5.1 Logic Families - Significance and Types






1. Tujuan [Kembali]

1. Untuk mengetahui dan menjelaskan Logic Families - Significance and Types
2. Untuk mensimulasikan rangkaian mengenai Logic Families - Significance and Types


2. Alat dan Bahan [Kembali]

2.1 Alat

1. Power Supply

Power supply atau catu daya adalah alat listrik yang menyuplai tenaga listrik ke suatu beban listrik.

2. Voltmeter

Voltmeter adalah perangkat elektronik yang berfungsi untuk mengukur tegangan dalam rangkaian listrik. Voltmeter dalam rangkaian dipasang secara paralel pada dua buah titik yang diukur.


2.2 Bahan

1. Resistor

                                                          

Resistor digunakan untuk menghambat arus listrik.

Grafik respon:


2. Diode


Dioda berfungsi sebagai penyearah arus pada rangkaian.

Spesifikasi:
1. Arus balik : 5 uA
2. Arus maju rata-rata : 1 A
3. Arus puncak non repetitif : 30 A
4. Tegangan balik repetitif : 50 V
5. Tegangan balik RMS : 35 V

Grafik respon:


3. Transistor NPN


Spesifikasi:


Grafik respon:



3. Dasar Teori [Kembali]

1. Signifikansi

    Sistem digital secara umum terdiri dari IC digital yang melakukan fungsi logika yang berbeda, dan IC ini berasal dari keluarga logika yang sama. Seluruh jajaran IC digital dibuat menggunakan perangkat bipolar atau perangkat MOS atau kombinasi keduanya. Keluarga logika yang berbeda yang masuk dalam kategori pertama disebut keluarga bipolar, dan ini termasuk diode logic (DL), resistor transistor logic (RTL), diode transistor logic (DTL), transistor transistor logic (TTL), emitter coupled logic (ECL), juga dikenal sebagai current mode logic (CML), dan integrated injection logic (I2L). 

    Keluarga logika yang menggunakan perangkat MOS sebagai dasar mereka dikenal sebagai keluarga MOS, dan anggota terkemuka yang termasuk dalam kategori ini adalah keluarga PMOS (menggunakan P-channel MOSFETs), keluarga NMOS (menggunakan MOSFET N-channel) dan keluarga CMOS (menggunakan perangkat N- dan P-channel). Keluarga logika Bi-MOS menggunakan perangkat bipolar dan MOS. Keluarga logika yang masih banyak digunakan antara lain TTL, CMOS, ECL, NMOS dan Bi-CMOS. 

                              

2. Tipe 

2.1 Subfamili TTL

    Keluarga TTL memiliki sejumlah subfamili termasuk TTL standar, TTL berdaya rendah, TTL daya tinggi, Schottky TTL berdaya rendah, Schottky TTL, Schottky TTL berdaya rendah canggih, TTL Schottky canggih, dan TTL cepat. IC milik keluarga TTL ditetapkan sebagai 74 atau 54 (untuk TTL standar), 74L atau 54L (untuk TTL berdaya rendah), 74H atau 54H (untuk TTL berdaya tinggi), 74LS atau 54LS (untuk Schottky T berdaya rendahTL), 74S atau 54S (untuk Schottky TTL), 74ALS atau 54ALS (untuk daya rendah lanjutan Schottky TTL), 74AS atau 54AS (untuk Schottky TTL canggih) dan 74F atau 54F (untuk TTL cepat). 

2.2 Subfamili CMOS

    Subfamili CMOS yang populer termasuk keluarga 4000A, 4000B, 4000UB, 54/74C, 54/74HC, 54/74HCT, 54/74AC dan 54/74ACT. 

2.3 Subfamili ECL

    Saat ini, subfamili logika yang populer dari ECL termasuk MECL-III (juga disebut seri MC 1600), seri MECL-10K, seri MECL-10H dan seri MECL-10E (ECLinPS dan ECLinPSLite). Seri MECL-10K selanjutnya dibagi menjadi perangkat seri 10 100 dan seri 10 200.

4. Percobaan [Kembali]

a. Prosedur Percobaan
  • Buka aplikasi proteus
  • Pilih komponen yang akan digunakan, seperti resistor, logic state, logic probe, diode, transitor NPN, voltmeter, dan ground
  • Rangkai setiap komponen menjadi rangkaian yang akan dirangkai
  • Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan 
  • Jalankan simulasi rangkaian

b. Rangkaian Simulasi






c. Prinsip Kerja Rangkaian

Gambar 5.1 (a) : Rangkaian ini merupakan gerbang AND 2 input yang menggunakan diode logic, sehingga prinsip kerja rangkaian ini sama dengan prinsip kerja gerbang AND. Jika semua input berlogika 1, maka output rangkaian akan berlogika 1. Namun, jika semua atau salah satu input berlogika 0, maka output rangkaian akan berlogika 0. 

Gambar 5.1 (b) : Rangkaian ini merupakan gerbang NOR 2 input yang menggunakan resistor transistor logic, sehingga prinsip kerja rangkaian ini sama dengan prinsip kerja gerbang NOR. Prinsip kerja gerbang NOR merupakan kebalikan dari gerbang OR. Jika semua input berlogika 0, maka output rangkaian akan berlogika 1. Namun, jika semua atau salah satu input berlogika 1, maka output rangkaian akan berlogika 0. 

Gambar 5.1 (c) : Rangkaian ini merupakan gerbang NAND 2 input yang menggunakan diode transistor logic, sehingga prinsip kerja rangkaian ini sama dengan prinsip kerja gerbang NAND. Prinsip kerja gerbang NAND merupakan kebalikan dari gerbang AND. Jika semua input berlogika 1, maka output rangkaian akan berlogika 0. Namun, jika semua atau salah satu input berlogika 0, maka output rangkaian akan berlogika 1. 


d. Video Simulasi




d. Link Download

    Download HTML
    Download File Proteus
    Download Video Simulasi Rangkaian
    Download Datasheet Resistor
    Download Datasheet Diode
    Download Datasheet Transistor NPN



5. Example [Kembali]

1. Jelaskan apa itu ECL!

Jawab:

ECL adalah keluarga logika yang menggunakan transistor dwikutub dalam noda pengendalian arus untuk membuat fungsi logika. ECL kadang-kadang disebut logika moda-arus atau logika sakelar-arus pengikut-emitor (CSEF). Karakteristik utama dari ECL adalah transistor tidak pernah berada dalam keadaan jenuh, sehingga dapat berganti keadaan dengan sangat cepat. Kerugian utamanya adalah kebutuhan arusnya yang malar, berarti ini membutuhkan banyak daya.


2. Jelaskan kelebihan dan kekurangan Diode Resistor Logic (DTL)!

Jawab:

Kelebihan
  • Arus yang menyerupai perubahan keadaan logika transistor mengalir melalui hambatan maju yang lebih rendah pada diode (tahanan diode atau tahanan Bulk), bukan melalui hambatan seri yang lebih tinggi daripada rangkaian RTL.

Kekurangan
  • Waktu penyaklarannya sangat lambat. Impedansi outpunya tinggi (logika 1), sehingga sangat membatasi kemampuan menggerakkan beban.
  • Faktor desisnya besar


6. Problem [Kembali]

1. Jelaskan prinsip kerja rangkaian berikut!


Solusi:

Rangkaian ini merupakan rangkaian diode logic yang prinsip kerjanya sama dengan prinsip kerja gerbang AND. Jika semua input berlogika 1, maka output rangkaian akan berlogika 1. Namun, jika semua atau salah satu input berlogika 0, maka output rangkaian akan berlogika 0. 


2. Buatlah tabel kebenaran untuk rangkaian di bawah!

                            

Solusi:




7. Soal Pilihan Ganda [Kembali]

1. Perhatikan gambar rangkaian di bawah ini!

(a)

(b)

Prinsip kerja rangkaian (a) dan (b) secara berturut-turut mirip dengan prinsip kerja...
a. Gerbang NOR dan gerbang NAND
b. Gerbang NOR dan gerbang AND
c. Gerbang OR dan gerbang NAND
d. Gerbang AND dan gerbang NAND

2. Di bawah ini yang termasuk seri keluarga TTL adalah ...
a. 74 atau 57
b. 74FLS atau 57FLS
c. 74ALS atau 54ALS
d. 74LS atau 54LS


Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)