4.14 Application Relevant Information




Application Relevant Information 


1. Tujuan <kembali>

  • Memahami application relevan information

  • Dapat membuat rangkaian sesuai dengan seri application relevan information dengan proteus

  • Dapat memahami setiap tabel kebenaran IC yang digunakan

     

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


respon functional resistor terhadap suhu:

Datasheet resistor:

2. Transistor(NPN)


 Berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Pada rangkaian sensor ini transistor hanya digunakan sebagai saklar, dengan adanya arus di base maka transistor akan "on" sehingga akan ada arus dari kolektor ke emitor.

Spesifikasi Transistor:

1. DC Current gain(hfe) maksimal 800
2. Arus Collector kontinu(Ic) 100mA
3. Tegangan Base-Emitter(Vbe) 6V
4. Arus Base(Ib) maksimal 5mA

Data Sheet Transistor


Grafik respon transistor:

3. 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


4. 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:


5. Gerbang Logika AND (IC 7411)

IC 7411 berisi tiga gerbang AND dengan tiga input dari keluarga Transistor Transistor Logic

Konfiugurasi pin:

- Vcc : Kaki 14

 - GND : Kaki 7

- Input : Kaki 1, 2, 3, 4, 5, 9,10,11 dan 13

- Output : Kaki 6, 8,  dan 12

Data Sheet IC 7411:


6. Logicstate


Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya


 7. Swicth SPDT


Saklar atau lebih tepatnya adalah Saklar listrik adalah suatu komponen atau perangkat yang digunakan untuk memutuskan atau menghubungkan aliran listrik. Saklar yang dalam bahasa Inggris disebut dengan Switch ini merupakan salah satu komponen atau alat listrik yang paling sering digunakan. Hampir semua peralatan Elektronika dan Listrik memerlukan Saklar untuk menghidupkan atau mematikan alat listrik yang digunakan.


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.

Konfigurasi pin


Spesifikasi relay:

Datasheet relay:

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 :


11. Lampu


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:

 


12. Battery



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 dan 20V

Datasheet battery:



3. Dasar Teori <kembali>



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. 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)


3. 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):


4. Gerbang Logika NOR (IC CMOS 4002)

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

 Gerbang NOR "Universal"

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):

5. Gerbang Logika AND (IC 7411)

Gerbang AND atau disebut juga "AND GATE" adalah jenis gerbang logika yang memiliki dua input (Masukan) dan satu output (keluaran). Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan tabel kebenaran gerbang AND berikut.

Pada gerbang logika AND, simbol yang menandakan operasi gerbang logika AND adalah tanda titik (.) atau bisa juga dengan tanpa tanda titik, contohnya seperti Z = X.Y atau Z = XY.

Perhatikan tabel kebenaran gerbang AND. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang AND akan menghasilkan output (keluaran) logika 1 bila semua variabel input (masukan) bernilai logika 1" sebalikanya "Gerbang AND akan menghasilkan keluaran logika 0 bila salah satu masukannya merupakan logika 0"

Jenis Gerbang Logika AND

Adapun gerbang logika AND terdiri dari gerbang logika AND 2 input dan 3 input. Untuk memperjelas silahkan perhatikan gambar berikut.


Berdasarkan ekspresi Boolean untuk fungsi logika AND didefinisikan sebagai (.) yang mana merupakan operasi bilangan biner, sehingga gerbang AND dapat diturunkan secara bersama-sama untuk membentuk sejumlah input.

Tetapi mengingat bahwa IC gerbang AND yang tersedia dipasaran hanya terdiri dari input 2, 3, atau 4. maka diperlukan input tambahan , sehingga gerbang AND standar perlu diturunkan bersama sehingga mendapatkan nilai input yang diperlukan, sebagai contoh

Gerbang AND Multi Input

 


Berdasarkan Gerbang AND 6 input diatas maka ekspresi Boolean yaitu :

Q = (A.B).(C.D).(E.F)

 

6. 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.


7. Switch 

Saklar atau lebih tepatnya adalah Saklar listrik adalah suatu komponen atau perangkat yang digunakan untuk memutuskan atau menghubungkan aliran listrik. Saklar yang dalam bahasa Inggris disebut dengan Switch ini merupakan salah satu komponen atau alat listrik yang paling sering digunakan. Hampir semua peralatan Elektronika dan Listrik memerlukan Saklar untuk menghidupkan atau mematikan alat listrik yang digunakan.

Pada dasarnya, sebuah Saklar sederhana terdiri dari dua bilah konduktor (biasanya adalah logam) yang terhubung ke rangkaian eksternal, Saat kedua bilah konduktor tersebut terhubung maka akan terjadi hubungan arus listrik dalam rangkaian. Sebaliknya, saat kedua konduktor tersebut dipisahkan maka hubungan arus listrik akan ikut terputus.

Saklar yang paling sering ditemukan adalah Saklar yang dioperasikan oleh tangan manusia dengan satu atau lebih pasang kontak listrik. Setiap pasangan kontak umumnya terdiri dari 2 keadaan atau disebut dengan “State”. Kedua keadaan tersebut diantaranya adalah Keadaan “Close” atau “Tutup” dan Keadaan “Open” atau “Buka”. Close artinya terjadi sambungan aliran listrik sedangkan Open adalah terjadinya pemutusan aliran listrik.

Cara Kerja Saklar/Switch Listrik

Berdasarkan dua keadaan tersebut, Saklar pada umumnya menggunakan istilah Normally Open (NO) untuk Saklar yang berada pada keadaan Terbuka (Open) pada kondisi awal. Ketika ditekan, Saklar yang Normally Open (NO) tersebut akan berubah menjadi keadaan Tertutup (Close) atau “ON”. Sedangkan Normally Close  (NC) adalah saklar yang berada pada keadaan Tertutup (Close) pada kondisi awal dan akan beralih ke keadaan Terbuka (Open) ketika ditekan

Berikut ini adalah Simbol Saklar/Swicth berdasarkan jumlah Pole dan Throw-nya.


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. Lampu 

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 NAND, pasang Gerbang NAND, dan Swicth SPDT, resistor , led,relay, motor dc, logic state, Lampu dan power suply sesuai gambar rangkaian dibawah

5. Untuk rangkaian logika AND, pasang Gerbang AND, dan Swicth SPDT, resistor , dan power suply sesuai gambar rangkaian dibawah

6. Untuk rangkaian logika NOR, pasang Gerbang NOR, dan Swicth SPDT, resistor , led,relay, motor dc, logic state, Lampu dan power suply sesuai gambar rangkaian dibawah

7. Atur nilai resistor serta logic state

8. 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



a
Gambar Rangkaian 3




4.3. Prinsip Kerja <kembali>

Prinsip kerja gambar rangkaian 1:

Apabila ketiga input berlogika 1 (HIGH) maka akan terjadi pembalikan logika di gerbang NAND U2:A sehingga outputnya akan berlogika 0 (LOW) lalu outputnya di umpan kan lagi ke gerbang NAND U1:A sehingga output keluarannya menjadi logika 1 (HIGH)sehingga terbaca tegangan pada outputnya sebesar 4.70V dan masuk ke basis transistor. Karena transistor aktiv maka arus mengalir dari vcc dan masuk ke R3 lalu  ke kaki collector transistor dan masuk ke R1 dan R2. Setelah melewati R1 arus akan masuk ke ground sedangkan dari R2 arus akan menuju LED sehingga LED menyala karena tegangannya cukup. Jika salah satu input atau dua input, maupun ketiga input berlogika 0 (LOW) maka logika keluaran dari output gerbang NAND U1:A adalah 0 (LOW) .

Prinsip kerja gambar rangkaian 2:

Apabila keempat input berlogika 0 maka output akan berlogika 1 lalu menuju ke transistor yang mana terukur tegangan basis sebesar 0.82 V dan membuat transistor aktiv. Karena transistor aktiv maka arus mengalir dari vcc menuju relay lalu masuk ke collector dan menuju emitter. Karena relay mendapatkan tegangan yang cukup maka coil relay berpindah ke sebelah kiri yang mana membuat lampu dan led yellow menyala. Apabila salah satu input berlogika 1 maka output dari rangkaian CMOS 4002 akan berlogika 0 yang mana menyebabkan arus tidak mengalir ke transistor.

Prinsip kerja gambar rangkaian 3:

Apabila switch 1 dan switch 2 berlogika 0 (LOW) maka akan masuk ke input gerbang NOR U1:A logika 0 (LOW) sehingga output dari gerbang tersebut akan berlogika 1  (HIGH) lalu masuk lagi ke input gerbang NOR U1:B sehingga ouputnya akan berlogika 0 (LOW) kembali.tegangan outputnya terukur 0.01 V. setelah itu akan masuk ke gerbang NOR U1:C logika 0 (LOW) tersebut dan menyebabkan outputnya gerlogika 1 (HIGH) . supaya komponen transistor tidak rusak dengan arus yang tinggi maka diberi R1 sebesar 10k dan terukur tegangan basis transistor sebesar 0.79 V. dengan tegangan tersebut transistor sudah aktiv sehingga arus mengalir dari vcc lalu masuk ke relay dan lanjut ke kaki collector transistor dan diteruskan ke ground. Karenna tegangan relay cukup maka coil relay berpindah ke kiri dan arus mengalir dari batrai masuk ke motor dc yang menyebabkan motor dc berputar. Jika salah satu input berlogika 1 (HIGH) atau kedua nya berlogika 1 (HIGH) maka ouput dari gerbang NOR U1:C akan berlogika 0 sehingga motor tidak akan berputar karena transistor masih belum aktif. 

 

4.4. Video <kembali>

Video rangkaian 1




Video rangkaian 2




Video rangkaian 3




4.5. Download File <kembali>

Download  HTMLdan Materi

Download File Rangkaian Proteus  Gmbr 1

Download File Rangkaian Proteus  Gmbr 2

Download File Rangkaian Proteus  Gmbr 3

Download Video Rangkaian 1

Download Video Rangkaian 2

Download Video Rangkaian 3

Data Sheet Relay

Data Sheet Resistor

Data Sheet LED

Data Sheet Gerbang NAND (IC 7400)

DataSheet Gerbang NOR (IC CMOS 4002)

Data Sheet Motor DC

 

5. Kumpulan Soal <kembali>

5.1. Example <kembali>

1. Gambarkan rangkaian gerbang NAND yang dinyatakan dengan persamaan y=(A+B)!

Jawab:


2. Buatlah rangkaian gerbang NAND yang dinyatakan dengan persamaan y=A.B!

Jawab:


5.2. Problem <kembali>

1. Tiga buah gerbang NAND dirangkai seperti gambar dibawah. Buatlah tabel kebenaran untai tersebut!

Tabel kebenaran harus memuat seluruh variasi masukan A, B, C dan D. Karena ada 4 masukan, maka jumlah variasi ada 24 = 16, sehingga tabel akan mempunyai 16 baris


2. Gambarkan untai gerbang dan saklar untuk gerbang OR dan AND yang dinyatakan dengan persamaan Y = (A + B).C

Jawab:

Persamaan tersebut mangharuskan masukan A dan B di-OR-kan, hasilnya kemudian di-AND-kan dengan C




5.3. Pilihan Ganda <kembali>

1. Pada NOR Gate dibawah ini, berapa output dari yang akan muncul?


            a. 0

            b. 1

            c. 2

            d. semua benar

Jawaban : a

2. Bagaimana agar  output dari rangkaian di bawah ini berlogika 1?


            a. Memberikan Input AND gate U12 dan U13 dengan logika 1

            b. Membuat hanya salah satu output dari AND gate berlogika 1

            c. Membuat hanya salah satu output dari AND gate berlogika 0

            d. Membuat semua output dari AND gate berlogika 0

Jawaban : d

Tidak ada komentar:

Posting Komentar