GATES WITH OPEN COLLECTOR/DRAIN OUTPUTS
1. Tujuan
a. Mengetahui apa itu Gates
with Open Collector/Drain Outputs
b. Mengetahui bentuk
rangkaian Gates with Open Collector/Drain Outputs
2. LED
Sebagai
indicator.
Gerbang
NAND adalah gabungan gerbang NOT dan AND mempunyai dua atau lebih sinyal
masukan (input) tetapi hanya satu sinyal keluaran (output).
Spesifikasi IC 7400:
·
Tegangan Suply: 7
V
·
Tegangan input: 5.5
V
·
Beroperasi pada suhu udara 0
sampai +70
derjat
·
Kiasaran suhu penyimpanan: -65
derjat
sampai 150 derjat celcius
Konfiugurasi
pin:
-
Vcc : Kaki
14
-
GND : Kaki
7
-
Input : Kaki 1 dan 2, 4 dan 5, 13
dan
12, 10 dan 9
-
Output : Kaki 3, 6,
1
·
Tegangan Suply: 7
V
·
Tegangan input: 5.5
V
·
Beroperasi pada suhu udara 0
sampai +70
derjat
·
Kiasaran suhu penyimpanan: -65
derjat
sampai 150 derjat celcius.
Konfiugurasi
pin:
-
Vcc : Kaki
14
-
GND : Kaki
7
-
Input : Kaki 2, 3, 6, 8, 9, 11, dan
12
- Output : Kaki 1, 4, 10, dan 13
6. 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.
6. Inverter
(NOT)
Inverter
atau pembalik(NOT) adalah suatu gerbang yang bertujuan untuk menghasilkan
logika output kebalikan dari logika input. Adapun simbol dan tabel kebenaran
gerbang Inverter seperti berikut:
3. Dasar teori
1. Resistor
Resistor
atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai
hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat
arus listrik yang mengalir melaluinya. Satuan Resistor adalah Ohm
(simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik.
Dalam sejarah, kata ohm itu diambil dari nama salah seorang fisikawan
hebat asal German bernama George Simon Ohm. Beliau juga yang mencetuskan
keberadaan hukum ohm yang masih berlaku hingga sekarang.
Rumus
dari Rangkaian Seri Resistor: Rtotal = R1 + R2 + R3 +
..... + Rn
Rumus
dari Rangkaian paralalResistor: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 +
1/R3 + ..... + 1/Rn
Rumus
resistor dengan hukum ohm: R = V/I
Cara
membaca resistor:
2. LED
LED
merupakan sebuah komponen yang menghasilkan cahaya monokromatik ketika diberi
tegangan. LED terbuat dari semikonduktor dan perbedaan warna yang
dihasilkan disebabkan perbedaan bahan semikonduktor
yang digunakan.
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.
LED
terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan
junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah
proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang
murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. 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).
3. Materi Gates With Open Collector/Drain Outputs
Ini
adalah gerbang di mana kita perlu menghubungkan resistor eksternal, yang disebut
resistor pull-up, antara output dan catu daya DC untuk membuat gerbang logika
melakukan fungsi logika yang dimaksud. Tergantung pada keluarga logika yang
digunakan untuk membangun gerbang logika, mereka disebut sebagai gerbang dengan
kolektor terbuka output (dalam kasus keluarga logika TTL) atau output saluran
pembuangan terbuka (dalam kasus keluarga logika MOS).
Keluarga
logika dibahas secara rinci di Bab 5. Keuntungan menggunakan open
collector/open drain gate terletak pada kemampuan mereka dalamOperasi ANDing
ketika output dari beberapa gerbang diikat bersama-sama melalui resistor
pull-up umum.
 |
Implementasi
gerbang logika dasar hanya menggunakan gerbang NAND.
 |
Implementasi
gerbang logika dasar hanya menggunakan gerbang NOR. |
Tanpa harus menggunakan gerbang AND untuk
tujuan tersebut. Sambungan ini juga disebut sebagai WIRE-AND Koneksi. Gambar
4.26(a) menunjukkan koneksi seperti itu untuk gerbang NAND kolektor terbuka.
Keluaran dalam hal ini kasus akan
 |
Gambar 4.26 KONEKSI KAWAT dengan kolektor terbuka/ perangkat
pembuangan.
 |
Figure
4.26 (continued).
Gambar 4.26(b) menunjukkan pengaturan yang
sama untuk gerbang NOT. Kerugiannya adalah bahwa mereka relative lebih lambat
dan lebih berisik. Oleh karena itu, perangkat kolektor/pengurasan terbuka tidak
disarankan untuk aplikasi di mana kecepatan adalah pertimbangan penting.
4.
Prosedur percobaan
·
Buka aplikasi
proteus
·
Pilih komponen yang dibutuhkan,
pada
rangkaian ini dibutukan komponen resistor, logic state, gerbang NAND, NOR, dan
NOT, serta led dan ground
·
Rangkai setiap komponen
menjadi
rangkaian yang diinginkan
·
Ubah spesifikasi komponen sesuai
kebutuhan
·
Jalankan simulasi
rangkaian.
5. Gambar rangkaian
Prinsip kerja
Gerbang Nand
Gambar 1: kalau inputnya keduanya 0 maka output 1 sehingga led hidup, begitu pula kalau salah satu input berlogika satu maka led juga hidup, tapi kalau kedua input berlogika 1 maka led mati karena outputnya berlogika 0.
Gambar 2: rumusnya a.b, artinya kalau salah satu input 1 maka led mati, namun kalau dua duanya 1 maka hidup, persamaan didapat dari: Kalau misal gerbang nand 1 diberi salah satu input 1 maka outputnya 1 sehingga ketika masuk ke gerbang nand kedua input dua duanya 1 sehingga outputnya 0 dan led tidak bisa menyala.
Gambar
3: rumusnya kan a+b, artinya ketika gerbang u1:a itu inputnya 1 maka outputnya
0, dan ketika u1:b itu inputnya 1 maka outputnya 0, ketika kedua output dari
gerbang 1 dan 2 0 akan masuk menjadi input bagi gerbang u1:c sehingga outputnya
akan menjadi 1 dan led hidup.
Gerbang
NOR
Gambar 4: ketika salah satu input berlogika 1 maka gerbang nor akan mengeluarkan output 0 krna 1+0=1 dan dibalikkan menjadi 0, namun ketika kedua output berlogika 0 maka ketika dibalikkan menjadi 1 sehingga led hidup.
Gambar 5: ketika input gerbang 1 seluruhnya 1 atau salah satu 1 maka akan menghasilkan output 0 dan ketika masuk ke gerbang kedua sehingga akan menjadi input bagi gerbang kedua lalu akan keluar output berlogika 1, oleh karena itu led akan hidup.
Gambar
6: ketika input gerbang 1 dan 2 seluruhnya 1 atay salah satu 1 maka akan
menghasilkan output 0, ketika masuk ke gerbang ketiga, output dari gerbang 1
dan 2 menjadi input dari gerbang 3 sehingga output yg dikeluarkan adalah 1, dan
led pun menyala.
Gerbang NAND
Gambar 7: ketika salah satu input gerbang 1,2, dan 3 salah satunya 0 atau seluruhnya 0 maka akn menghasilkan output 1 sehingga led akan hidup, namun ketika satu gerbang yg outputnya berlogika 0 dan gerbang lainnya berlogika 1 maka led tetap akan menyala, namun redup.
Inverter
Gambar
8: ketika semua input gerbang berlogika 0, maka outputnya 1 sehingga led hidup,
namun ketika salah satu gerbang berlogika 0 maka led tetap akan hidup namun
redup.
6. Video
Video gambar rangkaian 1-8 disini
7. Contoh soal
1. Gambarkan rangkaian
gerbang NAND yang dinyatakan dengan persamaan y= (A+B)!
Jawab:
2. Gambarkan rangkaian gerbang NOR with open
collector/drain devices dengan 4 lebar dua masukan!
Jawab:
8.
Problem
1.
Bagaimana untuk gerbang NOT yang dijadikan rangkaian connection wire dengan
kolektor terbuka/ perangkat pembuangan?
Jawaban:
Jika gerbang NOT dijadikan rangkaian connection wire dengan kolektor terbuka/
drain devices maka akan menimbulkan kerugian. Kerugiannya adalah bahwa mereka
relative lebih lambat dan lebih berisik. Oleh karena itu, perangkat
kolektor/pengurasan terbuka tidak disarankan untuk aplikasi di mana kecepatan
adalah pertimbangan penting.
2. Tiga buah gerbang
NAND dirangkai seperti gambar dibawah. Buatlah tabel kebenaran untai
tersebut!
Jawab:
Tabel
kebenaran harus memuat seluruh variasi masukan A, B, C dan D. Karena ada 4
masukan, maka jumlah variasi ada 24 = 16, sehingga tabel akan mempunyai 16
baris.
9.
Soal pilihan ganda
1.
Penambahan resistor ke sinyal “high” atau gerbang di mana perlu
menghubungkan resistor eksternal biasanya yang disebut dengan?
a.
Pull up
b.
Pull down
c.
Drain up
d.
Floating
Jawab:
A
2.
Dibawah ini manakah yang merupakan gerbang logika NAND?
a.
b.
c.
d.
e.
Jawab:
d dan e
10. Download
file
HTML: disini
File Rangkaian 1-8: di
sini
Video 1-8: disini
Datasheet Resistor:
disini
Datasheet LED: disini
Datasheet Gerbang NAND: disini
Datasheet Gerbang NOR: disini
Datasheet Gerbang Inverter: disini
0 Komentar