MD - 022000021 - Ira Palupi [PDF]

Citation preview

LAPORAN HASIL PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DIGITAL “Judul Percobaan : Multiplexer dan Demultiplexer”



Disusun Oleh : Nama NIM Tgl. Praktikum Asisten Kelompok Teman kerja



: Ira Palupi : 022000021 : 23 November 2021 : Ayu Jati Puspitasari, M.Si :6 : 1. M Faqih Ammari NIM. 022000025 2. Hammam Ahmad H NIM. 022000017



JURUSAN TEKNOFISIKA NUKLIR PROGRAM STUDI ELEKTRONIKA INSTRUMENTASI POLITEKNIK TEKNOLOGI NUKLIR INDONESIA BADAN RISET DAN INOVASI NASIONAL 2021



LAPORAN HASIL PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DIGITAL BAB I PENDAHULUAN 1.1 Judul Percobaan Judul praktikum elektronika digital kali ini adalah Multiplexer dan Demultiplexer (Mux Demux), yang dilakukan sebanyak 3 kali percobaan di antaranya : a. Percobaan 1 : Demux 1 to 2, b. Percobaan 2 : Demux 1 to 4 Menggunakan IC 74155, c. Percobaan 3 : Mux 4 to 1 Menggunakan IC 74153. 1.2 Tujuan Adapun tujuan dari praktikum ini, yaitu : a. Mahasiswa mampu memahami prinsip kerja multiplexer dan demultiplexer, b. Mahasiswa mampu membuat rangkaian multiplexer dan demultiplexer menggunakan beberapa jenis IC, c. Mahasiswa mampu menyusun dan memahami rangkaian demultiplexer 1 ke 2 dan 1 ke 4, d. Mahasiswa mampu menyusun dan memahami rangkaian multiplexer 4 ke 1, e. Mahasiswa mampu merangkai dan mencoba memahami data selector/ Mux IC 74155/ Mux IC 74153, f. Mahasiswa mampu membuktikan tabel kebenaran multiplexer dan demultiplexer.



BAB II DASAR TEORI 2.1 Multiplexer Multiplexer (MUX) atau selector data adalah suatu rangkaian logika yang menerima beberapa input data, dan untuk suatu saat tertentu hanya mengizinkan satu data input masuk ke output, yang diatur oleh input selektor. Oleh karena itu, MUX memiliki fungsi sebagai pengontrol digital. MUX memiliki kanal input lebih besar dari 1 (minimal 2 atau kelipatan 2), dan hanya memiliki 1 kanal output. Jumlah selektor dilihat dari banyaknya kanal input (n). (Irwan : 2012) Multiplexer (selector data) atau MUX merupakan suatu rangkaian logika yang menerima beberapa input data, dan untuk suatu saat tertentu hanya mengizinkan satu data input masuk ke output, jalur yang akan ditempuh dari input data yang diinginkan ke output dikontrol oleh pemilih input selector. Multiplexer bekerja seperti sebuah saklar (switch) multi posisi yang dikontrol secara digital, dimana kode digital yang diberikan ke input - input SELECT mengontrol input - input data mana yang di switch ke output. misalnya, pada multiplexer dua input, output z akan sama dengan input data Io untuk kode input SELECT berlogik 1, Z akan sama dengan I1 untuk kode input SELECT berlogika 0. Dengan kata lain multiplexer memiilih 1 dari N data input dan menyalurkan data yang terpilih ke suatu chanel output tunggal. Adapun contoh macam macam dari multiplexer ini adalah sebagai berikut: a. Multiplexer 4x1 atau 4 to 1 multiplexer b. Multiplexer 8x1 atau 8 to 1 multiplexer c. Multiplexer 16x1 atau 16 to 1 multiplexer dsb. Gambar 1 menunjukkan sebuah multiplexer yang dasar dan sederhana, terdiri hanya 4 masukan data digital dengan keluaran 1 jalur digital. Multiplexer tersebut sering diartikan sebagai multiplexer 4 ke-1. Bit-bit data masukan terdiri dari D0 sampai D3. Hanya satu di antara masukan-masukan tersebut yang diteruskan ke bagian keluaran. Sinyal kendali address S0 dan S1, menentukan jalur data yang berisi bit-bit biner mana yang akan dikeluarkan, sebagai contoh, jika: S0S1 = 0 1 maka gerbang AND atau gerbang G1, menjadi aktif (enable) dan semua gerbang AND yag lain dalam keadaan tak aktif atau dilumpuhkan (disable).



Gambar 1. Multiplexer Oleh karena itu, bit data D1, diteruskan ke bagian keluaran dan memberikan hasil: Z = D1 Jadi, data apapun yang lewat pada jalur D1 menjadi G1, akan dikirimkan melalui gerbang OR dan dikeluarkan ke keluaran Z. (Sunarno : 2018) 2.2 Demultiplexer Demultiplexer (De-Mux) atau disebut juga distributor data. De-Mux memiliki satu kanal input yang didistribusikan ke beberapa kanal output. Selektor input menentukan ke output mana input data akan didistribusikan. Jumlah selektor dilihat dari banyaknya kanal output. (Irwan : 2012) Demultiplexer merupakan kebalikan dari multiplexer, yang berarti “dari satu menjadi banyak”. Demultiplexer merupakan rangkaian yang memiliki satu masukan tetapi memiliki banyak keluaran. Demultiplexer sering disingkat dengan DEMUX atau DEMPX. Dengan menggunakan sinyal kendali, kita dapat mengatur penyaluran masukan pada keluaran tertentu yang diinginkan. Sinyal kendali ini akan mengatur bagian mana atau alamat (address) mana yang akan diaktifkan atau dipilih. Perangkat demultiplexer disebut juga distribusi data atau penyalur data (data distributor ) yaitu sebuah rangkaian logika yang menerima hanya satu masukan data dan melewatkan ke salah satu di antara beberapa keluaran. Jalur dari data masukan yang diharapkan ke keluaran dikendalikan oleh sinyal kendali alamat (address) atau disebut juga masukan SELECT.



Demultiplexer sering disebut sebagai perangkat dengan sedikit input dan banyak output, karena berfungsi untuk memilih saluran output yang banyak dari jalur input yang sedikit. Pada rangkaian demultiplexer, gerbang yang digunakan adalah gerbang AND, output dari multiplexer di cabangkan ke salah satu input-input dari gerbang AND. sedangkan input gerbang yang satu nya berfungsi sebagai saklar untuk penerima data yang masuk yang kemudian dikeluarkan ke masing-masing output. Gambar 2 menyatakan sebuah demultiplexer yang dasar dan sederhana, yang terdiri dari hanya satu masukan digital dengan keluaran 4 jalur digital. Demultiplexer tersebut sering diartikan dengan demultiplexer 1 ke-4. Bit-bit data masukan hanya satu jalur. Jalur ini pada umumnya berasal dari multiplexer. Kemudian melewati perangkat demultiplexer, yang kemudian akan dipilih oleh sinyal kendali address. Jalur yang dipilih untuk menyalurkan data, diteruskan ke bagian keluaran yang dipilih. Jalur yang dipilih adalah antara D0 sampai D3. Sinyal kendali address S0 dan S1, menentukan jalur data yang berisi bit-bit biner, jalur mana yang akan dikeluarkan. Sebagai contoh jika: S1S0 = 01 maka gerbang AND atau gerbang G1, menjadi aktif (enable) dan semua gerbang AND yang lain dalam keadaan tidak aktif atau dilumpuhkan (disable). Karena itu, bit data yang berasal dari masukan diteruskan ke bagian keluaran, dan memberikan hasil: Datainput = G1 dengankeluaran Q1. Jadi, apapun data yang lewat pada jalur D1 melalui G1, akan dikirimkan melalui gerbang AND yang kedua atau G1. (Sunarno : 2018)



Gambar 2. Demultiplexer



BAB III METODOLOGI PERCOBAAN



3.1 Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan pada praktikum gerbang dasar di antaranya power supply DC tegangan 5 Volt sebagai sumber tegangan, project board sebagai papan untuk merangkai komponen, 4 buah IC berturut-turut IC 7408, IC 7404, IC 74155, dan IC 74153, LED sebagai indikator output, resistor 100 Ohm, serta kabel jumper. 3.2 Langkah Kerja 3.2.1 Percobaan 1 : Demux 1 to 2 Alat dan komponen yang dibutuhkan dipersiapkan, kemudian rangkaian demultiplexer 1 to 2 dibuat sebagaimana pada gambar 3.



Gambar 3. Rangkaian Demultiplexer 1 ke 2 Selanjutnya, kerja dari rangkaian diamati. Jika telah berfungsi dan benar, hasil pengamatan ditunjukkan ke asisten dan datanya dimasukkan ke dalam tabel lembar sementara. 3.2.2



Percobaan 2 : Demux 1 to 4 Menggunakan IC 74155 Alat dan komponen yang dibutuhkan dipersiapkan, kemudian rangkaian demultiplexer dari IC 74155 dual 2-line to 4-line dibuat sebagaimana pada gambar 4.



Gambar 4. Rangkaian Demultiplexer 1 to 4 Menggunakan IC 74155 Selanjutnya, kerja dari rangkaian diamati, dan hasil pengamatan dimasukkan ke dalam tabel lembar sementara.



3.2.3



Percobaan 3 : Mux 4 to 1 Menggunakan IC 74153 Alat dan komponen yang dibutuhkan dipersiapkan, kemudian rangkaian multiplexer 4 to 1 dari IC 74153 dibuat sebagaimana pada gambar 5.



Gambar 5. Rangkaian Multiplexer 4 to 1 Menggunakan IC 74153 Selanjutnya, kerja dari rangkaian diamati, dan hasil pengamatan dimasukkan ke dalam tabel lembar sementara.



BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN



4.1 Analisis Data 4.1.1 Percobaan 1 : Demux 1 to 2 Hasil Percobaan: Input S E 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1



D 0 1 0 1 0 1 0 1



Output Y0 Y1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0



Tabel 1. Data Percobaan Demultiplexer 1 to 2



4.1.2



Percobaan 2 : Demux 1 to 4 Menggunakan IC 74155



Input Output Select Strobe Data 1Y0 1Y1 1Y2 1Y3 B A 1G 1C 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1



Input Output Select Strobe Data 2Y0 2Y1 2Y2 2Y3 B A 2G 2C 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1



Tabel 2-3. Data Percobaan Demultiplexer 1 to 4 Menggunakan IC 74155



4.1.3



Percobaan 3 : Mux 4 to 1 Menggunakan IC 74153 Select Inputs B A X X 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1



C0 X 0 1 X X X X X X



Data Inputs C1 C2 X X X X X X 0 X 1 X X 0 X 1 X X X X



C3 X X X X X X X 0 1



Strobe Output G2 Y2 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1



Tabel 4. Data Percobaan Multiplexer 4 to 1 Menggunakan IC 74153



4.2 Pembahasan Secara umum, praktikum dengan judul Multiplexer-Demultiplexer bertujuan agar mahasiswa mampu memahami prinsip kerja multiplexer dan demultiplexer, serta mampu membuktikan tabel kebenarannya melalui 3 kali percobaan, dengan menggunakan beberapa tipe IC, serta LED sebagai indikator nilai output yang dihasilkan dari rangkaian. Jika LED menyala, maka berada pada kondisi High dan bernilai 1, akan tetapi jika LED tidak menyala atau mati, maka berada pada kondisi Low dan bernilai 0. Berbeda halnya, jika berada pada kondisi Don’t Care, maka nilai High maupun Low diabaikan. Pada percobaan pertama, yaitu percobaan demultiplexer 1 to 2 dengan menggunakan gerbang logika kombinasi AND dan NOT, sehingga memerlukan 2 tipe IC yang berbeda yaitu IC 7408 untuk gerbang logika AND dan IC 7404 untuk gerbang logika NOT. Dikarenakan ini merupakan demultiplexer, maka akan terdapat 2 kemungkinan jalur output yaitu Y0 dan Y1. Terlihat pada gambar 3 rangkaian demultiplexer 1 to 2, terdapat pin S (select), E (enable), D (data). S menyatakan select atau sebagai penentu jalur data yang berisi bit-bit biner dan jalur manakah yang akan dikeluarkan. Jika kondisi S=0 maka nilai output diberikan oleh Y0, namun jika S=1 maka nilai output diberikan oleh Y1. Sinyal yang terdapat pada selector membantu untuk mengalihkan input ke salah satu dari dua output. Kemudian, pin D merupakan data, yang berfungsi untuk mengidentifikasi ada tidaknya data, jika output bernilai 1, artinya terdapat suatu data dan dilakukan floating, tetapi jika output bernilai 0, maka tidak teridentifikasi adanya data. Selanjutnya, pin E adalah enable. Dari proses perangkaian dan pengukuran, agar input berlogika 0, maka kabel dihubungkan ke ground, lalu agar input berlogika 1, maka kabel dihubungkan ke sumber tegangan atau power supply DC dengan tegangan Vcc sebesar 5 Volt. Di sini, dapat diketahui bahwa terdapat 8 kombinasi input karena adanya pin S,E,D sebagai gerbang input. Berdasarkan data hasil percobaan, nilai output telah sesuai dan memenuhi syarat, bahwa 2 pangkat n, di mana n adalah gerbang input, serta dapat dikatakan jika rangkaian pada percobaan 1 ini enable akan aktif pada kondisi Low (enable low). Dengan demikian melalui percobaan pertama, dapat diketahui bahwa prinsip kerja dari rangkaian demultiplexer yaitu hanya menerima 1 input data digital dan mendistribusikan input tersebut untuk diteruskan ke banyak saluran output yang tersedia. Pada percobaan kedua, yaitu percobaan demultiplexer 1 to 4 dengan menggunakan IC 74155. Dalam proses merangkai, cukup menggunakan kabel jumper di pin select (A dan B), kemudian enable pada pin 2, dan data (1C pada pin 1). Hasil output dari percobaan ini dibandingkan hasil output dari kedua pasangan input-output pada tabel 2 dan 3. Berdasarkan tabel hasil percobaan tersebut terdapat kolom don’t care pada input pin select dan data, di mana semua hasil output yang diperoleh pada pasangan input-output satu ataupun dua, memiliki nilai output yang sama. Meskipun demikian, perbandingan tabel 2 dan 3 menunjukkan bahwa adanya perbedaan data 1C dengan 2C. Dapat dilihat, bahwa data 1C lebih dominan berlogika 1, sedangkan data 2C lebih dominan berlogika 0, dengan hasil output yang sama. Dengan demikian, hal ini telah sesuai dengan apa yang tercantum pada datasheet, di mana data yang diterapkan ke masukan 1C dibalik pada keluarannya, sedangkan data yang diterapkan ke masukan 2C benar melalui keluarannya.



Kemudian, pada percobaan terakhir, yaitu percobaan multiplexer 4 to 1 dengan menggunakan IC 74153. IC ini memiliki 2 pasangan berupa 1C0, 1C1, 1C2, 1C3 sebagai data input, G1 sebagai strobe, dan Y1 sebagai output. Kemudian, 2C0, 2C1, 2C2, 2C3 sebagai data input, G2 sebagai strobe, dan Y2 sebagai output. Dalam proses perangkaian, terlebih dahulu menentukan input manakah yang akan digunakan. Jika menggunakan data input di 1C0 sampai 1C3 maka strobe dan output yang digunakan adalah G1 dan Y1, begitupun ketika menggunakan data input 2C0 sampai 2C3, maka strobe dan output yang digunakan adalah G2 dan Y2. Terlihat pada tabel, bahwa terdapat don’t care, yang apabila diberi nilai input, berapapun hasilnya akan bernilai sama, sehingga sama seperti percobaan sebelumnya, yaitu cukup dengan menggunakan kabel jumper dan selector dapat dipilih salah satu inputnya untuk dijadikan output. Selanjutnya, pin 8 dihubungkan dengan ground dan pin 16 dengan Vcc, lalu diberikan kombinasi select input (A dan B). Berdasarkan tabel hasil percobaan, dapat dikatakan berhasil, karena tabel kebenaran yang diperoleh dari hasil percobaan telah sesuai dengan datasheet IC 74153 yang terlampir. Dengan demikian, melalui percoban yang terakhir dapat diketahui bahwa prinsip kerja dari rangkaian multiplexer adalah menerima input data digital dan menyeleksi salah satu dari input tersebut, untuk diteruskan ke sebuah saluran output.



BAB V KESIMPULAN DAN SARAN



5.1 Kesimpulan Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan pada prakrikum kali ini, maka dapat diambil beberapa kesimpulan, di antaranya : a. Prinsip kerja dari rangkaian demultiplexer (distributor) yaitu hanya menerima 1 input data digital dan mendistribusikan input tersebut untuk diteruskan ke banyak saluran output yang tersedia, b. Prinsip kerja dari rangkaian multiplexer (selector) adalah menerima input data digital dan menyeleksi salah satu dari input tersebut, untuk diteruskan ke sebuah saluran output, c. Praktikum dikatakan berhasil, karena tabelkebenaran telah terbukti kebenarannya. 5.2 Saran Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan pada prakrikum kali ini, saran yang dapat diberikan, di antaranya : a. Perlu dilakukan pengecekan dan kalibrasi peralatan yang digunakan. b. Sebelum merangkai, usahakan memahami petunjuk praktikum terlebih dahulu. c. Untuk memperoleh data yang sesuai, maka diperlukan pemahaman dalam penyusunan rangkaian masing-masing IC.



DAFTAR PUSTAKA Sunardi, Joko dkk. 2021. Modul Praktikum Elektronika Digital. Yogyakarta : Politeknik Teknologi Nuklir Indonesia Anugrahany, Erni. 2014. Perancangan 8 Bit Multiplekser dan Demultiplekser dalam Satu IC dengan Teknologi High Speed CMO. Malang : Universitas Brawijaya, M ismail Kurniawan,



Irwan.



2012.



Diktat



Elektronika



Digital.



Jambi:



Politeknik



Sunarno. 2018. Praktikum Sistem Digital. Yogyakarta : Universitas Gadjah Mada



Jambi.



Lampiran 1 Lembar Data Sementara



Lampiran 2 Datasheet IC 74155 dan IC 74153