Teknik Elektro: Interfacing With Different Logic Families

Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu Daya adalah suatu alat yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik atau 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.

3. Baterai

Baterai berfungsi sebagai sumber tegangan DC. Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik.

Datasheet Battery:

2.2 Bahan

1. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Pada rangkaian ini resistor juga berfungsi untuk mencari frekuensi pada IC.

Pin Out :

Spesifikasi :

2. LED

LED ialah suatu komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor dan dapat memancarkan cahaya apabila arus listrik melewatinya. LED (Ligth-Emitting Diode) memiliki fungsi utama dalam dunia elektronika sebagai indikator atau sinyal indikator/lampu indikator. Contohnya dapat kita jumpai pada rangkaian-rangkaian elektronika led digunakan sebagai indikator ON/OFF.

Spesifikasi:

3. Optocoupler

Optocoupler adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai penghubung berdasarkan cahaya optik. Pada dasarnya Optocoupler terdiri dari 2 bagian utama yaitu Transmitter yang berfungsi sebagai pengirim cahaya optik dan Receiver yang berfungsi sebagai pendeteksi sumber cahaya.Masing-masing bagian Optocoupler (Transmitter dan Receiver) tidak memiliki hubungan konduktif rangkaian secara langsung tetapi dibuat sedemikian rupa dalam satu kemasan komponen.

4. Inverter

Gerbang NOT adalah sebagai Inverter (pembalik). Nilai output akan berlawanan dengan inputnya. Gerbang NOT merupakan gerbang di mana keluarannya akan selalu berlawanan dengan masukannya. Bila pada masukan diberikan tegangan ,maka transistor akan jenuh dan keluaran akan bertegangan nol. Sedangkan bila pada masukannya diberi tegangan tertentu, maka transistor akan cut off, sehingga keluaran akan bertegangan tidak nol.

5. Ground

Ground adalah titik kembalinya arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik dalam rangkaian elektronika.

3. Prinsip Kerja

1. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Resitor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm (V = I.R ).

Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna:

a. Dengan kode warna resistor

1. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama.

2. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua.

3. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.

4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n), ini merupakan nilai toleransi dari resistor.

Resistor dengan 4 cincin kode warna

Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.

Resistor dengan 5 cincin kode warna

Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.

Resistor dengan 6 cincin kode warna

Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.

b. Dengan kode huruf resistor

Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :

· R, berarti x1 (Ohm)
· K, berarti x1000 (KOhm)
· M, berarti x 1000000 (MOhm)

Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :

· F, untuk toleransi 1%
· G, untuk toleransi 2%
· J, untuk toleransi 5%
· K, untuk toleransi 10%
· M, untuk toleransi 20%

Rumus Resistor:

- 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

2. Transistor NPN

Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal, stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Pada rangkaian kali ini digunakan transistor 2N2222A bertipe NPN. Transistor ini diperumpamakan sebagai saklar, yaitu ketika kaki basis diberi arus, maka arus pada kolektor akan mengalir ke emiter yang disebut dengan kondisi ON. Sedangkan ketika kaki basis tidak diberi arus, maka tidak ada arus mengalir dari kolektor ke emitor yang disebut dengan kondisi OFF. Namun, jika arus yang diberikan pada kaki basis melebihi arus pada kaki kolektor atau arus pada kaki kolektor adalah nol (karena tegangan kaki kolektor sekitar 0,2 - 0,3 V), maka transistor akan mengalami cutoff (saklar tertutup).

Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut sebagai basis, kolektor, dan emitor.
1. Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.
2. Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.
3. Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.

Grafik Transitor

Karakteristik dari masing-masing daerah operasi transistor tersebut dapat diringkas sebagai berikut:

Daerah Potong (cutoff)

Dioda Emiter diberi prategangan mundur. Akibatnya, tidak terjadi pergerakan elektron, sehingga arus Basis, IB = 0. Demikian juga, arus Kolektor, IC = 0, atau disebut ICEO (Arus Kolektor ke Emiter dengan harga arus Basis adalah 0).

Daerah Saturasi

Dioda Emiter diberi prategangan maju. Dioda Kolektor juga diberi prategangan maju. Akibatnya, arus Kolektor, IC, akan mencapai harga maksimum, tanpa bergantung kepada arus Basis, IB, dan βdc. Hal ini, menyebabkan Transistor menjadi komponen yang tidak dapat dikendalikan. Untuk menghindari daerah ini, Dioda Kolektor harus diberi prateganan mundur, dengan tegangan melebihi VCE(sat), yaitu tegangan yang menyebabkan Dioda Kolektor saturasi.

Daerah Aktif

Dioda Emiter diberi prategangan maju. Dioda Kolektor diberi prategangan mundur. Terjadi sifat-sifat yang diinginkan, dimana:

atau

3. Gerbang NAND

Gerbang NAND adalah gabungan gerbang NOT dan AND mempunyai dua atau lebih sinyal masukan (input) tetapi hanya satu sinyal keluaran (output). 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.

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

1. Gerbang logika NAND 2 Input

2. Gerbang logika NAND 3 Input

3. Gerbang logika NAND 4 Input

Berdasarkan gambar diatas ekspresi Boolean untuk gerbang NAND 4 input yaitu :
Q = A.B.C.D

4. Inverter (NOT)

Inverter atau pembalik(NOT) adalah suatu gerbang yang bertujuan untuk menghasilkan logika output kebalikan dari logika input Gerbang NOT merupakan gerbang di mana keluarannya akan selalu berlawanan dengan masukannya. Bila pada masukan diberikan tegangan ,maka transistor akan jenuh dan keluaran akan bertegangan nol. Sedangkan bila pada masukannya diberi tegangan tertentu, maka transistor akan cut off, sehingga keluaran akan bertegangan tidak nol.
Adapun simbol dan tabel kebenaran gerbang Inverter seperti berikut :

5. Logicstate

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.

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.

6. 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.

7. LED

LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.

Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).

Tegangan Maju LED

8. Motor

Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik 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), Armature Winding (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.

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.

Terdapat besi atau yang disebut dengan nama iron core dililit oleh sebuah kumparan yang berfungsi sebagai pengendali. Sehingga ketika kumparan coil diberikan arus listrik maka akan menghasilkan gaya elektromagnet. Gaya tersebut selanjutnya akan menarik armature untuk pindah posisi dari normally close ke normally open. Dengan demikian saklar menjadi pada posisi baru normally open yang dapat menghantarkan arus listrik. Ketika armature sudah tidak dialiri arus listrik lagi maka ia akan kembali pada posisi awal, yaitu normally close.
Fitur:
1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V
2. Arus pemicu 70mA
3. Maksimum beban AC 10A @ 250/125V
4. Maksimum baban DC 10A @ 30/28V
5. Switching maksimum 300 operasi/menit

10. Interfacing with Different Logic Families

CMOS dan TTL adalah dua keluarga logika yang paling banyak digunakan. Meskipun IC yang termasuk dalam keluarga logika yang sama tidak memiliki persyaratan antarmuka khusus, yaitu, keluaran dari satu dapat langsung memberi makan masukan yang lain, hal yang sama tidak berlaku jika kita harus menghubungkan IC digital milik keluarga logika yang berbeda. Ketidakcocokan IC milik keluarga yang berbeda terutama muncul dari level tegangan yang berbeda dan persyaratan arus yang terkait dengan status logika LOW dan HIGH pada input dan output. Pada bagian ini, kita akan membahas teknik antarmuka sederhana yang dapat digunakan untuk interkoneksi CMOS-ke-TTL dan TTL-ke-CMOS. Panduan antarmuka untuk CMOS – ECL, ECL – CMOS, TTL – ECL dan ECL – TTL juga diberikan.

5.12.1 CMOS-to-TTL Interface

Jenis antarmuka CMOS-ke-TTL pertama yang mungkin adalah yang kedua IC dioperasikan dari suplai umum. Kami telah membaca di bagian sebelumnya bahwa keluarga TTL memiliki tegangan suplai yang disarankan 5 V, sedangkan perangkat keluarga CMOS dapat beroperasi pada rentang tegangan suplai lebar 3–18 V.
Dalam kasus ini, kedua IC akan beroperasi dari 5 V Sejauh level tegangan di dua status logika diperhatikan, keduanya telah menjadi kompatibel. Output CMOS memiliki VOH (min.) 4,95 V (untuk VCC = 5 V) dan VOL (maks.) 0,05 V, yang kompatibel dengan persyaratan VIH (min.) Dan VIL (maks.) Sekitar 2 dan 0,8 V masing-masing untuk perangkat keluarga TTL. Faktanya, dalam antarmuka CMOS-toTTL, dengan dua perangkat yang beroperasi pada VCC yang sama, kompatibilitas level voltase selalu ada. Kompatibilitas level saat ini yang perlu diperhatikan. Artinya, dalam kondisi RENDAH, kemampuan penurunan arus keluaran dari IC CMOS yang dimaksud setidaknya harus sama dengan persyaratan penurunan arus masukan dari IC TTL yang digerakkan.Demikian pula, dalam status TINGGI, kemampuan penggerak arus keluaran TINGGI dari IC CMOS harus sama atau melebihi persyaratan arus masukan tingkat TINGGI dari IC TTL. Untuk antarmuka yang tepat, kedua kondisi di atas harus dipenuhi.
Sebagai aturan praktis, IC CMOS milik keluarga 4000B (keluarga CMOS yang paling banyak digunakan) dapat memberi makan satu LS TTL atau dua beban unit TTL daya rendah. Ketika IC CMOS perlu menjalankan TTL standar atau perangkat Schottky TTL, buffer CMOS (4049B atau 4050B) digunakan. 4049B dan 4050B adalah buffer hex pembalik dan jenis noninverting, dengan masing-masing buffer mampu menggerakkan dua beban TTL standar.

Gambar 5.62 (a) menunjukkan antarmuka CMOS-ke-TTL dengan kedua perangkat beroperasi dari catu daya 5 V dan IC CMOS menggerakkan perangkat TTL daya rendah atau TTL Schottky daya rendah.

Gambar 5.62 (b) menunjukkan antarmuka CMOS-ke-TTL di mana perangkat TTL yang digunakan adalah TTL standar atau TTL Schottky. Antarmuka CMOS-ke-TTL saat keduanya beroperasi pada tegangan catu daya yang berbeda dapat dicapai dengan beberapa cara.

Salah satu skema tersebut ditunjukkan pada Gambar 5.62 (c). Dalam hal ini, ada masalah level tegangan dan kompatibilitas level arus.

5.12.2 TTL-to-CMOS Interface

Di antarmuka TTL-ke-CMOS, kompatibilitas saat ini selalu ada. Kompatibilitas level tegangan di kedua status merupakan masalah. VOH (min.) Perangkat TTL terlalu rendah untuk persyaratan VIH (min.) dari perangkat CMOS.

Ketika kedua perangkat beroperasi pada tegangan catu daya yang sama, yaitu, 5 V, resistor pull-up 10 k mencapai kompatibilitas [Gambar 5.63 (a)]. Resistor pull-up menyebabkan output TTL naik menjadi sekitar 5 V saat TINGGI.

Ketika keduanya beroperasi pada catu daya yang berbeda, salah satu teknik antarmuka yang paling sederhana adalah menggunakan transistor (sebagai sakelar) di antara keduanya, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.63 (b).

Teknik lain adalah dengan menggunakan buffer TTL tipe kolektor terbuka [Gambar. 5.63 (c)].

5.12.3 TTL-to-ECL and ECL-to-TTL Interfaces

Koneksi antarmuka TTL-ke-ECL dan ECL-ke-TTL tidak semudah koneksi TTL-ke-CMOS dan CMOS-ke-TTL karena persyaratan catu daya yang sangat berbeda untuk kedua jenis dan juga karena perangkat ECL memiliki input dan input diferensial. keluaran diferensial. Namun demikian, chip khusus tersedia yang dapat menangani semua aspek ini. Ini dikenal sebagai penerjemah level. MC10124 adalah salah satu penerjemah tingkat empat TTL-ke-ECL. Artinya, ada empat penerjemah input tunggal dan output komplementer independen di dalam chip.

Gambar 5.64 (a) menunjukkan antarmuka TTL-ke-ECL menggunakan MC10124. MC10125 adalah penerjemah level untuk antarmuka ECL-to-TTL; itu memiliki input diferensial dan output berujung tunggal.

Gambar 5.64 (b) menunjukkan skema antarmuka yang khas menggunakan MC10125. Perhatikan bahwa dalam skema antarmuka Gambar 5.64 (a) dan (b), hanya satu dari empat penerjemah yang tersedia yang telah digunakan.

5.12.4 CMOS-to-ECL and ECL-to-CMOS Interfaces

Antarmuka CMOS-ke-ECL dan ECL-ke-CMOS mirip dengan antarmuka TTL-ke-ECL dan ECL-ke-TTL yang dijelaskan. Sekali lagi, tersedia penerjemah level khusus. MC10352, misalnya, adalah chip penerjemah level CMOS-ke-ECL quad. Antarmuka CMOS-ke-ECL juga dimungkinkan dengan terlebih dahulu memiliki antarmuka CMOS-ke-TTL diikuti oleh antarmuka TTL-ke-ECL menggunakan MC10124 atau chip serupa.

Gambar 5.65 (a) menunjukkan pengaturan tersebut. Demikian pula, antarmuka ECL-ke-CMOS dimungkinkan dengan memiliki antarmuka ECL-ke-TTL menggunakan MC10125 atau chip serupa yang diikuti oleh antarmuka TTL-ke-CMOS.

4. Percobaan

4.1 Prosedur Percobaan

Buka aplikasi Proteus
Siapkan alat dan bahan yang diperlukan untuk membuat rangkaian
Disarankan agar membaca datasheet tiap komponen terlebih dahulu
Pasang Logicstate, Gerbang logika NOT, resistor, led, optocoupler, ground, voltmeter DC, dan power supply seperti beberapa rangkaian dibawah
Atur logicstate dan nilai resistor
Coba dijalankan rangkaian apabila ouput hidup (led) maka rangkaian bisa digunakan

4.2 Bentuk Rangkaian

Gambar 1 (TTL to CMOS, logicstate berlogika 0)

Gambar 2 (TTL to CMOS, logicstate berlogika 1)

Gambar 3 (CMOS to TTL, logicstate berlogika 0)

Gambar 4 (CMOS to TTL, logicstate berlogika 1)

4.3 Dasar Teori

Rangkaian interface atau antarmuka berfungsi untuk mengkomunikasikan 2 (dua) sistem elektronika yang bekerja pada level tegangan berbeda. Sistem TTL menggunakan tegangan kerja +5 volt DC sedangkan CMOS menggunakan tegangan kerja yang tidak pasti mulai dari +3 volt sampai +15 volt DC.

Home » Artikel Elektronika » Inteface Optic Sistem TTL Ke CMOS Inteface Optic Sistem TTL Ke CMOS Wednesday, December 2nd 2020. | Artikel Elektronika, Rangkaian, Teori Elektronika Mesothelioma Law Firm, Sell Annuity Payment Rangkaian interface atau antarmuka berfungsi untuk mengkomunikasikan 2 (dua) sistem elektronika yang bekerja pada level tegangan berbeda. Sistem TTL menggunakan tegangan kerja +5 volt DC sedangkan CMOS menggunakan tegangan kerja yang tidak pasti mulai dari +3 volt sampai +15 volt DC. Perbedaan tegangan kerja ini akan mengakibatkan kegagalan komunikasi data, apabila rangkaian TTL dihubungkan ke rangkaian CMOS secara langsung. Interface optic sistem TTL ke CMOS adalah rangkaian yang berfungsi mengkomunikasin data antara sistem TTL dan CMOS agar dapat saling dimengerti oleh kedua sistem tersebut dengan baik. teknik interface antara sistem TTL dan sistem CMOS dapat dilakukan secara optic.

Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/inteface-optic-sistem-ttl-ke-cmos/
Copyright © Elektronika Dasar
Home » Artikel Elektronika » Inteface Optic Sistem TTL Ke CMOS Inteface Optic Sistem TTL Ke CMOS Wednesday, December 2nd 2020. | Artikel Elektronika, Rangkaian, Teori Elektronika Mesothelioma Law Firm, Sell Annuity Payment Rangkaian interface atau antarmuka berfungsi untuk mengkomunikasikan 2 (dua) sistem elektronika yang bekerja pada level tegangan berbeda. Sistem TTL menggunakan tegangan kerja +5 volt DC sedangkan CMOS menggunakan tegangan kerja yang tidak pasti mulai dari +3 volt sampai +15 volt DC. Perbedaan tegangan kerja ini akan mengakibatkan kegagalan komunikasi data, apabila rangkaian TTL dihubungkan ke rangkaian CMOS secara langsung. Interface optic sistem TTL ke CMOS adalah rangkaian yang berfungsi mengkomunikasin data antara sistem TTL dan CMOS agar dapat saling dimengerti oleh kedua sistem tersebut dengan baik. teknik interface antara sistem TTL dan sistem CMOS dapat dilakukan secara optic

Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/inteface-optic-sistem-ttl-ke-cmos/
Copyright © Elektronika Dasar
Home » Artikel Elektronika » Inteface Optic Sistem TTL Ke CMOS Inteface Optic Sistem TTL Ke CMOS Wednesday, December 2nd 2020. | Artikel Elektronika, Rangkaian, Teori Elektronika Mesothelioma Law Firm, Sell Annuity Payment Rangkaian interface atau antarmuka berfungsi untuk mengkomunikasikan 2 (dua) sistem elektronika yang bekerja pada level tegangan berbeda. Sistem TTL menggunakan tegangan kerja +5 volt DC sedangkan CMOS menggunakan tegangan kerja yang tidak pasti mulai dari +3 volt sampai +15 volt DC. Perbedaan tegangan kerja ini akan mengakibatkan kegagalan komunikasi data, apabila rangkaian TTL dihubungkan ke rangkaian CMOS secara langsung. Interface optic sistem TTL ke CMOS adalah rangkaian yang berfungsi mengkomunikasin data antara sistem TTL dan CMOS agar dapat saling dimengerti oleh kedua sistem tersebut dengan baik. teknik interface antara sistem TTL dan sistem CMOS dapat dilakukan secara optic.

Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/inteface-optic-sistem-ttl-ke-cmos/
Copyright © Elektronika Dasar

a. Rangkaian 1:

Rangkaian interface sistem TTL dan CMOS menggunakan optocoupler sebagai komponen utamanya. Pada rangkaian interface rangkaian TTL adalah sebagai input rangkaian CMOS, untuk konfigurasi tersebut maka bagian input optocoupler (dioda photo) dioperasikan menggunakan sumber tegangan + 5 volt DC dan di kendalikan oleh rangkaian TTL (gerbang NOT / inverter TTL). Kemudian bagian output optocoupler (photo transistor) sebagai kontrol logika input untuk sistem CMOS yanag akan memberikan logika input untuk gerbang NOT / inverter CMOS. R1 (680 Ohm) berfungsi sebagai pembatas arus photo dioda agar tidak melebihi 20 mA pada bagian TTL optocoupler. Kemudian fungsi R2 (4,7 KOhm) adalah sebagai pull up tegangan input sistem CMOS agar dapat dibaca sebagai logika 1 (high) pada saat sinyal TTL logika 1 diberikan ke bagian input rangkaian interface tersebut.
Ketika logicstate berlogika 0 (Low) maka akan terjadi pembalikan logika oleh Inverter(TTL) yang mana keluarannya akan berlogika 1 (High) lalu akan di teruskan ke Optocoupler (dioda photo). Kemudian bagian output optocoupler (photo transistor) sebagai kontrol logika input untuk sistem CMOS yanag akan memberikan logika input untuk gerbang NOT / inverter CMOS yang mana masukan pada input pada CMOS (Gerbang NOT) akan berlogika 1 (High), karena terjadi pembalikan logika, maka keluaran logika pada CMOS akan berlogika 0 (Low) sehingga Led tidak menyala.

Rangkaian interface sistem TTL dan CMOS diatas menggunakan optocoupler sebagai komponen utamanya. Pada rangkaian interface optic diatas rangkaian TTL adalah sebagai input rangkaian CMOS, untuk konfigurasi tersebut maka bagian input optocoupler (dioda photo) dioperasikan menggunakan sumber tegangan + 5 volt DC dan di kendalikan oleh rangkaian TTL (gerbang NOT / inverter TTL). Kemudian bagian output optocoupler (photo transistor) sebagai kontrol logika input untuk sistem CMOS yanag akan memberikan logika input untuk gerbang NOT / inverter CMOS. R1 (680 Ohm) berfungsi sebagai pembatas arus photo dioda agar tidak melebihi 20 mA pada bagian TTL optocoupler. Kemudian fungsi R2 (4,7 KOhm) adalah sebagai pull up tegangan input sistem CMOS agar dapat dibaca sebagai logika 1 (high) pada saat sinyal TTL logika 1 diberikan ke bagian input rangkaian interface tersebut.

Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/inteface-optic-sistem-ttl-ke-cmos/
Copyright © Elektronika Dasar
Rangkaian interface sistem TTL dan CMOS diatas menggunakan optocoupler sebagai komponen utamanya. Pada rangkaian interface optic diatas rangkaian TTL adalah sebagai input rangkaian CMOS, untuk konfigurasi tersebut maka bagian input optocoupler (dioda photo) dioperasikan menggunakan sumber tegangan + 5 volt DC dan di kendalikan oleh rangkaian TTL (gerbang NOT / inverter TTL). Kemudian bagian output optocoupler (photo transistor) sebagai kontrol logika input untuk sistem CMOS yanag akan memberikan logika input untuk gerbang NOT / inverter CMOS. R1 (680 Ohm) berfungsi sebagai pembatas arus photo dioda agar tidak melebihi 20 mA pada bagian TTL optocoupler. Kemudian fungsi R2 (4,7 KOhm) adalah sebagai pull up tegangan input sistem CMOS agar dapat dibaca sebagai logika 1 (high) pada saat sinyal TTL logika 1 diberikan ke bagian input rangkaian interface tersebut.

Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/inteface-optic-sistem-ttl-ke-cmos/
Copyright © Elektronika Dasar
Rangkaian interface sistem TTL dan CMOS diatas menggunakan optocoupler sebagai komponen utamanya. Pada rangkaian interface optic diatas rangkaian TTL adalah sebagai input rangkaian CMOS, untuk konfigurasi tersebut maka bagian input optocoupler (dioda photo) dioperasikan menggunakan sumber tegangan + 5 volt DC dan di kendalikan oleh rangkaian TTL (gerbang NOT / inverter TTL). Kemudian bagian output optocoupler (photo transistor) sebagai kontrol logika input untuk sistem CMOS yanag akan memberikan logika input untuk gerbang NOT / inverter CMOS. R1 (680 Ohm) berfungsi sebagai pembatas arus photo dioda agar tidak melebihi 20 mA pada bagian TTL optocoupler. Kemudian fungsi R2 (4,7 KOhm) adalah sebagai pull up tegangan input sistem CMOS agar dapat dibaca sebagai logika 1 (high) pada saat sinyal TTL logika 1 diberikan ke bagian input rangkaian interface tersebut.

Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/inteface-optic-sistem-ttl-ke-cmos/
Copyright © Elektronika Dasar
Rangkaian interface sistem TTL dan CMOS diatas menggunakan optocoupler sebagai komponen utamanya. Pada rangkaian interface optic diatas rangkaian TTL adalah sebagai input rangkaian CMOS, untuk konfigurasi tersebut maka bagian input optocoupler (dioda photo) dioperasikan menggunakan sumber tegangan + 5 volt DC dan di kendalikan oleh rangkaian TTL (gerbang NOT / inverter TTL). Kemudian bagian output optocoupler (photo transistor) sebagai kontrol logika input untuk sistem CMOS yanag akan memberikan logika input untuk gerbang NOT / inverter CMOS. R1 (680 Ohm) berfungsi sebagai pembatas arus photo dioda agar tidak melebihi 20 mA pada bagian TTL optocoupler. Kemudian fungsi R2 (4,7 KOhm) adalah sebagai pull up tegangan input sistem CMOS agar dapat dibaca sebagai logika 1 (high) pada saat sinyal TTL logika 1 diberikan ke bagian input rangkaian interface tersebut.

Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/inteface-optic-sistem-ttl-ke-cmos/
Copyright © Elektronika Dasar
b. Rangkaian 2:

Rangkaian interface sistem CMOS dan TTL menggunakan optocoupler sebagai komponen utamanya. Pada rangkaian interface rangkaian CMOS adalah sebagai input rangkaian TTL, untuk konfigurasi tersebut maka bagian input optocoupler (dioda photo) dioperasikan menggunakan sumber tegangan + 5 volt DC dan di kendalikan oleh rangkaian CMOS (gerbang NOT / inverter CMOS). Kemudian bagian output optocoupler (photo transistor) sebagai kontrol logika input untuk sistem TTL yanag akan memberikan logika input untuk gerbang NOT / inverter CMOS. R1 (680 Ohm) berfungsi sebagai pembatas arus photo dioda agar tidak melebihi 20 mA pada bagian CMOS optocoupler. Kemudian fungsi R2 (4,7 KOhm) adalah sebagai pull up tegangan input sistem TTL agar dapat dibaca sebagai logika 1 (high) pada saat sinyal CMOS logika 1 diberikan ke bagian input rangkaian interface tersebut.
Ketika logicstate berlogika 0 (Low) maka akan terjadi pembalikan logika oleh Inverter(CMOS) yang mana keluarannya akan berlogika 1 (High) lalu akan di teruskan ke Optocoupler (dioda photo). Kemudian bagian output optocoupler (photo transistor) sebagai kontrol logika input untuk sistem TTL yanag akan memberikan logika input untuk gerbang NOT / inverter TTL yang mana masukan pada input pada TTL (Gerbang NOT) akan berlogika 1 (High), karena terjadi pembalikan logika, maka keluaran logika pada TTL akan berlogika 0 (Low) sehingga Led tidak menyala.

4.4 Video

Simulasi rangkaian 1

Simulasi Rangkaian 2

5. Example

1.
Contoh di atas merupakan gambar rangkaian..
Solusi:
TTL-to-CMOS INTERFACE
·       Antarmuka yaiku desain sirkuit ingantaranepiranti.
·       Sirkuit antarmuka ngganti voltase & arus kanggo kompatibilitas.
·       Profil voltase TTL lan CMOS HIGH lan LOW beda-beda.
·       Syarat saikikanggo TTL lan CMOS beda-beda.
·       Saikioutput TTL OK kanggodrivepiranti CMOS.
·       Profil voltase outputora pas profil voltase input CMOS.
·       Gunakan resistor minangka antarmuka pirantikanggonyetel profil voltase.
2.     Tingkat keluaran dan masukan untuk menghubungkan kelompok TTL dan CMOS (masukan HC dan VHC tidak kompatibel dengan TTL)

Solusi:
· Noise Margin: Margin noise DC status-RENDAH bergantung pada VOLmax dari output penggerak dan VILmax dari input yang digerakkan, dan sama dengan VILmax – VOLmax. Demikian pula, margin gangguan DC status-TINGGI sama dengan VOHmin – VIHmin. Gbr. 22 menunjukkan angka yang relevan untuk keluarga TTL dan CMOS.
· Misalnya, margin kebisingan DC kondisi-RENDAH dari HC atau HCT yang mengemudikan TTL adalah 0,8 – 0,33 = 0,47 V, dan status-TINGGI adalah 3,84 – 2,0 = 1,84 V. Di sisi lain, margin status-TINGGI dari mengemudi TTL HC atau VHC adalah 2,7 – 3,85 = -1,15 V yaitu, TTL mengemudi HC atau AC tidak berfungsi, kecuali jika output TTL TINGGI kebetulan lebih tinggi dan ambang masukan TINGGI CMOS kebetulan lebih rendah dengan total 1,15 V dibandingkan dengan spesifikasi terburuk mereka. Untuk menjalankan input CMOS dengan benar dari output TTL, perangkat CMOS harus HCT, VHCT. Atau FCT daripada HC atau VHC.

6. Problem

1. Apakah CMOS merupakan pilihan yang baik dibandingkan Komponen TTL?

Solusi:
Membandingkan keluarga logika TTL dan CMOS, CMOS memiliki lebih banyak keunggulan dibandingkan komponen TTL. Ini mengkonsumsi daya lebih rendah dari TTL dan lebih ekonomis juga. Daya keluaran CMOS lebih tinggi dan ukurannya juga lebih kecil. Dengan kekebalan yang lebih tinggi terhadap kebisingan, ini memungkinkan tingkat kebisingan yang lebih rendah untuk ditransmisikan saat transmisi single. Juga, penundaan propagasi lebih kecil dan dengan demikian memberikan transmisi sinyal yang lebih cepat dari sirkuit TTL. Dengan jumlah kipas yang lebih besar, jumlah beban dapat dihubungkan pada terminal keluaran sirkuit CMOS. Meskipun ini rumit dan karenanya membutuhkan perawatan dan perhatian saat menanganinya.

2. Perbedaan antara CMOS dan TTL?

Solusi:
Untuk membandingkan TTL dan CMOS, kita harus memikirkan poin-poin yang disebutkan di atas. Karena CMOS terdiri dari FET dan sirkuit TTL terdiri dari BJT, chip CMOS jauh lebih cepat dan efisien. Ada kepadatan fungsi logika yang jauh lebih tinggi dalam satu chip di CMOS dibandingkan dengan TTL. Selain itu, konsumsi daya sirkuit TTL lebih tinggi jika dibandingkan dengan konsumsi daya CMOS. Meskipun CMOS memiliki konsumsi daya yang lebih rendah, chip CMOS lebih rentan terhadap pelepasan listrik statis dan dengan demikian dapat dengan mudah rusak. Chip CMOS dapat memiliki logika TTL dan dapat digunakan untuk penggantian IC TTL.

7. Multiple Choice

1.

Gambar di atas merupakan rangkaian...
A.    TTL-to-CMOS Interface
B.    TTL-to-ECL
C.    ECL-to-TTL Interfaces
D.    CMOS-to-TTL Interfaces

Jawaban: D
2.   Pada rangkaian ECL-to-TTL Interfaces terdapat komponen-komponen yaitu, kecuali...
A.    MC10124
B.    MC10125
C.    I/P
D.    O/P
E.    TTL
Jawaban: A
Ini dikenal sebagai penerjemah level. MC10124 adalah salah satu penerjemah tingkat empat TTL-ke-ECL. Artinya, ada empat input tunggal independen dan penerjemah keluaran komplementer di dalam chip. Menunjukkan antarmuka TTL-ke-ECL menggunakan MC10124. MC10125 adalah penerjemah level untuk antarmuka ECL-to-TTL; itu memiliki input diferensial dan satu ujung keluaran. Menunjukkan skema antarmuka yang khas menggunakan MC10125. Perhatikan bahwa di antarmuka skema, hanya satu dari empat penerjemah yang tersedia telah digunakan.

8. Link Download

Video Rangkaian 1 : klik disini
Video Rangkaian 2 : klik disini

File Rangkaian 1: klik disini
File Rangkaian 2 : klik disini

HTML dan Materi : klik disini
Datasheet resistor : klik disini
Datasheet transistor NPN : klik disini
Datasheet motor DC : klik disini
Datasheet relay : klik disini
Datasheet led : klik disini
Datasheet Gerbang NAND : klik disini

Teknik Elektro

HTML

Interfacing With Different Logic Families

No comments:

Post a Comment

Report Abuse