Chapter 7.1


1. Pendahuluan[Kembali]

Dalam dunia elektronika, pengolahan sinyal listrik sering kali memerlukan penggabungan beberapa sumber tegangan menjadi satu sinyal keluaran. Salah satu metode dasar yang digunakan adalah Instrumentasi amplifier adalah jenis penguat (amplifier) diferensial yang dirancang khusus untuk menguatkan sinyal kecil yang berada di atas noise (derau) dalam sistem pengukuran dan kontrol, seperti dalam aplikasi medis, sensor, atau sistem akuisisi data.

Penguatan Diferensial:

Menguatkan selisih antara dua sinyal input (V1 dan V2) dan mengabaikan sinyal yang sama pada kedua input (common-mode signals).

Impedansi Input Tinggi:

Tidak membebani sumber sinyal, sangat cocok untuk sensor yang sinyalnya lemah.

Common-Mode Rejection Ratio (CMRR) Tinggi:

Kemampuan yang sangat baik dalam menghilangkan noise atau interferensi yang sama pada kedua input.

Stabilitas dan Akurasi Tinggi:

Cocok untuk aplikasi presisi, seperti pengukuran biopotensial (misalnya, EKG atau EEG), tekanan, suhu, dll.

Low Pass Active Filter adalah jenis rangkaian elektronik yang dirancang untuk melewatkan sinyal frekuensi rendah dan meredam (memblokir) sinyal frekuensi tinggi, menggunakan komponen aktif seperti op-amp (operational amplifier) selain komponen pasif seperti resistor dan kapasitor.

Fungsi Utama Low Pass Filter

Low pass filter (LPF) digunakan untuk:

  • Menghilangkan noise berfrekuensi tinggi dari sinyal.

  • Mengambil sinyal DC atau frekuensi rendah dari sinyal campuran.

  • Digunakan dalam aplikasi audio, pengolahan sinyal, dan sistem kontrol.


2. Tujuan[Kembali]

1. Memahami cara kerja asynchronous counter (ripple counter) 4-bit.

2. Mengetahui hubungan antara clock dan output bit pada flip-flop.

3. Mengamati pola biner output yang terbentuk dari counter 4-bit.

4. Menganalisis waktu delay yang terjadi pada counter ripple.

5. Menggunakan IC flip-flop atau IC counter (misal IC 7493 atau 7476) untuk merancang counter.


3. Alat dan Bahan[Kembali]

1. Alat 

- Software Proteus 

Untuk merancang dan menyimulasikan rangkaian sistem digital


- Logicprobe


2. Bahan

  •     1. IC 74148

    Spesifikasi :
    • Tipe IC: Decoder-to-Binary Encoder
    • Jumlah Jalur Masukan: 8 jalur
    • Jumlah Jalur Keluaran: 3 jalur
    • Tegangan Operasional: IC 74148 biasanya beroperasi pada tegangan 5V DC.
    • Package: IC 74148 tersedia dalam berbagai paket, seperti DIP (Dual Inline Package) dengan 16 pin.
    • Tegangan Tingkat Logika: IC ini bekerja dengan logika TTL (Transistor-Transistor Logic).
    • Fungsi Utama: IC 74148 digunakan untuk mengonversi data input biner menjadi keluaran kode biner yang sesuai.
        2. Gerbang Logika Not (7404)


    Spesifikasi: 

        3. Gerbang NAND 4011

    spesifikasi:

        4. Gerbang Logika AND 7408


    Spesifikasi :

    • Supply Voltage 7V
    • Input Voltage 5.5V
    • Operating Free Air Temperature Range 0°C to +70°C
    • Storage Temperature Range −65°C to +150°C


4. Dasar Teori[Kembali]

 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. IC 74148



Encoder IC 74148 merupakan priority encoder dengan karakter aktif LOW untuk jalur input maupun data outputnya sehingga untuk mengaktifkan jalur input encoder maka tombol S1 – S7 pada rangkaian keypad diatas terhubung ke ground pada saat tombol S1 – S7 ditekan.

Spesifikasi :

  • Tipe IC: Decoder-to-Binary Encoder
  • Jumlah Jalur Masukan: 8 jalur
  • Jumlah Jalur Keluaran: 3 jalur
  • Tegangan Operasional: IC 74148 biasanya beroperasi pada tegangan 5V DC.
  • Package: IC 74148 tersedia dalam berbagai paket, seperti DIP (Dual Inline Package) dengan 16 pin.
  • Tegangan Tingkat Logika: IC ini bekerja dengan logika TTL (Transistor-Transistor Logic).
  • Fungsi Utama: IC 74148 digunakan untuk mengonversi data input biner menjadi keluaran kode biner yang sesuai.

    3. Gerbang Logika Not (7404)


Spesifikasi: 

    4. Gerbang NAND 4011

spesifikasi:

    5. Gerbang Logika AND 7408


Spesifikasi :

  • Supply Voltage 7V
  • Input Voltage 5.5V
  • Operating Free Air Temperature Range 0°C to +70°C
  • Storage Temperature Range −65°C to +150°C

5. Prinsip Kerja[Kembali]

1) Prosedur Percobaan

  1. Buka Proteus 8.13 atau siapkan breadboard & komponen fisik.

  2. Siapkan komponen:

    • 1x IC 7493 (4-bit binary counter) atau 4x JK flip-flop (IC 7476)

    • 1x Clock generator (frekuensi rendah 1 Hz)

    • 4x LED untuk indikator output (Q0 - Q3)

    • 4x Resistor 220Ω (untuk LED)

    • Ground dan VCC

B. Rangkaian:

  1. Hubungkan clock ke input IC counter atau ke CLK flip-flop pertama (FF0).

  2. Hubungkan Q output dari setiap flip-flop ke CLK flip-flop berikutnya (asynchronous chaining).

  3. Pasang LED pada output Q0, Q1, Q2, Q3 sebagai indikator.

  4. Atur reset jika menggunakan IC seperti 7493 agar mulai dari 0000.

  5. Jalankan simulasi atau berikan clock secara manual.

C. Pengamatan:

  1. Amati LED menyala secara bergantian sesuai urutan biner: 0000 → 0001 → 0010 → ... → 1111 → 0000

  2. Catat perubahan output tiap siklus clock.

2) Rangkaian Percobaan







3) Prinsip Kerja Rangkaian

  • Rangkaian ini terdiri dari 4 flip-flop yang disusun secara berantai, di mana output dari flip-flop satu menjadi clock input untuk flip-flop berikutnya.

  • Clock hanya masuk ke flip-flop pertama (LSB). Flip-flop berikutnya akan toggle saat terjadi perubahan edge (biasanya falling edge) pada output flip-flop sebelumnya.

  • Karena sinyal clock tidak masuk secara bersamaan ke semua flip-flop, terjadi delay propagasi, itulah sebabnya disebut asynchronous (ripple) counter.

  • Setiap flip-flop membagi frekuensi inputnya menjadi setengah, sehingga:

    • FF0 (Q0) = f (clock)
    • FF1 (Q1) = f/2
    • FF2 (Q2) = f/4
    • FF3 (Q3) = f/8

      Output membentuk bilangan biner naik (up counter) dari 0000 sampai 1111 (0 sampai 15 desimal), kemudian mengulang.

6. Link Download[Kembali]

 





Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
    BAHAN PRESENTASI  MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2024 Disusun Oleh: Steven Fitzaro Carnizio NIM : 2410953031 Dosen Pengampu : Dr. Darwison ,MT Rizki Wahyu Pratama ST, MT JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS PADANG 2024/2025 Referensi : a. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-602-9081-10-7, CV Ferila, Padang b. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”,Jilid 2,  ISBN: 978-602-9081-10-8, CV Ferila, Padang c. Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013 d. Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002. e. Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005 f. Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007. g. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2016.    
Baca selengkapnya