Petunjuk Praktikum Lab. EC Digital / Tegangan Kerja dan Logika / IOI 1

1. TEGANGAN KERJA DAN LOGIKA

I. Tujuan

1. Menyelidiki Tegangan Kerja dari Integrated Cicuit (IC) Digital keluarga TTL.

2. Membuktikan Tegangan Logika IC Digital keluarga TTL

II. Dasar Teori

Texas Instrument memperkenalkan standar pertama dari rangkaian Transistor Transistor Logic (TTL) seri

5400/7400 telah menjadi salah satu keluarga TTL yang paling luas penggunaannya. Seri 7400 lebih umum digunakan

karena seri 5400 khusus dipergunakan untuk keperluan militer dan dapat bekerja pada rentang temperatur dan catu

daya dalam range yang lebih besar. Seri 7400 bekerja pada rentangan temperatur 0o C – 70 oC dengan catu daya (Vcc)

dari 4,75 volt sampai 5,25 volt. Seri 5400 lebih fleksibel karena dapat bekerja pada temperatur -55oC sampai +125 oC

dengan catu daya dari 4,5 volt sampai 5,5 volt. Kedua seri ini umumnya memiliki kemampuan untuk mengendalikan atau

mengumpan 10 input-input yang lain.

Tabel berikut menunjukkan tingkat-tingkat (levels) tegangan input dan output untuk seri 7400. Harga-harga

minimum dan maksimum yang ditunjukkan adalah keadaan yang paling buruk dari catu daya, temperatur dan keadaan

pembebanan.

Minimal (volt) Nominal (volt) Maksimal (volt)

VOL (v)

VOH (v)

VIL (v)

VIH (v)

-

2,4

-

2,0

0,2

3,6

-

-

0,4

-

0,8

-

dimana :

VIH = Tegangan masukan (input) untuk logika “1”

VIL = Tegangan masukan untuk logika “0”

VOH = Tegangan keluaran (output) untuk logika “1”

VOL = Tegangan keluaran untuk logika “1”

Dari tabel dapat dimengerti bahwa pada logika “0” (LOW) tegangan noise margin yang dijamin adalah:

Petunjuk Praktikum Lab. EC Digital / Tegangan Kerja dan Logika / IOI 2

VNL = VIL(max) – VIH(max) = 400 mV

Sedangkan pada logika 1 (HIGH) tegangan noise margin juga 400 mV, yaitu

VNH = VOH(min) – VIH(min) = 400 mV

Jadi kasus terburuk yang dijamin noise margin untuk seri 7400 adalah 400 mV. Pada operasi yang sesungguhnya

tegangan dc noise margin lebih besar, yaitu :

VNL = 1V dan VNH = 1,6 V

Rangkaian logika TTL dasar adalah NAND gate yang dalam keadaan umum mengambil arus supply Icc = 2 mA,

maka daya yang diserap (power dissipation) adalah : 2mA*5V = 10 mW. Sedangkan waktu perambatan (propagation

delay) rata-rata rangkaian ini adalah : 9 ns.

Untuk seri TTL yang lain dapat dilihat dari Tabel berikut :

Seri Waktu Perambatan (ns) Daya

(mW) Fan-Out

74L00

74H00

74S00

74LS00

33

6

3

9,5

1

23

23

2

10

10

10

10

III. Tugas Pendahuluan

Gambarkan blok diagram dan susunan pin (kaki) dari IC di bawah ini berdasarkan referensi yang ada :

a. SN 7400 e. SN 7432

b. SN 7402 f. SN 7476

c. SN 7404 g. SN 7486

d. SN 7408

Buatlah salinan tugas ini untuk anda sendiri, karena data IC ini sangat dibutuhkan selama anda mengikuti mata kuliah

Praktikum Rangkaian Logika.

Petunjuk Praktikum Lab. EC Digital / Tegangan Kerja dan Logika / IOI 3

IV. Diagram Rangkaian

1 2 3 54 6

14 13 12 11 10 9 8

7

Gnd

Vcc

Vcc

5 Volt DC

Gambar 1

1 2 3 54 6

14 13 12 11 10 9 8

7

Gnd

Vcc

Vin5 Volt DC

Gambar 2

Petunjuk Praktikum Lab. EC Digital / Tegangan Kerja dan Logika / IOI 4

V. Peralatan dan Komponen

1. Catu daya variabel 0 - 15 V DC : 1 buah

2. Catu daya 5V DC : 1 buah

3. Voltmeter : 2 buah

4. Modul soket IC : 1 buah

5. Modul LED : 1 buah

6. Rangkaian terpadu (IC) 7400 : 1 buah, 7402 : 1 buah, 7404 : 1 buah

7408 : 1 buah, 7432 : 1 buah

7. Kabel penghubung secukupnya.

VI. Langkah Kerja

A. Tegangan kerja

1. Buatlah rangkaian seperti gambar -1 dengan menggunakan IC 7400.

2. Bila telah benar laporkan kepada instruktur.

3. Hidupkan catu daya.

4. Ubahlah tegangan Vcc sesuai dengan tabel pengamatan 1.

5. Amati tegangan output Vo dan indikator LED serta catat pada tabel pengamatan 1.

6. Ulangi prosedur (1) s/d (5) untuk NOT gate dan NOR gate.

7. Ulangi prosedur (6) untuk OR gate.

B. Tegangan logika

1. Buatlah rangkaian seperti diagram rangkaian pada gambar - 2.

2. Hidupkan catu daya.

3. Ubahlah tegangan input Vin sesuai tabel pengamatan 2.

4. Untuk setiap pengubahan amati tegangan output Vo dan indikator LED serta catat pada tabel.

5. Ulangi prosedur (1) s/d (4) untuk gate NOT, NOR, AND dan OR.

6. Buka rangkaian dan kembalikan peralatan dan komponen serta buat laporan sementara.

Catatan : Indikator LED, Mati = M

Redup = R

Terang = T

Petunjuk Praktikum Lab. EC Digital / Tegangan Kerja dan Logika / IOI 5

VII. Tabel Hasil Percobaan

Tabel 1. Tegangan kerja IC TTL

Vcc (volt) NAND Gate OR Gate AND Gate NOR Gate NOT Gate

Vo (volt) LED Vo (Volt) LED Vo (volt) LED Vo (volt) LED Vo (volt) LED

0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

Tabel 2. Tegangan logika IC TTL

Vi (volt) NAND Gate OR Gate AND Gate NOR Gate NOT Gate

Vo (volt) LED Vo (Volt) LED Vo (volt) LED Vo (volt) LED Vo (volt) LED

0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

Petunjuk Praktikum Lab. EC Digital / Tegangan Kerja dan Logika / IOI 6

VIII. Analisa

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------

Petunjuk Praktikum Lab. EC Digital / Tegangan Kerja dan Logika / IOI 7

IX. Kesimpulan

X. Daftar Pustaka