Transcript Click disini untuk Pertemuan 2

PERTEMUAN 02
“Konsep dasar elektronika digital”
Elektronika digital merupakan wahana dan pengembangan kalkulator,
komputer, rangkaian terpadu, dari bilangan biner 0 dan 1. Hal ini
merupakan suatu bidang yang menarik di dalam elektronika karena
penggunaan rangkaian digital berkembang dengan pesat. Satu rangkaian
terpadu yang kecil melaksanakan fungsi ribuan transistor, dioda, dan
resistor. Rangkaian terpadu yang tidak mahal telah membuat masalah
elektronika digital menjadi mudah dipelajari. Oleh karena itu, semua
orang yang bekerja dalam bidang elektronika sekarang harus
memahami rangkaian elektronika digital.
Anda akan diantar melalui materi ini untuk mampu menggunakan banyak
rangkaian terpadu untuk membuat rangkaian digital.
Rangkaian digital adalah rangkaian
yang hanya menangani sinyal
TINGGI dan RENDAH. Sering pula
dikatakan bahwa elektronika digital
merupakan dunia dari logika 0-an
dan 1-an.
Rangkaian digital digunakan pada:
 Mikrokomputer
 Kalkulator
 Komputer Portable
 Rangkaian pengendali robot
 Pencacah frekuensi
 Produk elektronika untuk hiburan di rumah
(seperti TV dan stereo set)
 Kas Register
 Bidang militer, medis, dan telekomunikasi.
 Perancang
dan teknisi elektronik harus mempunyai pengetahuan,
baik sistem digital maupun analog. Perancang harus memutuskan
apakah sistem akan menggunakan teknik analog atau digital atau
kombinasi keduanya.
 Teknisi harus membangun protipe atau mencari kerusakan dan
perbaikan pada sistem digital analog, dan kombinasi keduanya.
Sistem elektronika analog telah lebih populer di jaman dulu.
Informasi dunia nyata yang berhubungan dengan pengukuran waktu,
kecepatan, berat, tekanan, intensitas cahaya dan posisi semuanya
analog di alam.
Sistem elektronika analog sederhana untuk pengukuran banyak cairan dalam
tangki diilustrasikan pada Gambar 1.13. Input ke sistem bervariasi menurut
ketahanannya. Pemrosesan yang dihasilkan menurut hukum ohm, I=V/R.
Gambar 1.13. Sistem analog digunakan untuk
menginterpretasikan tinggi pelampung di dalam tangki air
Indikator output adalah ampmeter yang
dikalibrasi sebagai petunjuk tangki air,
hambatan input turun. Penurunan hambatan
R
menyebakan
penambahan
arus.
Penambahan arus menyebabkan ohmmeter
(penunjuk tangki air) kepembacaan yang
lebih tinggi. Sistem analog pada Gambar 13
sederhana dan effisien. Penunjuk pada
Gambar 1.13 memberi indikasi tinggi air pada
tangki.
Sesuatu yang lebih komplek yang mengatur pengukuran
banyaknya cairan dalam tangki air adalah sistem digital seperti
ditunjukkan Gambar 1.14.
Gambar 1.14. Sistem digital digunakan untuk menginterpretasikan fungsi
pelampung di dalam tangki air
Beberapa keuntungan yang diberikan dalam
penggunaan rangkaian digital dibandingkan
dengan analog adalah sebagai berikut:
IC yang tidak mahal dapat digunakan dengan
sedikit komponen eksternal.
 Informasi dapat disimpan untuk periode pendek
atau tak didefinisikan.
 Data dapat digunakan untuk perhitungan presisi.
 Sistem
dapat di desain lebih mudah
menggunakan
kelompok
logika
digital
compatible! praktis.
 Sistem dapat di program dan menunjukkan
kemampuan berdasar.

Sinyal digital merupakán gabungan dan dua taraf
tegangan yang telah ditentukan. Untuk kebanyakan
rangkaian yang akan kita gunakan, taraf tegangan ini
adalah 0 V (GND) dan +3 sampai +5 V. Tegangan tersebut
disebut taraf tegangan TTL karena digunakan dengan
kelompok IC logika transistor-transistor.
Sinyal digital TTL dapat dibuat secara manual dengan
menggunakan suatu saklar mekanis. Mari kita perhatikan
rangkaian sederhana pada Gambar 1.15 (a). Tangkai
tengah dan saklar satu induk dua anak (SPDT) bergerak
ke atas dan ke bawah, menghasilkan bentuk gelombang
digital yang diperlihatkan pada sebelah kanan. Pada
waktu t1, tegangannya adalah 0 V, atau RENDAH. Pada
waktu t2, Tegangannya adalah +5 V, atau TINGGI. Pada
waktu t3, Tegangan kembali lagi menjadi 0 V atau
RENDAH, dan pada t4 kembali lagi menjadi +5 V atau
TINGGI.
(a)
(b)
(c)
Gambar 1.15. (a) Membangkitkan sinyal digital dengan saklar. (b) Bentuk
gelombang yang dihasilkan dan saklar mekanis (C) Penambah karcing anti
lambung pada saklar sederhana untuk menyesuaikan sinyal digital
Gambar 1.16. (a) Tornbol tekan tidak akan membangkitkan suatu sinyal digital. (b) Tombol tekan
digunakan untuk memicu multivibrator satu tembakan untuk pulsa tunggal sinyal digital
Bila tombol ditekan, akan dibangkitkan suatu sinyal TINGGI. Bila tombol
dilepaskan, akan dibangkitkan suatu pulsa RENDAH. Perhatikan rangkaian sederhana
pada Gambar 16 (a). Bila tombol ditekan, suatu pulsa TINGGI sekitar +5 V
dibangkitkan pada keluaran. Bila tombol dilepaskan, maka tegangan pada keluaran
tidak terdefinisi. Terdapat rangkaian terbuka antara catu daya dan keluaran. Hal ini
menyebabkan rangkaian tidak akan bekerja secara tepat sebagai suatu saklar
logika.
Gambar 1.19. (a) indikator
Keluaran LED serderhana
Mari kita perhatikan rangkaian pada Gambar 1.19
(a). Masukan diperoleh dengan saklar SPDT sederhana dan
catu daya. Indikator keluaran berupa suatu dioda
pemancar cahaya (LED, Light Emitting Diode). Resistor 150
Ω membatasi arus yang melalui LED sampai taraf yang
cukup aman. Bila saklar pada Gambar 1.19 (a) berada pada
posisi TINGGI maka ujung anoda LED terpasang +5 V. LED
mendapat bias maju (forward biased), arus mengalir ke
atas dan LED menyala. Dengan saklar pada posisi RENDAH,
baik ujung anoda maupun katoda LED ditanahkan
(Grounded) dan LED menjadi TINGGI, padam. Dengan
menggunakan indikator ini, menyala berarti TINGGI dan
tidak menyala umumnya berarti RENDAH.
Gambar 1.19. b) Saklar logika
yang dihubungkan dengan
indikator keIuaran LED
sederhana
Indikator keluaran LED sederhana di
perlihatkan pada Gambar 1.19 (b). Di sini, suatu
diagram yang disederhanakan dan saklar logika
membentuk masukan. Saklar logika bertindak
sebagai saklar seperti pada Gambar 1.19 (a)
kecuali diberi anti lambang. Indikator keluaran
berupa LED dengan resistor pembatas yang
dihubungkan secara seri. Bila saklar logika
dimasukkan pada Gambar 1.19 (b) membangkitkan
suatu RENDAH, maka LED tidak akan menyala.
Sedangkan bila saklar logika menghasilkan suatu
TINGGI, maka LED akan menyala.
…TERIMA KASIH…