TEKNIK ELEKTRO: 4.9 Special Output Gates

sebuah pencatu daya adalah alat listrik yang menyuplai tenaga listrik ke suatu beban listrik. Fungsi utama catu daya adalah untuk mengubah arus listrik dari sumber menjadi tegangan, arus, dan frekuensi yang benar untuk memberi daya pada beban.

b. Bahan [Kembali]

1. Resistor

2. Gerbang OR

Contoh gerbang OR yaitu IC 7432 yang berisi 4 buah gerbang logika OR dengan masing-masing dua input.

3. Gerbang NAND

Contoh gerbang OR yaitu IC 7400 yang terdiri dari 4 buah gerbang nand yang mempunyai 2 input.

Komponen Input :

4. Logicstate (di proteus)

Komponen Output :

5. LED

Datasheet LED

Komponen Lainnya :

6. Ground

3. Dasar Teori [Kembali]

Special Output Gates

Ada banyak aplikasi di mana diinginkan untuk memiliki keluaran noninverted dan inverted. Contohnya termasuk gerbang input tunggal yang merupakan inverter dan buffer noninverting, atau dua input gerbang logika yang merupakan AND dan NAND. Gerbang semacam itu disebut gerbang keluaran pelengkap dan sangat berguna di sirkuit di mana ruang PCB sangat mahal. Ini juga berguna di sirkuit di mana penambahan inverter untuk mendapatkan keluaran terbalik menyebabkan penundaan waktu yang tidak diinginkan antara keluaran yang dibalik dan yang tidak. Gambar 4.34 menunjukkan simbol sirkuit dari buffer komplementer, gerbang AND, OR dan EX-OR.

Resistor

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 ).

Gerbang OR

Gerbang OR adalah gerbang logika dasar yang mempunyai dua atau lebih input dan

hanya memiliki satu output. Output gerbang OR akan berlogika tinggi apabila salah

satu atau lebih input ada yang berlogika tinggi, dan output akan berlogika rendah

hanya pada saat seluruh input berlogika rendah. Persamaan logika aljabar Boole untuk

output gerbang OR adalah Y=A+B. Pada aljabar Boole operasi gerbang OR diberi

tanda ”tambah” (Malvino, 1983). Simbol gerbang OR ini ditunjukkan pada Gambar

2.4 dan tabel kebenaran gerbang OR diperlihatkan Tabel 2.4.

Gerbang NAND

Gerbang NAND merupakan gabungan dari gerbang AND dan NOT. Output gerbang

NAND selalu merupakan kebalikan dari output gerbang AND untuk input yang sama.

Jadi output akan berlogika tinggi jika salah satu atau lebih input-nya berlogika rendah,

dan output akan berlogika rendah hanya pada saat semua input-nya berlogika tinggi.

Persamaan logika aljabar Boole untuk output gerbang NAND adalah

= .BAY (Tokheim, 1995). Simbol gerbang NAND ini ditunjukkan pada Gambar 2.5.

Tabel kebenaran gerbang NAND diperlihatkan pada Tabel 2.5.

Komponen lainnya :

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

Logicstate

Logicstate yaitu 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.
Karena hanya dua status logika, logika 1 dan logika 0, yang dimungkinkan, teknik aljabar Boolean dapat digunakan untuk menganalisis rangkaian digital yang melibatkan sinyal biner. Istilah logika positif diterapkan ke sirkuit di mana logika 1 ditetapkan ke level tegangan yang lebih tinggi; Dalam rangkaian logika negatif, logika 1 ditunjukkan dengan level tegangan yang lebih rendah.

4. Percobaan [Kembali]

a. Prosedur Percobaan [Kembali]

1. Buka aplikasi Proteus

2. Pilih komponen yang dibutuhkan, pada rangkaian ini dibutukan komponen

3. Rangkai setiap komponen menjadi rangkaian yang diinginkan

4. Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan

5. Jalankan simulasi rangkaian

b. Rangkaian Simulasi [Kembali]

LED hidup :

Apabila semua atau salah satu gerbang NAND (U2&U3) mengoutputkan logika 0 (dikarenakan semua logicstate di kaki input gerbang NAND berlogika 1) maka gerbang NAND selanjutnya akan mengoutputkan logika 1 (dikarenakan lemahnya tegangan di kedua kaki input gerbang NAND walaupun ditambah sedikit tegangan yang melalui R2).

Apabila semua gerbang NAND (U2&U3) mengoutputkan logika 1 (dikarenakan semua atau salah satu logicstate di kaki input gerbang NAND berlogika 0) maka gerbang NAND selanjutnya akan mengoutputkan logika 0 (dikarenakan tingginya tegangan di kedua kaki input gerbang NAND ditambah sedikit tegangan yang melalui R2),

Apabila semua atau salah satu gerbang OR mengoutputkan logika 0 (dikarenakan semua logicstate di kaki input gerbang OR berlogika 0) maka gerbang NAND akan mengoutputkan logika 1 (dikarenakan terdapat sebuah input dikaki gerbang NAND yang berlogika 0).

Apabila semua gerbang OR mengoutputkan logika 1 (dikarenakan semua atau salah satu logicstate di kaki input gerbang OR berlogika 1) maka gerbang NAND akan mengoutputkan logika 0 (dikarenakan semua inputan dikaki gerbang NAND berlogika 1).

c. Video [Kembali]

d. Problem [Kembali]

1. Pada gambar rangkaian 4.37 apa yang terjadi pada output jika gerbang U1 dan U2 logikanya bernilai "1" semua?

Jawaban:

Output pada rangkaian akan berlogika "1" juga, karena pada gerbang NAND U1 dan U2 akan menghasilkan logika "0" dan kemudian menuju gerbang NAND U3 yang menyebabkan outputnya menjadi logika "1".

2. Kapan output dari rangkaian pada 4.35 b berlogika "1"?

Jawaban:

Pada saat input rangkaian berlogika "0" semua dan pada kondisi selain inputnya berlogika "1" outputnya akan berlogika "1".

e. Contoh soal [Kembali]

1. Gambarkan simbol sirkuit untuk (a) dua-wide, empat-input gerbang OR-AND-INVERT dan (b) empat-wide, dua-input gerbang OR-AND-INVERT

Jawab :

a. dua-wide, empat-input gerbang OR-AND-INVERT

b. empat-wide, dua-input gerbang OR-AND-INVERT

2. Berdasarkan Gambar 4.36 (a). Jika gerbang NAND yang digunakan memiliki karakteristik transfer seperti pada Gambar 4.36 (b), buatlah sketsa bentuk gelombang keluaran yang diharapkan !

Jawab :

Bentuk gelombang keluaran ditunjukkan pada Gambar 4.36 (c). Output awalnya dalam keadaan logika '1'. Ini dimulai dari logika '1' ke status logika '0' saat input melebihi 2 V. Output beralih dari logika '0' ke status logika '1' saat input turun di bawah 1 V.

3. Lihat susunan logika pada Gambar 4.37. Tulis ekspresi logika untuk keluaran Y.

Jawab :

Gerbang NAND yang digunakan dalam rangkaian adalah gerbang kolektor terbuka. Paralel dengan dua gerbang NAND di kaki input U1 mengarah ke koneksi WIRE-AND. Oleh karena itu ekspresi logika dimana keduanya output digabungkan diberikan oleh persamaan :