Sirkuit ini memiliki kekurangan bahwa ia menghasilkan semua urutan output 0s ketika semua baris input dalam keadaan logika '0'. Ini dapat diatasi dengan memiliki baris tambahan untuk menunjukkan urutan input semua 0s.
Rangkaian 8.16
16 menunjukkan simbol logika dan tabel kebenaran dari desimal 10 baris ke encoder BCD empat baris yang menyediakan pengkodean prioritas untuk digit urutan lebih tinggi, dengan digit 9 memiliki prioritas tertinggi. Dalam tabel fungsional yang ditampilkan, baris input dengan prioritas tertinggi memiliki LOW di atasnya dikodekan terlepas dari status logika baris input lainnya.
1. Sirkuit encoder prioritas delapan baris ke tiga baris denganD0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 dan D7 sebagai baris input data. bit output adalah A (MSB), B dan C (LSB). Bit data dengan urutan lebih tinggi telah ditetapkan prioritas yang lebih tinggi, dengan D7 memiliki prioritas tertinggi. Jika input dan output data aktif ketika LOW, tentukan status logika bit output untuk status logika input data berikut:
(a) Seluruh inputan dalam keadaan logika ‘0’
(b) D1 dan D4 berlogika ‘1’ dan D5 serta D7 berlogika ‘0’
(c) D7 berlogika ‘0’. Logika pada inputan yang lainnya tidak diketahui
Penyelesaian
(a) Karena semua input dalam keadaan logika '0', itu menyiratkan bahwa semua input aktif. KarenaD7 memiliki prioritas tertinggi dan semua input dan output aktif saat LOW, bit output adalahA =0,B=0 dan c=0
(b) InputD5 ke D7 adalah yang aktif. di antaranya,D7 memiliki prioritas tertinggi. Karenanya keluaran A = 0, B = 0, dan C = 0
(c) D7 aktif. Karena D7 memiliki prioritas tertinggi, itu akan dikodekan terlepas dari status logika input lainnya. Karenanya keluaran A = 0, B = 0, dan C = 0
2. Rancang encoder prioritas empat baris ke dua baris dengan input dan output TINGGI aktif, dengan prioritas yang ditetapkan ke baris input data urutan lebih tinggi.
Penyelesaian
Tabel kebenaran untuk encoder prioritas seperti itu diberikan dalam Tabel 8.10, denganD0, D1, D2 dan D3 sebagai input data dan X and Y sebagai output. Penyelesaian X dan Y ditunjukkan pada persamaan
1. Perhatikan rangkaian berikut ini
Untuk mengaktifkan LED yang sebagai indikator, hal yang harus dilakukan adalah
jawaban : Menjadikan inputan pada kaki U1 IC 74151 berlogika 1. sehingga mengubah logika dari gerbang OR menjadi 1 dan mengaktifkan LED
2. Perhatikan rangkaian berikut ini
Apa yang harus dilakukan agar 3 LED pada rangkaian tersebut hidup
jawaban : Mengubah logika inputan yang ada di ujung kanan menjadi logika HIGH. Hal tersebut terjadi karena inputan tersebut terhubung langsung dengan salah satu kaki pada gerbang OR yang mengakibatkan logika output menjadi HIGH dan menghidupkan ketiga lampu tersebut
1. Jika logika inputan berikut ini diubah menjadi HIGH, maka yang akan terjadi adalah
a. semua LED akan menyala
b. LED-BLUE akan menyala
c. LED-RED yang menyala
d. Tidak ada LED yang menyala
e. rangkaian error
jawaban B
2. Perhatikan logika inputan IC74LS147 berikut ini
Logika output yang akan dihasilkan adalah
a.
1100b. 1010
c. 1111
d. 0010
e. 1000
jawaban e
Download
Rangkaian 1Download
Rangkaian 2Download
Rangkaian 3Download
Rangkaian 4Download
datasheet ORDownload
datasheet ANDDownload
datasheet NOTDownload
Datasheet resistorDownload
Datasheet 1n4001Download
Datasheet 74LS147Download
Datasheet 74151Download
Datasheet LEDDownload
HTML
Tabel Kebenaran Gerbang OR
Tidak ada komentar:
Posting Komentar