pendahuluan eldig

8/16/2019 Pendahuluan Eldig

1/10

PENDAHULUAN

1. Rangkaian Dalam Gerbang Logika

Bentuk pertama IC digital untuk pemakaian umum ketika diperkenalkan di tahun

1962 adalah bentuk susunan rangkaian pembalik transistor bipolar yang

memberikan sebuah gerbang !R. "arena rangkaian ini terdiri hanya dari tahanan

dan transistor sehingga dinamakan logika tahanan#tansistor $R%L & resistor#

transistor#logi'(.

)engembangan IC beberapa *aktu kemudian menghasilkan rangkaian +D dioda

yang diikuti oleh pembalik transistor bipolar. Ini disebut logika#dioda#transistor

$D%L & diode#transistor#logi'(.

Disain digital baru yang diolah oleh proses ,abrikasi IC adalah logika transistor#

transistor $transistor#transistor logi' & %%L(. Bentuk R%L- D%L dan %%L tua- tidak

diproduksi lagi se'ara komersil- ke'uali atas pesanan khusus untuk suku 'adang.

)emilihan IC untuk penggunaan tertentu- dipengaruhi oleh banyak ,aktor.

Diantaranya adanya keperluan daya rendah- ke'epatan tinggi- tersediaya ,ungsi

digital yang lebih rumit- dan harga yang murah

+. Logika %ahanan %ransistor $R%L(

IC digital pertama yang mendapat sambutan luas dipasaran komersil adalah R%L.

Rangkaiannya berupa hubungan sederhana dua atau lebih pembalik transistor

enuh yang berbagi tahanan kolektor yang sama. +tau suatu gerbang R%L- terdiri

dari transistor yang emiternya dihubungkan ke ground dan kolektornya

terhubung melalui tahanan kolektor yang sama ke 'atu daya.

B. Logika dioda transistor $D%L(

"arena rangkaian D%L memiliki keterbatasan dalam ke'epatan operasi maka

dibuatlah transistor#transistor logi' yang memiliki ke'epatan operasi yang lebih

tinggi. Rangkaian D%L adalah rangkaian yang terdiri dari resistor- dioda dan

transistor. /eperti pada gambar diba*ah ini 0


2/10

ika semua masukan berlogika rendah- maka seluruh arus akan mengalir ke dioda

dan tegangan keluaran sama dengan tegangan ground- yaitu berlogika rendah. al

ini karena dioda mengalami bias mau dan dioda bertindak seperti sebuah saklar

yang tertutup.

/edangkan arus I adalah 0

Bila salah satu dari kedua masukan berlogika tinggi- maka tegangan keluaran

sebesar tegangan ground atau berlogika rendah. Dan bila semua masukan

berlogika tinggi- dioda dalam kondisi re3erse bias maka dioda akan 'ut o,, dan

dengan mengabaikan arus bias balik yang sangat ke'il maka dioda seolah sepertisaklar yang terbuka. /ehingga tegangan keluaran sama dengan tegangan 4'' atau

berlogika tinggi. /edangkan arus I yang mengalir adalah

/ehingga output5keluaran seperti gerbang logika +D. ntuk gerbang +D-

'ukup dipasangkan pembalik $!%(. "emudian perbedaan khusus dari segi

rangkaian yaitu pada rangkaian D%L bila output gerbang penggerak dalam

keadaan tinggi. Dioda input setiap gerbang beban berprategangan balik dan pada

dasarnya seperti rangkaian terbuka antara penggerak dan beban. Dan bila output

gerbang penggerak dalam keadaan R7D+ arus beban dari 4'' bergerak

menuu dioda input dan setiap gerbang beban berprategangan mau menuu

kolektor transistor output gerbang penggerak- sehingga gerbang penggerak berlaku

sebagai penyerap arus (current sink) terhadap gerbang beban.


3/10

/edang pada rangkaian R%L bila output penggerak dalam keadaan R7D+

maka transistor gerbang beban terbuka. Dan bila pada keadaan %IGGI penggerak

men'atu arus basis ke transistor beban. /ehingga gerbang penggerak berlaku

sebagai sumber arus (current source) terhadap gerbang beban.

"husus untuk rangkain D%L pada saat perubahan keluaran dari 8 ke 1. Dimana

perubahan ini baru akan teradi apabila trans 2 keluar dari saturasi kedaerah akti,

dan akhirnya menuu 'ut o,,. Cut o,, tidak akan ter'apai sebelum muatan basis

dipindahkan- sehingga arus dibo'orkan melaui R2 atau disipasi melalui

rekombinasi. :ekanisme pemindahan muatan yang lambat ini membatasi

ke'epatan D%L

Ruas basis#7miter suatu transistor pada dasarnya adalah suatu dioda sambungan

pn. :aka dioda#dioda masukan gerbang D%L dapat diganti dengan transistor

emiter amak atau transistor :ulti#emiter. /ambungan basis kolektor pada %R1

memberikan tegangan ;o,,set< sama dengan tegangan o,,set satu Dioda Ds.

Gerbang transistor#transistor yang dihasikan memerlukan lebih sedikit luasan

silikon dan lebih 'epat beroperasi dibandingkan dengan gerbang D%L serupa.

C. Logika %ransistor %ransistor

%%L berbeda dengan pendahulunya- generasi logika resistor=transistor $R%L(

dan logika diode=transistor $D%L( dengan menggunakantransistor tidak hanya

untuk penguatan keluaran tetapi uga untuk mengisolasi masukan. )ertemuan p#n

dari diode mempunyaikapasitansi yang 'ukup besar- adi mengubah tara, logika

pada masukan D%L memerlukan *aktu dan energi yang tidak sedikit. /eperti

terlihat pada skema kiri atas- konsep dasar dari %%L adalah mengisolasi masukan

dengan menggunakan sambungan basis#bersama- dan menguatkan ,ungsi dengan

sambungan emitor#bersama.

https://id.wikipedia.org/wiki/Logika_resistor%E2%80%93transistorhttps://id.wikipedia.org/wiki/Logika_resistor%E2%80%93transistorhttps://id.wikipedia.org/wiki/Logika_diode%E2%80%93transistorhttps://id.wikipedia.org/wiki/Transistorhttps://id.wikipedia.org/wiki/Diodehttps://id.wikipedia.org/wiki/Kapasitansihttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Basis-bersama&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Basis-bersama&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Emitor-bersama&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Emitor-bersama&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Logika_diode%E2%80%93transistorhttps://id.wikipedia.org/wiki/Transistorhttps://id.wikipedia.org/wiki/Diodehttps://id.wikipedia.org/wiki/Kapasitansihttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Basis-bersama&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Emitor-bersama&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Logika_resistor%E2%80%93transistor


4/10

2. :ulti3ibrator > )emi'u /'hmitt

+. :ulti3ibrator

:ulti3ibrator adalah suatu rangkaian yang terdiri dari dua buah piranti akti,

dengan keluaran yang saling berhubungan dengan masukan yang lain. mpan

balik positi, yang dihasilkan menyebabkan piranti yang satu harus di 'ut o,,-

sedangkan piranti yang lain dipaksa melakukan penghantaran. :ulti3ibrator

dikelompokkan kedalam bistabil- monostabil dan astabil. Rangkaian multi3ibrator

bistabil memiliki 'iri#'iri- bah*a rangkaian ini tetap berada pada tingkatan $le3el(

keluaran yang diberikan apabila tidak dikenakan sinyal $trigger( dari luar.

)enerapan sinyal dari luar akan menyebabkan perubahan keadaan- dan tingkatkeluaran ini akan tetap sampai ada sinyal dari luar berikutnya. adi rangkaian

bistabil memerlukan dua sinyal sebelum kembali kekeadaan a*al. :ulti3ibrator

monostabil atau one shot- menghasilkan satu pulsa dengan selang *aktu tertentu

dalam menanggapi suatu sinyal trigger dari luar. Ini berarti bah*a hanya satu saa

keadan stabil. )enerapan trigger mengakibatkan perubahan keadaan kuasi stabil-

yang berarti bah*a rangkaian tetap berada pada keadaan kuasistabil pada selang

*aktu yang ditentukan dan kemudian kembali kekeadaan a*al. +kibatnya adalah

sinyal trigger internal dibangkitkan yang menghasilkan transisi keadaan stabil.

:ulti3ibrator astabil atau ,ree running adalah multi3ibrator yang memiliki dua

keadaan kuasi stabil $ bukan keadaan stabil(- dan kondisi rangkaian berosilasi

diantaranya. Dalam hal ini tidak diperlukan sinyal trigger luar untuk menghasilkan

perubahan keadaan. "arena si,at osilasi diantara dua keadaan ini- rangkaian astabil

digunakan untuk menghasilkan gelombang segi empat.

:ulti3ibrator merupakan osilator. /edangkan osilator adalah rangkaian elektronika

yang menghasilkan perubahan keadaan pada sinyal output. !silator dapat

menghasilkan 'lo'k 5 sinyal pe*aktuan untuk sistem digital seperti komputer.

!silator uga bisa menghasilkan ,rekuensi dari peman'ar dan penerima radio.

:ulti3ibrator adalah suatu rangkaian yang terdiri dari dua buah piranti akti,

dengan keluaran yang saling berhubungan dengan masukan yang lain. mpan


5/10

balik positi, yang dihasilkan menyebabkan piranti yang satu harus di 'ut o,,-

sedangkan piranti yang lain dipaksa melakukan penghantaran. :ulti3ibrator

dikelompokkan kedalam bistabil- monostabil dan astabil. Rangkaian multi3ibrator

bistabil memiliki 'iri#'iri- bah*a rangkaian ini tetap berada pada tingkatan $le3el(

keluaran yang diberikan apabila tidak dikenakan sinyal $trigger( dari luar.

)enerapan sinyal dari luar akan menyebabkan perubahan keadaan- dan tingkat

keluaran ini akan tetap sampai ada sinyal dari luar berikutnya. adi rangkaian

bistabil memerlukan dua sinyal sebelum kembali kekeadaan a*al.

:ulti3ibrator monostabil atau one shot- menghasilkan satu pulsa dengan selang

*aktu tertentu dalam menanggapi suatu sinyal trigger dari luar. Ini berarti bah*a

hanya satu saa keadan stabil. )enerapan trigger mengakibatkan perubahan

keadaan kuasi stabil- yang berarti bah*a rangkaian tetap berada pada keadaan

kuasistabil pada selang *aktu yang ditentukan dan kemudian kembali kekeadaan

a*al. +kibatnya adalah sinyal trigger internal dibangkitkan yang menghasilkan

transisi keadaan stabil.

:ulti3ibrator astabil atau ,ree running adalah multi3ibrator yang memiliki dua

keadaan kuasi stabil $ bukan keadaan stabil(- dan kondisi rangkaian berosilasi

diantaranya. Dalam hal ini tidak diperlukan sinyal trigger luar untuk menghasilkan

perubahan keadaan. "arena si,at osilasi diantara dua keadaan ini- rangkaian astabil

digunakan untuk menghasilkan gelombang segi empat.

)ada dasarnya ada ? enis dari multi3ibrator- yaitu0

1. +stable :ulti3ibrator

2. :onostable :ulti3ibrator

?. Bistable :ulti3ibrator

+dapun materi yang dipraktikum kan adalah sebagai berikut0

1. +stable :ulti3ibrator

:ulti3ibrator merupakan enis osilator relaksasi yang sangat penting. Rangkaian

osilator ini menggunakan aringan RC dan menghasilkan gelombang kotak pada

keluarannya.


6/10

+stabel multi3ibrator biasa digunakan pada penerima %4 untuk mengontrol berkas

elektron pada tabung gambar. )ada komputer rangkaian ini digunakan untuk

mengembangkan pulsa *aktu. +stable multi3ibrator atau disebut ,reerunning

multi3ibrator adalah muti3ibrator yang tidak mempunyai stable state yang

permanen. /etiap transistor se'ara bergantian saturated dan 'ut o,,. :ulti3ibrator

di,ungsikan sebagai piranti pemi'u $trigerred de3i'e( atau ,reerunning.

:ulti3ibrator pemi'u memerlukan isyarat masukan atau pulsa. "eluaran

multi3ibrator dikontrol atau disinkronkan $sin'roni@ed( oleh isyarat masukan.

+stable multi3ibrator termasuk enis ,ree#running.

/ebuah multi3ibrator terdiri atas dua penguat yang digandeng se'ara silang.

"eluaran penguat yang satu dihubungkan dengan masukan penguat yang lain.

"arena masing#masing penguat membalik isyarat masukan- e,ek dari gabungan ini

adalah berupa balikan positi,. Dengan adanya $positi,( balikan- osilator akan

Aregenerati3e< $selalu mendapatkan tambahan energi( dan menghasilkan keluaran

yang kontinyu. +stabil :ulti3ibrator adalah suatu rangkaian yang mempunyai dua

state dan yang berosilasi se'ara kontinu guna menghasilkan bentuk gelombang

persegi atau pulsa dioutputnya. )ada multi3ibrator astabil- outputnya tidak stabil

pada setiap state- tapi akan berubah se'ara kontinudari 8 ke 1 dan dari 1 ke 8.

)rinsip ini sama dengan rangkaian osilator dan kondisi ini sering disebut dengan

,ree running.

2. :onostable :ulti3ibrator

:ulti3ibrator monostable 0 disebut uga multi3ibrator one#shoot- menghasilkan

pulsa output tunggal pada *aktu pengamatan tertentu saat mendapat trigger dari

luar. :onostable multi3ibrator memiliki satu kondisi stabil sehingga sring uga

disebut sebagai multibrator one#shot. /aat osilator terpi'u untuk berubah ke suatu

kondisi pengoperasian- maka pada *aktu singkat akan kembali ke titik a*al

pengoperasian. "onstanta *aktu RC menentukan periode *aktu perubahan

keadaan. :onostable multi3ibrator termasuk enis osilator triggered.


7/10

Rangkaian memiliki dua kondisi yaitu kondisi stabil dan kondisi tak stabil.

Rangkaian akan rileks pada kondisi stabil saat tidak ada pulsa. "ondisi tak stabil

dia*ali dengan pulsa pemi'u pada masukan. /etelah selang *aktu 2 1 8- R C -

rangkaian kembali ke kondisi stabil. Rangkaian tidak mengalami perubahan

sampai ada pulsa pemi'u yang datang pada masukan.

)ada multi3ibrator monostable- kondisi one#shoot mempunyai satu state stabil-

dimana ini teradi ika 'lo'k berada pada negati3e edge trigger $tergantung enis

IC#nya(. /aat mendapat trigger- menadi L! pada panang t tertentu $t*(-

selanutnya berubah ke nilai sebaliknya $IG(- hingga bertemu lagi dengan

negati3e edge trigger berikutnya dari 'lo'k. /alah satu IC :ulti3ibrator

monostable adalah E121.:ulti3ibrator monostabil adalah suatu rangkaian yang

banyak dipakai untuk membangkitkan pulsa output yang lebarnya dan

amplitudonya tetap. :ulti3ibrator monostabil ini dapat dibuat dengan

menggunakan komponen#komponen tersendiri atau dapat diperoleh dalam paket

terintegrasi.

B. )emi'u /'hmitt

)emi'u /'hmitt $/'hmitt trigger( adalah piranti yang mengubah isyarat masukan

bentuk gelombang sembarang menadi gelombang kotak pada isyarat keluarannya.

Gelombang kotak sangat dibutuhkan dalam sistem digital karena mempunyai

*aktu bangkit yang 'epat $sisi naik dan turunnya sangat taam(. /elain itu piranti

ini uga dapat menghilangkan isyarat#isyarat yang dapat mengganggu $noise( kera

suatu sistem digital. )emi'u /'hmitt ini telah tersedia dalam gerbang logika IC

/EL/1E- sehingga memudahkan kita dalam peran'angan sistem. Dalam IC

/EL/1E ini terdapat 6 buah pembalik )emi'u /'hmitt. IC /EL/1E

merupakan IC %%L sehingga dapat dioperasikan dengan sumber tegangan DC F

3olt.


8/10

/ering kali dalam proses pengubahan sinyal yang diperoleh dari perubahan

tegangan sebuah sensor didapat sinyal yang kurang bagus untuk diumpankan ke

rangkaian berikutnya baik berupa %%L maupun rangkaian lainnya. )adahal bentuk

gelombang yang diinginkan adalah bentuk gelombang kotak yang tegas pada sisi

penurunan dan sisi penaikkan tegangannya. ntuk itu dibutuhkan sebuah piranti

yang mampu menerima sinyal masukan sembarang dan mengubahnya menadi

gelombang kotak. %egangan ambang atas pada pemi'u /'hmitt yang terdapat

dalam IC /EL/1E ini dilambangkan dengan 4tF sebesar 1-6 4olt sedangkan

tegangan ambang ba*ahnya 4t# sebesar 8-H 4olt. /aat tegangan masukannya

men'apai tegangan ambang atas $4tF( maka keluarannya akan berlogika 8-

sedangkan saat tegangan masukannya kurang dari tegangan ambang ba*ahnya

$4t#( maka keluaran yang dihasilkan berlogika 1 $tinggi(.

?. Rangkaian Digital

Rangkaian digital adalah rangkaian yang merepresentasikan sinyal masukkan

maupun keluarannya dengan menggunakan logika nilai diskrit. Logika nilai diskrit

sendiri terdiri dari 2 kondisi yaitu kondisi di mana sebuah rangkaian bernilai 8 atau

tidak beroperasi dapat disebut sebagai kondisi L!- dan kondisi di mana sebuah

rangkaian bernilai angka 1 yang mempunyai arti bah*a rangkaian tersebut sedang

beroperasi. Bahasa logika5biner ini adalah bahasa satu#satunya yang dapat

dimengerti oleh mesin- maka itulah untuk memberikan tingkat e,isiensi dan

e,ekti,itas dari sebuah mesin maka diaplikasikanlah system digital. Rangkaian

digital sendiri dapat terbagi menadi 2 si,at- yaitu rangkaian kombinasional dan

rangkaian sekuensial. )ada rangkaian digital sendiri kita dapat menemui gerbang#

gerbang dasar logika yang pada dasarnya ber,ungi sebagai pemroses inputansebelum masuk ke output. Gerbang dasar logika dapat dilambangkan dengan +D

$pengali(- !R $penumlahan(- !%$negasi(- dan gerbang#gerbang lain dari hasil

kombinasi gerbang logika dasar.

http://komponenelektronika.biz/rangkaian-digital.htmlhttp://rangkaianelektronika.biz/rangkaian-digital.htmhttp://komponenelektronika.biz/rangkaian-digital.htmlhttp://rangkaianelektronika.biz/rangkaian-digital.htm


9/10

"ekurangan dari system rangkaian digital sendiri meliputi dari- banyaknya energy

daya yang dibutuhkan untuk mengubah kode de'imal menadi kode mesin ataupun

kode biner. /elain itu rangkaian digital mempunyai komponen#komponen yang

kebanyakan berbentuk IC $Integrated Cir'uit( yang di dalamnya terdapat

kumpulan gerbang logika#logika- yang pada umumnya komponen ini sangat rapuh

dan butuh biaya yang 'ukup mahal untuk menggantikan komponen IC. %etapi

dalam segi keunggulannya rangkaian digital ini hanya membutuhkan *aktu yang

singkat untuk mengkon3ersi data de'imal ke dalam bahasa mesin yang hanya

menggunakan kapasitas memori lebih e,isien. /elain itu dari segi keunggulan-

net*ork inter,a'e uga merupakan nilai tambah bagi rangkaian digital.


10/10

DAFTAR PUST+"+

http055komponenelektronika.bi@5rangkaian#digital.html

http055elektronika#dasar.*eb.id5pemi'u#s'hmitt#s'hmitt#trigger#snEls1E5
http://komponenelektronika.biz/rangkaian-digital.htmlhttp://elektronika-dasar.web.id/pemicu-schmitt-schmitt-trigger-sn74ls14/http://komponenelektronika.biz/rangkaian-digital.htmlhttp://elektronika-dasar.web.id/pemicu-schmitt-schmitt-trigger-sn74ls14/

pendahuluan eldig

Documents