Archive for the ‘Dasar Elektronika’ Category

Dasar Digital 2 – Decoder, Encoder, Multiplexer, Demultiplexer

Sunday, October 25th, 2020

Dalam sistem digital, data atau informasi yang ada biasanya tidak langsung diproses. Tetapi diubah terlebih dahulu menjadi bentuk – bentuk kode tertentu. Bentuk – bentuk kode itulah yang akan diproses oleh rangkaian – rangkaian digital. Setelah diproses bentuk – bentuk kode tersebut biasanya diubah lagi menjadi bentuk kode yang diperlukan. Sebagai contoh bentuk – bentuk kode yang biasa dipakai dalam rangkaian digital ialah kode Binary, kode BCD, kode Excess – 3 dan lain sebagainya.

Untuk keperluan tersebut maka terdapat rangkaian – rangkaian digital yang berfungsi untuk mengubah bentuk kode yang satu ke bentuk kode yang lain. Rangkaian – rangkaian digital yang dipakai biasanya disebut decoder.

Decoder

Decoder adalah rangkaian digital yang mengubah suatu kode ke kode lain. Decoder yang sering dipakai antara lain :

  1. 1. BCD to Seven Segment Decoder

BCD to seven Segmen Decoder yaitu suatu rangkaian kombinasi yang berfungsi untuk mengubah kode BCD menjadi suatu kode yang dapat diterima oleh Seven Segment. Dengan input dari kode yang telah diubah itu, seven segment akan menampilkan angka yang sesuai dengan nilai dari kode BCD. ICTTL yang biasa dipakai untuk keperluan ini ialah 74LS47.

  1. 2. Binary to Desimal Position Decoder

Decoder ini mengubah kode Biner menjadi kode Posisi Desimal yang sesuai dengan nilai dari bilangan / kode Biner tersebut. Jadi pada decoder ini jumlah bit outputnya ditentukan oleh banyaknya nilai yang dimiliki oleh kode Biner. Jika kode Biner tersebut terdiri dari 2 bit, maka banyaknya nilai yang dimiliki ialah 4 (22) sehingga outputnya berjumlah 4 bit. Dari sini dapat disimpulkan bahwa jumlah output = 2n dimana n = jumlah bit input. Output tersebut masing – masing mewakili nilai yang berbeda; mulai dari 0 sampai nilai terbesar. Dalam contoh ini output – output itu mewakili nilai 0, 1, 2, 3. Dari keempat output ini hanya salah satu output yang aktif pada suatu saat. Output yang aktif tersebut ditentukan oleh nilai dari input kode Biner.

Misalkan input kode Biner 10, maka output yang aktif ialah output yang mewakili nilai 2.

Tabel 1.1

Nilai INPUT BCD OUTPUT DESIMAL
A3 A2 A1 A0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 L L L L L H H H H H H H H H
1 L L L H H L H H H H H H H H
2 L L H L H H L H H H H H H H
3 L L H H H H H L H H H H H H
4 L H L L H H H H L H H H H H
5 L H L H H H H H H L H H H H
6 L H H L H H H H H H L H H H
7 L H H H H H H H H H H L H H
8 H L L L H H H H H H H H L H
9 H L L H H H H H H H H H H L

Sebagai contoh IC decoder posisi ialah 74LSA2 yaitu BCD to Decimal Decoder. Pada decoder ini jumlah output ditentukan oleh banyaknya nilaiyang dimiliki oleh kode BCD yaitu 10. Tabel kebenarannya dapat dilihat pada Tabel 1.1.

IC Decoder posisi lain yang sering dipakai ialah 74LS139 yaitu 2 – line – to 4 – line decoder. Decoder ini disebut 2 – line – to 4 – line decoder karena mempunyai 2 jalur input dan 4 jalur output. Atau disebut juga 1- of – 4 – decoder karena decoder karena pada setiap kombinasi input pemilih hanya 1 jalur output yang aktif dari 4 jalur output yang ada. Table kebenaran dari 2 – line – to – 4 – line decoder dapat dilihat pada data sheet.

Pada beberapa IC terdapat kaki – kaki enable atau chip select. Fungsi dari enable atau chip select ini ialah untuk mengaktifkan IC. Jika enable suatu IC diaktifkan, maka IC tersebut berada dalam keadaaan aktif (bekerja).

Karena sifat dari decoder posisi (hanya satu output yang aktif pada suatu kombinasi input) maka decoder posisi dapat digunakan untuk mengaktifkan salah satu IC dari sekelompok IC.

Dengan demikian masing – masing output dari decoder posisi dipakai untuk mengaktifkan enable dari IC yang dipilih. Hal ini sering disebut ‘pengamatan’ (addressing).

Encoder

Encoder sesungguhnya adalah juga Decoder. Fungsinya juga untuk mengubah suatu bentuk kode ke bentuk kode yang lain. Istilah encoder ini dipakai untuk decoder yang khusus yaitu decoder yang menghasilkan kode Biner. Biasanya dipakai untuk mengubah kode posisi menjadi kode Biner.

Sebagai contoh ialah :

  • Encoder posisi desimal ke kode Biner. Encoder ini merupakan dasar dari pembentukan keyboard. IC encoder ini ialah 74LS147 yaitu 10 – line – to – 4 – line Priority Encoder.
  • Rotary encoder / shift encoder merupakan encoder untuk mengubah kode posisi putaran menjadi bentuk kode Biner atau kode Gray.

Demultiplexer

Demultiplexer pada dasarnya ialah sebuah Decoder Posisi yang mempunyai Enable. Enable pada demultiplexer tersebut dipakai sebagai data input. Demultiplexer dapat disebut data distributor, adalah sebuah rangkaian digital yang berfungsi mendistribusikan 1 bit data input ke salah satu output dari sejumlah output yang ada. Secara analog demultiplexer dapat digambarkan sebagai sebuah saklar dengan banyak output. Input akan dihubungkan ke salah satu output yang sesuai dengan nilai kode Biner dari input pemilih. Dengan demikian masing – masing output mewakili sebuah nilai dari input pemilih.

IC decoder posisi yang dapat dipakai sebagai demultiplexer antara lain ialah 74LS139

Multiplexer

Sebuah Multiplexer atau dapat disebut juga data selector adalah sebuah rangkaian digital yang berfungsi untuk memilih salah satu data dari sejumlah data yang ada pada input untuk di teruskan ke output, tergantung dari kombinasi input pemilih yang diberikan. Multiplexer ini merupakan kebalikan dari demultiplexer.

Sebuah multiplexer mempunyai dua kelompok input dan satu bit output. Kelompok input – input itu adalah data input dan bit pemilih data. Jumlah bit pemilih ditentukan oleh jumlah data input yang ada. Missal jumlah data adalah 2n maka jumlah bit pemilih : n bit.

Tipe dari multiplexer bermacam – macam tergantung dari jumlah data input. Hal ini dapat dilihat dari nama multiplexer tersebut.

Misal :

8 Input Multiplexer :

Mempunyai 8 input dan mempunyai 1 bit output, serta 3 bit pemilih (23 = 8).

4 Input Multiplexer :

Mempunyai 4 input dan mempunyai 1 bit output, serta 2 bit pemilih (22 = 4)

Paulus Andi Nalwan, DELTA ELECTRONIC

Dasar Digital 1 – Besaran Aljabar Boolean

Thursday, October 22nd, 2020

Operator Boolean – AND

Pengertian operasi AND untuk dua besaran Boolean dinyatakan sebagai postulate sebagai berikut:

False    AND    False    = False

False    AND    True     = False

True     AND    False    = False

True     AND    True     = True

Meminjam gaya penulisan persamaan aljabar umum, postulate di atas dituliskan sebagai persamaan Boolean Y = A . B dengan pengertian tanda (.) dipakai untuk melambangkan operator AND, A dan B mewakili besaran Boolean yang dioperasikan dengan operator AND, Y mewakili besaran Boolean hasil operasi tersebut

Operator Boolean – OR

Pengertian operasi OR untuk dua besaran Boolean dinyatakan dengan postulate sebagai berikut:

False    OR       False    = False

False    OR       True     = True

True     OR       False    = True

True     OR       True     = True

Meminjam gaya penulisan persamaan aljabar umum, postulate di atas dituliskan sebagai persamaan Boolean Y = A+B dengan pengertian tanda (+) dipakai untuk melambangkan operator OR, A dan B mewakili besaran Boolean yang dioperasikan dengan operator OR dan Y mewakili besaran Boolean hasil operasi tersebut.

Operator Boolean NOT

Pengertian operasi NOT besaran Boolean dinyatakan sebagai postulate:

NOT    False    = True

NOT    True     = False

Meminjam gaya penulisan persamaan aljabar umum, postulate di atas dituliskan sebagai persamaan Boolean Y = ? dengan pengertian tanda garis di atas huruf A dipakai untuk melambangkan operator NOT, A mewakili besaran Boolean yang dioperasikan dengan operator NOT, dan Y mewakili besaran Boolean hasil operasi ini.

Komponen-komponen dasar digital

Untuk menunjang implementasi aljabar Boolean secara elektronik, dunia industri elektronika memproduksi IC_IC digital dengan berbagai macam teknik. Teknologi pembuatan IC digital yang banyak dipakai antara lain:

-         Transistor Transistor Logic, disingkat dengan TTL

-         Complementary Metal Oxide Semiconductor, disingkat CMOS

Semua percobaan akan dilaksanakan dengan IC digital yang dibuat dengan Teknologi TTL yang mempunyai ketentuan umum sebagai berikut:

-         Tegangan kerja IC sebesar 5 Volt, umumnya disebut sebagai VCC

-         Level tegangan kurang dari 0.8 Volt mewakili besaran Boolean False

-         Level teganganlebih dari 2.4 Volt mewakili besaran Boolean True

IC digital yang sederhana umumnya dipakai untuk mengimplementasikan operator dasar aljabar Boolean atau untuk mengimplementasikan persamaan Boolean sederhana, IC-IC semacam itu dijuluki dengan nama Gerbang (Gate) berikut ini akan dibahas Gerbang yang umum dipakai

Inverter

Dipakai untuk mengimplementasikan operator NOT, dalam gambar rangkaian elektronik dilambangkan sebagai simbol yang terlihat pada gambar berikut. Hubungan antara input-inputnya dinyatakan dengan tabel kebenaran

A Y
False True
True False

Contoh spesifik dari Inverter adalah IC TTL 74LS04 yakni IC digital berisi 6 inverter dengan input pada kaki 1, 3, 5, 9, 11 dan 13 dan output pada kaki 2, 4, 6, 8 10 dan 12 sedangkan sumber tegangan kerja untuk IC ini dipasangkan pada kaki 14 (VCC) dan kaki 7 (Ground)

Gambar hubungan kaki di dalam IC (connection diagram) dapat dilihat pada lembaran data ( datasheet ) masing-masing IC

Gerbang AND

Dipakai untuk mengimplementasikan operator AND. Gambar berikut memperlihatkan:

-         Simbol gerbang AND dalam rangkaian digital

-         Tabel kebenaran yang menyatakan keadaan output pada semua kemungkinan kombinasi input

Contoh spesifik dari gerbang AND adalah IC TTL 74LS08, sebuah IC digital berisikan 4 gerbang AND dengan 2 input

A B Y
False False False
False True False
True False False
True True True

Gerbang OR

Dipakai untuk mengimplementasikan operator OR. Gambar berikut memperlihatkan

- Simbol gerbang OR dalam rangkaian digital

- Tabel kebenaran yang menyatakan keadaan output pada semua kemungkinan kombinasi input

A

B

Y

False

False

False

False

True

True

True

False

True

True

True

True

Contoh spesifik dari garbang OR adalah IC TTL 74LS32 sebuah IC digital berisikan gerbang OR dengan 2 input

Gerbang NAND

Dalam praktek sering diperlukan pengimplementasian bersama Boolean Y = (A . B NAND) sehingga dibuat gerbang khusus untuk persamaan ini dengan nama gerbang NAND. Gambar berikut memperlihatkan:

- Implementasi rangkaian digital untuk persamaan Boolean di atas

- Simbol gerbang NAND dalam rangkaian digital

- Tabel kebenaran yang menyatakan keadaan output pada semua kemungkinan kombinasi input

A

B

Y

False

False

True

False

True

True

True

False

True

True

True

False

Gerbang NAND atau NOT-AND merupakan hasil kombinasi dari gerbang AND dengan menambahkan inverter pada outputnya. Contoh spesifik dari gerbang NAND adalah IC TTL 74LS00, sebuah IC digital berisikan 4 buah Gerbang NAND dengan 2 input

Gerbang NOR

Dalam praktek sering diperlukan pengimplementasian bersama Boolean Y = (A+B NOR) sehingga dibuat gerbang khusus untuk persamaan ini dengan nama gerbang NOR

A

B

Y

False

False

True

False

True

False

True

False

False

True

True

False

Gambar berikut memperlihatkan:

- Implementasi rangkaian digital untuk persamaan Boolean di atas

- Simbol gerbang NOR dalam rangkaian digital

Tabel kebenaran yang menyatakan keadaan output pada semua kemungkinan kombinasi input. Gerbang NOR atau Not OR merupakan hasil kombinasi dari gerbang OR dengan menambahkan inverter pada outputnya.

Contoh spesifik dari gerbang NOR adalah IC TTL 74LS02 sebuah IC digital berisikan 4 buah gerbang NOR dengan 2 input.

Modul Praktikum

Adalah alat peraga untuk keperluan praktikum yang telah dilengkapi dengan langkah-langkah percobaan pada tiap materinya. Untuk Dasar Digital, Delta Electronic telah menyediakan Modul Praktikum DST-Train Rlog yang merupakan modul praktikum dilengkapi dengan:

  • Display LCD untuk
    • 5 kanal Voltmeter
    • 3 kanal ampere meter
    • Frequency meter
  • Function Generator
    • Sine wave
    • Square wave
    • Triangle wave
  • Pedoman praktikum langkah-langkah percobaan

Modul Praktikum Rangkaian Logika

Dapat dibeli di sini


Dipakai untuk mengimplementasikan operator OR. Gambar berikut memperlihatkan

- Simbol gerbang OR dalam rangkaian digital

- Tabel kebenaran yang menyatakan keadaan output pada semua kemungkinan kombinasi input

A

B

Y

False

False

False

False

True

True

True

False

True

True

True

True

Contoh spesifik dari garbang OR adalah IC TTL 74LS32 sebuah IC digital berisikan gerbang OR dengan 2 input

Gerbang NAND

Dalam praktek sering diperlukan pengimplementasian bersama Boolean Y = (A . B NAND) sehingga dibuat gerbang khusus untuk persamaan ini dengan nama gerbang NAND. Gambar berikut memperlihatkan:

- Implementasi rangkaian digital untuk persamaan Boolean di atas

- Simbol gerbang NAND dalam rangkaian digital

- Tabel kebenaran yang menyatakan keadaan output pada semua kemungkinan kombinasi input

DST-Train-Rlog Modul Praktikum Rangkaian Logika/Digital

Thursday, October 18th, 2012

Pada kegiatan praktikum biasanya dibutuhkan perangkat-perangkat sebagai berikut:

  • Volt Meter
  • Ampere Meter
  • Frequency Meter
  • Power Supply
  • Function Generator

selain Modul Praktikum itu sendiri.  Tentunya dibutuhkan biaya yang cukup tinggi untuk memperoleh semua perangkat-perangkat tersebut sekaligus selain juga cukup banyak hal yang harus dipersiapkan saat akan melakukan praktikum.

Dengan Modul DST-Train-Rlog, semua perangkat tersebut telah dikemas dalam satu set dengan spesifikasi:

  • 5 Channel Volt meter range 0 – 5 volt
  • 3 Channel Ampere meter
  • 40 KHz Frequency Meter
  • 0 – 1 MHz range Function Generator

Modul Rangkaian Logika

Function Generator pada modul ini selain membangkitkan gelombang kotak juga dapat membangkitkan gelombang sinus dan gigi gergaji dengan frekwensi dan amplitudo yang dapat diatur.

Kabel Penghubung

kabel rangkaian logika

Untuk menghubungkan titik-titik pada modul rangkaian logika ini tidak dibutuhkan kabel-kabel dengan konektor yang khusus, sehingga apabila pada saat praktikum, siswa menghilangkan kabel tersebut atau rusak, cukup diganti dengan kabel tunggal yang berdiameter 0.8 mm saja.

Tata Letak DST-Train-Rlog

Bagian depan dari Modul Praktikum ini dilengkapi dengan petunjuk-petunjuk yang mempermudah praktikan dalam mempelajari wiring rangkaian.

Modul ini dilengkapi dengan praktikum untuk materi-materi:

Gerbang NAND

Praktikum Gerbang AND

Gerbang OR

Encoder

Encoder

Multiplexer

Multiplexer

D-Flip-flop

Shift Register

Shift Register

Counter

Counter

dan masih banyak lagi materi lainnya.

User Manual dari Modul Praktikum ini dapat didownload di sini

Untuk memperoleh Modul ini dapat diorder di sini