Subbab 8.3






a. Mengetahui apa itu Demultiplexers dan Decoders
b. Mengetahui rangkaian dari Demultiplexers dan Decoders
c. Mengetahui fungsi dari 
Demultiplexers dan Decoders
d. Menyelesaikan tugas elektronika dari Bapak Dr.Darwison
       A. ALAT
         Instrumen
         1) Osiloskop




          Terminals Mode

         1) Power Suply



Berfungsi untuk memberikan tegangan sumber pada rangkaian
Input voltage: 5V-12V
Output voltage: 5V
Output Current: MAX 3A
Output power:15W
conversion efficiency: 96%

          Generator

         1) Baterai

 Baterai merupakan sebuah alat yang mengubah energi kimia yangtersimpan menjadi energi listrik. Pada percobaan kali ini, baterai berfungsi sebagai sumber daya. 

    B. BAHAN

  1) Decoder


Decoder merupakan alat yang dipakai untuk dapat mengembalikan proses encoding sehingga dapat menerima informasi aslinya.


Alat ini juga bisa diartikan sebagai rangkaian logika yang ditugaskan untuk menerima input-input biner dan mengaktifkan salah satu outputnya sesuai dengan urutan biner tersebut.


Jenis - Jenis Decoder

a) Decoder 2 ke 4

Merupakan jenis decoder yang memiliki 2 input 4 output. Kita misalkan 2 input yaitu A1 dan A0 dan 4 output yaitu Y3, Y2, Y1 dan Y0. Maka diagram blok decoder 2 ke 4 ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Salah satu dari empat output ini akan menjadi '1' untuk setiap kombinasi input saat diaktifkan, E adalah '1'. Adapaun Tabel Kebenaran dari decoder 2 ke 4 ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Dari tabel kebenaran diatas, kita dapat menulis fungsi Boolean untuk setiap output decoder tersebut


Y3=E.A1.A0
Y2=E.A1.A0
Y1=E.A1′.A0
Y0=E.A1′.A0


Setiap output memiliki satu produk. Jadi, secara total ada 4 produk. Kami dapat menerapkan ke-4 produk ini dengan menggunakan empat gerbang AND yang masing-masing memiliki tiga input & dua inverter. Diagram rangkaian dari decoder 2 ke 4 ditunjukkan pada gambar dibawah.

Oleh karena itu, output dari decoder adalah "min terms" dari dua variabel input A1 & A0, ketika aktif, E adalah 1. Jika tidak diaktifkan, E adalah nol, maka semua output decoder adalah sama dengan nol.


b) Decoder 3 ke 8


Merupakan merancang decoder 3 ke 8 maka kita menggunakan decoder 2 ke 4. Seperti yang telah diketahui decoder 2 ke 4 memiliki 2 input dan 4 output, jadi decoder 3 ke 8 memiliki 3 input yaitu A2, A1 & A0 dan 8 input yaitu Y7 to Y0.

Untuk merancang decoder yang lebih tinggi mengguakan decoder yang lebih rendah, kamu bisa menggunakan rumus berikut :

M2/M1


Dimana:

Madalah Jumlah ouput decoder yang lebih rendah

Madalah Jumlah ouput decoder yang lebih tinggi


Sebagai contoh pada pada decoder 3 ke 8, M1 = 4 dan M2 = 8, maka dengan menggunakan rumus diatas maka jumlah pengatur urutan yang lebih rendah diperlukan sebanyak 2.


Dengan kata lain, diperlukan 2 decoder 2 ke 4 untuk merancang 1 decoder 3 ke 8. Berikut ini     adalah diagram bloknya


Input paralel A1 & A0 diterapkan pada setiap decoder 2 ke 4. Komplemen input A2 langsung terhubung aktif, E dengan decoder 2 ke 4 yang bawah untuk mendapatkan output, Y3 sampai Y0. Ini adalah 4 min terms rendah


Input, A2 langsung terhubung aktif, E dari decoder 2 ke 4 yang atas didapatkan output berupa Y7 ke Y4. Ini adalah 4 min terms tinggi.


b) Decoder 4 ke 16


Untuk merancang decoder 4 ke 16 maka dapat digunakan decoder 3 ke 8. Seperti yang diketahui Decoder 3 ke 8 memiliki tiga input A2, A1 dan A0 dan delapan output, Y7 ke Y0. Sedangkan decoder 4 ke 16 Decoder memiliki 4 input yaitu A3, A2, A1 dan A0 dan 16 ouput yaitu Y15 hingga Y0.

Dengan menggunakan rumus M2/M1, subtitusikan M1 = 8 dan M2 = 16 maka dbutuhkan sebanyak 2 buah decoder yang lebih rendah. 


Dengan kata lain, diperlukan 2 decoder 3 ke 8 untuk merancang 1 decoder 4 ke 16. Berikut ini adalah diagram bloknya. 


Input paralel A2, A1 & A0 diterapkan ke masing-masing decoder 3 ke 8 .Komplemen dari input A3  terhubung aktif, E dari decoder 3 ke 8 yang bawah untuk mendapatkan output Y7 hingga Y0, ini adalah 8 min terms rendah. Input A3 terhubung aktif, E dari decoder 3 ke 8 yang atas untuk mendapatkan output Y15 hingga Y8. Ini adalah 8 min terms tinggi.


 2) Multiplexer

Demultiplexer adalah rangkaian logika kombinasional yang dirancang untuk mengalihkan satu jalur input umum ke salah satu dari beberapa jalur output terpisah. Distributor data, lebih dikenal sebagai Demultiplexer atau "Demux", adalah kebalikan dari Multiplexer yang kita lihat dalam tutorial sebelumnya.

Demultiplexer mengambil satu single line input data dan kemudian beralih ke salah satu dari sejumlah baris output individu satu per satu. Demultiplexer mengkonversi sinyal data serial pada input untuk data paralel pada jalur output seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Fungsi Demultiplexer adalah untuk mengganti satu jalur input data umum ke salah satu dari 4 jalur data output A ke D dalam contoh kami di atas. Seperti multiplexer, sakelar solid state dipilih oleh kode alamat input biner pada pin pilih output “a” dan “b” seperti yang ditunjukkan.

3) Gerbang AND


Gerbang Logika AND memiliki dua atau lebih saluran masukan (input) dan satu keluaran (output). Selain itu gerbang Logika AND memiliki sifat output akan berlogika satu jika semua nilai input pada gerbang AND berlogika satu dan jika memiliki nilai nol pada salah satu inputnya maka output akan bernilai nol, misalnya A atau B menyatakan saluran masukkan (input) gerbang AND yang saling bebas yang masing-masing hanya dapat berlogika satu atau nol dan Y menyatakan saluran keluarannya yang hanya dapat bernilai logika nol atau satu, maka hubungan antara masukan dan keluaran pada gerbang AND tersebut dapat ditulis Y = A . B, sedangkan tabel kebenaran dan gambar symbol dapat dilihat di bawah ini.


Sifat bahwa jika semua nilai 
input pada gerbang AND bernilai satu maka nilai output akan bernilai satu juga dan jika memiliki nilai nol pada salah satu kaki input-nya maka output akan bernilai nol hal ini juga berlaku pada gerbang AND yang memiliki jumlah input lebih dari dua. Gerbang AND berfungsi sebagai pengali nilai pada input-nya, misalnya jika input memiliki nilai 1 dan 0 (1 . 0) maka output akan berlogika 0, jika nilai input-nya 1 semua (1 . 1) maka nilai output akan berlogka 1. Salah satu Gerbang logika AND yang mempunyai 2 buah input dan satu buah output adalah IC TTL 7408 dan IC CMOS 4081. Berikut ini konfigurasinya:

Konfiugurasi pin:

- Vcc : Kaki 14

- GND : Kaki 7

- Input : Kaki 1, 2, 3, 4, 5, 9,10,11 dan 13

- Output : Kaki 6, 8,  dan 12

4) Gerbang OR


Spesifikasinya:

- Tegangan Suply : 7V

- Tegangan Input : 5,5 V

- Beroperasi pada suhu udara 0 sampai +70 derjat

- Kisaran suhu penyimpanan : -65 derjat sampai +150 derjat celcius

Gerbang Logika OR memiliki dua atau lebih saluran masukan (input) dan satu keluaran (output). Selain itu gerbang Logika OR memiliki sifat output akan berlogika satu jika salah satu nilai input pada gerbang OR berlogika satu dan jika memiliki nilai nol pada kedua input-nya maka output akan bernilai nol, misalnya A atau B menyatakan saluran masukkan (input) gerbang OR yang saling bebas yang masing-masing hanya dapat berlogika satu atau nol dan Y menyatakan saluran keluarannya yang hanya dapat bernilai logika nol atau satu, maka hubungan antara masukan dan keluaran pada gerbang OR tersebut dapat ditulis Y = A + B, sedangkan tabel kebenaran dan gambar symbol dapat dilihat di bawah ini.

Sifat bahwa jika salah satu nilai input pada gerbang OR bernilai satu maka nilai output akan bernilai satu juga dan jika memiliki nilai nol pada semua kaki input-nya maka output akan bernilai nol hal ini juga berlaku pada gerbang OR yang memiliki jumlah input lebih dari dua. Gerbang OR berfungsi sebagai penjumlah nilai pada input-nya, misalnya jika input memiliki nilai 1 dan 0 (1 + 0) maka output akan berlogika 1, jika nilai input-nya 0 semua (0 + 0) maka nilai output akan berloigka 0. Salah satu Gerbang logika OR yang mempunyai 2 buah input dan satu buah output adalah IC TTL 7432 dan IC CMOS 4071. Berikut ini konfigurasinya:

                               

Komponen Input: 

1. Inverter


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. Sumber-sumber arus listrik searah atau arus DC yang merupakan Input dari Power Inverter tersebut dapat berupa Baterai, Aki maupun Sel Surya (Solar Cell). Inverter ini akan sangat bermanfaat apabila digunakan di daerah-daerah yang memiliki keterbatasan pasokan arus listrik AC.


2. Logic state
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.


3. 3. Logic Probe



ss        logic Probe adalah alat yang digunakan untuk menganalisa logika keluaran (Boolean 1 atau 0) dari sirkuit digital.Beberapa Logic Probe mendapat sumber daya dari sirkuit yang dites, beberapa logic probe menggunakan baterai sebagai sumber dayanya.Ada dua indicator pada Logic Probe yaitu LED warna hijau dan LED warna merah.LED warna hijau akan menyala jika logika keluaran pada pin IC adalah 1 dan LED warna merah akan menyala jika logika keluaran 0 atau probe tidak dihubungkan. Logic Probe sangat murah,serbaguna dan praktis jika digunakan sebagai alat tes instrument digital,tetapi hanya mengecek satu sinyal dalam satu waktu.Ketika diperlukan banyak analisa logika keluaran maka perlu diamati dengan Logic Analyzer.
f

3. Dasar Teori [Kembali]

Demultiplexer adalah rangkaian logika kombinasional yang dirancang untuk mengalihkan satu jalur input umum ke salah satu dari beberapa jalur output terpisah. Distributor data, lebih dikenal sebagai Demultiplexer atau "Demux". Decoder adalah kasus khusus demultiplexer tanpa jalur input. 
Gambar 1 to 4 demultiplexer


Gambar Representasi rangkaian 2 to 4, 3 to 8, 4 to 16

Jika pada dekoder ada beberapa kombinasi yang tidak digunakan atau 'tidak peduli' di n-bit kode, maka akan ada kurang dari 2n jalur keluaran. Secara umum, jika n dan m berturut-turut jumlah jalur input dan output, maka m kecil sama 2n.

Decoder dapat menghasilkan maksimal 2n kemungkinan minterm dengan kode biner n-bit. Pengoperasian decoder dapat dilihat pada diagram rangkaian logika pada Gambar 8.20. yang mengimplementasikan fungsi dekoder baris 3-ke-8. Memiliki tiga input = A, B dan C dan delapan output = D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6 dan D7. Dari tabel kebenaran, karena output logika ‘1’ hanya satu dari delapan output sehingga setiap minterm menghasilkan output tertentu sesuai input. Dalam kasus ini, D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6 dan D7 masing-masing mewakili minterm berikut:

 

 8.3.1 Implementing Boolean Functions with Decoders
  
Dekoder dapat implementasikan pada fungsi Boolean dengan mudah. Dekoder menghasilkan minterm dan gerbang OR eksternal untuk menghasilkan jumlah minterm. Gambar 8.21 menunjukkan diagram logika di mana decoder baris 3-ke-8 digunakan untuk menghasilkan fungsi Boolean yang diberikan dengan persamaan.
 

Dekoder n-ke-2n dan m gerbang OR eksternal dapat digunakan untuk mengimplementasikan kombinasi rangkaian dengan n input dan m output. Misal pada penerapan empat variabel Fungsi Boolean dengan 12 minterms menggunakan dekoder baris 4-ke-16 dan gerbang OR eksternal. OR gerbang di sini harus menjadi gerbang 12-input. Dalam semua kasus seperti itu, di mana jumlah minterm dalam suatu Fungsi Boolean dengan n variabel lebih besar dari 2n /2 (atau 2n-1 ), fungsi komplementer Boolean akan memiliki lebih sedikit minterm. Dalam hal ini akan lebih baik menggunakan NORing daripada ORing dengan output fungsi boolean.

 

Gambar 8.20 Diagram logika dari dekoder baris 3-ke-8.
Gambar 8.21 Menerapkan fungsi Boolean dengan dekoder

   8.3.2 Sirkuit Decoder Cascading 

Langkah-langkah dasar mendesain rangkaian adalah, pertama jika n adalah jumlah jalur input dalam dekoder yang tersedia dan N adalah jumlah jalur input di dekoder yang diinginkan, maka jumlah dekoder individu yang diperlukan untuk membuat dekoder yang diinginkan sirkuit akan menjadi 2N−n. Lalu hubungkan bit yang kurang signifikan dari jalur input dekoder yang diinginkan ke jalur input dari dekoder yang tersedia. Lalu bit sisa dari jalur input dari rangkaian dekoder yang diinginkan digunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan decoder individu. Kemudian Jalur keluaran dari masing-masing dekoder bersama-sama membentuk jalur keluaran.


1. Sebutkan Ic apa saja di pakai sub chapter 8.3?

    jawab:
    ic 4556 dan ic 45118
 
2. Berapa Rangkaian yang terdapat pada sub chapter 8.3?
    jawab:
    Rangkaian yang terdapat dalam sub chapter tersebut 9 rangkaian



1. Apa saja alat yang digunakan pada chapter 8.3?
   jawab:
   Generator dan Logic probe
2. apa saja bahan yang digunakan pada chapter 8.3?
   Jawab:
   demux dan encoder

1. Apa fungsi dari logicprobe pada percobaan ini?
a. sebagai sumber tegangan
b. sebgai sumber arus
c. menganalisa dan mengecek status logika (high atau low) yang keluar dari rangkaian digital
d. sebagai penyearah

2. Apa saja alat dan bahan yang termasuk pada rangkaian ini kecuali
a. button
b. logicstate
c. ic 74151
d.logicprobe


A. Prosedur Percobaan
  1. Siapkan komponen yang digunakan : IC decoder/demux, power, ground, AND, OR, logic state dan logic probe
  2. Letakkan komponen
  3. Rangkailah dengan benar 
  4. Untuk lebih jelas lihat video dibawah
B. Gambar Simulasi dan Prinsip Kerja

1. Rangkaian 8.18
Rangkaian dibawah merupakan rangkaian ekivalen dari rangkaian pada gambar 8.18 yang merupakan 1 to 4 demultiplexer. Pada rangkaian kali ini kita menggunakan IC 4555 dengan inputan berupa biner dan output berupa decimal. Untuk kondisi pertama, jika kita berikan inputan A=0; B=0; E=ground; maka akan didapatkan output berupa Q0=1; Q1=0; Q2=0; Q3=0 yang mana kondisi ini sesuai dengan tabel kebenaran untuk 1 to 4 demultiplexer. Begitupun untuk kondisi selanjutnya.

2. Rangkaian 8.19
Rangkaian dibawah merupakan 3 buah rangkaian IC 2 to 4, 3 to 8 dan 4 to 16 line decoder, rangkaian ini adalah rangkaian ekivalen dari rangkain pada gambar 8.19.  Dapat dilihat untuk IC 4555 2 to 4, pada saat kondisi A=0; B=0 maka akan didapatkan output berupa Q0=1; Q1=0; Q2=0; Q3=0 yang mana sesuai dengan tabel kebenaran IC 4555. Begitupun untuk kondisi selanjutnya.
Selanjutnya untuk IC 74HC238 3 to 8, pada saat kondisi A0-A2=0; E2-E3=0; E3=1 maka akan didapatkan output Y0-Y7=0 yang mana hal ini sesuai dengan tabel kebenaran untuk IC 74HC238. Begitupun untuk kondisi selanjutnya.
Selanjutnya untuk IC 74154 4 to 16 pada saat kondisi A-D=0; E1-E2=0 maka akan didapatkan outputnya 0=1; 1-15=1 yang mana hal ini sesuai dengan tabel kebenaran untuk IC 74154. Begitupun untuk kondisi selanjutnya.
Untuk setiap kombinasi masukan yang diberikan hanya satu dari delapan keluaran yang berada dalam keadaan berlogika 1

3. Rangkaian 8.20
Rangkaian diatas merupakan rangkaian logic diagram dari 3 to 8 line decoder, disini terdapat 3 logika input yang masing-masing memiliki logika invertnya, dan 8 gerbang logika AND serta output logicprobe. tiap tiap input logika akan terhubung sedemikian rupa ke tiap tiap logika AND hingga didapatkan tabel kebenaran seperti yang tertera pada gambar diatas. Dapat dilihat pada kondisi pertama jika kita berikan input berupa A=0; B=0; C=0 maka akan didapatkan output berupa D0=1; D1-D7=0 yang mana hal ini sesuai dengan tabel kebenaran. Begitupun untuk kondisi selanjutnya.

4. Rangkaian 8.21
Pada rangkaian 8.21 ini pengimplementasian fungsi boolean dengan decoder. Disini menggunakan IC 74HC238, logic state sebagai inputan, logic probe sebagai output dan terdapat gerbang logika OR. Dimana kita misalkan untuk kondisi pertama A=0; B=0; C=0 E1'=0;E2'=0; E3=1 maka akan didapatkan output berupa Y0=1; Y1-Y7=0. Yang mana hal ini sesuai dengan tabel kebenaran dari IC 74HC238. Selanjutnya Y0,Y2,Y4,Y7 yang merupakan ouputan dari IC 74HC238 diumpankan menjadi inputan dari gerbang logika OR, yang mana sesuai dengan prinsip kerja gerbang logika OR (penjumlahan) maka akan didapatkan output dari gerbang logika OR tersebut 1 (High). Begitupun untuk kondisi selanjutnya.

5. Rangkaian 8.22
Pada rangkaian 8.22 ini pengimplementasian rangkaian full addder menggunakan 3 to 8 decoder. Dimana pada rangkaian ini menggunakan IC 74HC238 dan gerbang logika OR. Kita misalkan untuk kondisi pertama, A=1; B-C=0; E1'-E2'=0; E3=1 maka akan didapatkan outputnya berupa Y0=0; Y1=1; Y2-Y7=0. Yang mana hal ini sesuai dengan tabel kebenaran dari IC 74HC238. Selanjutnya Y1, Y2, Y4, Y7 yang merupakan output dari IC 74HC238 diumpankan menjadi inputan dari gerbang logika OR 1, dan Y7, Y3, Y5, Y6 yang merupakan output dari IC 74HC238 diumpankan menjadi inputan dari gerbang logika OR 2. Maka akan didapatkan output dari OR1 berupa 1 dan OR 2 berupa  0.

6. Rangkaian 8.23
Pada rangkaian 8.23 ini pengimplementasian fungsi boolean dengan decoder dan gerbang OR/NOR yang memiliki jumlah input minimum. Dimana pada rangkaian ini menggunakan IC 74HC238 dan gerbang logika OR. Kita misalkan untuk kondisi pertama, A=1; B-C=0; E1'-E2'=0; E3=1 maka akan didapatkan outputnya berupa Y0=0; Y1=1; Y2-Y7=0. Yang mana hal ini sesuai dengan tabel kebenaran dari IC 74HC238. Selanjutnya Y1, Y3, Y4 yang merupakan output dari IC 74HC238 kita umpankan menjadi inputan dari gerbang logika NOR (kebalikan dari gerbang logika OR) maka didapatkan output dari gerbang logika NOR berupa 0. 

7. Rangkaian 8.24
Pada rangkaian 8.24 kita menggunakan 2 buah decoder 3 to 8 dan satu buah gerbang logika NOT yang dihubungkan dengan inputan E pada IC ke 2, dan 2 buah IC 74HC238 dan inputannya berupa logic state. Dapat dimisalkan untuk kondisinya itu A-C=0; E1'-E2'=0; E3=1 maka untuk IC 74HC238 pertama akan didapatkan output YO=1; Y1-Y7=0 yang mana sesuai dengan tabel kebenaran IC 74HC238. Sedangkan untuk IC 74HC238 ke 2 yang terdapat gerbang logika NOT, didapatkan output berupa Y0-Y7=0 yang mana output untuk IC 74HC238 ke2 ini dipengaruhi oleh gerbang logika NOT yang dihubungkan dengan inputan E3 pada IC 74HC238 ke-2.

8. Rangkaian 8.25
Pada rangkaian 8.25 menggunakan IC 74154 yaitu dekoder/demultiplekser 4 ke 16 baris. Dapat dimisalkan untuk kondisi pertama A-D=0; E1-E2=0 maka akan didapatkan output berupa  0=0; 1-15=1 yang mana kondisi tersebut sesuai dengan tabel kebenaran IC 74154. Begitupun untuk kondisi selanjutnya.

9. Rangkaian 8.26
Pada rangkaian 8.26 ketika input kontrol eksternal dalam keadaan D=1; C=0; B0; A=1 ini berarti bahwa output dari keluaran 9 akan diaktifkan. Sedangkan ketika input kontrol eksternal dalam keadaan D=1; C=1; B=1; A=1 ini berarti bahwa output dari keluaran 15 akan diaktifkan. Intinya status logika dari bentuk gelombang input dipengaruhi pada baris ke-9 dan 15 tergantung pada apakah sinyal kontrol eksternal aktif atau tidak.

D. Video

1. Rangkaian 8.18

2. Rangkaian 8.19

3. Rangkaian 8.20

4. Rangkaian 8.21

5. Rangkaian 8.22

6. Rangkaian 8.23

7. Rangkaian 8.24

8. Rangkaian 8.25

9. Rangkaian 8.26


Download HTML klik disini
Download Rangkaian 8.18 klik disini
Download Rangkaian 8.19 klik disini
Download Rangkaian 8.20 klik disini
Download Rangkaian 8.21 klik disini
Download Rangkaian 8.22 klik disini
Download Rangkaian 8.23 klik disini
Download Rangkaian 8.24 klik disini
Download Rangkaian 8.25 klik disini
Download Rangkaian 8.26 klik disini
Download Video 8.18  klik disini
Download Video 8.19  klik disini
Download Video 8.20  klik disini
Download Video 8.21  klik disini
Download Video 8.22  klik disini
Download Video 8.23  klik disini
Download Video 8.24  klik disini
Download Video 8.25  klik disini
Download Video 8.26  klik disini
Download Datasheet IC4553 klik disini
Download Datasheet IC74154 klik disini
Download Datasheet 74HC238 klik disini
Download Datasheet Logicstate klik disini
Download Datasheet Logicprobe klik disini


Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Modul 4 Praktikum uP dan uC

  [ MENUJU AKHIR ] [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Perc...