[menuju akhir]
= jumlah inverters
= propagation delay per gate
Gambarkan simbol representasi IEEE/ANSI dari sirkuit logika pada gambar 15.
Solution:
Rangkaian 3
1. Tujuan [kembali]
- Dapat menjelaskan prinsip kerja OR Gate, AND Gate, NOR Gate, NAND Gate, XOR Gate, XNOR Gate, dan INVERTER
- Dapat menjelaskan aplikasi dari komponen gerbang logika
- Dapat memahami materi tentang some common applications of logic gates
2. Pembahasan [kembali]
- OR Gate
Gerbang
OR memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran
(Output). Gerbang OR akan menghasilkan Keluaran (Output) 1 jika salah satu dari
Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin menghasilkan Keluaran (Output)
Logika 0, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0. Simbol yang
menandakan Operasi Logika OR adalah tanda Plus (“+”). Contohnya : Z = X + Y.
- NOR Gate
Arti NOR adalah NOT OR atau BUKAN OR, Gerbang NOR
merupakan kombinasi dari Gerbang OR dan Gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan
dari Keluaran (Output) Gerbang OR. Gerbang NOR akan menghasilkan Keluaran
Logika 0 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin
mendapatkan Keluaran Logika 1, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika
0.
- AND Gate
Gerbang AND memerlukan 2 atau lebih Masukan
(Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang AND akan
menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan (Input) bernilai
Logika 1 dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika salah satu dari
masukan (Input) bernilai Logika 0. Simbol yang menandakan Operasi Gerbang Logika
AND adalah tanda titik (“.”) atau tidak memakai tanda sama sekali. Contohnya :
Z = X.Y atau Z = XY.
- NAND Gate
Arti NAND adalah NOT AND atau BUKAN AND, Gerbang
NAND merupakan kombinasi dari Gerbang AND dan Gerbang NOT yang menghasilkan
kebalikan dari Keluaran (Output) Gerbang AND. Gerbang NAND akan menghasilkan
Keluaran Logika 0 apabila semua Masukan (Input) pada Logika 1 dan jika terdapat
sebuah Input yang bernilai Logika 0 maka akan menghasilkan Keluaran (Output)
Logika 1.
- XOR Gate
X-OR adalah singkatan dari Exclusive OR yang
terdiri dari 2 Masukan (Input) dan 1 Keluaran (Output) Logika. Gerbang X-OR
akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua Masukan-masukannya
(Input) mempunyai nilai Logika yang berbeda. Jika nilai Logika Inputnya sama,
maka akan memberikan hasil Keluaran Logika 0.
- XNOR Gate
Seperti Gerbang X-OR, Gerban X-NOR juga
terdiri dari 2 Masukan (Input) dan 1 Keluaran (Output). X-NOR adalah singkatan
dari Exclusive NOR dan merupakan kombinasi dari Gerbang X-OR dan Gerbang NOT.
Gerbang X-NOR akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua Masukan
atau Inputnya bernilai Logika yang sama dan akan menghasilkan Keluaran (Output)
Logika 0 jika semua Masukan atau Inputnya bernilai Logika yang berbeda. Hal ini
merupakan kebalikan dari Gerbang X-OR (Exclusive OR).
- INVERTER
Inverter atau Gerbang NOT hanya memerlukan sebuah Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang NOT disebut juga dengan Inverter (Pembalik) karena menghasilkan Keluaran (Output) yang berlawanan (kebalikan) dengan Masukan atau Inputnya. Berarti jika kita ingin mendapatkan Keluaran (Output) dengan nilai Logika 0 maka Input atau Masukannya harus bernilai Logika 1. Gerbang NOT biasanya dilambangkan dengan simbol minus (“-“) di atas Variabel Inputnya.
CMOS inverter digunakan untuk membuat square-wave oscillators yang menghasilkan clock signals. Generator clock ini memberikan stabilitas yang baik, beroperasi di atas kisaran tegangan pasokan yang luas (3-15 V) dan jangkauan frekuensi (1 Hz hingga lebih dari 15 MHz), konsumsi tegangan yang rendah dan penghubung yang mudah ke logic families yang lain.
Sirkuit yang paling dasar adalah bentuk cincin, yaitu inverter. Gambar menunjukkan satu sirkuit menggunakan tiga inverters. Inverting gate seperti NAND dan NOR juga dapat digunakan sebagai gantinya. Konfigurasi ini membuat sirkuit osilator tidak praktis, frekuensi osilasi sangat rentan terhadap perubahan suhu, tegangan pasokan, dan pemuatan eksternal. Frekuensi osilasi dapat dinyatakan dalam persamaan:
dimana:
= jumlah inverters = propagation delay per gate
Gambar 3 (a) memperlihatkan sebuah sirkuit osilator praktis. Frekuensi osilasinya dapat dinyatakan dalam persamaan:
dimana:
Gambar 3 (b) memperlihatkan sirkuit lain yang menggunakan dua inverter pengganti atau tiga inverter. Frekuensi osilasinya dapat dinyatakan dalam persamaan:
Sirkuit pada gambar 3 tidak sensitif terhadap variasi tegangan pasokan. Gambar 4 menunjukkan sirkuit lain yang terkonfigurasi di sekitar schmitt inverter tunggal. Kapasitor mengisi (ketika output tinggi) dan tidak mengisi (ketika output rendah) di antara dua tegangan ambang. Namun, frekuensi osilasi peka terhadap variasi tegangan pasokan. Dapat dinyatakan dalam persamaan:
Gambar 5 menunjukkan konfigurasi osilator kristal di sekitar inverter tunggal sebagai elemen aktif. Jumlah inverter yang lebih besar membatasi frekuensi getaran tertinggi yang dapat dicapai dengan nilai yang lebih rendah.
EXAMPLE
Solution:
3. Komponen [kembali]
- 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.
- 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 digunakan sebagai indikator pada rangkaian.
- INVERTER
- Resistor
- CMOS
Power Inverter atau biasanya disebut dengan Inverter adalah suatu rangkaian atau perangkat elektronika yang dapat mengubah arus listrik searah (DC) ke arus listrik bolak-balik (AC) pada tegangan dan frekuensi yang dibutuhkan sesuai dengan perancangan rangkaiannya.
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika.
CMOS(Compelementary Metal Oxide Semiconductor) adalah perluasan dari teknologi MOS yang menghasilkan IC dengan kebutuhan tenaga baterai rendah. CMOS digunakan untuk menyimpan program konfigurasi, program diagnostik dan informasi tanggal dan waktu pembuatan file yang tidak akan hilang meskipun komputer dimatikan.
- TTL
IC TTL adalah IC yang banyak digunakan dalam rangkaian digital karena menggunakan sumber tegangan (VS) antara 4,75 Volt sampai 5,25 Volt. Komponen pembangun IC TTL(transistor-transistor logic) adalah sesuai dengan namanya IC ini berisi beberapa transistor yang digabungkan sehingga membentuk dua keadaan (ON/FF).Gerbang-gerbang dasar sudah terkemas dalam sebuah IC (Integrated Circuit).
- OR Gate
- NOR Gate
- AND Gate
- NAND Gate
- XOR Gate
- XNOR Gate
- Logicstate
Logicstate berfungsi sebagai indikator logika 0 atau 1 pada rangkaian.
- Logicprobe
4. Rangkaian [kembali]
Rangkaian 1
Figure 4.46 Example 4.15
Prinsip Kerja Rangkaian 1 :
Saat A berlogika 1 dan B berlogika 1 maka output U1 dan U2 berlogika 0 dan output inverter berlogika 1. Input U4 berlogika 0 dan 1, sehingga outputnya berlogika 1.
Rangkaian 2
(a)
Prinsip Kerja Rangkaian 2 :
Saat A dan B berlogika 1 maka output U1 berlogika 0. Saat C berlogika 0 maka output U2 berlogika 0. Saat D berlogika 1 maka output U3 berlogika 1.
Rangkaian 3
(b)
Figure 4.50 Parity generation using EX-OR/EX-NOR gates (a), (b)
Prinsip Kerja Rangkaian 3:
Saat A dan B berlogika 1 maka output U1 berlogika 0. Saat C berlogika 0 maka output U2 berlogika 0. Saat D berlogika 1 maka output U3 berlogika 0
Rangkaian 4
(a)
Prinsip Kerja Rangkaian 4:
Saat A berlogika 1 dan B berlogika 0 maka output U1 berlogika 1. Saat C berlogika 1 maka output U2 berlogika 0. Saat D berlogika 0 maka U3 berlogika 0. Saat E berlogika 1 maka output U4 berlogika 1.
Rangkaian 5
(b)
Figure 4.51 Parity check using EX-OR and EX-NOR gates
Prinsip Kerja Rangkaian 5:
Saat A berlogika 1 dan B berlogika 0 maka output U1 berlogika 1. Saat C berlogika 1 maka output U2 berlogika 0. Saat D berlogika 0 maka U3 berlogika 0. Saat E berlogika 1 maka output U4 berlogika 0.
Rangkaian 6
Gambar 4. Square-wave oscillator using a ring configuration
Prinsip Kerja Rangkaian 6:
Saat input berlogika 1 maka output U1A berlogika 0, output U1B berlogika 1 dan U1C berlogika 0, sehingga LED tidak aktif. Saat input berlogika 0 maka output U1A berlogika 1, output U1B berlogika 0 dan U1C berlogika 1, sehingga LED aktif.
Rangkaian 7
(a)
Prinsip Kerja Rangkaian 7:
Saat input berlogika 0, output dari U1A berlogika 1. arus mengalir ke C1 dan U1B. Output dari U1B berlogika 0 dan U1C berlogika 1, sehingga arus mengalir ke R2, R3, lalu mengaktifkan LED.
Rangkaian 8
(b)
Gambar 4. Square-wave oscillator with external componens
Prinsip Kerja Rangkaian 8:
Saat input berlogika 1 maka arus mengalir menuju R1 dan U1A sehingga outputnya berlogika 0 dan tidak ada arus yang melewati R2 maka output U1B berlogia 1. Arus lalu menuju ke kapasitor, lalu ke R3 dan mengaktifkan LED. Saat input berlogika 0 maka tidak ada arus mengalir menuju R1sehingga output U1A berlogika 0 dan arus yang melewati R2 maka output U1B berlogia 0. Karena tidak ada arus yang keluar dari U1B maka LED off.
Rangkaian 9
Gambar 4. Schmitt inverter based oscillator
Prinsip Kerja Rangkaian 9:
Saat input berlogika 1, arus mengalir menuju R1, C1, dan U1A. Output U1A berlogika 0 dan output U1B berlogika 1 sehingga arus mengalir menuju R2 dan mengaktifkan LED.
Rangkaian 10
Gambar 4. Crystal oscillator
Prinsip Kerja Rangkaian 10 :
Rangkaian ini merupakan rangkaian crystal oscillator. Crystal oscillator adalah sirkuit elektronik oscillator yang menghasilkan sinyal elektrik dengan frekuensi yang sangat akurat. Saat input berlogika 1, arus mengalir menuju C1, U1A, R1, dan C2. Output dari U1A berlogika 0, sehingga tidak ada arus yang mengalir dan LED off.
6. Link Download [kembali]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar