ELEKTRONIKA

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

SOAL 8.4

DAFTAR ISI

1. Tujuan

1. Tujuan [Back]

Memahami materi Rangkaian Multiplexer 4019
Memahami Rangkaian Multiplexer 4019

2. Alat dan Bahan [Back]

A. Alat

1. Logic Probe

Logic probe atau logic tester adalah alat yang biasa digunakan untuk menganalisa dan mengecek status logika (High atau Low) yang keluar dari rangkaian digital. Objek yang diukur oleh logic probe ini adalah tegangan oleh karena itu biasanya rangkaian logic probe harus menggunakan tegangan luar (bukan dari rangkaian logika yang ingin diukur) seperti baterai. Alat ini biasa digunakan pada IC TTL ataupun CMOS (Complementary metal-oxide semiconductor).

Logic probe menggunakan dua lampu indikator led yang berbeda warna untuk membedakan keluaran High atau Low. Yang umum dipakai yaitu LED warna merah untuk menandakan output berlogika HIGH (1) dan warna hijau untuk menandakan output berlogika LOW(0).

B. Bahan

1. CMOS 4019

Tipe CD4019B terdiri dari empat konfigurasi gerbang AND/OR pilih, masing-masing terdiri dari dua gerbang AND 2-masukan yang menggerakkan satu gerbang OR 2-masukan. Seleksi dilakukan oleh bit kontrol Ka dan Kb. Selain pemilihan informasi saluran A atau saluran B, bit kontrol dapat diterapkan secara bersamaan untuk menyelesaikan fungsi logika A + B.

Jenis CD4019B disediakan dalam paket keramik dual-in-line hermetik 16-lead (akhiran F3A), paket plastik dual-in-line 16-lead (akhiran E), paket small-outline 16-lead (M, M96, MT , dan akhiran NSR), dan paket garis kecil menyusut tipis 16-lead (akhiran PW dan PWR).

3. Dasar Teori [Back]

Multiplexer atau MUX, juga disebut selektor data, adalah rangkaian kombinasional dengan lebih dari satu jalur masukan, satu jalur keluaran dan lebih dari satu jalur pemilihan. Ada beberapa IC multiplexer itu memberikan keluaran yang saling melengkapi. Juga, multiplexer dalam bentuk IC hampir selalu memiliki ENABLE atau input STROBE, yang harus aktif agar multiplekser dapat melakukan yang diinginkan fungsi. Multiplexer memilih informasi biner yang ada di salah satu jalur input, tergantung pada status logika dari input seleksi, dan merutekannya ke jalur output. Jika ada n garis seleksi, maka jumlah jalur input maksimum yang mungkin adalah 2n dan multiplexer disebut sebagai 2n-to-1 multiplexer atau multiplexer 2n × 1. Gambar 8.1 (a) dan (b) masing-masing menunjukkan representasi rangkaian dan tabel kebenaran multiplexer 4-ke-1 dasar.

Untuk membiasakan pembaca dengan perangkat multiplekser praktis yang tersedia dalam bentuk IC, Gambar 8.2 dan 8.3 masing-masing menunjukkan representasi rangkaian dan tabel fungsi multiplexer 8-ke-1 dan 16-ke-1. Itu Multiplexer 8-ke-1 dari Gambar 8.2 adalah nomor tipe IC 74151 dari keluarga TTL. Ini memiliki RENDAH aktif AKTIFKAN masukan dan berikan keluaran pelengkap. Gambar 8.3 mengacu pada nomor jenis IC 74150 keluarga TTL. Ini adalah multiplexer 16-ke-1 dengan input LOW ENABLE aktif dan output LOW aktif.

8.1.1 Didalam Multiplexer

Kami akan menjelaskan secara singkat jenis rangkaian logika kombinasional yang ditemukan di dalam multiplexer oleh mempertimbangkan multiplexer 2-ke-1 pada Gambar 8.4 (a), tabel fungsional yang ditunjukkan pada Gambar. 8.4 (b). Gambar 8.4 (c) menunjukkan kemungkinan diagram logika dari multiplekser ini. Rangkaian berfungsi sebagai berikut:

• Untuk S = 0, ekspresi Boolean untuk output menjadi Y = I0.

• Untuk S = 1, ekspresi Boolean untuk keluaran menjadi Y = I1.

Jadi, input I0 dan I1 masing-masing dialihkan ke output untuk S = 0 dan S = 1. Memperluas konsep lebih lanjut, Gambar 8.5 menunjukkan diagram logika dari multiplexer 4-ke-1. Kombinasi masukan 00, 01, 10 dan 11 pada jalur pilih masing-masing beralih I0, I1, I2 dan I3 ke output. Pengoperasian sirkuit diatur oleh fungsi Boolean (8.1). Demikian pula, multiplexer 8-ke-1 dapat direpresentasikan dengan fungsi Boolean (8.2):

8.1.2. Implementasi fungsi Boolean dengan Multiplexer

Salah satu aplikasi multiplexer yang paling umum adalah penggunaannya untuk implementasi kombinasional logika fungsi Boolean. Teknik paling sederhana untuk melakukannya adalah dengan menggunakan MUX 2n-ke-1 untuk diterapkan fungsi Boolean n-variabel. Jalur input yang sesuai dengan masing-masing minterm yang ada di Fungsi Boolean dibuat sama dengan status logika '1'. Minterm tersisa yang tidak ada di file Fungsi Boolean dinonaktifkan dengan membuat baris masukan yang sesuai sama dengan logika '0'. Sebagai seorang Contoh, Gambar 8.8 (a) menunjukkan penggunaan MUX 8-ke-1 untuk mengimplementasikan fungsi Boolean yang diberikan dengan persamaan:

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8.8, jalur input yang sesuai dengan tiga minterm yang ada di Boolean yang diberikan fungsi terkait dengan logika '1'. Lima kemungkinan minterm tersisa yang tidak ada dalam fungsi Boolean adalah terikat dengan logika '0'. Namun, ada teknik yang lebih baik yang tersedia untuk melakukan hal yang sama. Dalam hal ini, MUX 2n-ke-1 bisa digunakan untuk mengimplementasikan fungsi Boolean dengan n + 1 variabel. Prosedurnya adalah sebagai berikut. Dari n + 1 variabel, n terhubung ke n jalur pemilihan multiplexer 2n ke- 1. Variabel sisa digunakan dengan jalur input. Berbagai baris masukan terkait dengan salah satu dari berikut ini: '0', '1', sisa variabel dan pelengkap variabel sisa. Baris mana yang diberi status logika apa mudah ditentukan dengan bantuan prosedur sederhana. Prosedur lengkap diilustrasikan untuk Fungsi Boolean diberikan oleh persamaan (8.3). Ini adalah fungsi Boolean tiga variabel. Secara konvensional, kita perlu menggunakan multiplexer 8-ke-1 untuk mengimplementasikan fungsi ini. Sekarang kita akan melihat bagaimana ini dapat diimplementasikan dengan multiplexer 4-ke-1. Multiplexer yang dipilih memiliki dua jalur pemilihan. Langkah pertama di sini adalah menentukan tabel kebenaran fungsi Boolean yang diberikan, yang ditunjukkan pada Tabel 8.1. Pada langkah berikutnya, dua dari tiga variabel dihubungkan ke dua baris pemilihan, dengan urutan yang lebih tinggi variabel yang terhubung ke jalur pemilihan tingkat tinggi. Misalnya, dalam kasus ini, variabel B dan C adalah variabel terpilih untuk garis seleksi dan masing-masing terhubung ke seleksi jalur S1 dan S0. Pada langkah ketiga, tabel dari tipe yang ditunjukkan pada Tabel 8.2 dibangun. Di bawah masukan ke multiplexer, minterm terdaftar dalam dua baris, seperti yang ditunjukkan. Baris pertama mencantumkan istilah-istilah di mana variabel yang tersisa A dilengkapi, dan baris kedua mencantumkan istilah-istilah di mana A tidak dilengkapi. Ini mudah dilakukan dengan bantuan tabel kebenaran. Minterm yang diperlukan diidentifikasi atau ditandai dengan beberapa cara di tabel ini. Dalam pemberian tabel, entri ini telah disorot. Setiap kolom diperiksa satu per satu. Jika tidak ada minterm dari kolom tertentu disorot, '0' ditulis di bawahnya. Jika keduanya disorot, '1' ditulis. Jika hanya satu yang disorot, variabel yang sesuai (dilengkapi atau tidak) ditulis. Baris masukan kemudian diberi status logika yang sesuai. Dalam kasus ini, I0, I1, I2 dan I3 akan dihubungkan ke A, 0, A dan A. Gambar 8.8 (b) menunjukkan logikanya penerapan.

4. Percobaan [Back]

4.1 Prosedur percobaan

1. Bukalah aplikasi proteus terlebih dahulu.

2. Buka schematic capture, pilih bagian component mode (), dan pada bagian devices klik 'P'.

3. Pastikan kategorinya berada pada all categories agar mudah dalam melakukan pencarian.

4. Ketikkan semua nama bahan komponen yang dibutuhkan dalam rangkaian.

5. Double klik komponen yang kita butuhkan agar komponen tersebut muncul dikolom Devices.

6. Buka bagian Terminals mode ( )

7. Pilih terminal yang diperlukan.

8. Setelah semua komponen didapatkan, letakkan komponen pada papan rangkaian.

9. Rangkailah semua komponen sesuai prinsipnya.

10. Klik play () pada bagian kiri bawah aplikasi untuk menjalankan rangkaian simulasi.

11. Saat di play, jika rangkaian simulasi sudah benar dan sesuai, maka akan muncul output cahaya pada LED.

12. Untuk video yang lebih jelas silakan klik video dibawah

4.2 Rangakaian simulasi

A. Foto/screenshoot

B. Prinsip kerja

Pada rangkaian ini terdapat 8 input logicstate yang terhubung ke 8 pin, kemudian pada pin data selector terdapat dua pin yaitu S1 dan S2 yang mengatur kondisi output. Jika kita berikan pin S1 logika 1, maka input yang harus dimasukkan untuk membuat output berlogika 1 adalah semua input B menjadi logika 1. Kemudian jika kita berikan pin S2 logika 1, maka input yang harus dimasukkan untuk membuat output berlogika 1 adalah semua input A menjadi logika 1.

5. Video [Back]

6. Link Download [Back]

file html klik disini

file rangkaian klik disini

file video klik disini

datasheet CMOS 4019 klik disini