Materi PRE PTS Kelas XII [PDF]

Citation preview

Kata-kata kunci Gerbang Logika Dasar Gerbang AND, OR, NOT, NAND, NOR



Tujuan : Memahami konsep dan fungsi Gerbang Logika dasar



Perkembangan teknologi yang semakin pesat khususnya dalam bidang teknik digital saat sekarang ini banyak sekali dijumpai berbagai barang-barang digital didalam kehidupan sehari-hari kita. Seperti jam digital, avometer digital dan masih banyak lagi yang lainnya. Semua barang elektronika yang berbasis digital itu tersusun dari berbagai macam IC (Integrated Circuit) digital, dan IC dibentuk dari berbagai macam gerbang logika dasar sebagai penyusunya. Salah satu kegunaanya dari gerbang logika dasar ialah dapat berfungsi Sebagai rangkaian ARITMATIKA BINER yang dapat melakukan Operasi aritmatik penjumlahan (+) dan pengurangan (-).



Pernahkah kamu melihat jenis-jenis IC digital yang dijual di pasaran? Seperti : IC 7447 IC 7442 IC 7473 dan IC 7390, Nah, semua IC di atas di bentuk dari berberapa gerbang logika dasar sebagai penyusunya!



Perhatikan soal-soal berikut ini. 1.



A B



Y=A.B =AB



Buatlah tabel kebenaran dari gerbang logika di samping !



2. Gambarkan simbol dari gerbang OR! Untuk menjawab pertanyaan di atas kamu harus mempelajari dulu Gerbang Logika dasar beserta fungsinya.



A. MACAM-MACAM GERBANG LOGIKA DASAR BESERTA FUNGSINYA Kegiatan 1. Pemahaman Gerbang logika merupakan dasar pembentuk sistem digital. Gerbang logika beroperasi pada bilangan biner 1 dan 0. Gerbang logika digunakan dalam berbagai rangkaian elektronik



dengan sistem digital. Berkaitan dengan tegangan yang digunakan maka tegangan tinggi berarti 1 dan tegangan rendah adalah 0.



Semua sistem digital disusun hanya menggunakan tiga gerbang yaitu: NOT,



AND dan OR. 1. Fungsi Gerbang AND Fungsi AND dapat digambarkan dengan rangkaian listrik menggunakan saklar seperti dibawah ini: Keterangan:



A



B



Y



A & B adalah saklar Y adalah lampu



Jika saklar dibuka maka berlogika 0, jika saklar ditutup disebut berlogika 1. Fungsi logika yang dijalankan rangkaian AND adalah sebagai berikut: 1. Jika kedua saklar A & B dibuka maka lampu padam 2. Jika salah satu dalam keadaan tertutup maka lampu padam 3. Jika kedua saklar tertutup maka lampu nyala Simbol Gerbang AND



Tabel Kebenaran INPUT



A B



Y=A.B =AB



OUTPUT



A



B



Y



0



0



0



0



1



0



1



0



0



1



1



1



Gerbang AND merupakan gerbang yang digunakan untuk menghasilkan logika 1 jika semua masukan mempunyai logika 1, jika tidak maka akan dihasilkan logika 0. 2. Fungsi Gerbang OR Fungsi OR dapat digambarkan dengan rangkaian seperti dibawah ini.



A Y B



Keterangan: A dan B =Saklar Y= lampu Jika saklar dibuka maka berlogika 0, jika saklar ditutup disebut berlogika 1. Simbol Gerbang OR



Tabel kebenaran INPUT



A Y=A+B B



OUTPUT



A



B



Y



0



0



0



0



1



1



1



0



1



1



1



1



Gerbang OR merupakan gerbang yang memberikan keluaran 1 jika salah satu dari masukannya pada keadaan 1. Jika diinginkan keluaran bernilai 0, maka semua masukan harus dalam keadaan 0. 3. Fungsi Gerbang NOT Fungsi NOT dapat digambarkan dengan rangkaian seperti gambar dibawah ini: Jika saklar dibuka maka berlogika 0, jika saklar ditutup disebut berlogika 1.



Y



A



Simbol Fungsi NOT



A



Tabel Kebenaran



Y



INPUT



OUTPUT



A



Y



0



1



1



0



Karakteristik: Jika adalah input, output adalah kebalikan dari input. Artinya Jika input berlogika 1 maka output akan berlogika 0 dan sebaliknya.



4. Fungsi Gerbang NAND



NAND adalah rangkaian dari NOT AND. Gerbang NAND merupakan gabungan dari NOR dan AND digambarkan sebagai berikut:



A



Y = AB



B AND



NOT



Menjadi:



A



Y = AB



B NAND Fungsi NAND dapat digambarkan dengan rangkaian seperti gambar dibawah ini: NAND sebagai sakelar



A Y B



Dari Gambar diatas dapat dibuat tabel kebenaran sebagai berikut: C



Output



A



B



Y



0



0



1



0



1



1



1



0



1



1



1



0



Gerbang NAND merupakan gerbang yang mempunyai keluaran 0 bila semua masukan pada logika 1. Sebaliknya, jika ada sebuah logika 0 pada sembarang masukan pada gerbang NAND, maka keluarannya akan bernilai 1. 5. Fungsi Gerbang NOR



NOR adalah singkatan dari NOT OR. Gerbang NOR merupakan gabungan dari gerbang NOT dan OR. Digambarkan sebagai berikut:



A



Y = A+B



B menjadi:



A



Y = A+B



B



Fungsi NOR dapat digambarkan dengan rangkaian seperti gambar dibawah ini: NOR dengan saklar



A



B



Y



Dari rangkaian diatas dapat dibuat tabel kebenaran sebagai berikut: Input A



Output B



Y



0



0



1



0



1



0



1



0



0



1



1



0



Gerbang NOR merupakan gerbang yang memberikan keluaran 0 jika salah satu dari masukanya pada keadaan 1. Atau output gerbang NOR merupakan kebalikannya output gerbang OR 6. Fungsi EX-OR (Exlusive OR) Gerbang X-OR akan memberikan output berlogika 1 jika masukan-masukanya mempunyai keadaan yang berbeda. Rangkaian EX-OR disusun dengan menggunkan gerbang AND, OR, NOT seperti dibawah ini. Simbol Gerbang EX-OR



A Y=A+B B Dari gambar diatas dapat dibuat tabel kebenaran sebagai berikut: Input



Output



A



B



Y



0



0



0



0



1



1



1



0



1



1



1



0



7. Fungsi EX-NOR Gerbang X-NOR akan memberikan output berlogika 0 jika masukanmasukanya mempunyai keadaan yang berbeda. Dan akan berlogika 1 jika kedua inputnya sama. Rangkaian EX-NOR disusun dengan menggunka gerbang AND, OR, NOT seperti dibawah ini.



Simbol Gerbang EX-NOR



A Y=A+B B Dari gambar diatas dapat dibuat tabel kebenaran sebagai berikut: Output



Input A



B



Y



0



0



1



0



1



0



1



0



0



1



1



1



BAB II



RANGKAIAN POWER SUPPLY



Power supply atau yang juga dikenal dengan nama catu daya merupakan sebuah rangkaian elektronika yang digunakan sebagai penyedia sumber energi listrik untuk perangkatperangkat elektronika dalam hal ini energi listrik tegangan DC. Pada khayalak umum, nama power supply biasa dikenal dengan nama adaptor. Komponen utama dari power supply pada umumnya antara lain :    



Transformator atau trafo : sebagai penurun tegangan, misal tegangan AC 220 VAc menjadi AC 12 VAc Dioda : sebagai penyearah, dan sering digunakan dioda bridge (satu komponen terdiri dari 4 komponen diode sebagai penyearah tegangan) Kapasitor jenis ElCo (Elektrolit Condesator) : Sebagai filter atau penyaring guna meredam tegangan ripple pada rangkaian power supply Transistor : sebagai penstabil tegangan



Prinsip Kerja dari Power Supply Input yang diterima oleh rangkaian power supply berupa tegangan AC yang sudah diturunkan tegangannya melalui transformator (trafo) contoh kasus tegangan PLN 220VAc menjadi 12VAc. Setelah itu, terdapat dioda yang bertugas menyearahkan tegangan AC menjadi DC sehingga dari 12VAC menjadi 12VDC. Dari dioda terhubung ke kapasitor atau ElCo yang berperan sebagai penyaring tegangan ripple yang masih bocor. Dan terdapat transistor yang berfungsi sebagai penstabil tegangan, dan output dari tegangan tersebut dapat dihubungkan ke perangkat elektronika lainnya. Apabila menginginkan output yang bervariasi misalnya power supply dengan output tegangan 5 VDC, 12 VDC, maupun 12 VDC bisa dipilih keluaran dari output dengan sakelar switching pada transformator. Dikarenakan pada umumnya, transformator yang dijual pada pasaran terdapat beberapa tegangan output sekaligus. Pada dasarnya power supply termasuk dari bagian power conversion. Power conversion sendiri terdiri dari tiga macam: AC/DC



Power Supply,DC/DC



Converter,dan DC/AC Inverter. Power supply untuk PC sering juga disebut sebagai PSU (power supply unit). PSU termasuk power conversion AC/DC, Fungsi utamanya mengubah listrik arus bolak-balik (AC) yang tersedia dari aliran listrik (di



Indonesia, PLN). Menjadi arus listrik searah (DC) yang dibutuhkan oleh komponen pada PC. Power supply diharapkan dapat melakukan fungsi-fungsi berikut ini: 1. Rectification: konversi input listrik AC menjadi DC. 2. Voltage Transformation: memberikan keluaran tegangan/voltage DC yang sesuai dengan yang dibutuhkan. 3. Filtering: menghasilkan arus listrik DC yang lebih bersih‌, bebas dari ripple ataupun noise listrik yang lain. 4. Regulation: mengendalikan tegangan keluaran agar tetap terjaga, tergantung pada tingkatan yang dinginkan, beban daya, dan perubahan kenaikan temperatur kerja juga toleransi perubahan tegangan daya input. 5. Isolation: memisahkan secara elektrik output yang dihasilkan dari sumber input. 6. Protection: mencegah lonjakan tegangan listrik (jika terjadi), sehingga tidak terjadi pada output, biasanya dengan tersedianya sekering untuk auto shutdown jika hal ini terjadi. Idealnya, sebuah power supply dapat menghasilkan output yang bersih, dengan tegangan output yang konstan terjaga dengan tingkat toleransi dari tegangan input, beban daya, juga suhu kerja, dengan tingkat konversi efisiensi 100%. Konversi AC ke DC Untuk konversi dari listrik AC ke DC, ada dua metode yang mungkin digunakan. Pertama dengan linear power suply. Ini adalah rangkaian AC ke DC yang sangat sederhana. Setelah listrik AC dari line input di-step-down oleh transformer, kemudian di jadikan DC secara sederhana dengan rangkaian empat diode penyearah. Komponen tambahan lain adalah kapasitor untuk meratakan tegangan. Tambahan komponen yang mungkin disertakan adalah linear regulation, yang bertugas menjaga tegangan sesuai yang dinginkan, meski daya output yang dibutuhkan bertambah. Linear power supply dapat Anda temukan pada DC power adapter sederhana. Ia memungkinkan untuk diproduksi dengan ongkos yang minimum. Kelemahan utamanya pada tingkat power conversion dengan efisiensi yang rendah. Berikutnya adalah dibutuhkanya ukuran transformer yang besar, untuk daya ampere yang besar. Tingkat efsiensi konversi yang rendah (sekitar 50%), juga menyebabkannya mengeluarkan panas yang besar saat beroperasi.