Hafiz Patria Akbar: Classification of Digital ICs

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Rangkaian Simulasi

6. Video

7. Download file

1. Tujuan [Kembali]

- Dapat memahai Prinsip kerja dari logika-logika transistor

- Dapat mensimulasikannya didalam rangkaian sederhana

2. Alat dan Bahan [Kembali]

2.1 Alat

1. Power supply

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

2. Voltmeter

Berfungsi untuk mengukur besar tegangan listrik,dimana untuk penyusunannya dilakukan secara pararel terhadap posisi komponen.

2.2 Bahan

1. Resistor

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V=I R).

Spesifikasi

10 Buah resistor 10k

Datasheet

2. Transistor

Berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Pada rangkaian water level sensor ini transistor hanya digunakan sebagai saklar, dengan adanya arus di base maka transistor akan "on" sehingga akan ada arus dari kolektor ke emitor.

Fitur:

1. DC Current gain(hfe) maksimal 800

2. Arus Collector kontinu(Ic) 100mA

3. Tegangan Base-Emitter(Vbe) 6V

4. Arus Base(Ib) maksimal 5mA

Transistor sebagai penguat Transistor sebagai penguat jika bekerja dalam daerah aktif. Tegangan, arus, dan daya dapat diperkuat dengan beberapa konfigurasi seperti common emitter, common colector, dan common base. DC Current Gain = Collector Current (Ic) / Base Current (Ib)

Datasheet

3. 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).

Datasheet

4. Gerbang Logika NAND

Gerbang AND memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang AND akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan (Input) bernilai Logika 1 dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 0. Simbol yang menandakan Operasi Gerbang Logika AND adalah tanda titik (“.”) atau tidak memakai tanda sama sekali. Contohnya : Z = X.Y atau Z = XY.

5. Sensor Infrared

Sensor Infrared adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda. Sensor infared terdiri dari led infrared sebagai pemancar sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.

Konfigurasi pin infrared:

Konfigurasi pin infra red (IR) receiver atau penerima infra merah tipe TSOP adalah:

a. output (Out),

b. Vs (VCC +5 volt DC),

c. Ground (GND)

Grafik Respon Sensor Infrared:

Datasheet Infrared:

6. Vibration Sensor

Sensor getaran adalah suatu perangkat atau device yang mengubah besaran fisis berupa getaran menjadi besaran elektrik yang bisa berupa tegangan maupun arus. Pada umumnya getaran ini diubah menjadi arus karena pertimbangan bahwa jarak antara sensor dengan kontroler tidaklah sangat dekat, ada kemungkinan jaraknya jauh. Bila getaran tersebut diubah menjadi arus, maka arus yang dihasilkan sensor dengan arus yang diterima kontroler akan sama besarnya. Hal ini tentunya akan berbeda jika getaran diubah menjadi tegangan.Tegangan yang dihasilkan sensor akan tidak sama dengan tegangan yang diterima kontroler sebagai akibat dari adanya losses.

Sensor getaran mempunyai peranan yang sangat penting dalam berbagai penerapan, seperti alat untuk pendeteksi gempa bumi, analisa kerja mesin, analisa struktur bangunan gedung bertingkat, pengeboran tambang minyak, analisa kekuatan getaran jembatan, dan lain sebagainya yang tentunya segala penerapan yang berhubungan dengan getaran.

Macam-macam sensor getar adalah sensor geophone, piezoelectrik, akselerometer, sensor UGN 3503 dan lain sebagiannya. Transistor NPN, arus akan mengalir dari kolektor ke emitor jika basisnya dihubungkan ke ground (negatif). Arus yang mengalir dari basis harus lebih kecil daripada arus yang mengalir dari kolektor ke emitor, oleh sebab itu maka ada baiknya jika pada pin basis dipasang sebuah resistor.

7. Touch Sensor

Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor). Seiring dengan perkembangan teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan telah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.

Komponen Output

a. Relay

Konfigurasi Pin

Spesifikasi

b. Motor DC

Motor DC adalah suatu peramgkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik (motion).

Grafik

Spesifikasi

c. Lampu

Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya.[1] Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filamen tidak akan langsung rusak akibat teroksidasi.

3. Dasar Teori [Kembali]

Transistor Transistor logic (TTL) adalah desain logika digital di mana transistor bipolar bertindak atas pulsa arus langsung. Banyak gerbang logika TTL dibuat ke dalam satu sirkuit terpadu (IC).

Transistor Transistor Logic (TTL) adalah keluarga logika yang diimplementasikan dengan teknologi proses bipolar yang menggabungkan atau mengintegrasikan transistor NPN, dioda persimpangan PN dan difusi resistor dalam struktur monolitik tunggal untuk mendapatkan fungsi logika yang diinginkan. Gerbang NAND adalah blok bangunan dasar keluarga logika ini.

Subfamili yang berbeda dalam keluarga logika ini, seperti yang diuraikan sebelumnya,termasuk TTL standar, TTL daya rendah, TTL daya tinggi, Schottky TTL daya rendah, Schottky TTL, lanjutan Schottky TTL daya rendah, TTL Schottky canggih dan TTL cepat. Dalam paragraf berikut, kami akan menjelaskan secara singkat masing-masing subfamili ini dalam hal struktur dan karakteristik internal parameter.

1. TTL Standar

4. Percobaan [Kembali]

4.1 Prosedur percobaan

a.Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan dalam percobaan

b.baca setiap datasheet program

c. Pasangkan semua kompenen didalam rangkaian percobaan

d.Beri tegangan pada rangkaian

e. Atur posisi ground

f. Jalankan rangkaian

4.2 Prinsip rangkaian

Pada saat sensor IR 1 (pintu) mendeteksi ada objek didekat pintu maka sensor akan mengeluarkan output sebanyak 5V. Kemudian tegangan diumpankan dengan resistor 10 k agar tegangan pada kaki transistor tidak terlalu besar,sehingga tegangan yang terdeteksi menjadi 0,76 v dan karena 0,76 > Vbe sehingga transistor on dan ada arus dari kolektor ke emitter sehingga juga ada arus dari Vcc ke relay sehingga relay berpindah dan sumber tegangan 5v mengalir menuju motor dan motor aktif.

Pada saat sensor IR 2 hidup maka sensor akan mengeluarkan output 5v dan akan diperkuat oleh opamp non inverting sebanyak 2 kali. Kemudian tegangan akan diumpankan dengan resistor 10 k agar tegangan pada kaki transistor tidak terlalu besar,sehingga tegangan yang terdeteksi menjadi 0,79 v dan karena 0,79 > Vbe sehingga transistor on dan ada arus dari kolektor ke emitter sehingga juga ada arus dari Vcc ke relay sehingga relay berpindah dan sumber tegangan 5v mengalir menuju lampu dan lampu hidup.

Pada saat terdeteksi sentuhan maka sensor touch aktif dan sensor akan mengeluarkan output 5v dan akan diperkuat oleh opamp non inverting sebanyak 2 kali.Kemudian tegangan tersebut diumpankan dengan resistor 10 k agar tegangan pada kaki transistor tidak terlalu besar,sehingga tegngan yang terdeteksi menjadi 0,79 v dan karena 0,79 > Vbe sehingga transistor on dan ada arus dari kolektor ke emitter sehingga juga ada arus dari Vcc ke relay sehingga relay berpindah dan sumber tegangan 5v mengalir menuju motor (pompa dekat) dan LED sehinggga motor dan LED aktif.

Pada saat terdeteksi getaran pada tuas maka sensor vibration aktif dan sensor akan mengeluarkan output 5v dan akan diperkuat oleh opamp non inverting sebanyak 2 kali.Kemudian tegangan tersebut diumpankan dengan resistor 10 k agar tegangan pada kaki transistor tidak terlalu besar,sehingga tegngan yang terdeteksi menjadi 0,79 v dan karena 0,79 > Vbe sehingga transistor on dan ada arus dari kolektor ke emitter sehingga juga ada arus dari Vcc ke relay sehingga relay berpindah dan sumber tegangan 5v mengalir menuju motor (pompa jauh) dan LED sehinggga motor dan LED aktif.

5. Rangkaian Simulasi [Kembali]