7.3.4 (Full Subtractor) - 7.3.5 (Controlled Inverter)




1. Tujuan [Kembali]
  •  Mengetahui dan memahami aplikasi rangkaian full subtractor dan controlled inverter 
  •  Mampu menjelaskan prinsip serta cara kerja dari rangkaian full subtractor dan controlled inverter
2. Alat dan Bahan [Kembali]
  • Alat
1. logicprobe




Logic probe atau logic tester adalah alat yang biasa digunakan untuk menganalisa dan mengecek status logika (High atau Low) yang keluar dari rangkaian digital. Objek yang diukur oleh logic probe ini adalah tegangan oleh karena itu biasanya rangkaian logic probe harus menggunakan tegangan luar (bukan dari rangkaian logika yang ingin diukur) seperti baterai. Alat ini biasa digunakan pada IC TTL ataupun CMOS (Complementary metal-oxide semiconductor).

Logic probe menggunakan dua lampu indikator led yang berbeda warna untuk membedakan keluaran High atau Low. Yang umum dipakai yaitu LED warna merah untuk menandakan output berlogika HIGH (1) dan warna hijau untuk menandakan output berlogika LOW(0).

2. Power Supply

Power supply atau catu daya adalah suatu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik maupun elektronika lainnya.


  • Bahan

1. Gerbang XOR 

Gerbang XOR merupakan gerbang logika yang outputnya akan bernilai benar atau “1” jika nilai input-inputnya berbeda dan bernilai salah atau “0” jika nilainya sama.




4. Gerbang OR

Gerbang logika OR merupakan gerbang logika yang outpunya (Y) akan bernilai benar atau “1” jika terdapat salah satu input yang bernilai benar “1”.



konfigurasi pin : 


IC Gerbang Logika OR memiliki 14 Pin (Kaki) yang terdiri dari :

8 (delapan) buah pin input (kaki masukan data) yaitu :

  • pin 1 dan 2 untuk input gerbang logika ke-1
  • pin 4 dan 5 untuk input gerbang logika ke-2
  • pin 13 dan 12 untuk input gerbang logika ke-3
  • pin 10 dan 9 untuk input gerbang logika ke-4

4 (empat) buah pin output (kaki keluaran data) yaitu :

  • pin 3 untuk output gerbang logika ke-1
  • pin 6 untuk output gerbang logika ke-2
  • pin 11 untuk output gerbang logika ke-3
  • pin 8 untuk output gerbang logika ke-4

1 (satu) buah pin VCC (5 volt) yaitu : pin 14

1 (satu) buah pin Ground (0 volt) yaitu : pin 7




5. Gerbang NOT

Gerbang logika NOT merupakan gerbang yang berfungsi sebagai pembalik keadaan logika. Jika input “0” maka outputnya bernilai “1” dan begtu sebaliknya. 


konfigurasi pin : 


IC Gerbang Logika NOT memiliki 14 Pin (Kaki) yang terdiri dari :

  • 6 (enam) buah pin input (kaki masukan data) yaitu : pin 1, 3, 5, 13, 11, dan 9
  • 6 (enam) buah pin output (kaki keluaran data) yaitu : pin 2, 4, 6, 12, 10, 8
  • 1 (satu) buah pin VCC (5 volt) yaitu : pin 14
  • 1 (satu) buah pin Ground (0 volt) yaitu : pin 7

6. Gerbang AND

Gerbang logika AND merupakan gerbang logika yang outputnya (Y) hanya akan bernilai benar atau “1” jika semua inputnya (A&B) bernilai benar atau “1”. 


konfigurasi pin : 

IC Gerbang Logika AND memiliki 14 Pin (Kaki) yang terdiri dari :

8 (delapan) buah pin input (kaki masukan data) yaitu :

  • pin 1 dan 2 untuk input gerbang logika ke-1
  • pin 4 dan 5 untuk input gerbang logika ke-2
  • pin 13 dan 12 untuk input gerbang logika ke-3
  • pin 10 dan 9 untuk input gerbang logika ke-4

4 (empat) buah pin output (kaki keluaran data) yaitu :

  • pin 3 untuk output gerbang logika ke-1
  • pin 6 untuk output gerbang logika ke-2
  • pin 11 untuk output gerbang logika ke-3
  • pin 8 untuk output gerbang logika ke-4

1 (satu) buah pin VCC (5 volt) yaitu : pin 14

1 (satu) buah pin Ground (0 volt) yaitu : pin 7



3. Dasar Teori [Kembali]

a.) 7.3.4 Full Subtractor

Aplikasi pengurangan penuh atau Full subtractor adalah salah satu rangkaian logika kombinasional yang paling banyak digunakan dan esensial. Ini adalah perangkat elektronik dasar, yang digunakan untuk melakukan pengurangan dua bilangan biner.

Ekspresi Boolean untuk dua variabel output diberikan oleh persamaan




Perancangan ini dapat dilakukan dengan dua setengah subtractor, yang melibatkan tiga input seperti minuend, subtrahend, dan borrow, bit pinjam antar input diperoleh dari pengurangan dua digit biner dan dikurangkan dari pasangan orde tinggi berikutnya dari bit, output sebagai perbedaan dan meminjam.






b.) Controlled Inverter

Inverter terkontrol diperlukan ketika penambah akan digunakan sebagai pengurang. Seperti yang diuraikan sebelumnya, pengurangan tidak lain adalah penambahan komplemen 2 dari pengurangan ke minuend. Dengan demikian, Langkah pertama menuju implementasi praktis dari sebuah subtractor adalah menentukan komplemen 2 dari pengurang. Dan untuk ini, pertama-tama kita perlu menemukan pelengkap 1. Inverter terkontrol digunakan untuk menemukan pelengkap 1. Inverter terkontrol satu bit tidak lain adalah gerbang EX-OR dua input dengan salah satu input diperlakukan sebagai input kontrol,











4. Percobaan [Kembali]

a.Prosedur percobaan

  • Siapkan segala komponen yang di butuhkan
  • Susun rangkaian sesuai panduan
  • Apabila tidak terjadi eror, maka rangkaian selesai dibuat.
 

b. Hardware

Tidak ada (hanya ada dalam praktikum)
 

c. Rangkaian simulasi

  • Foto Rangkaian







  •  Prinsip Kerja

untuk gambar  7.14
pada gambar 7.14 terdapat sebuah komponen IC yang tidak terdapat komponen maupun librarynya didalam software proteus, sehingga disini dilakukan pembuatan ic dengan memasukan rangkaian full subractor menjadi rangkaian dalam untuak ic pembuatan ic ini. jadi, prinsip kerja rangkaian ini sama seperti rangkaian full subtractor yaitu rangkaian yang menggunakan prinsip kerja pengurangan penuh.

untuk gambar  7.16 (a)
terdapat beberapa gerbang logika diantarnya yaitu gerbang xor, or, and dan not. memiliki 3 buah input yaitu B in, A, dan B. Serta 2 buah output yaitu D dan B0. prinsip kerjanya dimulai dari U2 dengan input A dan B karena U2 merupakan gerbang XOR yang menggunakan prinsip penjumlahan ganjil genap jika hasil penjumlahan genap maka outputnya 1 sedangkan jika ganjil maka outputnya adalah nol.
selanjutnya pada U4 merupakan gerbang and dengan input A dan B yang memiliki prinsip perkalian. Artinya jika pada A dan B diberikan nilai 1 maka pada output akan bernilai 1 namun jika pada pada salah satu A dan B atau kedunya diberikan nilai 0 maka output akan bernilai 0. untuk logika 1 pada A di input U4 ketika diberikan nilai 0 karena terdapat gerbang yang not yang berfungsi membalikan logika, baik dari 1 menjadi 0 maupun sebaliknya.
untuk U1 dengan input A dan B in  karena U1 merupakan gerbang XOR yang menggunakan prinsip penjumlahan ganjil genap jika hasil penjumlahan genap maka outputnya 1 sedangkan jika ganjil maka outputnya adalah nol. output dari U1 bisa disebut dengan D.
untuk U6 dengan input B in dan output dari U2 yang di inveterkan.  karena U6 merupakan gerbang XOR yang menggunakan prinsip penjumlahan ganjil genap jika hasil penjumlahan genap maka outputnya 1 sedangkan jika ganjil maka outputnya adalah nol. 
untuk U7 memiliki dua input yaitu output dari U6 dan U4. U7 merupakan gerbang or yang memiliki prinsip kerja penjumlahan. Artinya jika salah satu input atau lebih memiliki logika 1 maka outputnya akan berlogika 1.

untuk gambar  7.16 (b)
pada gambar 7.16 merupakan rangkaian yang secara fungsi sama dengan rangkaian 7.16 a hanya pada rangkaian 7.16 b menggunakan komponen ic half subtractor yang menggantikan fungsi dari rangkaian gerbang logika XOR, AND dan gate. 

untuk gambar 7.18 (a)
merupakan gambar sederhana untuk melihat prinsip kerja dari gerbang XOR. Gerbang XOR memiliki prinsip kerja penjumlahan ganjil genap. jika hasil penjumlahan genap maka hasilnya 1 dan jika ganjil maka hasilnya akan 0.

untuk gambar 7.18 (b)
pada gambar 7.18 b terdapat dua buah gambar yaitu untuk bagian a dan b. prinsip kerja rangkaian dari kedua gambar ini hampir sama karena keduanya sama-sama menggunakan gerbang XOR yang memiliki dua input dengan satu inputanya sebagai controlled input yang selalu bernilai 1 dan input satunya lagi sebagai sampel atau variasi. perbedaanya pada gambar bagian b memakai 8 buah gerbang XOR yang dirangkai sehingga hanya memiliki 1 controlled input dengan 8 buah input variasi.  gerbang XOR menggunakan prinsip penjumlahan ganjil genap jika hasil penjumlahan genap maka outputnya 1 sedangkan jika ganjil maka outputnya adalah nol.



5. Video [Kembali]

 Example :
1. Berapa banyak input pada gambar 7.16 ?
jawab : 
3 buah input
2. apa nama gerbang logika yang digunakan pada gambar 7.18
jawab : 
gerbang xor

problem :
1. Apa saja gerbang logika yang digunakan pada gambar 7.16
jawab:
gerbang xor, or, and dan not
2. Berapa banyak gerbang XOR yang digunakan dalam gambar 7.18 bagian b
jawab:
8 buah

pilihan ganda : 
1. Prinsip Kerja gerbang or adalah .....
a. perkalian
b. penjumlahan
c. penjumlahan ganjil genap
d. pembalikan

2. Yang termasuk output pada gambar 7.16 adalah....
a. D
b. B in
c. G
d. I/P

 6. Link Download [Kembali]
Download HTML klik disini
Download Rangkaian Percobaan klik disini
Download Video klik disini
Datasheet gerbang AND klik disini
Datasheet gerbang OR klik disini
Datasheet gerbang NOT klik disini

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)

 BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2020      DOSEN PENGAMPU : Dr. Darwison, MT   Referensi :    Darwison, 2010, "TEORI, ...

  • (tanpa judul)
     BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2020      DOSEN PENGAMPU : Dr. Darwison, MT   Referensi :    Darwison, 2010, "TEORI, ...