- Dapat memahami materi guidelines to using TTL
- Dapat mensimulasikan rangkaian guidelines to using TTL
- Dapat memahami tabel kebenaran IC yang digunakan
2.2.1 Power Supplay
Berfungsi untuk mensuplai tegangan DC pada rangkaian.
2) DC Voltmeter
Alat ukur yang biasa digunakan untuk mengukur besar tegangan listrik yang ada dalam sebuah rangkaian listrik.
2.2.1 Resistor
Potensiometer merupakan jenis Variable Resistor yang nilai resistansinya dapat berubah-ubah dengan cara memutar porosnya melalui sebuah tuas.
Datasheet Resistor
ctt: SFR16S(biru muda); SFR25(hijau muda); SFR25H(merah kecoklatan).
Fitur:
1. DC Current gain(hfe) maksimal 800
2. Arus Collector kontinu(Ic) 100mA
3. Tegangan Base-Emitter(Vbe) 6V
4. Arus Base(Ib) maksimal 5mA
Datasheet Transistor BC548 dan BC547
2.2.3 Relay
Konfigurasi pin :
Grafik Respon:
Konfigurasi pin
Pin 1 : Terminal 1
Pin 2 : Terminal 2
Spesifikasi Motor DC
Konfigurasi Pin:
Spesifikasi:
Grafik Respon:
IC 7400 merupakan ic yang dibangun dari gerbang logika dasar NAND. Gerbang NAND menghendaki semua inputnya bernilai 0 (terhubung dengan ground) atau salah satunya bernilai 1 agar menghasilkan output yang berharga 1.
Spesifikasi IC 7S400 :
· 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, 11
5.10 Panduan untuk Menggunakan Perangkat TTL
Panduan berikut harus dipatuhi saat menggunakan perangkat keluarga TTL:
1. Mengganti IC TTL dari satu subfamili TTL dengan subfamili lain milik subfamili lain (nomor jenis tetap sama) tidak boleh dilakukan secara membabi buta. Perancang harus memastikan hal itu. perangkat pengganti kompatibel dengan sirkuit yang ada sehubungan dengan parameter seperti kemampuan penggerak keluaran, pembebanan masukan, kecepatan dan sebagainya. Sebagai ilustrasi, mari kita asumsikan bahwa kita menggunakan 74S00 (quad dua masukan NAND), keluarannya menggerakkan 20 masukan NAND berbeda yang diimplementasikan menggunakan 74S00, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.61. Sirkuit ini bekerja dengan baik karena keluarga Schottky TTL memiliki fan-out 20 dengan kemampuan drive output TINGGI 1 mA dan persyaratan arus TINGGI input 50 A. Jika kami mencoba mengganti driver 74S00 dengan driver 74LS00, rangkaian gagal berfungsi karena 74LS00 NAND memiliki kemampuan drive keluaran TINGGI hanya 0,4 mA. Itu tidak dapat memberi makan 20 beban masukan NAND yang diimplementasikan menggunakan 74S00.
2. Tak satu pun dari input dan output IC TTL harus digerakkan oleh lebih dari 0,5 V di bawah referensi tanah.
3. Teknik pentanahan yang benar harus digunakan saat mendesain tata letak PCB. Jika pembumian tidak tepat, arus loop pembumian menimbulkan penurunan tegangan, sehingga IC yang berbeda tidak akan memiliki referensi yang sama. Ini secara efektif mengurangi kekebalan kebisingan.
4. Rel catu daya harus selalu dipisahkan dengan benar dengan kapasitor yang sesuai sehingga tidak ada penurunan pada rel VCC karena input dan output melakukan transisi logika.
5. Input yang tidak digunakan tidak boleh dibiarkan mengambang. Semua input yang tidak digunakan harus diikat ke logika TINGGI dalam kasus gerbang AND dan NAND, dan ke ground dalam kasus gerbang OR dan NOR. Alternatifnya adalah menghubungkan input yang tidak digunakan ke salah satu input yang digunakan.
6. Saat menggunakan perangkat kolektor terbuka, pull-up resistif harus digunakan. Nilai tahanan pull-up harus ditentukan dari persamaan berikut:
3.2 Transistor NPN (BC548 dan BC547)
Pada transistor PNP, semikonduktor tipe-N diapit oleh dua semikonduktor tipe-P. Transistor PNP juga dapat dibentuk dengan menghubungkan katoda dari dua dioda sebagai base dan anoda sebagai kolektor dan emitor. Hubungan emitter-base foward bias sementara collector-base reverse bias. Jadi, arus mengalir dari emitor ke kolektor karena potensial emitor lebih besar daripada base dan kolektor.
Pada transistor NPN, semikonduktor tipe-P diapit oleh dua semikonduktor tipe-N. Transistor NPN juga dapat dibentuk dengan menghubungkan anoda dari dua dioda sebagai base dan katoda sebagai kolektor dan emitor. Arus mengalir dari kolektor ke emitor karena potensial kolektor lebih besar daripada base dan emitor.
Transistor sebagai saklar
Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titk jenuh (saturasi). Pada titk jenuh ini transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah short pada hubungan kolektor-emitor. Jika arus base sangat kecil maka kolektor dan emitor bagaikan saklar yang terbuka. Pada kondisi ini transistor dalam keadaan cut-off sehingga tidak ada arus dari kolektor ke emitor. Nilai resistor terhubung ke base (Rb) dapat dihitung dengan;
Rb = Vbe / Ib
Transistor sebagai penguat
Transistor sebagai penguat jika bekerja dalam daerah aktif. Tegangan, arus, dan daya dapat diperkuat dengan beberapa konfigurasi seperti common emitter, common colector, dan common base.
DC Current Gain = Collector Current (Ic) / Base Current (Ib)
3.3 Relay
Terdapat besi atau yang disebut dengan nama iron core dililit oleh sebuah kumparan yang berfungsi sebagai pengendali. Sehingga ketika kumparan coil diberikan arus listrik maka akan menghasilkan gaya elektromagnet. Gaya tersebut selanjutnya akan menarik armature untuk pindah posisi dari normally close ke normally open. Dengan demikian saklar menjadi pada posisi baru normally open yang dapat menghantarkan arus listrik. Ketika armature sudah tidak dialiri arus listrik lagi maka ia akan kembali pada posisi awal, yaitu normally close.
Fitur:
1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V
2. Arus pemicu 70mA
3. Maksimum beban AC 10A @ 250/125V
4. Maksimum baban DC 10A @ 30/28V
5. Switching maksimum 300 operasi/menit
3.4 Motor DC
Cara kerja motor DC
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).
Tegangan Maju LED
Gerbang NAND atau disebut juga "NAND GATE" adalah jenis gerbang logika kombinasi yang memiliki dua input (Masukan) dan satu output (keluaran). Pada dasarnya gerbang NAND merupakan pengembangan atau kombinasi dari gerbang AND dan gerbang NOT "NAND = NOT AND". Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan gerbang kebenaran gerbang NAND berikut.
Pada gerbang logika NAND, simbol yang menandakan operasi gerbang logika NAND adalah tanda bar (-) diatas variabel, perhatikan gambar diatas.
Perhatikan tabel kebenaran gerbang NAND. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang NAND akan menghasilkan output logika 0 bila semua inputnya memiliki logika 1" sedangkan " Gerbang NAND akan menghasilkan keluaran logika 1 bila salah satu input atau semua input memiliki logika 0".
Secara singkat, cukup mengingat gerbang logika AND, karena output dari gerbang logika NAND merupakan kebalikan dari output gerbang AND.
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:
Berdasarkan gambar diatas ekspresi Boolean untuk gerbang NAND 4 input yaitu :
Q = A.B.C.D
- Pahami datasheet setiap komponen/bahan sebelum membuat rangkaian.
- Persiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan.
- Buatlah rangkaian seperti yang ada pada gambar rangkaian simulasi.
- Cobalah mensimulasikan rangkaian yang dibuat hingga rangkaian tersebut bisa berjalan tanpa error.
Prinsip kerja :
Apabila input gerbang logika NAND U1:A keduanya berlogika 1 (HIGH) maka output yang dihasilkan akan belogika 0 (LOW) sehingga tegangan yang terukur pada outputnya 0 V. output dari gerbang NAND U1:A masuk ke input gerbang NAND U1:B, NAND U1:C dan NAND U1:D. di gerbang NAND U1:B input nya kan berlogika 1 (HIGH) dan 0 (LOW) yang mana outputnya akan berlogika 1 (HIGH) sehingga terukur tegangan outputnya sebesar 4.53 V. Dengan tegangan 4.53 maka relay aktif dan coil relay berpindah ke kiri yang menyebabkan arus dari baterai mengalir ke lampu sehingga lampu menyala.
Digerbang NAND U1:C karena salah satu inputnya berasal dari output NAND U1:A sehingga berlogika 0 (LOW) dan input yang satu lagi berlogika 1 (HIGH) sehingga outputnya berlogika 1 (HIGH) yang mengaliri arus ke R1 220 ohm dan masuk ke LED sehingga LED menyala karena tegangan cukup(2.23 V).
Digerbang NAND U1:D inputnya akan berlogika 0 (LOW) yang berasal dari output NAND U1:A dan satu lagi berlogika 0 (LOW) dari logic state sehingga output akan berlogika 1 (HIGH) yang akan mengaliri arus menuju transistor dan terukur tegangan pada basis transistor sebesar 4.84 V sehingga transistor sudah aktif. Karena transistor aktif, maka arus mengalir dari VCC menuju R2 10k masuk ke kaki collector lalu menuju ke R3 10k dan R4 220 ohm. Dari R4 arus mengalur masuk ke LED karena tegangan pada LED cukup maka LED pun menyala.
Jika input NAND U1:A keduanya berlogika 0 (LOW) maka output dari gerbang NAND U1:B akan berlogika 0 (LOW) dan begitu juga dengan gerbang NAND U1:C yang menyebabkan lampu dan LED yellow tidak menyala. Sedangkan jika kedua input gerbang NAND U1:D berlogika 1 (HIGH) maka tidak ada arus yang mengalir dari outputnya karena output berlogika 0 (LOW).
1. Sebutkan 5 jenis seri IC dari family TTL selain gambar di atas?
IC 74F00
IC 74HC10
IC 74LS03
IC 74S08
IC 74AS02
2. Sebutkan rumus yang digunakan untuk mencari nilai tahanan pull up resistif pada saat perangkat collector terbuka?
1. Apa yang terjadi jika kedua input dari gerbang NAND U1:A berlogika LOW dan salah satu input gerbang NAND U1:C berlogika LOW?
Jawab:
Karena kedua input gerbang NNAD U1:A berlogika LOW maka outputnya akan menghasilkan logika HIGH yang mana akan masuk ke input U1:B dan U1:C . karena input U1:B keduanya berlogika HIGH maka ouputnya akan berlogika LOW sehingga tidak ada arus yang mengalir. Sedangkan input gerbang NAND U1:C berlogika HIGH dan LOW yang menyebabkan outputnya berlogika HIGH sehingga LED menyala.
2. Pada Gambar rangkaian di atas jika komponen IC 74S00 di ganti dengan IC 74LS00 maka apa yang akan terjadi?
Jawab:
Jika mengganti driver 74S00 dengan driver 74LS00, rangkaian gagal berfungsi karena 74LS00 NAND memiliki kemampuan drive keluaran TINGGI hanya 0,4 mA. Itu tidak dapat memberi makan 20 beban masukan NAND yang diimplementasikan menggunakan 74S00. Dengan melakukan itu, maka akan melampaui kemampuan fan-out status-TINGGI dari perangkat. Selain itu, 74LS00 memiliki spesifikasi penyerap arus keluaran 8 mA, sedangkan persyaratan penurunan arus masukan 74S00 adalah 2 mA. Ini menyiratkan bahwa 74LS00 hanya dapat memberi makan empat input dari 74S00 dengan andal dalam status RENDAH. Dengan memberi makan sebanyak 20 input, maka akan melampaui kemampuan fan-out LOW-state 74LS00 dengan selisih yang besar.
1 berikut beberapa komponen IC yang termasuk keluarga dari CMOS adalah?
a IC 74S00
b IC 741
c IC 4000 series
d IC OP amp
Jawaban : c
2. Berapa tegangan supply dari IC 74S00 dari keluarga TTL?
a 4.5 – 5 V
b 3.5 – 5 V
c 4.7 – 5 V
d 1.5 – 4 V
Jawaban : a
