1. Tujuan [Kembali]
- Mengetahui dan memahami gerbang logika schmitt
- Mampu merangkai dan menjelaskan rangkaian mengenai gerbang logika schmitt
- Memahami cara kerja dan manfaat gerbang logika schmitt
2. Alat dan Bahan [Kembali]
a. Gerbang NOT
Gerbang NOT hanya memerlukan sebuah masukan (input) untuk menghasilkan hanya 1 keluaran (output). Gerbang NOT disebut juga dengan Inverter (pembalik) karena menghasilkan keluaran (output) yang berlawanan dengan masukkan atau inputnya. Jika ingin mendapatkan keluaran (output) dengan nilai logika 0, maka input atau masukkannya harus berlogika 1. Gerbang NOT biasanya dilambangkan dengan simbol minus ("-") diatas variabel inputnya.
b. Gerbang AND
Gerbang AND memerlukan 2 atau lebih masukkan (input) untuk menghasilkan hanya 1 keluaran (output). Gerbang AND akan menghasilkan keluaran (output) logika 1 jika semua masukkan (input) bernilai logika 0. Simbiol yang menandakan operasi gerbang logika AND adalah (".") atau tidak memakai tanda sama sekali. Contohnya : Z=X.Y atau Z=XY.
c. Gerbang OR
Gerbang OR memerlukan 2 atau lebih masukkan (input) untuk menghasilkan hanya 1 keluaran (output). Gerbang OR akan menghasilkan keluaran (output) jika salah satu dari masukkan (input) bernilai logika 1 dan jika ingin menghasilkan keluaran (output) logika 0, maka semua masukkan (input) harus bernilai logika 0. Simbol yang menandakan operasi logika OR adalah tanda plus ("+"). Contohnya : Z=X+Y.
d. Gerbang NOR
Gerbang NOR merupakan kombinasi dari gerbang OR dan gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan dari keuaran (output) gerbang OR. Gerbang NOR akan menghasilkan keluaran logika 0 jika salah satu dari masukkan (input) bernilai logika 1 dan jika ingin mendapatkan keluaran logika 1, maka semua masukkan (input) harus berlogika 0.
e. Gerbang NAND
Gerbang NAND merupakan kombinasi dari gerbang AND dan gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan dari keluaran (output) gerbang AND. Gerbang NAND akan menghasilkan keluaran logika 0 apabila semua masukkan (input) pada logika 1 dan jika terdapat sebuah input yang bernilai logika 0 maka akan menghasilkan keluaran (output) logika 1.
Gerbang logika schmitt sekarang memiliki level tegangan ambang input tunggal. Untuk transisi output rendah ke tinggi dan tinggi ke rendah ambang ini adalah sama dan terletak di suatu tempat antara level tegangan rendah tertinggi dan level tegangan tinggi terendah. Dan untuk ini gerbang logika ini mungkin menghasilkan output yang tidak menentu yang ketika diumpankan dengan input yang bervariasi lambat.
Misalkan kita memberikan sinyal input yang ideal ke rangkaian inverter dan respons dari rangkaian tersebut ditunjukkan pada grafik di bawah ini.
Dan ketika sinyal praktis dimasukkan ke inverter, respons yang kita dapatkan ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Dapat dilihat dari diagram di atas bahwa ada sejumlah kecil noise yang ditumpangkan pada sinyal output. Untuk mengatasi masalah ini solusi yang mungkin telah ditemukan yaitu jika kita membedakan level tegangan satu untuk rendah ke tinggi dan lainnya untuk transisi tinggi ke rendah maka masalah ini dapat diatasi.
Dan ini harus dilakukan dengan memperkenalkan beberapa umpan balik positif dalam sirkuit gerbang internal, yang juga kita kenal sebagai fenomena histeresis. Ada beberapa gerbang logika yang secara alami memiliki histeresis yaitu mereka memiliki sifat ini sebagai bawaan, kita tidak perlu mengubah prosedur pembuatannya.
Ini terutama terlihat di gerbang dan inverter NAND . Ini dikenal sebagai gerbang Schmitt dan mereka mampu menafsirkan tegangan input sesuai dengan dua tegangan ambang batas yang untuk rendah ke tinggi dan yang lainnya adalah untuk transisi keluaran tinggi ke rendah. Gambar (a) dan (b) di bawah ini menunjukkan simbol rangkaian inverter Schmitt NAND dan Schmitt.
Perbedaan antara gerbang Schmitt dan gerbang konvensional adalah bahwa yang pertama memiliki sifat histeresis yang identik dengan loop BH untuk bahan feromagnetik .
Gambar di atas menunjukkan karakteristik khas transfer perangkat tersebut. Perbedaan yang bisa kita lihat antara dua level ambang adalah histeresis. Gambar berikut menunjukkan karakteristik inverter Schmitt ke sinyal input berisik yang bervariasi perlahan
4.1 Prosedur Percobaan [Kembali]
(1) Buka aplikasi Poteus
(2) Siapkan alat dan bahan pada library proteus yaitu gerbang AND, NOT, NOR, OR, dan NAND
(3) Rangkai setiap komponen
(4) Simulasikan rangkaian
4.2 Rangkaian Simulasi [Kembali]
a. Rangkaian
b. Prinsip Kerja
Jadi pada rangkaian sinyal yang memiliki amplitude dibawah range batas bawah maka akan dijadikan sebagai logika 1 dan yang memilki amplitude yang lebih besar dari range batas atas walaupun sekecil mungkin tetap akan dijaikan sebagai logika 0 (dikarenakan gerbang schmit trigger adalah sebagai pembalik logika layaknya gebang NOT). Untuk range batas bawah dan atas saya tidak punya referensi yang pasti, tapi dari data yang saya dapatkan batas bawahnya adalah 0.9 volt dan batas atas adalah 1.6 volt.
4.3 Video Simulasi [Kembali]
5. Example [Kembali]
1. Buatlah tabel kebenaran dari gambar dibawah ini....
2. Tabel berikut merupakan tabel kebenaran gerbang logika...
Jawab : NAND
6. Problem [Kembali]
1. Gambarkan gerbang logika dari fungsi berikut
sebagai sinyal masukkan .... Jawab :
Dari nilai masukan yang diberikan kita memiliki dua suku 𝐴 𝐵 dan AB dengan operasi AND dan dilakukan operasi OR terdahap kedua suku tersebut maka kita akan membutuhkan dua gerbang logika AND dan satu gerbang logika OR digambarkan sebagai berikut
2. Tiga buah gerbang NAND dirangkai seperti gambar dibawah ini. Buatlah tael kebenaran untaian 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.
Tabel kebenaran tersebut dapat dibuat per baris maupun per kolom. Jika dibuat per baris, maka pada baris pertama tentukan kombinasi untuk A, B, C dan D. Logika E ditentukan dari kolom A dan B, E = A NAND B. Logika F ditentukan dari kolom C dan D, F = C NAND D. Sedangkan logika keluaran Y ditentukan dari kolom E dan F, Y = E NAND F.
Sedangkan jika dibuat per baris kolom, maka tentukan dulu kombinasi masukan A, B, C dan D. Logika E, F dan Y dapat ditentukan dengan cara yang sama seperti di atas.
7. Multiple Choice [Kembali]
1. Pada saat kondisi bagaimana gerbang NAND output tidak akan memiliki muatan atau bernilai 0....
A. Saat tidak ada input
B. Saat kedua input gerbang NAND bernilai 1
C. Saat gerbang NAND tidak aktif
D. Saat salah satu input bernilai 1
Jawaban : B
2. Rangkaian logika yang memiliki 1 input dan 1 output disebut juga inverter yaitu...
A. Gerbang NAND
B. Gerbang NOR
C. Gerbang NOT
D.Gerbang OR
Jawaban : C
8. Download File [Kembali]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar