1. Mengetahui dan memahami Tristate Logics Gates
2. Mengetahui prinsip kerja Tristate Logics Gates
3. Mengetahui bentuk rangkaian Tristate Logics Gates
1. Resistor
Konfigurasi Pin
1. Tegangan Suply: 7 V
2. Tegangan input: 5.5 V
3. Beroperasi pada suhu udara 0 sampai +70 derjat
4. Kisaran suhu penyimpanan: -65 derjat sampai 150 derjat celcius
Konfigurasi pin:
1. Vcc : Kaki 14
2. GND : Kaki 7
3. Input : Kaki 1 dan 2, 4 dan 5, 13 dan 12, 10 dan 9
4. Output : Kaki 3, 6, 1
5. Logicstate
Komponen Input
Pin 1 : Terminal 1
Pin 2 : Terminal 2
Resistor adalah komponen elektronika pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Resitor 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 (V = I.R ).
Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna:
a. Dengan kode warna resistor
1. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
2. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
3. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n), ini merupakan nilai toleransi dari resistor.
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.
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.
Resistor dengan 6 cincin kode 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.
b. Dengan kode huruf resistor
Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :
· R, berarti x1 (Ohm)
· K, berarti x1000 (KOhm)
· M, berarti x 1000000 (MOhm)
Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :
· F, untuk toleransi 1%
· G, untuk toleransi 2%
· J, untuk toleransi 5%
· K, untuk toleransi 10%
· M, untuk toleransi 20%
Rumus Resistor:
- Rumus dari Rangkaian paralel Resistor: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
- Rumus resistor dengan hukum ohm: R = V/I
Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal, stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Pada rangkaian kali ini digunakan transistor 2N2222A bertipe NPN. Transistor ini diperumpamakan sebagai saklar, yaitu ketika kaki basis diberi arus, maka arus pada kolektor akan mengalir ke emiter yang disebut dengan kondisi ON. Sedangkan ketika kaki basis tidak diberi arus, maka tidak ada arus mengalir dari kolektor ke emitor yang disebut dengan kondisi OFF. Namun, jika arus yang diberikan pada kaki basis melebihi arus pada kaki kolektor atau arus pada kaki kolektor adalah nol (karena tegangan kaki kolektor sekitar 0,2 - 0,3 V), maka transistor akan mengalami cutoff (saklar tertutup).
Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut sebagai basis, kolektor, dan emitor.
1. Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.
2. Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.
3. Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.
Grafik Transitor
Karakteristik dari masing-masing daerah operasi transistor tersebut dapat diringkas sebagai berikut:
Daerah Potong (cutoff)
Dioda Emiter diberi prategangan mundur. Akibatnya, tidak terjadi pergerakan elektron, sehingga arus Basis, IB = 0. Demikian juga, arus Kolektor, IC = 0, atau disebut ICEO (Arus Kolektor ke Emiter dengan harga arus Basis adalah 0).
Daerah Saturasi
Dioda Emiter diberi prategangan maju. Dioda Kolektor juga diberi prategangan maju. Akibatnya, arus Kolektor, IC, akan mencapai harga maksimum, tanpa bergantung kepada arus Basis, IB, dan βdc. Hal ini, menyebabkan Transistor menjadi komponen yang tidak dapat dikendalikan. Untuk menghindari daerah ini, Dioda Kolektor harus diberi prateganan mundur, dengan tegangan melebihi VCE(sat), yaitu tegangan yang menyebabkan Dioda Kolektor saturasi.
Daerah Aktif
Dioda Emiter diberi prategangan maju. Dioda Kolektor diberi prategangan mundur. Terjadi sifat-sifat yang diinginkan, dimana:
atau
Gerbang NAND adalah gabungan gerbang NOT dan AND mempunyai dua atau lebih sinyal masukan (input) tetapi hanya satu sinyal keluaran (output). IC 7400 merupakan ic yang dibangun dari gerbang logika dasar NAND. Gerbang NAND menghendaki semua inputnya bernilai 0 (terhubung dengan ground) atau salah satunya bernilai 1 agar menghasilkan output yang berharga 1.
Gerbang NAND atau disebut juga "NAND GATE" adalah jenis gerbang logika kombinasi yang memiliki dua input (Masukan) dan satu output (keluaran). Pada dasarnya gerbang NAND merupakan pengembangan atau kombinasi dari gerbang AND dan gerbang NOT "NAND = NOT AND". Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan gerbang kebenaran gerbang NAND berikut.
Pada gerbang logika NAND, simbol yang menandakan operasi gerbang logika NAND adalah tanda bar (-) diatas variabel, perhatikan gambar diatas.
Perhatikan tabel kebenaran gerbang NAND. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang NAND akan menghasilkan output logika 0 bila semua inputnya memiliki logika 1" sedangkan " Gerbang NAND akan menghasilkan keluaran logika 1 bila salah satu input atau semua input memiliki logika 0".
Secara singkat, cukup mengingat gerbang logika AND, karena output dari gerbang logika NAND merupakan kebalikan dari output gerbang AND.
Transistor Gerbang NAND
Secara sederhana, gerbang logika NAND 2 input dapat dibangun menggunakan RTL Resistor-transistor Switch yang terhubung bersama degan input yang terhubung langsung ke basis transistor, dimana transistor harus dalam keadaan cut-off "MATI" untuk keluaran Q.
Gerbang logika NAND dapat menghasilkan fungsi logis yang diinginkan dengan simbol berupa gerbang AND standar dengan tambahan lingkaran (biasa juga disebut sebagai "Gelembung Inversi" pada bagian output yang mana mewakili gerbang NOT) yang disebut sebagai operasi logika NAND.
Jenis Gerbang Logika NAND
1. Gerbang logika NAND 2 Input
Berdasarkan gambar diatas ekspresi Boolean untuk gerbang NAND 4 input yaitu :
Q = A.B.C.D
Inverter atau pembalik(NOT) adalah suatu gerbang yang bertujuan untuk menghasilkan logika output kebalikan dari logika input Gerbang NOT merupakan gerbang di mana keluarannya akan selalu berlawanan dengan masukannya. Bila pada masukan diberikan tegangan ,maka transistor akan jenuh dan keluaran akan bertegangan nol. Sedangkan bila pada masukannya diberi tegangan tertentu, maka transistor akan cut off, sehingga keluaran akan bertegangan tidak nol.
Adapun simbol dan tabel kebenaran gerbang Inverter seperti berikut:
Status logika Pengertian logis, benar atau salah, dari sinyal biner yang diberikan. Sinyal biner adalah sinyal digital yang hanya memiliki dua nilai yang valid. Dalam istilah fisik, pengertian logis dari sinyal biner ditentukan oleh level tegangan atau nilai arus sinyal, dan ini pada gilirannya ditentukan oleh teknologi perangkat. Dalam sirkuit TTL, misalnya, keadaan sebenarnya diwakili oleh logika 1, kira-kira sama dengan +5 volt pada garis sinyal; logika 0 kira-kira 0 volt. Tingkat tegangan antara 0 dan +5 volt dianggap tidak ditentukan.
Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya.
Saklar atau lebih tepatnya adalah Saklar listrik adalah suatu komponen atau perangkat yang digunakan untuk memutuskan atau menghubungkan aliran listrik. Saklar yang dalam bahasa Inggris disebut dengan Switch ini merupakan salah satu komponen atau alat listrik yang paling sering digunakan. Hampir semua peralatan Elektronika dan Listrik memerlukan Saklar untuk menghidupkan atau mematikan alat listrik yang digunakan.
Pada dasarnya, sebuah Saklar sederhana terdiri dari dua bilah konduktor (biasanya adalah logam) yang terhubung ke rangkaian eksternal, Saat kedua bilah konduktor tersebut terhubung maka akan terjadi hubungan arus listrik dalam rangkaian. Sebaliknya, saat kedua konduktor tersebut dipisahkan maka hubungan arus listrik akan ikut terputus.
Saklar yang paling sering ditemukan adalah Saklar yang dioperasikan oleh tangan manusia dengan satu atau lebih pasang kontak listrik. Setiap pasangan kontak umumnya terdiri dari 2 keadaan atau disebut dengan “State”. Kedua keadaan tersebut diantaranya adalah Keadaan “Close” atau “Tutup” dan Keadaan “Open” atau “Buka”. Close artinya terjadi sambungan aliran listrik sedangkan Open adalah terjadinya pemutusan aliran listrik.
Cara Kerja Saklar/Switch Listrik:
Berdasarkan dua keadaan tersebut, Saklar pada umumnya menggunakan istilah Normally Open (NO) untuk Saklar yang berada pada keadaan Terbuka (Open) pada kondisi awal. Ketika ditekan, Saklar yang Normally Open (NO) tersebut akan berubah menjadi keadaan Tertutup (Close) atau “ON”. Sedangkan Normally Close (NC) adalah saklar yang berada pada keadaan Tertutup (Close) pada kondisi awal dan akan beralih ke keadaan Terbuka (Open) ketika ditekan
Berikut ini adalah Simbol Saklar/Swicth berdasarkan jumlah Pole dan Throw-nya.
LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.
Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).
Tegangan Maju LED
Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC.
Prinsip Kerja Motor DC
Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), Armature Winding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator) dan Brushes (kuas/sikat arang).
Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti.
Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.
Terdapat besi atau yang disebut dengan nama iron core dililit oleh sebuah kumparan yang berfungsi sebagai pengendali. Sehingga ketika kumparan coil diberikan arus listrik maka akan menghasilkan gaya elektromagnet. Gaya tersebut selanjutnya akan menarik armature untuk pindah posisi dari normally close ke normally open. Dengan demikian saklar menjadi pada posisi baru normally open yang dapat menghantarkan arus listrik. Ketika armature sudah tidak dialiri arus listrik lagi maka ia akan kembali pada posisi awal, yaitu normally close.
Fitur:
1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V
2. Arus pemicu 70mA
3. Maksimum beban AC 10A @ 250/125V
4. Maksimum baban DC 10A @ 30/28V
5. Switching maksimum 300 operasi/menit
Di
bagian ini, kami akan menjelaskan secara singkat parameter yang digunakan untuk
mencirikan keluarga logika yang berbeda. Beberapa dari parameter karakteristik
ini, seperti yang akan kita lihat pada paragraf berikut, juga digunakan untuk
membandingkan keluarga logika yang berbeda.
a. Arus
input level TINGGI
(IIH)
Ini
adalah arus yang mengalir ke (diambil sebagai positif) atau keluar dari
(diambil sebagai negatif) input ketika tegangan input level-TINGGI sama dengan
tegangan output level-TINGGI minimum yang ditentukan untuk keluarga diterapkan.
Dalam kasus keluarga logika bipolar seperti TTL, desain rangkaian sedemikian
rupa sehingga arus ini mengalir ke pin input dan oleh karena itu ditetapkan
sebagai positif. Dalam kasus keluarga logika CMOS, itu bisa berupa positif atau
negatif, dan hanya nilai absolut yang ditentukan dalam kasus ini.
b. Arus
input level-RENDAH (IIL)
Arus
input level-RENDAH adalah arus maksimum yang mengalir ke (diambil sebagai
positif) atau keluar dari (diambil sebagai negatif) input dari fungsi logika
ketika tegangan yang diterapkan pada input sama dengan tegangan output
level-RENDAH maksimum yang ditentukan untuk keluarga. . Dalam kasus keluarga
logika bipolar seperti TTL, desain rangkaian sedemikian rupa sehingga arus ini
mengalir keluar dari pin input dan oleh karena itu ditetapkan sebagai negatif. Dalam
kasus keluarga logika CMOS, ini bisa berupa positif atau negatif. Dalam kasus
ini, hanya nilai absolut yang ditentukan.
Arus
atau pembebanan masukan tingkat TINGGI dan RENDAH juga terkadang ditentukan
dalam istilah beban unit (UL). Untuk perangkat dari keluarga TTL, 1 UL (HIGH) =
40 A dan 1 UL (LOW) = 1,6 mA.
c. Arus
keluaran level-TINGGI (IOH)
Ini
adalah arus maksimum yang mengalir keluar dari suatu keluaran ketika kondisi
masukan sedemikian rupa sehingga keluaran berada dalam keadaan logika TINGGI. Biasanya
ditampilkan sebagai angka negatif. Ini menceritakan tentang kemampuan sumber
keluaran saat ini. Besaran IOH menentukan jumlah input yang dapat didorong oleh
fungsi logika ketika outputnya dalam status logika TINGGI. Misalnya, untuk
kelompok TTL standar, IOH jaminan minimum adalah −400 A, yang dapat
menggerakkan 10 input TTL standar dengan masing-masing membutuhkan 40 A dalam
status TINGGI, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.2 (a).
d. Arus
keluaran tingkat RENDAH
(IOL)
Ini
adalah arus maksimum yang mengalir ke pin keluaran dari fungsi logika ketika
kondisi masukan sedemikian rupa sehingga keluaran dalam keadaan logika LOW. Ini
menceritakan tentang kemampuan tenggelam saat ini dari output. Besaran IOL
menentukan jumlah input yang dapat dijalankan oleh fungsi logika ketika
outputnya dalam status logika LOW. Misalnya, untuk kelompok TTL standar, IOL
jaminan minimum adalah 16 mA, yang dapat menggerakkan 10 masukan TTL standar
dengan masing-masing memerlukan 1,6 mA dalam keadaan RENDAH, seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 5.2 (b).
e. Arus
keluaran tingkat tinggi (keadaan impedansi tinggi) (IOZH)
Ini
adalah arus yang mengalir ke output dari fungsi logika tristate dengan input
ENABLE yang dipilih untuk membentuk status impedansi tinggi dan level tegangan
logika TINGGI diterapkan pada output. Kondisi input dipilih sehingga
menghasilkan logika LOW jika perangkat diaktifkan.
f. Arus
keluaran tingkat rendah (keadaan impedansi tinggi) (IOZL)
Ini
adalah arus yang mengalir ke output dari fungsi logika tristate dengan input
ENABLE dipilih sehingga dapat membentuk status impedansi tinggi dan level
tegangan logika RENDAH diterapkan pada output. Kondisi input dipilih sehingga
menghasilkan logika TINGGI jika perangkat diaktifkan.
g. Tegangan
input level TINGGI
(VIH)
Ini
adalah level voltase minimum yang perlu diterapkan pada input untuk diakui
sebagai level TINGGI legal untuk keluarga yang ditentukan. Untuk keluarga TTL
standar, tegangan input 2 V adalah status logika TINGGI yang sah.
h. Tegangan
input level RENDAH
(VIL)
Ini
adalah level tegangan maksimum yang diterapkan pada input yang diakui sebagai
level RENDAH legal untuk kelompok yang ditentukan. Untuk keluarga TTL standar,
tegangan input 0,8 V adalah status logika RENDAH legal.
i. Tegangan
output level TINGGI (VOH)
Ini
adalah tegangan minimum pada pin keluaran dari fungsi logika ketika kondisi
masukan membentuk logika TINGGI pada keluaran untuk keluarga yang ditentukan. Dalam
kasus rangkaian perangkat TTL standar, tegangan output level TINGGI bisa
serendah 2,4 V dan masih diperlakukan sebagai status logika TINGGI legal. Dapat
disebutkan di sini bahwa, untuk keluarga logika tertentu, spesifikasi VOH
selalu lebih besar daripada spesifikasi VIH untuk memastikan kompatibilitas
keluaran-ke-masukan ketika keluaran dari satu perangkat memberi makan masukan
dari perangkat lain.
j. Tegangan
output level RENDAH
(VOL)
Ini
adalah tegangan maksimum pada pin keluaran dari fungsi logika ketika kondisi
masukan menetapkan logika RENDAH pada keluaran untuk keluarga yang ditentukan. Dalam
kasus rangkaian perangkat TTL standar, tegangan output level RENDAH dapat
setinggi 0,4 V dan masih diperlakukan sebagai status logika RENDAH legal. Dapat
disebutkan di sini bahwa, untuk keluarga logika tertentu, spesifikasi VOL
selalu lebih kecil daripada spesifikasi VIL untuk memastikan kompatibilitas
keluaran-ke-masukan ketika keluaran dari satu perangkat memberi makan masukan
yang lain.
Parameter
arus dan tegangan masukan / keluaran yang berbeda ditunjukkan pada Gambar 5.3,
dengan parameter arus dan tegangan tingkat TINGGI pada Gambar 5.3 (a) dan
parameter arus dan tegangan tingkat RENDAH pada Gambar 5.3 (b). Dapat
disebutkan di sini bahwa arah arus masukan dan keluaran tingkat-RENDAH yang
ditunjukkan pada Gambar 5.3 (b) dapat diterapkan untuk keluarga logika dengan
aksi penurunan arus seperti TTL.
1. Buka aplikasi Proteus
2. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan untuk membuat rangkaian
3. Disarankan agar membaca datasheet tiap komponen terlebih dahulu
4. Pasang Logicstate, Switch, Push Button, Gerbang logika NAND, Gerbang logika NOT, resistor, transistor NPN, relay, led, motor, ground, voltmeter DC, dan power supply seperti beberapa rangkaian dibawah
5. Atur logicstate, switch, button, dan nilai resistor
6. Coba dijalankan rangkaian apabila ouput hidup (led dan motor), maka rangkaian bisa digunakan.
a. Rangkaian
Gambar 4 (Logicstate 1,1)
Rangkaian 1 :
Apabila
input gerbang logika NAND U1:A keduanya berlogika 1 (HIGH) maka output yang
dihasilkan akan belogika 0 (LOW) sehingga tegangan yang terukur pada outputnya
0 V. output dari gerbang NAND U1:A masuk ke input gerbang NAND U1:B, NAND U1:C
dan NAND U1:D. di gerbang NAND U1:B input nya kan berlogika 1 (HIGH) dan 0
(LOW) yang mana outputnya akan berlogika 1 (HIGH) sehingga terukur tegangan
outputnya sebesar 5V. Lalu, di karenakan tegangan pada kaki base transistor
bernilai 0.71V, maka transistor mengalami forward bias, relay aktif dan coil
relay berpindah ke kiri yang menyebabkan arus dari baterai mengalir ke lampu
sehingga lampu menyala.
Digerbang
NAND U1:C karena salah satu inputnya berasal dari output NAND U1:A sehingga
berlogika 0 (LOW) dan input yang satu lagi berlogika 1 (HIGH) sehingga
outputnya berlogika 1 (HIGH) yang mengaliri arus ke R1 220 ohm dan masuk ke LED
sehingga LED menyala karena tegangan cukup(2.24 V).
Digerbang
NAND U1:D inputnya akan berlogika 0 (LOW) yang berasal dari output NAND U1:A
dan satu lagi berlogika 0 (LOW) dari logic state sehingga output akan berlogika
1 (HIGH) yang akan mengaliri arus menuju transistor dan terukur tegangan pada
basis transistor sebesar 0.71V sehingga transistor sudah aktiv. Karena
transistor aktif,
maka arus mengalir dari VCC menuju relay yang mengakibatkan relay aktif dan
coil relay bergeser kekiri, sehingga dikarenakan tegangan pada motor dan LED
tercukupi, motor dan LED hidup..
Jika
input NAND U1:A keduanya berlogika 0 (LOW) maka output dari gerbang NAND U1:B
akan berlogika 0 (LOW) dan begitu juga dengan gerbang NAND U1:C yang
menyebabkan lampu dan LED tidak menyala. Sedangkan jika kedua input gerbang
NAND U1:D berlogika 1 (HIGH) maka tidak ada arus yang mengalir dari outputnya
karena output berlogika 0 (LOW).
Rangkaian
2 :
Ketika
logicstate pada UI:A berlogika 0 (Low) maka output NAND U1:A akan berlogika 1
(High). Lalu output dari U1:A akan di teruskan ke salah satu input NAND U1:B
yang mana akan mengahasilkan output NAND U1:B berlogika 1 (High) yang mana
menghasilkan tegangan sebesar 4.98V, lalu dengan terpasangnya resistor 10k ohm
maka tegangan pada kaki base transistor sebesar 0.71V yang mana telah mencukupi
trasistor dalam keadaan forward bias. Arus mengalir dari VCC ke relay,
dikarenakan tegangan tercukupi untuk mengaktifkan relay maka coil relay
bergeser kekiri sehingga output berupa motor dan led menyala.
Video Rangkaian 2 :
IOH
(maks.) = 0,4 mA, VOH (min.) = 2,7 V, VIH (min.) = 2V, VIL (maks.) = 0,8 V ,
VOL (maks.) = 0,4 V, IOL (maks.) = 8 mA, IIL (maks.) = 0,4 mA, IIH (maks.) =
20A, ICCH (maks.) = 1,6 mA, ICCL (maks.) = 4,4 mA, tpLH = tpHL = 15 ns dan
rentang tegangan suplai 5 V. Tentukan:
(a)
disipasi daya rata-rata gerbang NAND tunggal,
(b)
penundaan propagasi rata-rata maksimum gerbang tunggal,
(c) margin kebisingan status-TINGGI dan
(d) margin kebisingan status-RENDAH
(a)
Arus supply rata-rata = (ICCH + ICCL / 2 = (1.6 + 4.4) / 2 = 3 mA. Tegangan
supply VCC = 5 V. Oleh karena itu, disipasi daya untuk keempat gerbang di IC =
5 × 3 = 15 mW, disipasi daya rata-rata per gerbang = 15/4 = 3,75 mW.
(b)
Penundaan propagasi = 15 ns.
(c)
Margin kebisingan status-TINGGI = VOH (mnt) - VIH (mnt) = 2,7 - 2 = 0,7 V.
(d) Margin kebisingan status-RENDAH = VIL (maks.) - VOL (maks.) = 0,8 - 0,4 = 0,4 V
Jawab:
Angka
ini diberikan oleh spesifikasi penyebaran kasus terburuk dari perangkat. Sekarang,
fan-out status-TINGGI = IOH / IIH = 400/20 = 20.
Fan-out
LOW-state = IOL / IIL = 8 / 0,4 = 20.
Oleh
karena itu, jumlah input yang dapat digerakkan dari satu output = 20.
1.
- Faktor pembebanan masukan (keadaan
TINGGI) = 0.5 UL
- Faktor pembebanan masukan (keadaan
RENDAH) = 0.25 UL
- Faktor pembebanan keluaran (keadaan
TINGGI) = 10 UL
- Faktor pembebanan keluaran (LOW state)
= 5 UL, di mana UL adalah beban unit.
- Fan-out status-TINGGI dapat dihitung dari: fan-out = faktor pemuatan keluaran (TINGGI) / faktor pemuatan masukan (TINGGI) = 10 UL / 0,5 UL = 20.
- Fan-out LOW-state dapat dihitung dari: fan-out = faktor pemuatan output (LOW) / faktor pemuatan input (LOW) = 5 UL / 0,25 UL = 20.
- Karena fan-out pada kedua kasus ternyata sama, maka fan-out = 20.
2.
- 1 UL (LOW state) = 1.6 mA and 1 UL (HIGH state) = 40 A.
- The input loading factor (HIGH state) = 20 A = 20/40 = 0.5 UL.
- The
input loading factor (LOW state) = 0.1 mA = 0.1/1.6 = 1/16 UL.
- The output loading factor (HIGH state) = 0.4 mA = 0.4/0.04 = 10 UL.
- The output loading factor (LOW state) = 4 mA = 4/1.6 = 2.5 UL.
1. Dari gambar di bawah, gerbang logika apakah yang digunakan dalam rangkaian di bawah?
a. Gerbang Logika NOR
b. Gerbang logika NAND
c. Gerbang logika XOR
d. Gerbang logika NOT
e. Gerbang logika OR
Jawaban: B. Gerbang logika NAND
a. Lampu, Motor dan LED aktif
b. Lampu, Motor dan LED tidak aktif
c. Lampu tidak aktif, sedangkan Motor dan LED aktif
d. Lampu aktif, sedangkan Motor dan LED tidak aktif
e. Lampu dan Motor aktif, sedangkan LED tidak aktif
Jawaban: C. Lampu, Motor dan LED
tidak aktif
Video Simulasi 2
HTML
Datasheet Resistor
Datasheet Transistor
Datasheet Gerbang NAND
Datasheet Gerbang Inverter (NOT)
Datasheet LED
Datasheet Relay
Tidak ada komentar:
Posting Komentar