TEKNIK DIGITALPERTEMUAN 02

“Konsep dasar elektronika digital”

Elektronika digital merupakan wahana dan pengembangan kalkulator, komputer, rangkaian terpadu, dari bilangan biner 0 dan 1. Hal ini merupakan suatu bidang yang menarik di dalam elektronika karena penggunaan rangkaian digital berkembang dengan pesat. Satu rangkaian terpadu yang kecil melaksanakan fungsi ribuan transistor, dioda, dan resistor. Rangkaian terpadu yang tidak mahal telah membuat masalah elektronika digital menjadi mudah dipelajari. Oleh karena itu, semua orang yang bekerja dalam bidang elektronika sekarang harus memahami rangkaian elektronika digital.Anda akan diantar melalui materi ini untuk mampu menggunakan banyak rangkaian terpadu untuk membuat rangkaian digital.

KONSEP DASAR ELEKTERONIKA DIGITAL

PENGERTIAN RANGKAIAN DIGITAL

Rangkaian digital adalah rangkaian yang hanya menangani sinyal TINGGI dan RENDAH. Sering pula dikatakan bahwa elektronika digital merupakan dunia dari logika 0-an dan 1-an.

LINGKUP PENGGUNAAN RANGKAIAN DIGITAL

Rangkaian digital digunakan pada: Mikrokomputer Kalkulator Komputer Portable Rangkaian pengendali robot Pencacah frekuensi Produk elektronika untuk hiburan di

rumah (seperti TV dan stereo set) Kas Register Bidang militer, medis, dan

telekomunikasi.

Perancang dan teknisi elektronik harus mempunyai pengetahuan, baik sistem digital maupun analog. Perancang harus memutuskan apakah sistem akan menggunakan teknik analog atau digital atau kombinasi keduanya.

Teknisi harus membangun protipe atau mencari kerusakan dan perbaikan pada sistem digital analog, dan kombinasi keduanya. Sistem elektronika analog telah lebih populer di jaman dulu. Informasi dunia nyata yang berhubungan dengan pengukuran waktu, kecepatan, berat, tekanan, intensitas cahaya dan posisi semuanya analog di alam.

RANGKAIAN DIGITAL

Sistem elektronika analog sederhana untuk

pengukuran banyak cairan dalam tangki

diilustrasikan pada Gambar 1.13. Input ke sistem

bervariasi menurut ketahanannya. Pemrosesan

yang dihasilkan menurut hukum ohm, I=V/R.

Gambar 1.13. Sistem analog digunakan untuk menginterpretasikan tinggi

pelampung di dalam tangki air

CONT'

CONT’ Indikator output adalah ampmeter yang

dikalibrasi sebagai petunjuk tangki air, hambatan input turun. Penurunan hambatan R menyebakan penambahan arus. Penambahan arus menyebabkan ohmmeter (penunjuk tangki air) kepembacaan yang lebih tinggi. Sistem analog pada Gambar 13 sederhana dan effisien. Penunjuk pada Gambar 1.13 memberi indikasi tinggi air pada tangki.

CONT’Sesuatu yang lebih komplek yang

mengatur pengukuran banyaknya cairan dalam tangki air adalah sistem digital seperti ditunjukkan Gambar 1.14.

Gambar 1.14. Sistem digital digunakan untuk menginterpretasikan fungsi

pelampung di dalam tangki air

CONT’Beberapa keuntungan yang diberikan dalam

penggunaan rangkaian digital dibandingkan dengan analog adalah sebagai berikut:

IC yang tidak mahal dapat digunakan dengan sedikit komponen eksternal.

Informasi dapat disimpan untuk periode pendek atau tak didefinisikan.

Data dapat digunakan untuk perhitungan presisi. Sistem dapat di desain lebih mudah

menggunakan kelompok logika digital compatible! praktis.

Sistem dapat di program dan menunjukkan kemampuan berdasar.

MEMBANGKITKAN SINYAL DIGITAL

Sinyal digital merupakán gabungan dan dua taraf tegangan yang telah ditentukan. Untuk kebanyakan rangkaian yang akan kita gunakan, taraf tegangan ini adalah 0 V (GND) dan +3 sampai +5 V. Tegangan tersebut disebut taraf tegangan TTL karena digunakan dengan kelompok IC logika transistor-transistor.

Sinyal digital TTL dapat dibuat secara manual dengan menggunakan suatu saklar mekanis. Mari kita perhatikan rangkaian sederhana pada Gambar 1.15 (a). Tangkai tengah dan saklar satu induk dua anak (SPDT) bergerak ke atas dan ke bawah, menghasilkan bentuk gelombang digital yang diperlihatkan pada sebelah kanan. Pada waktu t1, tegangannya adalah 0 V, atau RENDAH. Pada waktu t2, Tegangannya adalah +5 V, atau TINGGI. Pada waktu t3, Tegangan kembali lagi menjadi 0 V atau RENDAH, dan pada t4 kembali lagi menjadi +5 V atau TINGGI.

GAMBAR

Gambar 1.15. (a) Membangkitkan sinyal digital dengan saklar. (b) Bentuk gelombang

yang dihasilkan dan saklar mekanis (C) Penambah karcing anti lambung pada saklar sederhana untuk menyesuaikan sinyal digital

(a)

(b)

(c)

MEMBANGKITKAN SINYAL DIGITAL

Bila tombol ditekan, akan dibangkitkan suatu sinyal TINGGI. Bila tombol dilepaskan, akan dibangkitkan suatu pulsa RENDAH. Perhatikan rangkaian sederhana pada Gambar 16 (a). Bila tombol ditekan, suatu pulsa TINGGI sekitar +5 V dibangkitkan pada keluaran. Bila tombol dilepaskan, maka tegangan pada keluaran tidak terdefinisi. Terdapat rangkaian terbuka antara catu daya dan keluaran. Hal ini menyebabkan rangkaian tidak akan bekerja secara tepat sebagai suatu saklar logika.

Gambar 1.16. (a) Tornbol tekan tidak akan membangkitkan suatu sinyal digital. (b) Tombol tekan digunakan untuk memicu multivibrator satu tembakan

untuk pulsa tunggal sinyal digital

MENGUJI SINYALMari kita perhatikan rangkaian pada

Gambar 1.19 (a). Masukan diperoleh dengan saklar SPDT sederhana dan catu daya. Indikator keluaran berupa suatu dioda pemancar cahaya (LED, Light Emitting Diode). Resistor 150 Ω membatasi arus yang melalui LED sampai taraf yang cukup aman. Bila saklar pada Gambar 1.19 (a) berada pada posisi TINGGI maka ujung anoda LED terpasang +5 V. LED mendapat bias maju (forward biased), arus mengalir ke atas dan LED menyala. Dengan saklar pada posisi RENDAH, baik ujung anoda maupun katoda LED ditanahkan (Grounded) dan LED menjadi TINGGI, padam. Dengan menggunakan indikator ini, menyala berarti TINGGI dan tidak menyala umumnya berarti RENDAH.

Gambar 1.19. (a) indikator Keluaran LED serderhana

CONT’Indikator keluaran LED sederhana di

perlihatkan pada Gambar 1.19 (b). Di sini, suatu diagram yang disederhanakan dan saklar logika membentuk masukan. Saklar logika bertindak sebagai saklar seperti pada Gambar 1.19 (a) kecuali diberi anti lambang. Indikator keluaran berupa LED dengan resistor pembatas yang dihubungkan secara seri. Bila saklar logika dimasukkan pada Gambar 1.19 (b) membangkitkan suatu RENDAH, maka LED tidak akan menyala. Sedangkan bila saklar logika menghasilkan suatu TINGGI, maka LED akan menyala.

Gambar 1.19. b) Saklar logika yang dihubungkan dengan indikator keIuaran LED sederhana

SEKIAN

…TERIMA KASIH…