R-S flip-flop & edge-triggered flip-flops
1. Tujuan <kembali>
Memahami r-s flip-flop & edge-triggered flip-flops
Dapat membuat rangkaian r-s flip-flop & edge-triggered flip-flops dengan proteus
Dapat memahami setiap tabel kebenaran r-s flip-flop & edge-triggered flip-flops
2. Alat dan Bahan <kembali>
2.1. Alat : <kembali>
1. Power supply
Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu Daya adalah suatu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun elektronika lainnya.
2 . Voltmeter DC
Difungsikan guna mengukur besarnya tegangan listrik yang terdapat dalam suatu rangkaian listrik. Dimana, untuk penyusunannya dilakukan secara paralel sesuai pada lokasi komponen yang sedang diukur.
2.2. Bahan : <kembali>
1. Resistor
Resistor merupakan komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur besarnya arus yang mengalir dalam rangkaian.
Spesifikasi Resistor yang dipakai:
a. Resistor 10k ohm
a. Resistor 220 ohm
2. Diode
Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua
kutub dan berfungsi menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan
dua semikonduktor yang masing-masing diberi doping (penambahan material) yang
berbeda, dan tambahan material konduktor untuk mengalirkan listrik.
Karakteristik Dioda:
DataSheet Dioda:
3. Transistor(NPN)
Spesifikasi Transistor:
Data Sheet Transistor:
Grafik respon transistor:
4. Gerbang Logika NAND (IC 7400)
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.
Spesifikasi IC 7400:
Tegangan Suply: 7 V
Tegangan input: 5.5 V
Beroperasi pada suhu udara 0 sampai +70 derjat
Kiasaran suhu penyimpanan: -65 derjat sampai 150 derjat
celcius
Konfiugurasi pin:
- Vcc : Kaki 14
- GND : Kaki 7
- Input : Kaki 1 dan 2, 4 dan 5, 13 dan 12, 10 dan 9
- Output : Kaki 3, 6, 1
Data Sheet IC 7400
5. Gerbang Logika NOR (IC 7402)
IC 7402 merupakan ic yang dibangun dari gerbang logika dasar
NOR. Gerbang NOR atau juga bisa disebut dengan pembalik (inverter) memiliki
fungsi membalik logika tegangan inputnya pada outputnya.
Spesifikasi:
Tegangan Suply: 7 V
Tegangan input: 5.5 V
Beroperasi pada suhu udara 0 sampai +70 derjat
Kiasaran suhu penyimpanan: -65 derjat sampai 150 derjat
celcius.
Konfiugurasi pin:
- Vcc : Kaki 14
- GND : Kaki 7
- Input : Kaki 2, 3, 6, 8, 9, 11, dan 12
- Output : Kaki 1, 4, 10, dan 13
Data Sheet IC 7402:
6. Inverter NOT( IC 74HC05)
Gerbang NOT atau disebut juga "NOT GATE" atau Inverter (Gerbang Pembalik) adalah jenis gerbang logika yang hanya memiliki satu input (Masukan) dan satu output (keluaran)
Spesifikasi IC inverter yang dijual dipasaran:
Adapan IC inverter gerbang logika NOT yang tersedia yaitu :
TTL Logic NOT Gates
74LS04 Hex Inverting NOT Gate
74LS14 Hex Schmitt Inverting NOT Gate
74LS1004 Hex Inverting Drivers
CMOS Logic NOT Gates
CD4009 Hex Inverting NOT Gate
CD4069 Hex Inverting NOT Gate
DataSheet IC 74HC05:
7. Logicstate
8. LED
Led pada rangakaian digunakan sebagai indicator gerbang
logika.
Spesifikasi Led:
Tegangan kerja / jatuh tegangan pada sebuah
menurut warna yang dihasilkan:
Infra merah : 1,6 V
Merah : 1,8 V – 2,1 V
Oranye : 2,2 V
Kuning : 2,4 V
Hijau : 2,6 V
Biru : 3,0 V – 3,5 V
Putih : 3,0 – 3,6 V
Ultraviolet : 3,5 V
Data Sheet LED:
9. Relay
Relay adalah komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil. Relay memiliki fungsi sebagai saklar atau elektromagnetik switch yang mana dikendalikan oleh magnet listrik.
10. Motor DC
Digunakan untuk output dari rangkaian dan berjalan jika sensor berlogika 1
Tegangan Terukur 5V
DC
Spesifikasi item:
- Tanpa kecepatan beban 12000 ± 15% rpm
- Tidak ada arus beban =280mA
- Tegangan operasi 1.5-9V DC
- Mulai Torsi =250g.cm (menurut blade yang dikembangkan sendiri)
- mulai saat ini =5A
- Resistansi Isolasi di atas 10O antara casing dan terminal DV 100V
- Arah Rotasi CW: Terminal [+] terhubung ke catu daya positif, terminal [-] terhubung ke nagative
- daya, searah jarum jam dianggap oleh arah poros keluaran
- celah poros 0,05-0,35mm
Data Sheet Motor DC :
Lampu adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui
penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan
menghasilkan cahaya.
Spesifikasi lampu yang digunakan : 12 V
Data Sheet Lampu:
Sumber tegangan terbagi menjadi dua yaitu sumber tegangan AC (arus bolak-balik) dan DC (arus searah), yang berfungsi sebagai penghasil tegangan pada rangkaian.Pada rangkaian ini menggunakan sumber tegangan DC.
Spesifikasi battery yang digunakan : 12V
Datasheet battery:
3. Dasar Teori <kembali>
10.3.1 R-S Flip-Flop with Active LOW Inputs
Cara menentukan RS FlipFlop LOW Input:
1. SET = RESET = 1adalah kondisi istirahat normal dari
flip-flop. Ini tidak berpengaruh pada status keluaran dari flip-flop. Kedua
keluaran QandQ tetap dalam keadaan logika seperti sebelum kondisi masukan ini.
2. SET = 0 dan RESET = 1 mengatur flip-flop. Q dan Q
masing-masing menuju ke status '1' dan '0'.
3. SET = 1dan RESET = 0resetsorclearstheflip-flop.QandQ
masing-masing mendapatkan status '0 'dan'1'.
4. SET = RESET = 0 dilarang karena kondisi seperti itu
mencoba untuk mengatur (yaitu, Q = 1) dan mereset (yaitu, Q = 1) flip-flop pada
saat yang bersamaan. Untuk lebih tepatnya, input SET dan RESET di R-S flip-flop
tidak dapat aktif pada saat yang bersamaan.
Tabel kebenaran RS Flipflop active LOW Input
10.3.2 R-S Flip-Flop dengan Input TINGGI Aktif
Gambar 10.18 (a) menunjukkan implementasi gerbang NAND lain dari flip-flop R-S. Gambar 10.18 (b) dan (c) masing-masing menunjukkan simbol rangkaian dan tabel fungsinya. Sirkuit seperti itu akan memiliki input TINGGI aktif. Kombinasi input R = S = 1 akan dilarang karena input SET dan RESET dalam flip-flop R-S tidak dapat aktif pada saat yang bersamaan.
10.3.3 Clocked R-S Flip-Flop
Dalam kasus flip-flop R-S clock, atau dalam hal ini
flip-flop clock, output berubah status sesuai input hanya pada terjadinya pulsa
clock. Flip-flop clocked bisa menjadi satu level-triggered atau yang
edge-triggered.
Tabel Kebenaran Clocked R-S flip-flop with active HIGH
inputs.
Tabel Kebenaran Clocked R-S flip-flop with active LOW
inputs.
1. Resistor
Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen
elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan
menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya. Satuan Resistor adalah Ohm
(simbol: O) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Dalam sejarah,
kata ohm itu diambil dari nama salah seorang fisikawan hebat asal German
bernama George Simon Ohm. Beliau juga yang mencetuskan keberadaan hukum ohm yang
masih berlaku hingga sekarang.
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor: Rtotal = R1 + R2 + R3 +
….. + Rn
Rumus dari Rangkaian paralel Resistor: 1/Rtotal = 1/R1 +
1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
Rumus resistor dengan hukum ohm: R = V/I
Cara menentukan nilai resistor dapat dilihat dengan gelang warna pada tabel berikut:
Contohnya sebagai berikut:
2. Diode
Cara Kerja Dioda:
Secara sederhana, cara kerja dioda dapat dijelaskan dalam tiga kondisi, yaitu kondisi tanpa tegangan (unbiased), diberikan tegangan positif (forward biased), dan tegangan negatif (reverse biased).
a. tanpa tegangan
Pada kondisi tidak diberikan tegangan akan terbentuk suatu perbatasan medan listrik pada daerah P-N junction. Hal ini terjadi diawali dengan proses difusi, yaitu bergeraknya muatan elektro dari sisi n ke sisi p.
b. kondisi forward bias
Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal positif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal negatif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Ion-ion negatif akan tertarik ke sisi anoda yang positif, dan ion-ion positif akan tertarik ke sisi katoda yang negatif.
c. kondisi reverse bias
Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal negatif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal positif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub.
3. Transistor
Transistor NPN
Pada transistor NPN, semikonduktor tipe-P diapit oleh dua semikonduktor tipe-N. Transistor NPN juga dapat dibentuk dengan menghubungkan anoda dari dua dioda sebagai base dan katoda sebagai kolektor dan emitor. Arus mengalir dari kolektor ke emitor karena potensial kolektor lebih besar daripada base dan emitor.
Transistor PNP
Pada transistor PNP, semikonduktor tipe-N diapit oleh dua semikonduktor tipe-P. Transistor PNP juga dapat dibentuk dengan menghubungkan katoda dari dua dioda sebagai base dan anoda sebagai kolektor dan emitor. Hubungan emitter-base foward bias sementara collector-base reverse bias. Jadi, arus mengalir dari emitor ke kolektor karena potensial emitor lebih besar daripada base dan kolektor.
Transistor sebagai saklar
Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titk jenuh (saturasi). Pada titk jenuh ini transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah short pada hubungan kolektor-emitor. Jika arus base sangat kecil maka kolektor dan emitor bagaikan saklar yang terbuka. Pada kondisi ini transistor dalam keadaan cut-off sehingga tidak ada arus dari kolektor ke emitor. Nilai resistor terhubung ke base (Rb) dapat dihitung dengan;
Rb = Vbe / Ib
Transistor sebagai penguat
Transistor sebagai penguat jika bekerja dalam daerah aktif. Tegangan, arus, dan daya dapat diperkuat dengan beberapa konfigurasi seperti common emitter, common colector, dan common base.
DC Current Gain = Collector Current (Ic) / Base Current (Ib)
4. Gerbang Logika NAND (IC 7400)
Gerbang OR, AND dan NOT adalah tiga gerbang logika dasar
karena keduanya dapat digunakan untuk membangun rangkaian logika untuk ekspresi
Boolean yang diberikan. Gerbang NOR dan NAND memiliki properti yang
masing-masing dapat digunakan untuk mengimplementasikan perangkat keras
rangkaian logika yang sesuai dengan ekspresi Boolean yang diberikan. Artinya,
dimungkinkan untuk menggunakan hanya gerbang NAND atau hanya gerbang NOR untuk
mengimplementasikan ekspresi Boolean apa pun.
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:
Berdasarkan gambar diatas ekspresi Boolean untuk gerbang
NAND 4 input yaitu :
Q = A.B.C.D
Gerbang NAND "Universal"
Gerbang logika NAND umumnya disebut juuga sebagai gerbang
universal, hal ini dikarenakan gerbang NAND merupakan gerbang yang paling umum
digunakan. Disamping itu, gerbang NAND juga dapat menghasilkan semua gerbang
logika lainnya sehingga dalam praktiknya gerbang NAND dapat membentuk rangkaian
logika paling praktis.
Berikut contoh rangkaianya:
Data Sheet Gerbang NAND(IC 7400):
5. Gerbang Logika NOR (IC 7402)
Gerbang NOR atau "NOR GATE" merupakan pengembangan
dari gabungan kombinasi gerbang OR dan gerbang NOT. Gerbang ini juga memiliki
dua input dan 1 satu keluaran, untuk lebih jelasnya perhatikan gambar simbol
dan tabel kebenaran dibawah.
Pada gerbang logika NOR, simbol yang menandakan operasi
gerbang logika NAND adalah tanda tanbah (+) dan bar (-) diatas variabel,
perhatikan gambar diatas.
Perhatikan tabel kebenaran gerbang NOR. Cara cepat untuk
mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang
NOR akan menghasilkan output logika 1 bila semua inputnya memiliki logika
0" sedangkan " Gerbang NOR akan menghasilkan keluaran logika 0 bila
salah satu input atau semua input memiliki logika 1".
Secara singkat, sama halnya dengan gerbang AND. Output
gerbang NOR merupakan kebalikan ouput gerbang OR, jadi cukup mengingat gerbang
OR saja lalu membaliknya.
Jenis Gerbang Logika NOR
Gerbang NOR 4 Input
Berdasarkan gambar diatas ekspresi Boolean untuk gerbang NOR
4 input yaitu :
Q = A+B+C+D
Seperti hanya gerbang logika NAND, gerbang NOR umumnya disebut juuga sebagai gerbang universal, hal ini dikarenakan gerbang NOR dapat menghasilkan berbagai jenis gerbang logika lainnya seperti halnya gerbang NAND. Dengan menghubungkannya secara bersama-sama, maka gerbang NOR juga dapat membentuk 3 gerbang logika dasar yaitu gerbang AND, OR, dan NOT. Berikut contoh rangkaiannya:
Data Sheet NOR(IC 7402):
6. Inverter NOT (IC 74HC05)
Gerbang NOT atau disebut juga "NOT GATE" atau
Inverter (Gerbang Pembalik) adalah jenis gerbang logika yang hanya memiliki
satu input (Masukan) dan satu output (keluaran). Dikatakan Inverter (gerbang
pembalik) karena gerbang ini akan menghasilkan nilai ouput yang berlawanan
dengan nilai inputnya . Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan tabel
kebenaran gerbang NOT berikut.
Pada gerbang logika NOT, simbol yang menandakan operasi
gerbang logika NOT adalah tanda minus (-) diatas variabel, perhatikan gambar diatas.
Perhatikan tabel kebenaran gerbang NOT. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang NOT akan menghasilkan output (keluaran) logika 1 bila variabel input (masukan) bernilai logika 0" sebalikanya "Gerbang NOT akan menghasilkan keluaran logika 0 bila input (masukan) bernilai logika 1".
7. Logic State
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.
8. LED
LED atau singkatan dari Light Emitting Diode adalah salah satu komponen elektronika yang terbuat dari bahan semi konduktor jenis dioda yang mempu mengeluarkan cahaya. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi pada LED elektron menerjang sambungan P-N (Positif-Negatif). Untuk mendapatkan emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.
LED memiliki bentuk fisik seperti gambar berikut:
LED memiliki dua kaki yang terbuat dari sejenis kawat. Kawat
yang panjang adalah anoda, sedangkan kawat yang pendek adalah katoda. Coba
perhatikan bagian dalam LED, akan terlihat berbeda antara kiri dan kanannya.
Yang ukurannya lebih besar adalah katoda, atau yang mempunyai panjang sisi atas
yang lebih besar adalah katoda.
Anoda adalah elektroda, bisa berupa logam maupun penghantar
listrik lainnya pada sel elektrokimia yang terpolarisasi jika arus mengalir ke
dalamnya. Arus listrik mengalir berlawanan dengan arah pergerakan elektron.
Katoda merupakan kebalikan dari anoda. Katoda adalah
elektroda dalam sel elektrokimia yang terpolarisasi jika arus listrik mengalir
keluar darinya.
9. Relay
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. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
Ada besi atau yang disebut dengan nama inti besi dililit oleh sebuah kumparan yang berfungsi sebagai pengendali. Sehingga kumparan kumparan yang diberikan arus listrik maka akan menghasilkan gaya elektromagnet. Gaya tersebut selanjutnya akan menarik angker untuk pindah dari biasanya tutup ke buka normal. Dengan demikian saklar menjadi pada posisi baru yang biasanya terbuka yang dapat menghantarkan arus listrik. Ketika armature sudah tidak dialiri arus listrik lagi maka ia akan kembali pada posisi awal, yaitu normal close.
Fitur:
1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V
2. Arus pemicu 70mA
3. Beban maksimum AC 10A @ 250 / 125V
4. Maksimum baban DC 10A @ 30 / 28V
5. Switching maksimum
10. Motor 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), ArmatureWinding (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.
11.
Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED
adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya
monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang
terbuat dari bahan semikonduktor.
12. Battery
Spesifikasi battery : 12 V
Baterai adalah perangkat yang terdiri dari satu atau lebih
sel elektrokimia dengan koneksi eksternal yang disediakan untuk memberi daya
pada perangkat listrik seperti senter, ponsel, dan mobil listrik. Ketika
baterai memasok daya listrik, terminal positifnya adalah katode dan terminal
negatifnya adalah anoda. Terminal bertanda negatif adalah sumber elektron yang
akan mengalir melalui rangkaian listrik eksternal ke terminal positif. Ketika
baterai dihubungkan ke beban listrik eksternal, reaksi redoks mengubah reaktan
berenergi tinggi ke produk berenergi lebih rendah, dan perbedaan energi-bebas
dikirim ke sirkuit eksternal sebagai energi listrik. Secara historis istilah
"baterai" secara khusus mengacu pada perangkat yang terdiri dari
beberapa sel, namun penggunaannya telah berkembang untuk memasukkan perangkat
yang terdiri dari satu sel. Kutub yang bertanda positif menandakan bahwa
memiliki energi potensial yang lebih tinggi daripada kutub bertanda negatif.
Kutub bertanda negatif adalah sumber elektron yang ketika disambungkan dengan
rangkaian eksternal akan mengalir dan memberikan energi ke peralatan eksternal.
Ketika baterai dihubungkan dengan rangkaian eksternal, elektrolit dapat
berpindah sebagai ion didalamnya, sehingga terjadi reaksi kimia pada kedua
kutubnya. Perpindahan ion dalam baterai akan mengalirkan arus listrik keluar
dari baterai sehingga menghasilkan kerja. Meski sebutan baterai secara teknis
adalah alat dengan beberapa sel, sel tunggal juga umumnya disebut baterai.
4. Percobaan <kembali>
4.1. Prosedur Percobaan <kembali>
1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan
2. Disarankan agar membaca datasheet setiap komponen
3. Cari komonen yang diperlukan di library proteus
4. Untuk rangkaian logika RS FlipFlop dengan NAND, pasang
Gerbang NAND, resistor , led,relay, motor dc, logic state, Lampu dan power
suply sesuai gambar rangkaian dibawah
5. Untuk rangkaian logika NOR, pasang Gerbang NOR,
resistor ,diode, led,relay, motor dc, logic state, Lampu dan power suply
sesuai gambar rangkaian dibawah
6. Atur nilai resistor serta logic state
7. Coba dijalankan rangkaian apabila ouput hidup(motor dc,lampu,led)
maka rangkaian bisa digunakan
4.2. Rangkaian Simulasi <kembali>
 |
| Gambar Rangkaian 1 |
 |
| Gambar Rangkaian 2 |
 |
| Gambar Rangkaian 3 |
 |
| Gambar Rangkaian 4 |
 |
| Gambar Rangkain 5 |
 |
| Gambar Rangkaian 6 |
Prinsip kerja gambar rangkaian 1:
Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana berasal dari input gerbang NAND U1:A yang berlogika 0 (LOW). Output dari Q yang berlogika 1 (HIGH) akan di umpankan ke input gerbang NAND U1:B yang mana terjadi keduanya logika 1 (HIGH) di inputnya sehingga menghasilkan output berlogika 0 (LOW). Karena Q aktiv maka arus akan mengalir ke R1 220 dan masuk ke LED yellow sehingga LED hidup. Jika SET yang berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) sehingga LED Red menyala. Jika SET dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka ouput tidak berubah dan Jika keduanya berlogika 0 (LOW) maka itu forbidden.
Prinsip kerja gambar rangkaian 2:
Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana terjadi pembalikan logika di input gerbang NAND U1:B sehingga outputnya berogika 1 (HIGH) lalu di umpan kan ke input gerbang NAND U1:A sehingga terjadi logika keduanya 1 (HIGH) yang mana outputnya berlogika 0 (LOW) yang menyebabkan transistor off dan D1 tidak menyala. Karena Q berlogika 1(HIGH) maka LED D2 hidup karena tegangan cukup. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) sehingga akan di inputkan ke gerbang NAND U2:B yang mana outputnya(Q) akan berlogika 0 (LOW). Karena Q aktiv maka transistor aktiv dan LED D1 menyala. Jika SET dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka itu forbidden sedangkan jika SET dan RESET berlogika 0 (LOW) maka output tidak berubah.
Prinsip kerja gambar rangkaian 3:
Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana outputnya nantik akan di umpankan ke gerbang NOR U1:B sehingga di inputnya berlogika keduanya 1 (HIGH) yang menyebabkan outputnya 0 (LOW). Karena 0 (LOW) maka RL2 tidak aktiv sehingga lampu tidak menyala outputnya juga di inputkan ke gerbang NOR U1:A sehingga outputnya berlogika 1 (HIGH). Arus akan mengalir ke R1 sehingga transistor aktiv dan juga mengaktivkan relay sehingga lampu menyala. Jika SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana akan mengaktivkan relay RL2 sehingga outputnya LED green dan lampu menyala. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka forbidden sedangkan Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 0 (LOW) maka output tidak berubah.
Prinsip kerja gambar rangkaian 4
Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH)
maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana akan di umpankan
ke input gerbang NOR U1:A sehingga outputnya(Q) akan berlogika 0 (LOW) karena berlogika
LOW maka tidak ada arus yang mengalir ke transistor Q1 sehingga transistor off
yang menyebabkan LED Yellow off. Output gerbang NOR U1:A di inputkan ke gerbang
NOR U1:B yang mana outputnya akan berlogika 1 (HIGH) sehingga terukur tegangan
basis transistor sebesar 4.70 V yang menyebabkan transistor aktiv dan LED Red
menyala. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW) maka Q akan
berlogika 1 (HIGH) yang mana di inputkan ke gerbang NOR U1:B sehingga ouputnya
berlogika 0 (LOW). Karena output gerbang NOR U1:A aktiv maka arus mengalir
menuju transistor sehingga terukur tegangan basisnya sebesar 4.70V dan akan
menghidupkan LED Yellow. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 1
(HIGH) maka outputnya tidak akan berubah. Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan
RESET berlogika 0 (LOW) maka itu forbidden
Prinsip kerja gambar rangkaian 5
Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH)
maka Q akan berlogika 1 (HIGH) dan clock dan berlogika 1 (HIGH) maka
output gerbang NAND U1:A akan berlogika 1 (HIGH) dan U1:B berlogika 0 (LOW).
Output dari gerbang NAND U1:A akan masuk ke input gerbang NAND U1:C yang
menghasilkan output(Q) berlogika 0 (LOW) yang mana LED yellow D1 off. Outputnya
juga di umpankan ke gerbang NAND U1:D yang mana outputnya(Q) akan berlogika 1
(HIGH) sehingga LED yellow D2 aktiv. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET
berlogika 0 (LOW) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) sehingga menghidupkan LED
yellow D1 sedangkan Q berlogika 0 (LOW). Apabila SET berlogika 0
(LOW) dan RESET berlogika 0 (LOW) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka output
tidak berubah. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 1 (HIGH) dan
clock berlogika 1 (HIGH) maka output invalid. Apabila SET berlogika
1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW) dan clock berlogika 0 (LOW) maka output
tidak akan berubah.
Prinsip kerja gambar rangkaian 6
Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH)
dan clock berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana berasal
dari input gerbang NAND U1:A yang outputnya berlogika 1 (HIGH) sehingga di
balikkan oleh inverter menjadi logika 0 (LOW) sehingga menyebabkan output U1:C
berlogika 1 (HIGH). Lalu di umpankan ke gerbang NAND U1:D yang mana kedua
inputnya terjadi logika 1 (HIGH) sehingga outputnya(Q) berlogika 0
(LOW). Sehingga transistor Q1 off dan relay RL2 tidak aktiv.
Karena Q aktiv maka arus mengalir ke relay yang mana terukur
tegangan sebesar 4.14 V yang menyebabkan relay aktiv dan lampu menyala. Apabila
SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW) dan clock berlogika 1 (HIGH)
maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana menyebabkan transistor
Q1 aktiv sehingga mengaktifkan RL2 dan membuat motor berputar sedangkan Q
berlogika 0 (LOW). Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 0 (LOW)
dan clock berlogika 0 (LOW) maka Q dan Q akan berlogika 1 (HIGH) yang
menyebabkan lampu dan motor berputar. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET
berlogika 1 (HIGH) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka output tidak akan berubah
atau mengikuti keadaan sebelumnya. Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET
berlogika 0 (LOW) dan clock berlogika 0 (LOW) maka output invalid.
Prinsip kerja gambar rangkaian 7
Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH)
dan clock berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana
akan di umpankan ke input gerbang NAND U3 sehingga ouputnya(Q) akan berlogika 0
(LOW) yang menyebabkan transistor Q2 tidak aktif. karena Q berlogika 1 (HIGH)
maka akan mengaktifkan transistor Q1 dan terukur tegangan basisnya 5V sehingga membuat
LED yellow menyala. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW)
dan clock berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana di
inputkan ke gerbang NAND U4 sehingga outputnya(Q) berlogika 0 (LOW) sehingga
transistor Q1 tidak aktiv. Karena Q aktiv maka terukur tegangan basis sebesar
5V yang mana sudah mengaktifkan transistor Q2 sehingga LED Grenn aktif. Apabila
SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 1 (HIGH) dan clock berlogika 1
(HIGH) maka output Q dan Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana
menghidupkan kedua LED. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 1
(HIGH) dan clock berlogika 0 (LOW) maka output tidak ada berlogika atau salah.
Begitu juga dengan SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 0 (LOW) dan clock
berlogika 0 (LOW) maka output tidak berlogika atau salah.
Prinsip kerja gambar rangkaian 8
Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW)
maka Q akan berlogika 1 (HIGH) dan menyebabkan LED Red menyala yang
mana terukur tegangan keluaran Q sebesar 4,5 V sedangkan Q masih
berlogika 0 (LOW). Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH)
maka Q yang akan aktif sehingga menyebabkan LED Yellow menyala dengan tegangan
2.23 V sedangkan Q berlogika 0 (LOW). Apabila SET berlogika 1 (HIGH)
dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka output tidak akan berubah. Apabila SET
berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 0 (LOW) maka forbidden.
Prinsip kerja gambar rangkaian 9
Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW)
maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana terjadi pembalikan logika di input
RESET. Karena Q aktiv maka LED green menyala sedangkan Q akan
berlogika 0 (LOW). Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH)
maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana menyebabkan LED green D2
menyala. Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 0 (LOW) maka output
tidak akan berubah. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 1 (HIGH)
maka forbidden.
Prinsip kerja gambar rangkaian 10
Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW)
dan clock berlogika 1 (HIGH) maka output Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana
pada output SET terjadi pembalikan tegangan sehingga berlogika 0 (LOW)dan
terukur tegangan output Q sebesar 5 V. Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET
berlogika 1 (HIGH) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika
1 (HIGH) sehingga terukur tegangan output sebesar 5V. Apabila SET berlogika 1
(HIGH) dan RESET berlogika 1 (HIGH) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka output
invalid. Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 0 (LOW) dan clock
berlogika 1 (HIGH) maka output tidak akan berubah.
Prinsip kerja gambar rangkaian 11
Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW) dan clock berlogika 0 (LOW) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana arus mengalir ke R1 dan menyebabkan LED Yellow D1 menyala sedangkan Q masih berlogika 0 (LOW). Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) sehingga LED yellow D1 menyala sedangkan Q masih berlogika 0 (LOW). Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 1 (HIGH) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka output tidak akan berubah. Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 0 (LOW) dan clock berlogika 0 (LOW) maka Q dan Q akan berlogika 1 (HIGH).
Download
File Rangkaian Proteus Gmbr 1
Download
File Rangkaian Proteus Gmbr 2
Download
File Rangkaian Proteus Gmbr 3
Download
File Rangkaian Proteus Gmbr 4
Download
File Rangkaian Proteus Gmbr 5
Download
File Rangkaian Proteus Gmbr 6
Download
File Rangkaian Proteus Gmbr 7
Download File Rangkaian Proteus Gmbr 8
Download
File Rangkaian Proteus Gmbr 9
Download
File Rangkaian Proteus Gmbr 10
Download File Rangkaian Proteus Gmbr 11
Data
Sheet Gerbang NAND (IC 7400)
Data
Sheet Gerbang NOR (IC 7402)
Data
Sheet Inverter NOT(IC 74HC05)
5. Kumpulan Soal <kembali>
5.1. Example <kembali>
1. Buatkan gambar rangkaian RS flipflop aktiv high input beserta tabel kebenarannya
Jawab:
2. Buatkan tabel kebenaran outputnya dari gambar rangkaian di bawah
5.2. Problem <kembali>
1.
Kondisi input (yaitu R = S = 0) yang menyebabkan situasi seperti itu dianggap sebagai kondisi yang tidak valid dan dilarang.SET = RESET = 0 dilarang karena kondisi seperti itu mencoba mengatur (yaitu, Q = 1) dan mengatur ulang (yaitu, Q = 1) flip-flop pada saat yang bersamaan. Untuk lebih tepatnya, input SET dan RESET di R-S flip-flop tidak dapat aktif pada saat yang bersamaan.
2. Bagaimana fungsi clock dalam gambar rangkaian di bawah?
Jawab:
Dalam flip-flop yang dipicu level, output merespons data
yang ada di input selama level pulsa clock TINGGI (atau RENDAH). Artinya,
setiap perubahan pada input selama jam aktif (TINGGI atau RENDAH) tercermin
pada output sesuai tabel fungsinya. Flip-flop R-S clock yang dijelaskan dalam
paragraf sebelumnya adalah flip-flop yang dipicu level yang aktif ketika jamnya
TINGGI
5.3. Pilihan Ganda <kembali>
1. Salah satu cara yang data dilakukan agar output 1Q berlogika 1 adalah...
a.
b.
c.
d. Menambahkan LED pada output IC
Jawaban : b
2.
a. Q akan berlogika 1 (HIGH)
b. Q akan berlogika 1 (HIGH)
c. Q dan Q akan berlogika 1 (HIGH)
d. Forbidden
Jawaban : b
Tidak ada komentar:
Posting Komentar