Fig 8.20

FIG 8.20
Decoder adalah komponen penting dalam elektronika digital yang dapat digunakan untuk mengimplementasikan fungsi Boolean. Decoder menghasilkan minterm yang diperlukan, dan gerbang OR eksternal digunakan untuk menghasilkan jumlah minterm. Dengan menggunakan decoder dan gerbang OR, berbagai rangkaian logika kombinatorial dapat direalisasikan.
2. TUJUAN[Back]
  • Mempelajari cara menghasilkan minterm menggunakan decoder.
  • Mempelajari cara menggunakan gerbang OR eksternal untuk menjumlahkan minterm dan mengimplementasikan fungsi Boolean.
  • Memahami implementasi rangkaian kombinasional menggunakan decoder.
3. ALAT DAN BAHAN[Back]
ALAT
  • Software Proteus 8.17
Proteus Design Suite adalah sebuah paket perangkat lunak (software suite) yang sangat populer dan serbaguna dalam bidang desain dan simulasi elektronik. Secara fundamental, Proteus menawarkan lingkungan terintegrasi untuk mendesain skematik rangkaian elektronik, melakukan simulasi fungsional dari rangkaian tersebut (termasuk simulasi mixed-mode untuk sirkuit analog dan digital), serta merancang layout Papan Sirkuit Tercetak (PCB) yang siap untuk manufaktur. Fitur unggulannya adalah kemampuan Virtual System Modelling (VSM), yang memungkinkan pengguna untuk mensimulasikan mikrokontroler beserta kode firmware-nya secara bersamaan dengan komponen elektronik lainnya, sehingga memungkinkan pengujian dan debugging sistem tertanam (embedded systems) secara virtual sebelum pembuatan prototipe fisik. Dengan perpustakaan komponen yang luas dan alat desain yang intuitif, Proteus menjadi pilihan utama bagi insinyur elektronik, teknisi, maupun pelajar untuk mempercepat proses desain, mengurangi biaya pengembangan, dan meminimalkan kesalahan dalam proyek elektronika.
BAHAN
  • LOGIC STATE & LOGIC PROBE
Dalam dunia elektronika digital, logic state merujuk pada salah satu dari dua kondisi fundamental yang dapat dimiliki oleh sinyal digital: "tinggi" (high) atau "rendah" (low), yang secara konvensional direpresentasikan sebagai logika '1' dan logika '0'. Kondisi ini diwujudkan dalam level tegangan tertentu dalam sirkuit; misalnya, dalam sistem TTL (Transistor-Transistor Logic), logika '1' mungkin diwakili oleh tegangan sekitar +5 volt, sedangkan logika '0' oleh sekitar 0 volt. Perubahan antara dua logic state ini membentuk informasi yang diproses oleh sirkuit digital, menjadi dasar bagi semua operasi komputasi dan kontrol.

Untuk memverifikasi atau memecahkan masalah logic state dalam sirkuit, digunakan alat yang disebut logic probe. Sebuah logic probe adalah perangkat uji genggam berbiaya rendah yang dirancang khusus untuk menganalisis dan menampilkan logic state (boolean 0 atau 1) dari suatu titik dalam sirkuit digital. Umumnya, logic probe dilengkapi dengan beberapa indikator LED (Light Emitting Diode): satu LED (seringkali merah) untuk menunjukkan logic high (1), satu lagi (seringkali hijau) untuk logic low (0), dan terkadang LED ketiga (misalnya kuning atau oranye) yang menyala atau berkedip untuk menunjukkan adanya pulsa atau sinyal yang berosilasi. Beberapa logic probe yang lebih canggih bahkan dapat mendeteksi pulsa yang sangat singkat dan menyimpannya (pulse stretching) agar dapat terlihat, serta membedakan antara logic low dan kondisi tri-state (impedansi tinggi atau tidak terhubung) di mana tidak ada level logika yang jelas. Dengan menempelkan ujung probe ke titik tertentu di sirkuit, seorang teknisi dapat dengan cepat menentukan apakah sinyal pada titik tersebut berada dalam state logika yang benar sesuai dengan desain sirkuit.
  • NOT-GATE
Inverter logika, terkadang disebut gerbang NOT untuk membedakannya dari jenis perangkat inverter elektronik lainnya, hanya memiliki satu masukan. Gerbang NOT membalikkan keadaan logika. Jika masukan gerbang adalah 1, maka keluarannya adalah 0. Jika masukannya 0, maka keluarannya adalah 1. Sebagai salah satu gerbang logika yang menerima satu masukan dan menghasilkan satu keluaran, gerbang NOT juga merupakan salah satu yang paling sederhana karena hanya membalikkan masukan yang diberikan. Seperti ditunjukkan pada Gambar 4, tabel kebenaran untuk gerbang NOT sederhana.
  • AND-GATE 3 Input
Gerbang AND tiga masukan memiliki tiga masukan. Gerbang AND dapat dirangkai bersama untuk membentuk sejumlah masukan individual. Total terdapat 23 = 8 kombinasi masukan yang memungkinkan. Ekspresi Boolean gerbang logika AND didefinisikan sebagai operasi biner titik (.)


DECODER
Dekoder dapat digunakan dengan mudah untuk mengimplementasikan fungsi Boolean tertentu. Dekoder menghasilkan minterm yang diperlukan dan gerbang OR eksternal digunakan untuk menghasilkan jumlah minterm. Gambar 8.21 menunjukkan diagram logika di mana dekoder 3-8 baris digunakan untuk menghasilkan fungsi Boolean yang diberikan oleh persamaan.
Secara umum, dekoder n-ke-2n dan m gerbang OR eksternal dapat digunakan untuk mengimplementasikan rangkaian kombinasional apa pun dengan n masukan dan m keluaran. Kita dapat memahami bahwa fungsi Boolean dengan jumlah minterm yang besar, jika diimplementasikan dengan dekoder dan gerbang OR eksternal, akan membutuhkan gerbang OR dengan jumlah masukan yang sama besarnya. Mari kita pertimbangkan kasus implementasi fungsi Boolean empat variabel dengan 12 minterm menggunakan dekoder 4-16 baris dan gerbang OR eksternal. Gerbang OR di sini harus berupa gerbang dengan 12 masukan. Dalam semua kasus seperti itu, di mana jumlah minterm dalam fungsi Boolean tertentu dengan n variabel lebih besar dari 2n/2 (atau 2n−1 ), fungsi Boolean komplemen akan memiliki lebih sedikit minterm. Dalam hal itu akan lebih menguntungkan untuk melakukan NORing dari minterm fungsi Boolean komplemen menggunakan gerbang NOR daripada melakukan ORing dari fungsi yang diberikan menggunakan gerbang OR. Outputnya tidak akan lain selain fungsi Boolean yang diberikan.
PROSEDUR PERCOBAAN
  • Siapkan semua komponen yang dibutuhkan : LOGISTATE, LOGICPROBE, NOT-GATE, dan AND-GATE 3 Input
  • Susun rangkaian sesuai dengan gambar : LOGICSTATE > XOR-GATE > AND-GATE 3 Input > LOGICPROBE
  • Simulasikan rangkaian dengan menekan tombol PLAY.
RANGKAIAN SIMULASI & PRINSIP KERJANYA

Fig. 8.20
Prinsip kerja rangkaian ini adalah untuk mengubah atau mendecode tiga input biner (A, B, dan C) menjadi salah satu dari delapan output unik (D0 hingga D7) yang akan aktif (bernilai logika '1') pada satu waktu, sementara tujuh output lainnya tetap tidak aktif (bernilai logika '0'). Rangkaian ini berfungsi sebagai decoder biner, yang umumnya dibangun menggunakan kombinasi gerbang NOT (inverter) dan gerbang AND. Input A, B, dan C, baik dalam bentuk aslinya maupun setelah diinversi oleh gerbang NOT, menjadi masukan bagi delapan gerbang AND. Setiap gerbang AND dikonfigurasi sedemikian rupa sehingga hanya akan menghasilkan output '1' jika kombinasi spesifik dari input A, B, dan C (dan inversinya) cocok dengan kondisi yang telah ditentukan untuk gerbang tersebut. Sebagai contoh, untuk mengaktifkan D0 (ketika A=0, B=0, C=0), gerbang AND D0 menerima input A, B, dan C. Demikian pula, untuk mengaktifkan D7 (ketika A=1, B=1, C=1), gerbang AND D7 menerima input A, B, dan C. Dengan demikian, setiap kombinasi input tiga bit akan mengaktifkan secara unik satu dari delapan jalur output, yang ditunjukkan dengan jelas pada tabel kebenaran yang menyertai gambar.

VIDEO SIMULASI & TUTORIALNYA
6. FILE DOWNLOAD [Back]
Berikut ini adalah file Proteus terkait:
Berikut ini adalah datasheet terkait:

Komentar

Posting Komentar