4.12. Simbol Standar IEEE/ANSI
1. Tujuan
- Mengetahui Simbol IEEE/ANSI berbagai gerbang logika
- Menjelaskan prinsip kerja gerbang logika
- Mensimulasikan Rangkaian Gerbang Logika
2. Alat dan Bahan
2.1. Alat
- Saklar
- Power supply
Power supply atau catu daya adalah suatu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik maupun elektronika lainnya.
2.2.Bahan
- Resistor
Spesifikasi:
Grafik:
- LED Red
Spesifikasi:
Grafik:
- Gerbang NOT
- Gerbang AND
Konfigurasi Pin :
Spesifikasi :
Suplai tegangan: 4.75V-5.25V
Pasokan tegangan khas: 5V
Tegangan input level rendah: 0.8V
Tegangan input tingkat tinggi: 2V
Arus keluaran tingkat rendah: 16mA
Arus keluaran tingkat tinggi: -0.4mA
- Gerbang OR
Konfigurasi Pin :
Spesifikasi :
Tegangan Suplai: 5 hingga 7V
Tegangan Input: 5 hingga 7V
Kisaran suhu pengoperasian = -55 ° C hingga 125 ° C
Tersedia dalam paket SOIC 14-pin
- Gerbang NOR
Konfigurasi Pin :
Spesifikasi :
- Gerbang NAND
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
Data Sheet IC 7400
- Gerbang EX-OR
- Gerbang EX-NOR
3. Dasar Teori
4.12. Simbol Standar IEEE/ANSI
Setiap gerbang logika memiliki simbol dengan bentuk berbeda. Namun, untuk perangkat logika yang lebih kompleks, misal perangkat logika sekuensial seperti penghitung, register, atau rangkaian aritmatika, seperti penjumlah, pengurang, dll, simbol-simbol ini tidak membawa informasi yang berguna. Satu set simbol standar baru diperkenalkan pada tahun 1984 di bawah IEEE / ANSI Standard 91–1984. Simbol logika yang diberikan di bawah standar ini semakin banyak digunakan sekarang dan bahkan mulai muncul dalam literatur yang diterbitkan oleh produsen sirkuit terintegrasi digital.
4.12.1 Standar IEEE/ANSI - Fitur yang Menonjol
Standar ini menggunakan simbol persegi
panjang untuk semua perangkat, bukan bentuk simbol yang berbeda untuk setiap
perangkat. Misalnya, semua gerbang logika (OR, AND, NAND, NOR) akan diwakili
oleh blok persegi panjang. Segitiga siku-siku digunakan sebagai pengganti
gelembung untuk menunjukkan inversi tingkat logika. Juga, segitiga siku-siku
digunakan untuk menunjukkan apakah input atau output yang diberikan aktif
RENDAH. Tidak adanya segitiga menunjukkan input atau output TINGGI aktif.
Sejauh menyangkut gerbang logika, notasi khusus di dalam blok persegi panjang
menggambarkan hubungan logika antara keluaran dan masukan. Huruf '1' di dalam
blok menunjukkan bahwa perangkat hanya memiliki satu masukan. Operasi AND
diekspresikan dengan '&', dan operasi OR diekspresikan dengan simbol '≥1'.
Gambar 4.43 menunjukkan rekan ANSI dari berbagai gerbang logika. Simbol '≥1'
menunjukkan bahwa outputnya TINGGI ketika satu atau lebih dari satu input
TINGGI. Simbol '&' menunjukkan bahwa outputnya TINGGI hanya jika semua
input TINGGI. Dua input EX-OR diwakili oleh simbol '= 1' yang menyiratkan bahwa
outputnya TINGGI hanya jika salah satu inputnya TINGGI. Sistem notasi ketergantungan
khusus digunakan untuk menunjukkan bagaimana keluaran bergantung pada masukan.
Notasi ini berisi hampir seluruh informasi fungsional dari perangkat logika
yang dimaksud. Ini akan lebih jelas saat kami menggambarkan standar baru ini
dengan bantuan simbol ANSI untuk beberapa perangkat aktual yang termasuk dalam
kategori sandal jepit, penghitung, dll., Di bab-bab berikut. Semua input
kontrol yang mengontrol waktu perubahan dalam status output sesuai status
logika input yang ditunjuk oleh huruf 'C'. Ini adalah input ENABLE di kait atau
input JAM di sandal jepit. Sebagian besar IC digital berisi lebih dari satu
fungsi serupa pada satu chip seperti IC 7400 (quad dua input NAND), IC 7404
(hex inverter), IC 74112 (dual-edge triggered JK flip-flop), IC 7474 (dual-edge
Kait tipe-D), IC 7475 (kait tipe-D quad) dan seterusnya. Input ke IC semacam
itu yang umum untuk semua blok fungsional atau dengan kata lain mempengaruhi
berbagai fungsi individu tetapi serupa diwakili oleh persegi panjang berlekuk
terpisah di bagian atas persegi panjang utama.
4.12.2 Simbol ANSI untuk IC Gerbang Logika
Gambar 4.44 menunjukkan simbol ANSI untuk IC 7400, yang merupakan gerbang NAND empat masukan. Perangkat serupa lainnya, yaitu gerbang NAND dua masukan quad lainnya milik keluarga logika lain, juga akan diwakili oleh simbol ANSI yang sama. Sebagai ilustrasi lain, Gambar 4.45 menunjukkan simbol ANSI untuk IC 7420, yang merupakan gerbang NAND empat masukan ganda.
- Resistor
Resistor adalah komponen elektronika pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Resitor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm (V = I.R ).
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor: Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Rumus dari Rangkaian paralel Resistor: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
Rumus resistor dengan hukum ohm: R = V/I
Cara menghitung nilai resistor:
Tabel dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di tubuh resistor :
Perhitungan untuk resistor dengan 4 gelang warna :
· Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ke-1 (pertama)
· Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ke-2
· Masukkan Jumlah nol dari kode warna gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n)
· Gelang ke 4 merupakan toleransi dari nilai resistor tersebut
Perhitungan untuk resistor dengan 5 gelang warna :
· Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ke-1 (pertama)
· Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ke-2
· Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ke-3
· Masukkan Jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n)
· Gelang ke 5 merupakan toleransi dari nilai resistor tersebut.
- LED Merah
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).
- Gerbang AND
Gerbang AND akan menghasilkan keluaran (Output) Logika 1, jika semua masukan (Input) bernilai Logika 1 dan akan menghasilkan keluaran (Output) Logika 0, jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 0.
- Gerbang Logika OR
Gerbang NOR
Gerbang NOR akan menghasilkan keluaran (Output) Logika 0, jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin mendapatkan keluaran (Output) Logika 1, maka semua masukan (Input) harus bernilai Logika 0.
Jenis Gerbang Logika NOR:
Berdasarkan gambar diatas ekspresi Boolean untuk gerbang NOR 4 input yaitu : Q = A+B+C+D
- Gerbang NAND
Gerbang NAND akan menghasilkan keluaran (Output) Logika 0, apabila semua masukan (Input) pada Logika 1 dan apabila ada sebuah masukan (Input) yang bernilai Logika 0, maka akan menghasilkan keluaran (Output) Logika 1.
Transistor Gerbang NAND
Secara sederhana, gerbang logika NAND 2 input dapat dibangun menggunakan RTL Resistor-transistor Switch yang terhubung bersama degan input yang terhubung langsung ke basis transistor, dimana transistor harus dalam keadaan cut-off "MATI" untuk keluaran Q.
Gerbang logika NAND dapat menghasilkan fungsi logis yang diinginkan dengan simbol berupa gerbang AND standar dengan tambahan lingkaran (biasa juga disebut sebagai "Gelembung Inversi" pada bagian output yang mana mewakili gerbang NOT) yang disebut sebagai operasi logika NAND.
Jenis Gerbang Logika NAND:
Gerbang NAND 4 Input:
Berdasarkan gambar diatas ekspresi Boolean untuk gerbang NAND 4 input yaitu : Q = A.B.C.D
4. Percobaan
A | B | Output |
0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 |
A1 | B1 | C1 | D1 | Output |
0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
4.4 Video
5. Example
1. Gambarkan representasi simbol IEEE / ANSI dari rangkaian logika yang ditunjukkan pada Gambar dibawah
6. Problem
1. Gambar ulang sirkuit logika dari Gambar dibawah menggunakan
simbol IEEE / ANSI.
Solution:
a.
Manakah diantara gambar rangkaian berikut yang merupakan representasi rangkaian diatas...
a.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar