7.105 (a)

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Komponen

4. Dasar Teori

5. Percobaan

   a) Prosedur

   b) Rangkaian simulasi

   c) Video Simulasi

6. Download File

 1. Pendahuluan[kembali]

Rangkaian synchronous counter (pencacah sinkron) menawarkan fleksibilitas desain yang tinggi. Salah satu contohnya adalah dengan menambahkan input kontrol, seperti sinyal F pada rangkaian ini. Input kontrol memungkinkan perilaku counter untuk diubah secara dinamis tanpa merombak rangkaian, seperti mengubah arah hitungan atau mengaktifkan fungsi tertentu. Pada percobaan ini, kita akan menganalisis bagaimana sebuah input kontrol tunggal dapat mengubah secara drastis urutan hitungan sebuah 4-bit synchronous counter.

 2. Tujuan[kembali]

• • Menganalisis pengaruh input kontrol F pada rangkaian synchronous counter.

  • Menentukan urutan hitungan dan modulus counter untuk kondisi F=0 dan F=1.

  • Menurunkan persamaan logika untuk setiap input J-K pada rangkaian sebagai dasar analisis.

 3. Komponen [kembali]

    1). Resistor

Resistor

Resistor berfungsi untuk menghambat serta mengatur arus listrik di dalam suatu rangkaian elektronika.

Spesifikasi resistor

    2). Dioda

Spesifikasi dioda

1. arus searah jangka panjang maksimum pada 75 ° C - 1.0 A
2. arus pulsa maksimum dengan durasi pulsa 3,8 ms - 30 A
3. drop tegangan melintasi dioda pada arus 1,0A - 1,1 V
4. kisaran suhu operasi - -65 ... + 175 ° С
5. frekuensi kerja maksimum - 1 MHz

 

    3). Gerbang NOT

Gerbang logika merupakan salah satu komponen dasar dalam sistem elektronika digital. Salah satu jenis gerbang logika yang paling sederhana adalah gerbang NOT atau sering disebut juga sebagai inverter. Gerbang NOT memiliki fungsi utama untuk membalikkan logika input menjadi output yang berlawanan.

Secara umum, gerbang NOT memiliki satu buah input dan satu buah output. Jika input diberikan logika “1” (HIGH), maka output yang dihasilkan adalah logika “0” (LOW), begitu pula sebaliknya. Dengan demikian, gerbang NOT berperan sebagai pembalik sinyal digital. Operasi logika dari gerbang ini dapat dijelaskan melalui persamaan Boolean sebagai berikut:

    4). Gerbang AND

Gerbang logika merupakan elemen dasar dalam sistem digital yang berfungsi untuk melakukan operasi logika terhadap satu atau lebih sinyal biner. Salah satu jenis gerbang logika dasar adalah gerbang AND, yang berfungsi untuk menghasilkan output logika “1” hanya jika semua input bernilai logika “1”. Jika salah satu atau lebih input bernilai “0”, maka output dari gerbang AND akan bernilai “0”.

Gerbang AND memiliki dua atau lebih input dan satu output. Hubungan antara input dan output pada gerbang AND dapat dirumuskan dalam bentuk persamaan Boolean sebagai berikut:

    5). Gerbang NAND

Gerbang NAND adalah salah satu gerbang logika dasar yang memiliki dua atau lebih input dan satu output. Gerbang ini bekerja dengan prinsip menghasilkan output logika 0 (LOW) hanya jika semua input bernilai logika 1 (HIGH). Dalam kondisi lain, output akan bernilai logika 1 (HIGH).

Gerbang ini biasanya digunakan dalam berbagai rangkaian digital seperti rangkaian kontrol, pencacah, dan penyimpan data. Simbol gerbang NAND mirip seperti gerbang AND, namun dengan tambahan lingkaran kecil di bagian output yang menunjukkan fungsi inversi.    

6). 74LS76

IC 74LS76 adalah sebuah dual J-K flip-flop dengan fitur preset dan clear. Komponen ini termasuk dalam keluarga TTL dan berfungsi sebagai penyimpan data 1 bit per flip-flop, sehingga total dapat menyimpan 2 bit. Flip-flop jenis J-K mampu menghasilkan output yang stabil dan berubah tergantung pada kondisi input dan sinyal clock.

Setiap flip-flop di dalam IC ini memiliki input J, K, clock (CLK), preset (PRE), dan clear (CLR). Input preset dan clear bersifat asinkron, artinya dapat mengatur output tanpa menunggu sinyal clock. Preset akan mengatur output menjadi 1, sedangkan clear akan mengatur output menjadi 0. Sementara itu, input J dan K akan menentukan apakah output akan tetap, diset, direset, atau toggle (berubah keadaan) saat ada sinyal clock.

IC 74LS76 sering digunakan dalam rangkaian pencacah, pembagi frekuensi, dan pengolah data sekuensial. Karena bersifat toggle saat J dan K bernilai 1, komponen ini sangat ideal untuk membentuk rangkaian counter biner. Catu daya yang digunakan adalah +5V sesuai standar TTL.

    7). Ground

Ground atau biasa disingkat GND merupakan referensi potensial nol volt (0V) dalam suatu rangkaian listrik atau elektronik. Ground bukan hanya tempat “buangan” arus, melainkan titik acuan tegangan yang digunakan untuk menentukan level logika, tegangan, dan kestabilan sinyal pada sistem elektronik.

Dalam konteks praktis, ground adalah terminal negatif pada sumber daya atau bagian dari rangkaian tempat arus kembali setelah menyelesaikan sirkuitnya. Semua komponen dalam suatu sistem elektronik harus terhubung ke ground yang sama untuk menjaga referensi tegangan yang konsisten dan mencegah gangguan atau error dalam komunikasi dan pengukuran.

Aplikasi Simulasi: Proteus atau sejenisnya. IC J-K Flip-Flop: 4 buah (Contoh: Dua IC 74LS76). IC Gerbang Logika: AND, OR. Logic State: Sebagai sumber input CLK dan input kontrol F. Logic Probe: Untuk memantau output A, B, C, dan D. Sumber Tegangan: +5V DC.

 4. Dasar Teori[kembali]

Analisis synchronous counter dimulai dengan menurunkan persamaan boolean untuk setiap input J dan K. Untuk rangkaian pada Figure 7-105(a), persamaannya adalah:

• Flip-Flop A: $J_A=1$ ; $K_A=1$

• Flip-Flop B: $J_B=A+F$ ; $K_B=A$

• Flip-Flop C: $J_C=(A\cdot B)+F$ ; $K_C=A\cdot B$

• Flip-Flop D: $J_D=(A\cdot B\cdot C)+F$ ; $K_D=A\cdot B\cdot C$

Perilaku counter akan bergantung sepenuhnya pada nilai logika yang diberikan pada input F.

 5. Percobaan[kembali]

a. Prosedur

1. Rangkai sirkuit seperti pada Figure 7-105(a) menggunakan aplikasi simulasi.

2. Hubungkan input CLK ke sumber pulsa dan F ke sebuah Logic State.

3. Untuk Kasus F=0: Atur input F ke logika 0. Jalankan simulasi dan amati urutan hitungan pada output DCBA.

4. Untuk Kasus F=1: Atur input F ke logika 1. Reset simulasi, jalankan kembali, dan amati urutan hitungan yang baru.

b. Hasil dan Pembahasan

• Saat F = 0: Hasil simulasi menunjukkan rangkaian menghitung naik secara berurutan dari 0000 (0) hingga 1111 (15). Ini sesuai dengan analisis teori yang menghasilkan logika sebuah up-counter sinkron standar. Dengan demikian, modulusnya adalah 16.

• Saat F = 1: Hasil simulasi menunjukkan perilaku yang sangat berbeda. Rangkaian tidak lagi menghitung secara berurutan. Contohnya, dari keadaan 0000, pulsa berikutnya akan langsung mengubah output ke 1111. Ini terjadi karena saat F=1, input J pada flip-flop B, C, dan D akan cenderung bernilai HIGH, yang menyebabkan flip-flop tersebut lebih sering di-set atau di-toggle. Modulusnya menjadi tidak menentu dan bergantung pada keadaan awal.

. Video Simulasi

 6. Download File[kembali]

• Download File Video klik disini
• Download File Rangkaian  klik disini

• Download datasheet IC 74LS76 (J-K Flip-Flop) di sini
• Download datasheet IC 74LS00 (NAND Gate) di sini