chapter 10

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Example

5. Problem

6. Soal Pilihan Ganda

7. Rangkaian Proteus

8. Video

9. Download File

  

1. Tujuan[Kembali]

• Mampu Membuat Rangkaian Counter schematic dan Four-bit synchronous counter.
• Memahami Fungsi Komponen pada rangkaian Counter schematic dan Four-bit synchronous counter.
• Mengetahui Prinsip Kerja dari Rangkaian Counter schematic dan Four-bit synchronous counter.

2. Alat dan Bahan[Kembali]

• IC 74LS7

IC 74LS76 adalah Dual J-K Flip-Flop dengan Preset dan Clear, yang berarti ia merupakan chip tunggal yang menampung dua buah flip-flop J-K yang beroperasi secara independen. Fungsi utamanya adalah sebagai elemen memori satu bit yang dapat menyimpan nilai logika (0 atau 1) dan mengubah keadaannya berdasarkan kombinasi masukan J, K, dan pulsa clock. Dengan fitur Preset dan Clear asinkron, IC ini juga memungkinkan pengaturan awal (ke 1) atau penghapusan (ke 0) outputnya secara instan tanpa menunggu clock. Karena kemampuannya untuk beroperasi dalam mode toggle (ketika J=K=1), 74LS76 sangat sering digunakan sebagai blok bangunan fundamental dalam rangkaian counter (penghitung) untuk menghitung pulsa, serta dalam register geser (shift registers) untuk memindahkan data secara serial.

• Gerbang AND

adalah salah satu gerbang logika dasar dalam elektronika digital. Gerbang ini memiliki dua atau lebih masukan, tetapi hanya menghasilkan satu keluaran. Prinsip kerjanya sangat sederhana: keluaran akan bernilai "tinggi" (1) hanya jika semua masukannya bernilai "tinggi" (1). Jika ada salah satu atau lebih masukan bernilai "rendah" (0), maka keluarannya akan bernilai "rendah" (0).

                            

• Logic State

            Dalam elektronika digital, keadaan logika mengacu pada salah satu dari dua kemungkinan kondisi yang dapat dialami oleh sinyal biner: Logika TINGGI (direpresentasikan sebagai 1) atau Logika RENDAH (direpresentasikan sebagai 0). Keadaan ini merupakan hal mendasar bagi bagaimana sistem digital, seperti komputer, memproses dan mengomunikasikan informasi.

• Logic Probe

           Logic Probe adalah alat uji elektronik genggam yang digunakan untuk mendeteksi dan menampilkan status logika (Tinggi atau Rendah, yang mewakili biner 1 atau 0) dari sinyal digital dalam rangkaian elektronik.

3. Dasar Teori[Kembali]

1) Figure 10.8 74123 as a retriggerable monoshot.

Rangkaian pada Gambar 10.8 menunjukkan aplikasi IC 74123 sebagai multivibrator monostabil (monoshot) yang dapat dipicu ulang (retriggerable). Multivibrator monostabil adalah sirkuit sekuensial yang memiliki satu kondisi stabil dan satu kondisi tidak stabil (meta-stabil). Ketika dipicu, sirkuit ini akan berpindah ke kondisi tidak stabil untuk jangka waktu tertentu, yang ditentukan oleh konstanta waktu komponen eksternal, kemudian kembali ke kondisi stabilnya.

Perbedaan antara konfigurasi (a) dan (b) terletak pada cara pemicuan (triggering). Pada konfigurasi (a), pemicuan dilakukan melalui input A1 dan A2. Input-input ini biasanya peka terhadap transisi negatif (falling edge) ketika input B1 dan B2 berada pada kondisi logika tinggi. Sementara itu, pada konfigurasi (b), pemicuan dilakukan melalui input B1 dan B2. Input-input ini umumnya peka terhadap transisi positif (rising edge) ketika input A1 dan A2 berada pada kondisi logika rendah. Fitur "retriggerable" berarti bahwa selama multivibrator berada dalam kondisi tidak stabilnya, pemicu baru dapat memperpanjang durasi pulsa output, bukan memulai siklus baru. Input CLR berfungsi untuk mereset multivibrator ke kondisi stabilnya secara asinkron.

4. Example[Kembali]

1. Sebuah Counter Sinkron 4-Bit (memiliki keluaran Q3​Q2​Q1​Q0​) dirancang dengan input J-K sebagai berikut:

Jika counter saat ini berada pada keadaan 1010 (desimal 10), berapakah keadaan counter berikutnya setelah satu pulsa clock?

Jawab:

5. Problem[Kembali]

1) Sebuah rangkaian counter sinkron 4-bit menggunakan empat flip-flop JK dan menerima sinyal clock secara bersamaan. Counter ini direset pada kondisi awal 0000 (Q3Q2Q1Q0 = 0000). Setiap kali clock diberikan, counter akan menghitung naik satu angka biner.

Tulis urutan nilai output (Q3Q2Q1Q0) yang akan dihasilkan selama 8 siklus clock berturut-turut, mulai dari kondisi awal!

Jawab: 

Jadi, urutan output biner yang dihasilkan selama 8 siklus clock adalah:

0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111

2) Sebuah rangkaian counter sinkron 4-bit menggunakan empat flip-flop JK dan diatur ulang (reset) pada kondisi awal 0101 (Q3Q2Q1Q0 = 0101). Setiap kali menerima satu pulsa clock, counter akan menghitung naik satu angka biner.

Tentukan urutan nilai output (Q3Q2Q1Q0) yang dihasilkan selama 6 siklus clock berturut-turut, mulai dari kondisi awal tersebut!

Jawab:

Jadi, urutan output biner yang dihasilkan selama 6 siklus clock adalah:
0101, 0110, 0111, 1000, 1001, 1010

6. Soal Pilihan Ganda[Kembali]

1) Apa fungsi utama dari rangkaian counter sinkron 4-bit yang menggunakan flip-flop JK?

        A. Menyimpan data secara permanen

        B. Menghitung pulsa secara berurutan dari 0 sampai 15 secara sinkron

        C. Mengubah sinyal analog menjadi digital

        D. Menghasilkan sinyal clock baru

2) Mengapa counter sinkron 4-bit lebih cepat dan stabil dibandingkan counter asinkron?

        A. Karena hanya menggunakan satu flip-flop

       B. Karena semua flip-flop menerima sinyal clock secara bersamaan sehingga perubahan                    status terjadi serentak

        C. Karena menggunakan gerbang logika OR saja

        D. Karena tidak memerlukan sinyal clock

7. Rangkaian Proteus[Kembali]

1) Figure 10.8 74123 as a retriggerable monoshot.

Prinsip Kerja:

Multivibrator monostabil, yang diimplementasikan dalam rangkaian ini menggunakan IC 74123 (U1:B), adalah sirkuit elektronik yang dirancang untuk menghasilkan satu pulsa output dengan durasi yang telah ditentukan setiap kali dipicu. Pada kondisi stabilnya, output Q (pin 5) dari IC 74123 berada pada logika rendah (LOW). Rangkaian ini dipicu oleh transisi positif (rising edge) pada pin B (pin 10), asalkan pin A (pin 9) dipertahankan pada logika rendah. Ketika pemicu yang valid terdeteksi, multivibrator segera beralih ke kondisi tidak stabilnya, menyebabkan output Q (pin 5) beralih ke logika tinggi (HIGH). Pada saat yang bersamaan, kapasitor eksternal C3 mulai mengisi daya melalui resistor eksternal R3. Durasi waktu output Q tetap tinggi secara presisi ditentukan oleh konstanta waktu pengisian daya R3 dan C3, mengikuti rumus $T_w\approx 0.33\times R_{EXT}\times C_{EXT}$. Setelah kapasitor C3 mengisi daya hingga mencapai ambang batas tegangan internal IC, multivibrator secara otomatis kembali ke kondisi stabilnya, mengembalikan output Q ke logika rendah. Salah satu fitur penting dari 74123 adalah kemampuannya sebagai "retriggerable"; ini berarti jika pulsa pemicu baru tiba sebelum pulsa output selesai (yaitu, saat Q masih tinggi), durasi pulsa output akan diperpanjang dari titik pemicu baru tersebut, bukan memulai siklus baru. Input Master Reset (MR, pin 11) dihubungkan ke ground, menonaktifkan fungsi reset asinkron, sementara pin $\overline{Q}$ (pin 12) menyediakan output yang berkomplemen dengan Q. Dengan demikian, rangkaian ini berfungsi sebagai pembentuk pulsa tunggal yang dapat dipicu ulang, menghasilkan pulsa dengan lebar yang terkontrol oleh komponen eksternal R3 dan C3.

8. Video[Kembali]

Figure 10.8

9. Download File[Kembali]

Rangkaian 10.8 (disini)

Data Sheet IC 74LS76 (disini)

Data Sheet Gerbang AND (disini)

Data Sheet Gerbang Logic State (disini)

Data Sheet Gerbang Logic Probe (disini)