Soal 7.11

 SOAL 7.11

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Langkah Percobaan

5. Rangkaian

6. Video 

7. Download File

1.    Soal [kembali]

     Buatlah rangkaian simulasi aplikasi sistem digital (Encoder dengan output aktif high dan decoder dengan output aktif low).

2.    Alat dan Bahan [kembali]

a. Alat

1).    Power Supply 

            

        Power supply pada rangkaian ini digunakan sebagai sumber energi listrik atau sumber tegangan untuk menjalankan rangkaian.

          

        b. Bahan

1).     Ground

        Ground adalah titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik searah atau titik kembalinya arus bolak balik atau titik patokan dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika.

2). 7-Segment

        Spesifikasi :

• Tersedia dalam dua bentuk Common Cathode (CC) and Common Anode (CA)
• Tersedia dalam berbagai ukuran 9.14mm,14.20mm,20.40mm,38.10mm,57.0mm and 100mm (Biasa digunakan/atersedia adalah 14.20mm)
• Warna: White, Blue, Red, Yellow and Green (Res is commonly used)
• Low current operation
• Better, brighter and larger display than conventional LCD displays.
• Current consumption : 30mA / segment
• Peak current : 70mA

      Konfigurasi :

Pin Number	Pin Name	Description
1	e	Controls the left bottom LED of the 7-segment display
2	d	Controls the bottom most LED of the 7-segment display
3	Com	Connected to Ground/Vcc based on type of display
4	c	Controls the right bottom LED of the 7-segment display
5	DP	Controls the decimal point LED of the 7-segment display
6	b	Controls the top right LED of the 7-segment display
7	a	Controls the top most LED of the 7-segment display
8	Com	Connected to Ground/Vcc based on type of display
9	f	Controls the top left LED of the 7-segment display
10	g	Controls the middle LED of the 7-segment display

            3) Encoder (74LS147)

        Spesifikasi :

• Series: 74LS147
• Function: Decimal to BCD Priority Encoder
• Technology Family: LS
• Supply voltage: 4.75V to 5.5V
• The frequency at nominal voltage: 35 MHz
• Typical propagation delay: 21nS
• Low power consumption: 32mW
• Operating temperature: 0ºC to 70ºC
• ESD CDM (kV): 0.75
• ESD HBM (kV): 2
• Balanced propagation delays
• Designed specifically for high speed
• IOL Current Max: 8mA
• IOH Current Max: -0.4mA
• Number of Bits: 4
• Number of Channels: 2
• Configuration: 2:4 & 8:3
• Mounting Style: Through Hole
• Package/Case: DIP-16

        Konfigurasi :

Pin No	Pin Name	Description
1	4	Decimal Input Pin 1
2	5	Decimal Input Pin 2
3	6	Decimal Input Pin 3
4	7	Decimal Input Pin 4
5	8	Decimal Input Pin 5
6	C	Output Pin C
7	B	Output Pin B
8	GND	Ground Pin
9	A	Output Pin A
10	9	Decimal Input Pin 10
11	1	Decimal Input Pin 11
12	2	Decimal Input Pin 12
13	3	Decimal Input Pin 13
14	D	Output Pin D
15	NC	Not Used
16	Vcc	Chip Supply Voltage

            4) Decoder (74HC4511)

        Spesifikasi :

•  Complies with JEDEC standard no. 7A 
•  Input levels: 

1. For 74HC4511: CMOS level 
2. For 74HCT4511: TTL level 

• Latch storage of BCD inputs 
• Blanking input 
• Lamp test input 
• Driving common cathode LED displays 
• Guaranteed 10 mA drive capability per output 
• ESD protection: 

1. HBM JESD22-A114F exceeds 2000 V 
2. MM JESD22-A115-A exceeds 200 V 

•  Specified from -40

  °

  C to +85

  °

  C and -40

  °

  C to +125

  °

  C

        Konfigurasi :

            5) Inverter (gerbang NOT)

       

            6) Logicstate

            7) Logicprobe

3.    Dasar Teori [kembali]

1).     Ground

        Ground adalah titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik searah atau titik kembalinya arus bolak balik atau titik patokan dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika.

2). 7-Segment

        Seven segment merupakan bagian-bagian yang digunakan untuk menampilkan angka atau bilangan decimal. Seven segment tersebut terbagi menjadi 7 batang LED yang disusun membentuk angka 8 dengan menggunakan huruf a-f yang disebut DOT MATRIKS. Setiap segment ini terdiri dari 1 atau 2 LED (Light Emitting Dioda). Seven segment bisa menunjukan angka-angka desimal serta beberapa bentuk tertentu melalui gabungan aktif atau tidaknya LED penyususnan dalam seven segment.

        Supaya memudahkan penggunaannnya biasanya memakai sebuah sebuah seven segment driver yang akan mengatur aktif atau tidaknya led-led dalam seven segment sesuai dengan inputan biner yang diberikan. Bentuk tampilan modern disusun sebagai metode 7 bagian atau dot matriks. 

        Dengan menyalakan beberapa segmen yang sesuai, akan dapat diperagakan digit-digit dari 0 sampai 9, dan juga bentuk huruf A sampai F (dimodifikasi). Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7 bagian, sehingga harus menggunakan decoder BCD (Binary Code Decimal) ke 7 segmen sebagai antar muka. Decoder tersebut terbentuk  dari pintu-pintu akal yang masukannya berbetuk digit BCD dan keluarannya berupa saluran-saluran untuk mengemudikan tampilan 7 segmen.     

a. 7-Segment tipe Katoda (Common Cathode)
Pada tipe ini, kaki katoda dari LED-nya terkoneksi menjadi satu kesatuan, dan kaki anoda-nya akan difungsikan menjadi input-an data untuk penyalaan setiap segmennya.

Kaki katoda LED merupakan terminal negatif / Gnd dan Control Signal / signal kendali merupakan kaki pin anoda a-g.

b. 7-Segment tipe Anoda (Common Anode)
Pada tipe ini, kaki anoda dari LED-nya terkoneksi menjadi satu kesatuan,dan kaki cathoda-nya akan difungsikan menjadi input-an data untuk penyalaan setiap segmennya.

Kaki katoda LED merupakan terminal negatif / Gnd dan Control Signal / signal kendali merupakan kaki pin anoda a-g.

            3) Encoder (74LS147)

        Secara umum, Encoder adalah sebuah perangkat atau proses yang mengubah data dari satu format ke format lainnya. Dalam pengindraan posisi, sebuah enkoder adalah perangkat yang dapat digunakan untuk mendeteksi dan mengubah gerakan mekanis menjadi sinyal output berkode analog atau digital. 

    Lebih khusus lagi,  encoder dapat dugunakan untuk mengukur posisi, kecepatan sementara, akselerasi dan arah yang dapat diturunkan dari posisi antar linier atau gerakan putar. Fungsi dari enkoder yang berbeda berasal dari berbagai prinsip fisik operasi, output, protokol komunikasi, dll.

Encoder adalah rangkaian kombinasional yang mana merupakan operasi kebalikan dari Decoder. Encoder memiliki maksimum 2ⁿ jalur input dimana "n" adalah jalur output. Karena mengkode informasi dari input 2ⁿ menjadi kode n-bit. Encoder akan menghasilkan kode biner yang setara dengan input yang mana adalah "Aktif Tinggi". Oleh karena itu, encoder mengkodekan 2ⁿ jalur input dengan ‘n’ bit.

Untuk encoder sederhana, dapat diasumsikan bahwa hanya satu jalur input yang aktif pada satu waktu. Sebagai contoh, mari simak enkoder Oktal ke Biner. Seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini, oktal ke biner encoder adalah jenis encoder 8 jalur input dan dihasilkan 3 jalur output.

            4) Decoder (74HC4511)

Decoder merupakan sebuah alat yang dimanfaatkan untuk mengembalikan sebuah proses decoding sehingga membuat kita bisa menerima informasi yang asli. Decoder juga bisa didefinisikan sebagia serangkaian logika yang berguna untuk menerima masukan atau input biner dan kemudian mengaktifkan salah satu output dengan berdasarkan ukuran pada biner tersebut. Salah satu fungsi yang dimiliki oleh decoder adalah untuk memberikan kemudahan dalam menyatakan seven segmen.

Di samping itu, decoder mengubah input data sebanyak n bit menjadi output sebanyak 2n data. Karena itu, decoder berfungsi untuk melakukan decoding (menerjemahkan) informasi yang disembunyikan oleh encoder.

Saat proses decoding, decoder umumnya menempatkan logika 1 di salah satu outputnya untuk membuat kode yang tepat. Untuk kombinasi input biner n bit yang berbeda, akan menghasilkan output 2n bit data. Output dari decoder dihasilkan berdasarkan dari setiap masukan input binernya.

            5) Inverter (gerbang NOT)

        Gerbang NOT sering juga disebut sebagai rangkaian inventer (pembalik). Tugas rangkaian NOT (pembalik) ialah memberikan suatu keluaran yang tidak sama dengan masukan. Simbol logika untuk pembalik (inverter, rangkaian NOT) diperlihatkan pada gambar berikut

Simbol Logika Gerbang NOT

Alternatif Simbol Logika Gerbang NOT

Berikut tabel kebenaran untuk menjelaskan gerbang NOT

Tabel kebenaran Gerbang NOT

Perhatikan bila tegangan pada masukan adalah rendah, maka keluarannya adalah tinggi sebaliknya apabilah masukannya tinggi maka keluarannya adalah rendah. Seperti yang telah dijelaskan , keluaran selalu berlawanan dengan masukan. Tabel kebenaran tersebut juga memberikan karakteristik pembalik dari bentuk biner 0 dan 1.

Kita telah mempelajari bahwa suatu sinyal melalui pembalik, maka dapat dikatakan bahwa masukan dibalik atau dikomplemenkan. Dapat juga dikatakan bahwa sinyal tersebut "ditiadakan", "dikomplemenkan" dan "dibalik" memiliki arti yang sama.

         6). Power Supply

    Catu daya merupakan suatu Rangkaian yang paling penting bagi sistem elektronika. Power supply atau catu daya adalah suatu alat atau perangkat elektronik yang berfungsi untuk merubah arus AC menjadi arus DC untuk memberi daya suatu perangkat keras lainnya. Sumber AC yaitu sumber tegangan bolak-balik, sedangkan sumber tegangan DC merupakan sumber tegangan searah. Power supply/unit catu daya secara efektif harus mengisolasi rangkaian internal  dari  jaringan  utama,  dan  biasanya  harus  dilengkapi  dengan pembatas  arus  otomatis  atau  pemutus  bila  terjadi  beban  lebih  atau hubung  singkat.  Bila  pada  saat  terjadinya  kesalahan  catu  daya, tegangan  keluaran DC meningkat  di  atas  suatu  nilai  aman maksimum untuk rangkaian internal, maka daya secara otomatis harus diputuskan.

Simbol di proteus

 4.    Langkah Percobaan [kembali]

·       Siapkan alat dan bahan.

·       Letakkan alat dan bahan tersebut sesuai dengan materi.

·       Hubungkan komponen-komponen tersebut sehingga tersusun menjadi rangkaian.

5.    Rangkaian [kembali]

6.    Video [kembali]

7.  Download File [kembali]

        Download HTML [klik]

        Download File Rangkaian  [klik]

        Download Video Rangkaian  [klik]

        Download Datasheet 74LS147 [klik] 

        Download Datasheet 74HC4511 [klik] 

        Download Datasheet inverter (Gerbang NOT) [klik]