1. Mengetahui dan memahami Interfacing with Different Logic Families
2. Mengetahui prinsip kerja Interfacing with Different Logic Families
3. Mengetahui bentuk rangkaian Interfacing with Different Logic Families
1. Resistor
Konfigurasi Pin
1. Tegangan Suply: 7 V
2. Tegangan input: 5.5 V
3. Beroperasi pada suhu udara 0 sampai +70 derjat
4. Kisaran suhu penyimpanan: -65 derjat sampai 150 derjat
celcius
Konfigurasi pin:
1. Vcc : Kaki 14
2. GND : Kaki 7
3. Input : Kaki 1 dan 2, 4 dan 5, 13 dan 12, 10 dan 9
4. Output : Kaki 3, 6, 1
5. Logicstate
Komponen Input
Pin 1 : Terminal 1
Pin 2 : Terminal 2
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 ).
Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna:
a. Dengan kode warna resistor
1. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
2. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
3. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka
tersebut dengan 10 (10^n), ini merupakan nilai toleransi dari
resistor.
Resistor dengan 4 cincin kode warna
Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke
3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai
toleransi resistor.
Resistor dengan 5 cincin kode warna
Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode
warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5
menunjukan nilai toleransi resistor.
Resistor dengan 6 cincin kode warna
Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan
5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6
menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan
untuk resistor tersebut.
b. Dengan kode huruf resistor
Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :
· R, berarti x1 (Ohm)
· K, berarti x1000 (KOhm)
· M, berarti x 1000000 (MOhm)
Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :
· F, untuk toleransi 1%
· G, untuk toleransi 2%
· J, untuk toleransi 5%
· K, untuk toleransi 10%
· M, untuk toleransi 20%
Rumus Resistor:
- Rumus dari Rangkaian paralel Resistor: 1/Rtotal = 1/R1 +
1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
- Rumus resistor dengan hukum ohm: R = V/I
Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal,
pemutus atau penyambung sinyal, stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya.
Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor.
Pada rangkaian kali ini digunakan transistor 2N2222A bertipe NPN. Transistor ini diperumpamakan sebagai saklar, yaitu ketika
kaki basis diberi arus, maka arus pada kolektor akan mengalir ke
emiter yang disebut dengan kondisi ON. Sedangkan ketika kaki basis tidak
diberi arus, maka tidak ada arus mengalir dari kolektor ke
emitor yang disebut dengan kondisi OFF. Namun, jika arus yang
diberikan pada kaki basis melebihi arus pada kaki kolektor atau
arus pada kaki kolektor adalah nol (karena tegangan kaki kolektor sekitar
0,2 - 0,3 V), maka transistor akan mengalami cutoff (saklar
tertutup).
Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan
dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing
kaki disebut sebagai basis, kolektor, dan emitor.
1. Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan
negatif.
2. Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar
dari dalam transistor.
3. Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar
dari transistor melalui kolektor.
Grafik Transitor
Karakteristik dari masing-masing daerah operasi transistor tersebut dapat
diringkas sebagai berikut:
Daerah Potong (cutoff)
Dioda Emiter diberi prategangan mundur. Akibatnya, tidak terjadi
pergerakan elektron, sehingga arus Basis, IB = 0. Demikian juga, arus
Kolektor, IC = 0, atau disebut ICEO (Arus Kolektor ke Emiter dengan harga
arus Basis adalah 0).
Daerah Saturasi
Dioda Emiter diberi prategangan maju. Dioda Kolektor juga
diberi prategangan maju. Akibatnya, arus Kolektor, IC, akan mencapai harga
maksimum, tanpa bergantung kepada arus Basis, IB, dan βdc. Hal ini,
menyebabkan Transistor menjadi komponen yang tidak dapat dikendalikan.
Untuk menghindari daerah ini, Dioda Kolektor harus diberi prateganan
mundur, dengan tegangan melebihi VCE(sat), yaitu tegangan yang menyebabkan
Dioda Kolektor saturasi.
Daerah Aktif
Dioda Emiter diberi prategangan maju. Dioda Kolektor diberi prategangan
mundur. Terjadi sifat-sifat yang diinginkan, dimana:
atau
Gerbang NAND adalah gabungan gerbang NOT dan AND mempunyai dua atau lebih
sinyal masukan (input) tetapi hanya satu sinyal keluaran (output). 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.
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
1. Gerbang logika NAND 2 Input
Berdasarkan gambar diatas ekspresi Boolean untuk gerbang NAND 4 input
yaitu :
Q = A.B.C.D
Inverter atau pembalik(NOT) adalah suatu gerbang yang bertujuan untuk
menghasilkan logika output kebalikan dari logika input Gerbang NOT
merupakan gerbang di mana keluarannya akan selalu berlawanan dengan
masukannya. Bila pada masukan diberikan tegangan ,maka transistor
akan jenuh dan keluaran akan bertegangan nol. Sedangkan bila
pada masukannya diberi tegangan tertentu, maka transistor akan cut
off, sehingga keluaran akan bertegangan tidak nol.
Adapun simbol dan tabel kebenaran gerbang Inverter seperti
berikut:
Status logika Pengertian logis, benar atau salah, dari sinyal biner yang
diberikan. Sinyal biner adalah sinyal digital yang hanya memiliki dua
nilai yang valid. Dalam istilah fisik, pengertian logis dari sinyal biner
ditentukan oleh level tegangan atau nilai arus sinyal, dan ini pada
gilirannya ditentukan oleh teknologi perangkat. Dalam sirkuit TTL,
misalnya, keadaan sebenarnya diwakili oleh logika 1, kira-kira sama dengan
+5 volt pada garis sinyal; logika 0 kira-kira 0 volt. Tingkat tegangan
antara 0 dan +5 volt dianggap tidak ditentukan.
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.
Saklar atau lebih tepatnya adalah Saklar listrik adalah suatu komponen
atau perangkat yang digunakan untuk memutuskan atau menghubungkan aliran
listrik. Saklar yang dalam bahasa Inggris disebut dengan Switch ini
merupakan salah satu komponen atau alat listrik yang paling sering
digunakan. Hampir semua peralatan Elektronika dan Listrik memerlukan
Saklar untuk menghidupkan atau mematikan alat listrik yang digunakan.
Pada dasarnya, sebuah Saklar sederhana terdiri dari dua bilah konduktor
(biasanya adalah logam) yang terhubung ke rangkaian eksternal, Saat kedua
bilah konduktor tersebut terhubung maka akan terjadi hubungan arus listrik
dalam rangkaian. Sebaliknya, saat kedua konduktor tersebut dipisahkan maka
hubungan arus listrik akan ikut terputus.
Saklar yang paling sering ditemukan adalah Saklar yang dioperasikan oleh
tangan manusia dengan satu atau lebih pasang kontak listrik. Setiap
pasangan kontak umumnya terdiri dari 2 keadaan atau disebut dengan
“State”. Kedua keadaan tersebut diantaranya adalah Keadaan “Close” atau
“Tutup” dan Keadaan “Open” atau “Buka”. Close artinya terjadi sambungan
aliran listrik sedangkan Open adalah terjadinya pemutusan aliran
listrik.
Cara Kerja Saklar/Switch Listrik:
Berdasarkan dua keadaan tersebut, Saklar pada umumnya menggunakan istilah
Normally Open (NO) untuk Saklar yang berada pada keadaan Terbuka (Open)
pada kondisi awal. Ketika ditekan, Saklar yang Normally Open (NO) tersebut
akan berubah menjadi keadaan Tertutup (Close) atau “ON”. Sedangkan
Normally Close (NC) adalah saklar yang berada pada keadaan
Tertutup (Close) pada kondisi awal dan akan beralih ke keadaan Terbuka
(Open) ketika ditekan
Berikut ini adalah Simbol Saklar/Swicth berdasarkan jumlah Pole dan
Throw-nya.
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.
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
Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang
mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion).
Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti
namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus
searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik
DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik
yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan
Bor Listrik DC.
Prinsip Kerja Motor DC
Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC,
yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian
motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan
kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar,
bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat
dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya
adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub
motor), Field winding (kumparan medan magnet), Armature
Winding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator)
dan Brushes (kuas/sikat arang).
Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk
bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan
yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub
selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke
utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub
selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara
magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan
kumparan berhenti.
Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan
dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian,
kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub
selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub
tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub
selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara
magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga
kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan
magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini,
arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar
lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga
arus listrik pada kumparan diputuskan.
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan
merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari
2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat
Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk
menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low
power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.
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
CMOS dan TTL adalah dua keluarga logika yang paling banyak digunakan.
Meskipun IC yang termasuk dalam keluarga logika yang sama tidak memiliki
persyaratan antarmuka khusus, yaitu, keluaran dari satu dapat langsung
memberi makan masukan yang lain, hal yang sama tidak berlaku jika kita
harus menghubungkan IC digital milik keluarga logika yang berbeda.
Ketidakcocokan IC milik keluarga yang berbeda terutama muncul dari level
tegangan yang berbeda dan persyaratan arus yang terkait dengan status
logika LOW dan HIGH pada input dan output. Pada bagian ini, kita akan
membahas teknik antarmuka sederhana yang dapat digunakan untuk
interkoneksi CMOS-ke-TTL dan TTL-ke-CMOS. Panduan antarmuka untuk CMOS –
ECL, ECL – CMOS, TTL – ECL dan ECL – TTL juga diberikan.
5.12.1 CMOS-to-TTL Interface
Jenis antarmuka CMOS-ke-TTL pertama yang mungkin adalah yang kedua IC
dioperasikan dari suplai umum. Kami telah membaca di bagian sebelumnya
bahwa keluarga TTL memiliki tegangan suplai yang disarankan 5 V, sedangkan
perangkat keluarga CMOS dapat beroperasi pada rentang tegangan suplai
lebar 3–18 V.
Dalam kasus ini, kedua IC akan beroperasi dari 5 V Sejauh level tegangan
di dua status logika diperhatikan, keduanya telah menjadi kompatibel.
Output CMOS memiliki VOH (min.) 4,95 V (untuk VCC = 5 V) dan VOL (maks.)
0,05 V, yang kompatibel dengan persyaratan VIH (min.) Dan VIL (maks.)
Sekitar 2 dan 0,8 V masing-masing untuk perangkat keluarga TTL. Faktanya,
dalam antarmuka CMOS-toTTL, dengan dua perangkat yang beroperasi pada VCC
yang sama, kompatibilitas level voltase selalu ada. Kompatibilitas level
saat ini yang perlu diperhatikan. Artinya, dalam kondisi RENDAH, kemampuan
penurunan arus keluaran dari IC CMOS yang dimaksud setidaknya harus sama
dengan persyaratan penurunan arus masukan dari IC TTL yang
digerakkan.Demikian pula, dalam status TINGGI, kemampuan penggerak arus
keluaran TINGGI dari IC CMOS harus sama atau melebihi persyaratan arus
masukan tingkat TINGGI dari IC TTL. Untuk antarmuka yang tepat, kedua
kondisi di atas harus dipenuhi.
Sebagai aturan praktis, IC CMOS milik keluarga 4000B (keluarga CMOS yang
paling banyak digunakan) dapat memberi makan satu LS TTL atau dua beban
unit TTL daya rendah. Ketika IC CMOS perlu menjalankan TTL standar atau
perangkat Schottky TTL, buffer CMOS (4049B atau 4050B) digunakan. 4049B
dan 4050B adalah buffer hex pembalik dan jenis noninverting, dengan
masing-masing buffer mampu menggerakkan dua beban TTL standar.
Gambar 5.62 (a) menunjukkan antarmuka CMOS-ke-TTL dengan kedua perangkat
beroperasi dari catu daya 5 V dan IC CMOS menggerakkan perangkat TTL daya
rendah atau TTL Schottky daya rendah.
Gambar 5.62 (b) menunjukkan antarmuka CMOS-ke-TTL di mana perangkat TTL
yang digunakan adalah TTL standar atau TTL Schottky. Antarmuka CMOS-ke-TTL
saat keduanya beroperasi pada tegangan catu daya yang berbeda dapat dicapai
dengan beberapa cara.
Salah satu skema tersebut ditunjukkan pada Gambar 5.62 (c). Dalam hal
ini, ada masalah level tegangan dan kompatibilitas level arus.
Di antarmuka TTL-ke-CMOS, kompatibilitas saat ini selalu ada.
Kompatibilitas level tegangan di kedua status merupakan masalah. VOH
(min.) Perangkat TTL terlalu rendah untuk persyaratan VIH (min.) dari
perangkat CMOS.
Ketika kedua perangkat beroperasi pada tegangan catu daya yang sama, yaitu,
5 V, resistor pull-up 10 k mencapai kompatibilitas [Gambar 5.63 (a)]. Resistor pull-up menyebabkan output TTL naik menjadi sekitar 5
V saat TINGGI.
Ketika keduanya beroperasi pada catu daya yang berbeda, salah satu teknik
antarmuka yang paling sederhana adalah menggunakan transistor (sebagai
sakelar) di antara keduanya, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.63
(b).
Teknik lain adalah dengan menggunakan buffer TTL tipe kolektor terbuka
[Gambar. 5.63 (c)].
5.12.3 TTL-to-ECL and ECL-to-TTL Interfaces
Koneksi antarmuka TTL-ke-ECL dan ECL-ke-TTL tidak semudah koneksi
TTL-ke-CMOS dan CMOS-ke-TTL karena persyaratan catu daya yang sangat
berbeda untuk kedua jenis dan juga karena perangkat ECL memiliki input dan
input diferensial. keluaran diferensial. Namun demikian, chip khusus
tersedia yang dapat menangani semua aspek ini. Ini dikenal sebagai
penerjemah level. MC10124 adalah salah satu penerjemah tingkat empat
TTL-ke-ECL. Artinya, ada empat penerjemah input tunggal dan output
komplementer independen di dalam chip.
Gambar 5.64 (a) menunjukkan antarmuka TTL-ke-ECL menggunakan MC10124.
MC10125 adalah penerjemah level untuk antarmuka ECL-to-TTL; itu memiliki
input diferensial dan output berujung tunggal.
Gambar 5.64 (b) menunjukkan skema antarmuka yang khas menggunakan
MC10125.
5.12.4 CMOS-to-ECL and ECL-to-CMOS Interfaces
Antarmuka CMOS-ke-ECL dan ECL-ke-CMOS mirip dengan antarmuka TTL-ke-ECL
dan ECL-ke-TTL yang dijelaskan. Sekali lagi, tersedia penerjemah level
khusus. MC10352, misalnya, adalah chip penerjemah level CMOS-ke-ECL quad.
Antarmuka CMOS-ke-ECL juga dimungkinkan dengan terlebih dahulu memiliki
antarmuka CMOS-ke-TTL diikuti oleh antarmuka TTL-ke-ECL menggunakan
MC10124 atau chip serupa.
Gambar 5.65 (a) menunjukkan pengaturan tersebut. Demikian pula, antarmuka
ECL-ke-CMOS dimungkinkan dengan memiliki antarmuka ECL-ke-TTL menggunakan
MC10125 atau chip serupa yang diikuti oleh antarmuka
TTL-ke-CMOS.
1. Buka aplikasi Proteus
2. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan untuk membuat rangkaian
3. Disarankan agar membaca datasheet tiap komponen terlebih dahulu
4. Pasang Logicstate, Switch, Push Button, Gerbang logika NAND, Gerbang
logika NOT, resistor, transistor NPN, relay, led, motor, ground, voltmeter
DC, dan power supply seperti beberapa rangkaian dibawah
5. Atur logicstate, switch, button, dan nilai resistor
6. Coba dijalankan rangkaian apabila ouput hidup (led dan motor), maka rangkaian bisa digunakan.
a. Rangkaian 1
Gambar 1 (TTL to CMOS, logicstate berlogika o)
Gambar 2 (TTL to CMOS, logicstate berlogika 1)
b. Rangkaian 2
Gambar 3 (CMOS to TTL logicstate berlogika 0)
Gambar 4 (CMOS to TTL, logicstate berlogika 1)
Rangkaian interface atau antarmuka berfungsi untuk mengkomunikasikan
2 (dua) sistem elektronika yang bekerja pada level tegangan berbeda.
Sistem TTL menggunakan tegangan kerja +5 volt DC sedangkan CMOS
menggunakan tegangan kerja yang tidak pasti mulai dari +3 volt sampai
+15 volt DC.
Rangkaian 1:
Rangkaian interface sistem TTL dan CMOS menggunakan optocoupler
sebagai komponen utamanya. Pada rangkaian interface rangkaian TTL
adalah sebagai input rangkaian CMOS, untuk konfigurasi tersebut maka
bagian input optocoupler (dioda photo) dioperasikan menggunakan sumber
tegangan + 5 volt DC dan di kendalikan oleh rangkaian TTL (gerbang NOT /
inverter TTL). Kemudian bagian output optocoupler (photo transistor)
sebagai kontrol logika input untuk sistem CMOS yanag akan memberikan
logika input untuk gerbang NOT / inverter CMOS. R1 (680 Ohm) berfungsi
sebagai pembatas arus photo dioda agar tidak melebihi 20 mA pada bagian
TTL optocoupler. Kemudian fungsi R2 (4,7 KOhm) adalah sebagai pull up
tegangan input sistem CMOS agar dapat dibaca sebagai logika 1 (high) pada
saat sinyal TTL logika 1 diberikan ke bagian input rangkaian interface
tersebut.
Ketika logicstate berlogika 0 (Low) maka akan terjadi pembalikan logika
oleh Inverter(TTL) yang mana keluarannya akan berlogika 1 (High) lalu akan
di teruskan ke Optocoupler (dioda photo). Kemudian bagian
output optocoupler (photo transistor) sebagai kontrol logika input untuk
sistem CMOS yanag akan memberikan logika input untuk gerbang NOT /
inverter CMOS yang mana masukan pada input pada CMOS (Gerbang NOT) akan
berlogika 1 (High), karena terjadi pembalikan logika, maka keluaran logika
pada CMOS akan berlogika 0 (Low) sehingga Led tidak menyala.
Rangkaian 2:
Rangkaian interface sistem CMOS dan TTL menggunakan optocoupler
sebagai komponen utamanya. Pada rangkaian interface rangkaian CMOS
adalah sebagai input rangkaian TTL, untuk konfigurasi tersebut maka bagian
input optocoupler (dioda photo) dioperasikan menggunakan sumber tegangan +
5 volt DC dan di kendalikan oleh rangkaian CMOS (gerbang NOT / inverter
CMOS). Kemudian bagian output optocoupler (photo transistor) sebagai
kontrol logika input untuk sistem TTL yanag akan memberikan logika input
untuk gerbang NOT / inverter CMOS. R1 (680 Ohm) berfungsi sebagai pembatas
arus photo dioda agar tidak melebihi 20 mA pada bagian CMOS optocoupler.
Kemudian fungsi R2 (4,7 KOhm) adalah sebagai pull up tegangan input sistem
TTL agar dapat dibaca sebagai logika 1 (high) pada saat sinyal CMOS logika
1 diberikan ke bagian input rangkaian interface tersebut.
Ketika logicstate berlogika 0 (Low) maka akan terjadi pembalikan logika
oleh Inverter(CMOS) yang mana keluarannya akan berlogika 1 (High) lalu
akan di teruskan ke Optocoupler (dioda photo). Kemudian bagian
output optocoupler (photo transistor) sebagai kontrol logika input untuk
sistem TTL yanag akan memberikan logika input untuk gerbang NOT / inverter
TTL yang mana masukan pada input pada TTL (Gerbang NOT) akan berlogika 1
(High), karena terjadi pembalikan logika, maka keluaran logika pada TTL
akan berlogika 0 (Low) sehingga Led tidak menyala.
1. Disipasi daya bergantung kepada tegangan dari catu daya, frekuensi,
beban output, dan rise time input. Pada frekuensi 1 MHz dan beban 50 pF,
disipasi daya umumnya 10 nW per gerbang.
2. Delay bergantung pada catu daya, biasanya berkisar antara 25 nS sampai
50 nS.
3. Rise time dan Fall time biasanya 20 – 40% lebih lama dari delay.
4. Ketahanan terhadap noise 50% atau 45%.
5. Level sinyal logic sama dengan catu daya ketika impedansi input
tinggi.
Jawaban:
1. CMOS lebih mahal dari TTL untuk spesifikasi dan fungsi yang hampir
sama. Namun, teknologi CMOS lebih ekonomis pada sebuah sistem karena chip
CMOS semakin kecil dan hanya membutuhkan sedikit regulasi.
2. Rangkaian CMOS tidak banyak menggunakan daya seperti pada rangkaian
TTL ketika tidak digunakan. Tapi pada CMOS, peningkatan serapan daya lebih
cepat seiring clock yang diberikan dibanding TTL. Lebih sedikit energi
yang diperlukan sehingga desain lebih sederhana dan murah.
3. Karena rise time dan fall time lebih panjang, transmisi data digital
menjadi lebih sederhana dan tidak mahal dengan menggunakan chip CMOS.
4. Komponen CMOS akan rusak ketika menerima listrik statis, berbeda
dengan TTL. Sehingga CMOS biasanya diberi pelindung plastik anti listrik
statis.
1.
Rangkaian interface atau antarmuka berfungsi untuk mengkomunikasikan
dua sistem elektronika yang bekerja pada level tegangan berbeda. Sistem
TTL menggunakan tegangan kerja +5 volt DC sedangkan CMOS menggunakan
tegangan kerja yang tidak pasti mulai dari +3 volt sampai +15 volt DC.
Perbedaan tegangan kerja ini akan mengakibatkan
kegagalan komunikasi data, apabila rangkaian TTL
dihubungkan ke rangkaian CMOS secara langsung.
2.
CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) adalah sebuah teknologi dari semikonduktor yang digunakan pada transistor-transistor dan digunakan pada mikro chip computer saat ini. Transistor CMOS hamper tidak menyerap energi ketika tidak digunakan. Transistor CMOS akan lebih cepat panas ketika dialiri arus, dibanding dengan TTL.
Sedangkan TTL merupakan singkatan dari Transistor Transistor Logic, yang berarti dalam sebuah sirkuit terintegrasi (IC), terdapat transistor-transistor yang bekerja sebagai switching (ON atau OFF). TTL adalah kelompok dari rangkaian digital yang terdiri dari BJT dan transistor.
1.
a. IC 74S00
b. IC 4000 series
c. IC 741
d. IC OP amp
e. IC 35
Jawaban: B. IC 4000 series
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. 2.5 – 4 V
e. 1.5 – 4 V
Jawaban: A. 4.5 – 5 V
File Rangkaian 1 klik disini
File Rangkaian 2 klik disini
Video Simulasi 1
Video Simulasi 2
HTML
Datasheet Resistor
Datasheet Transistor
Datasheet Gerbang NAND
Datasheet Gerbang Inverter (NOT)
Datasheet LED
Datasheet Relay
Tidak ada komentar:
Posting Komentar