interfacing sensorSebuah antarmuka adalah link yang menghubungkan. Dalam Topik inikita melihat cara menghubungkan sensor ke seluruh sistem. Antarmuka mungkin hanyatransistor. Atau mungkin lebih rumit.

transistorAda beberapa contoh dari transistorinterfacing dalam Topik sebelumnya. Transistor dapat menjadi BJT atau FET. Biasanya, transistor baik off, atau menyala dan jenuh.

sinyalBanyak sensor resistif. mereka resistensi perubahan dengan suhu, misalnya, atau dengan tingkat cahaya atau posisi. Kami menggunakan potensi pembagi untuk menghasilkan sinyal tegangan dari mengubah perlawanan.

Output adalah di terminal kolektor dari BJT (atau di terminal menguras jika itu adalah FET). Itu output adalah arus yang bervariasi. Sering kali kita menghubungkan memuat seperti lampu atau kumparan relay antara output dan jalur suplai positif. Ada beberapa contoh ini, seperti transistor beralih sirkuit dalam Topik 27. Dalam beberapa sistem kita perlu tegangan yang bervariasi. Mungkin sinyal harus diperkuat, seperti pada sistem audio. Dalam hal ini kita menghubungkan sebuah resistor antara kolektor dan pasokan positif line. Ketika arus mengalir melalui resistor yangtegangan muncul di resistor. inimuncul sinyal tegangan pada output.

Ini adalah contoh dari:Menggunakan sebuah resistor untuk mengubah arus menjaditegangan.

contohSebuah transistor (Catatan: tidak jenuh) memilikisaat ini sebesar 3,5 mA kolektor. Tegangan suplaiyang 9 V dan resistor kolektor (R3) adalah 1 k .ΩApa VOUT?Tegangan pada resistor tersebut adalah:v = i × R3 = 0,0035 × 1000 = 3,5 VSalah satu ujung resistor terhubung kejalur suplai positif, sehingga pada 9 V. Jika adajatuh tegangan sebesar 3,5 V, ujung yang lain adalah pada 9-3,5= 5,5 V.Dengan meningkatnya arus, tegangan dropmeningkat dan VOUT jatuh. Sebagai arusmenurun, menurun dan drop tegangan VOUTnaik. Menyimpulkan:Sinyal tegangan sebanding denganterbalik dari sinyal saat ini.

diri tes1 Dalam rangkaian di atas, HFE = 160, alassaat ini adalah 30 A. Apa VOUT?μ2 Jika arus basis jatuh sampai 20 A, μapaterjadi pada VOUT?

121Dua dasar variasi pada rangkaian antarmukaadalah untuk:• tukar sensor dan R1, untuk memberikansebaliknya tindakan.• meliputi resistor variabel pada potensipembagi bervariasi output untuk masukan yang diberikan.Darlington pasangan

Sepasang Darlington terdiri dari dua BJTs bergabungseperti pada diagram berikut ini.

Anda dapat kawat duaBJTs tunggal bersama-samaatau Anda dapat membelir e d y - m d eDarlington pasangan. itusiap pakai jenis memilikidua transistor disatu paket dengantiga terminal kabel.Keuntungan dari pasangan Darlington adalah penguatannya.Hal ini karena arus emitor dari satutransistor menjadi arus basis darilainnya. Dengan asumsi bahwa keuntungan dari setiap transistoradalah 100, keuntungan dari pasangan adalah 100 × 100, yangsama dengan 10 000. Dua contoh dari Darlingtontercantum dalam tabel data di hal. 100.Dalam operasi, ada jatuh tegangan sebesar 0,7 Vantara basis dan emitor dari keduatransistor. Hal ini memberikan tegangan basis-emitor dari1,4 V untuk pasangan.Menggunakan sepasang Darlington bukan BJT tunggalsangat meningkatkan sensitivitas input darisistem.Schmitt memicu masukanKetika bereksperimen dengan beberapatransistor saklar sirkuit (contoh, hal 81 dan85), Anda mungkin berpikir bahwa saklar-ontindakan terlalu bertahap. Sebagai LDR adalah berbayang, untukMisalnya, LED secara bertahap mencerahkan. Ini akanlebih baik jika ia datang tiba-tiba ketika cahaya

tingkat jatuh tepat di bawah tingkat yang ditetapkan. Sebuah Schmittinput memicu dapat menghasilkan efek ini.

Ada keuntungan lain dalam menggunakan Schmittmemicu. Misalkan sebuah sistem dirancang untuk beralihpada lampu teras saat senja. Pada waktu hari,tingkat cahaya jatuh dengan sangat lambat. Mungkin tidak jatuhterus karena awan sesekali bergerakdi depan Matahari dan kemudian kliring lagi. ataumungkin ada bayangan daun bergerakdi seluruh LDR. Efek dalam sistem dengansaklar transistor sederhana adalah membuat teraslampu terus berkedip on dan off saat senja.Hal ini menjengkelkan. Juga, jika transistorswitching relay, berceloteh dari kontakakan mempersingkat hidupnya.Kinerja sistem dapatditingkatkan dengan menggunakan pemicu Schmitt, seperti yang ditunjukkandi bawah ini.

Tanpa masuk ke dalam teori, tindakan daripemicu seperti yang ditunjukkan dalam grafik di bawah ini.

Sebagai masukan terbit dari 0 V, output pertamasemua tinggi (tegangan supply). Sebagai input melebihiambang atas, output sangat cepatberkurang ke 0 V.

Sebagai input menurun, output tidak

menjadi tinggi lagi sampai masukan telah jatuhbawah ambang batas yang lebih rendah. Setelah inputbawah ambang batas yang lebih rendah, output tidakberubah lagi sampai input telah melebihiatas ambang batas.Grafik ini menunjukkan operasi pemicu Schmittpada masukan yang sangat tidak teratur.

Kecil pembalikan arah perubahan darimasukan tidak berpengaruh pada output. Pengaruhmemicu adalah untuk menghapus penyimpangan dan'Persegi up' bentuk gelombang. Perhatikan bahwa pelatukmembalikkan bentuk gelombang.Output dari pelatuk dapat diambil dariterminal VOUT, seperti terlihat dalam grafik. hal inijuga memungkinkan untuk mengganti R6 dengan beban, sepertilampu, LED atau motor. R2 harus memiliki yang lebih tinggiresistensi dari beban. Jika mengemudi besarsaat diperlukan, menggunakan BJT daya untuk Q2. jikasensor hanya dapat menyediakan arus yang kecil untukpelatuk, Q1 bisa menjadi FET bukan dari BJT.Tingkat tegangan yang tepat dari ambang batas danperbedaan antara mereka dapat diubah olehmengubah nilai-nilai R2, R5 dan R6.

pembandingKomparator adalah rangkaian memperkuat dengan dua

input. Tegangan output sebanding denganperbedaan antara dua tegangan input. -nyakeuntungan adalah sekitar 200 000, sehingga perbedaan inputsekecil 100 V cukup untuk μmengayunkan outputjuga menuju 0 V atau tegangan suplai.Ini dan semua sambungan di antara merekayang dibangun di atas sebuah chip silikon kecil. ini adalahbertempat di sebuah paket 8-pin. Anda tidak perlutahu berapa banyak komponen ada di dalampaket, atau bagaimana komparator bekerja. tapiAnda perlu tahu apa yang dilakukannya dan bagaimana menggunakannyaitu.pembanding adalahdiproduksi sebagaisirkuit terpadu.Dalam satu jenis, adaadalah 23 transistor, 2dioda, resistor 19.Gambar di atas menunjukkan paket 8-pin.Pin 1 diidentifikasi oleh melingkar 'dot' (lihatfoto juga). Pin yang lain diberi nomor sebagaiditampilkan.Dua masukan ke penguat adalah noninvertingmasukan (+) dan input inverting (-).Ayunan output ke rel pasokan positif jikainput (+) lebih besar dari - input (). ituayunan output ke 0 V jika input (+) kurang daritersebut - masukan ().Perangkat ini memerlukan power supply ganda. pin

1 terhubung ke 0 V. Pin 8 terhubung kepositif pasokan baris. Pin 4 terhubung kenegatif pasokan baris. Positif dan negatifpersediaan harus dari sama tetapi berlawanantegangan.

Transistor pada output adalah seperti yang ada didiagram pertama pada hal. 120. Memiliki kolektor tidakresistor. Pada output, kita perlu menambahkanresistor terhubung ke jalur suplai positif.Contoh rangkaian komparator lengkapadalah:Ketika Anda membaca diagram ini, perhatikan mana kabelterhubung ('dot', lihat hal. 212) dan di manakabel tidak terhubung (tidak ada 'titik').Input inverting (-) dihubungkan ke V 0jalur suplai, sehingga masukan pembalik adalah pada 0 V.non-pembalik masukan (+) dihubungkan ketermistor pembagi tegangan. Jika input daripembagi adalah 0 V atau kurang, output adalah 0 V. Jikainput adalah sebagian kecil dari millivolt lebih dari0 V, ayunan output sangat cepat untuk + 6V.Perubahan output dari 0 V sampai +6 V ketika R2tepatnya mencapai suhu yang disetel. dalamrangkaian perubahan output sekitar 25 ° CAlih-alih menghubungkan - masukan untuk V 0 ()

garis kita dapat menghubungkannya ke tegangan dua resistorpembagi yang menghasilkan tegangan yang berbeda. ituoutput maka perubahan pada yang berbedasuhu.

memperkuat sinyalDalam Topik sebelumnya kita telah melihat bagaimana menggunakan BJTuntuk switching. Kita dapat menggunakan BJT sendiri, ataumenggunakan dua BJTs sebagai pasangan Darlington atau sebagaiSchmitt memicu. Komparator A memiliki serupaberalih tindakan. Dalam semua penggunaan, yangtransistor digunakan dengan cara yang semua atau tidak sama sekali. hal inibaik off atau jenuh. Semua ini adalahamplifier karena perubahan kecil pada masukanmenghasilkan perubahan besar dalam output.Amplifier tersebut tidak digunakan saat kita perlumemperkuat sinyal audio. Bentuk gelombang adalahrumit. Ketika kita memperkuat mereka, kita harusmempertahankan bentuk mereka setepat mungkin.Tujuan dari audio amplifier adalah untuk menghasilkanberbagai tegangan output yang merupakan salinan persisinput tegangan yang bervariasi, kecuali bahwategangan dari sinyal output jauh lebih besar.Kami mengubah sinyal menjadi sinyal VIN VOUT:

Ada sinyal lain yang perlu sama

pengolahan. Ketika dokter sedang merekam sebuahelectroencephalogram (MEE), maka listriksinyal dari otot-otot jantung pasien yangdiperkuat sebelum diumpankan ke grafikperekam. Ahli gempa membutuhkan akuratdiperkuat sinyal untuk menganalisa tremorselama gempa bumi. Di ujung lain dariskala frekuensi, kita harus mampu untuk memperkuatultra-tinggi frekuensi sinyal dalam microwavepenerima.

gain teganganKeuntungan dari sebuah penguat tegangan diberikan oleh:GV = Vout / VINmana Vout dan Vin adalah output dan inputtegangan pada setiap saat. Amplifier juga dapatmemiliki gain arus, yang didefinisikan dengan cara yang sama.Menempatkan dua keuntungan bersama, danmengingat bahwa P = IV, kita dapat melihat bahwapenguat meningkatkan kekuatan sinyal.Gain tegangan tidak tetap. Hal ini tergantung padafrekuensi dari sinyal. Hal ini terutama karenaefek dari kapasitansi di sirkuit. mencobamengukur efek ini dalam audio berkualitas rendahpenguat, sebagai berikut.

Sebuah grafik amplitudo frekuensi khas terlihat seperti

satu ini, diambil pada satu-transistor umumtujuan penguat:Frekuensi diplot pada skala logaritmik, sehinggabahwa setiap langkah ke kanan merupakansepuluh kali lipat peningkatan frekuensi. amplitudo adalahjuga diplot pada skala logaritmik. Di bagian atastingkat (0) adalah amplitudo maksimum. negatifnilai-nilai menunjukkan amplitudo menurun. Di tingkatminus 3, kekuatan amplitudo adalah setengahmaksimum daya.Grafik menunjukkan bahwa sinyal outputbawah setengah kekuatan pada frekuensi kurang dari sekitar800 Hz. Hal ini juga turun di bawah daya setengah dilebih besar dari sekitar 5 MHz frekuensi. adarentang frekuensi, dari 800 Hz sampai 5 MHzdi mana sinyal di atas separuh kekuasaan-nyatingkat. Kisaran ini didefinisikan sebagai bandwidthpenguat. Dalam hal ini, bandwidth adalahsedikit di bawah 5 MHz.Audio amplifier ICAudio amplifier yang banyak digunakan dalam audioperalatan seperti penerima radio murah,musik sistem, dan interkom. amplifieryang diproduksi sebagai sirkuit terpadu. merekadikemas sebagai 8-pin atau 14-pin perangkat padarata biaya £ 1. Penguat selesaikecuali untuk penambahan selusin atau lebih sedikit

eksternal komponen seperti resistor dankapasitor. Audio amplifier yang paling populeradalah LM380, LM386 dan TBA820. untuk datadan detail konstruksi, mengacu pada datalembaran atau katalog pemasok.

operasional amplfiersIni sirkuit terpadu, yang dikenal sebagai op ampuntuk jangka pendek, banyak digunakan untuk tujuan umumamplifikasi karena fitur khusus mereka:• resistansi input yang sangat tinggi. Mereka mengambil sangatsedikit arus dari perangkat yang memasokmereka dengan masukan.• resistansi output sangat rendah. Mereka mampumemasok arus keluaran yang besar tanpaserius penurunan tegangan output.• Sangat tinggi keuntungan.Seperti pembanding (hal. 122), mereka memiliki duamasukan, sebuah pembalik dan input non-inverting.Susunan pin mereka sedikit berbeda daribahwa dari pembanding:Mereka beroperasi pada power supply ganda, + V dan-V. Mereka tidak perlu koneksi ke V 0line. Namun, banyak op amp dapat beroperasi padacatu daya tunggal, dalam hal ini, 4 pin pergi ke0 V baris.Output dari sebuah op amp perubahan terhadap+ V baris ketika tegangan pada input (+) adalah

lebih besar dari pada (-) input. Ini adalahampli sama seperti untuk pembanding, tetapi op tidakperlu resistor pull-up pada output. itukeluaran ayunan terhadap V-line ketikategangan pada input (+) lebih kecil dari (-)masukan. Ini adalah satu lagi perbedaan daripembanding.Op amp komparatorKarena kesamaan mereka, op amp bisadigunakan sebagai pembanding. Rangkaian (halaman sebelah) adalahsama, kecuali untuk sambungan listrik dankurangnya pull-up resistor.

Output dari rangkaian ini perubahan ke arahsuplai positif karena suhu jatuh:Ini mengayunkan ke arah pasokan negatif sebagaisuhu naik. Suhu yang tepat padamana perubahan keluaran diatur dengan menyesuaikanVR1.Output dari sebuah op amp tidak mungkin berayun semuacara untuk tegangan suplai. Pada 741, untukMisalnya, pada pasokan ± 15 V, output bisaayunan hanya untuk ± 13 V. Dalam jenis lain mungkinayunan dekat.inverting amplifierSebuah penguat pembalik ini dimaksudkan untuk memperkuatsinyal tanpa output berayun terlalu jauh dalamarah baik. Koneksi seperti ini:Meningkatkan arus keluaranOutput dari op amp khas memiliki resistensi

dari 75 . Ini berarti bahwa ada Ωadalah setaradari resistensi 75 antara penguatΩsirkuit dan terminal output. Jika bebanmenggambar arus 1 mA, misalnya,drop tegangan pada resistansi ini dari 0,001 × 75= 75 mV. Output dari op amp adalah 75 mVkurang dari yang seharusnya.Jika op amp adalah untuk memberikan lebih dari sekitar10 mA, outputnya harus ditingkatkan dengan menggunakantransistor (BJT atau FET), seperti pada sirkuitberlawanan.Perhatikan bahwa dalam diagram ini (dan dalam beberapa hal lain)amplifier yang digambar dengan nya (-) di atas (+)simbol. Ini untuk mempermudah tata letakmenggambar. Selalu memeriksa terminalyang.

sinyal diumpankan kembali ke input pembalik. ituEfek dari umpan balik negatif adalah untuk mengurangigain tegangan ke:GV = -R2/R1Tanda negatif menunjukkan bahwa amplifiermembalikkan sinyal input serta memperkuat itu.Dalam diagram, keuntungan adalah:GV = -330 000/1000 = -330Jika input adalah +17 mV, misalnya, outputadalah -0,017 × 330 = -5,61 V. Ini adalah asumsi bahwategangan dari power supply akan membiarkankeluaran ayunan sejauh itu. Sebuah ± 6 pasokan V terlalu

kecil untuk memungkinkan ini. Penguat membutuhkan setidaknya± 8 V untuk memperkuat tegangan sebesar 17 mV.R3 resistor yang ada untuk mengkompensasitegangan turun di R1 dan R2. Ini memiliki nilaisama dengan R1 dan R2 secara paralel. Di sini, R2 sehinggajauh lebih besar dari R1 bahwa terdekat E24resistor 1 k , sama dengan R1. Ωuntuk lebih rendahpresisi, R3 dapat dihilangkan dan - input ()terhubung langsung ke saluran V 0.

Meningkatkan arus keluaranOutput dari op amp khas memiliki resistensidari 75 . Ini berarti bahwa ada Ωadalah setaradari resistensi 75 antara penguatΩsirkuit dan terminal output. Jika bebanmenggambar arus 1 mA, misalnya,drop tegangan pada resistansi ini dari 0,001 × 75= 75 mV. Output dari op amp adalah 75 mVkurang dari yang seharusnya.Jika op amp adalah untuk memberikan lebih dari sekitar10 mA, outputnya harus ditingkatkan dengan menggunakantransistor (BJT atau FET), seperti pada sirkuitberlawanan.

Beban adalah 8 loudspeaker. ΩSebuah BC639transistor telah digunakan, sehingga untuk dapatmembawa sampai 1 A.Jika perlu, sebuah BJT daya yang lebih tinggi dapatdigunakan. Untuk beban yang memerlukan lebih dari 1 A,

output dari op amp diumpankan ke sepasang Darlington(P.121) dengan transistor daya sebagai yang keduatransistor, atau ke Darlington kekuasaan.Tunggal pasokan operasiSebuah op amp dioperasikan pada catu daya tunggal denganmenggunakan pembagi potensial untuk memasokreferensi baris. Hal ini biasanya 0 V line, tetapidi sini garis adalah sebesar 3 V.Output dari rangkaian ini adalah normal pada 3 Vdan ayunan kedua sisi ini. Tidak dapat berayunsepenuhnya ke 0 V atau 6 V.The LM358 op amp khusus ditujukan untukoperasi catu daya tunggal, dan akan berjalan di 3 V (atau± 1,5 V). Ia menerima input yang dekat dengan0 V rel dan outputnya akan berayun ke initingkat juga. Ini memiliki input BJT seperti 741, tetapiresistansi input yang lebih tinggi. The LM358 membutuhkanenergi lebih sedikit untuk mengoperasikannya dari 741. ItuLM358 memiliki dua amplifier independen dalamsama paket, yang berarti memperkuat bahwasirkuit mengambil ruang dewan kurang. Inifitur membuatnya ideal untuk baterai bertenagaportabel peralatan.KebisinganKebisingan adalah sinyal yang tidak diinginkan yang telah menjadiditambahkan ke sinyal yang sedang diproses.Kebisingan berasal dari berbagai sumber, baik dari

dalam rangkaian atau dari luar. Kebisingan adalahdihasilkan dalam beberapa jenis komponen,termasuk resistor dan transistor. Hal inidihasilkan di sirkuit seperti amplifier yangmengandung transistor. Secara umum, jumlahkebisingan yang dihasilkan berkaitan dengan ukuranarus yang melewati komponen ini.Salah satu cara untuk menghindari kebisingan adalah:Jaga arus sekecil mungkin.Transistor dan op amp dapat dirancang sehinggauntuk menghasilkan lebih sedikit noise. Ada tiga contohtransistor kebisingan yang rendah dalam lembar datahal. 100. Jadi aturan lain untuk mengurangi kebisingan adalah:Gunakan versi low-noise transistor dan opamp.Kebisingan yang berasal dari luar sirkuittermasuk lonjakan tegangan pada daya listrikmemasok. Sebuah kulkas yang terus-menerusberalih motornya dan mematikan menghasilkan pakupada pasokan listrik yang mempengaruhi listrik bertenagasirkuit di rumah yang sama. Duri-duri bisa lewatmelalui transformator dan ke lowvoltagememasok. Untuk menghindari ini:Tempatkan tersedak dalam rangkaian catu daya.Jenis sirkuit berguna untuk batterypoweredperangkat. Yang ini berjalan pada 6 V.

Namun, tidak semua op amp akan berjalan pada sepertitegangan rendah. Kami telah menggunakan TL071C, yangberjalan pada pasokan V ganda ± 2, atau pada 4 tunggal Vmemasok. TL071C ini memiliki input FET, yangberarti bahwa ia memerlukan banyak masukan kurang lancardari 741, yang memiliki masukan BJT.Hal lain tentang TL071C adalah bahwa itu adalahlow-noise amplifier.

Output dari rangkaian ini adalah normal pada 3 Vdan ayunan kedua sisi ini. Tidak dapat berayunsepenuhnya ke 0 V atau 6 V.The LM358 op amp khusus ditujukan untukoperasi catu daya tunggal, dan akan berjalan di 3 V (atau± 1,5 V). Ia menerima input yang dekat dengan0 V rel dan outputnya akan berayun ke initingkat juga. Ini memiliki input BJT seperti 741, tetapiresistansi input yang lebih tinggi. The LM358 membutuhkanenergi lebih sedikit untuk mengoperasikannya dari 741. ituLM358 memiliki dua amplifier independen dalamsama paket, yang berarti memperkuat bahwasirkuit mengambil ruang dewan kurang. inifitur membuatnya ideal untuk baterai bertenagaportabel peralatan.kebisinganKebisingan adalah sinyal yang tidak diinginkan yang telah menjadiditambahkan ke sinyal yang sedang diproses.

Kebisingan berasal dari berbagai sumber, baik daridalam rangkaian atau dari luar. kebisingan adalahdihasilkan dalam beberapa jenis komponen,termasuk resistor dan transistor. hal inidihasilkan di sirkuit seperti amplifier yangmengandung transistor. Secara umum, jumlahkebisingan yang dihasilkan berkaitan dengan ukuranarus yang melewati komponen ini.Salah satu cara untuk menghindari kebisingan adalah:Jaga arus sekecil mungkin.Transistor dan op amp dapat dirancang sehinggauntuk menghasilkan lebih sedikit noise. Ada tiga contohtransistor kebisingan yang rendah dalam lembar datahal. 100. Jadi aturan lain untuk mengurangi kebisingan adalah:Gunakan versi low-noise transistor dan opamp.Kebisingan yang berasal dari luar sirkuittermasuk lonjakan tegangan pada daya listrikmemasok. Sebuah kulkas yang terus-menerusberalih motornya dan mematikan menghasilkan pakupada pasokan listrik yang mempengaruhi listrik bertenagasirkuit di rumah yang sama. Duri-duri bisa lewatmelalui transformator dan ke lowvoltagememasok. Untuk menghindari ini:Tempatkan tersedak dalam rangkaian catu daya.

Hal serupa dapat terjadi dalam sirkuit

mana, misalnya, relay terus menjadidinyalakan dan dimatikan. Chokes dapat membantu. laintekniknya adalah:Gunakan kapasitor decoupling untuk pasokanbaris.

Paku dan pulsa dari bagian bising dari sebuah sirkuitmelewati sepanjang jalur pasokan tetapi diserapoleh kapasitor. Hal ini sangat penting dalamsirkuit logika yang besar.Interferensi elektromagnetik (EMI) disebabkanoleh medan magnet dari peralatan listrikdan peralatan. Pembuat peralatandiwajibkan oleh hukum untuk menjaga EMI ke ketatbatas.EMI dikurangi dengan skrining logam,terhubung ke tanah atau 0 V baris.Ini adalah alasan untuk pentanahan aluminiumkasus mikrofon (hal. 115). Pentinguntuk kabel sinyal yang akan disaring. biasanyaskrining terdiri dari sarung tenun fleksibelkabel tembaga yang mengelilingi kawat melakukanatau kawat. Salah satu ujung skrining terhubungke tanah atau 0 V baris.

Ini kabel komputer 8-core terlindung olehkawat dikepang selubung, dengan lapisan luar dariisolasi plastik.

Output dari penguat non-invertingnaik dan turun sebagai input naik dan turun.

Rangkaian untuk penguat non-invertingdidasarkan pada op amp ditampilkan di bawah.R1 sama R2 dan R3 secara paralel. tegangangain dari penguat ini adalah:Misalnya, dengan nilai-nilai dalamdiagram:GV = 110/10 = 11Pada amplifier ini, arus arus masukanmelalui R1 ke input (+). Di sana, di741, itu memenuhi sebuah resistansi masukan dari 2 MQ.Dengan resistensi input tinggi, opamp menarik sangat sedikit saat ini darisumber sirkuit. Resistansi input dari opamp dengan input FET bahkan lebih tinggi, danmereka menarik hampir tidak ada arus.

Jika keuntungan daripenguat terlalu tinggi,tegangan outputtidak dapat berayun jauhcukup. kemudiangelombang menjaditerpotong. Sebuah dipotongsinyal audio memilikiterdistorsi suara.

Sebuah op amp dapat digunakan untuk mencampur dua atau lebihsinyal. Ini adalah variasi pada pembalikpenguat. Keuntungan dari setiap sinyal adalah:GV = -R/RinputDimana Rinput adalah resistor masukan untuksinyal. Output adalah jumlah daridiperkuat sinyal.Jika semua resistor adalah sama, keuntungan untuk setiap-1. Sinyal hanya terbalik dan

dicampur. Jika R1, R2 dan R3 adalah tidak sama, yangsinyal dicampur dalam proporsi yang berbeda. sebuahmixer audio memiliki resistor variabel untuk R1, R2dan R3, sehingga volume tiap channeldapat disesuaikan. Sebuah resistor variabel untuk Rmemungkinkan amplitudo dari sinyal campuran untukditingkatkan atau diturunkan.

Penguat BJT bawah ini dimaksudkan untukmemperkuat sinyal dari sumber sepertimikrofon atau sensor fotodioda.Fitur-fiturnya adalah:• Resistor R1 dan R2 adalah teganganpembagi. Mereka bias basis Q1 hanyalebih dari 0,7 V, sehingga BJT hanya diaktifkantetapi tidak jenuh.• Mungkin perlu untuk mengubah R1 atau R2sedikit tergantung pada keuntungan dari Q1.• Dengan resistor biasing seperti yang ditunjukkan danmendapatkan dari 400 untuk Q1, arus melalui R3adalah sekitar 1 mA. Ini adalah arus yang kecil untukmeminimalkan kebisingan.• Sebuah arus 1 mA melalui R3 menyebabkanjatuh tegangan sebesar 3 V. Hal ini menempatkan teganganpada kolektor sekitar setengah jalan antara0 V dan pasokan positif. Hal ini memungkinkantegangan kolektor untuk mengayunkan bebas atas ataubawah.

• C1 adalah kopel kapasitor yang melewatisinyal dari mikrofon ke dasarQ1. Nilainya dipilih sehingga akanlulus semua frekuensi dalam rentang audio yang(30 Hz sampai 20 kHz).• C2 merupakan kapasitor kopling yangmelewati sinyal diperkuat pada kolektorke tahap penguatan lebih lanjut.• Arus dasar yang bervariasi menghasilkanlebih besar dan bervariasi arus kolektor. inimenghasilkan tegangan yang bervariasi di seluruh R3.Tegangan kolektor adalah diperkuat danterbalik sinyal. Keuntungan dari amplifier iniadalah sekitar -100.Lebih lanjut tentang ini dan amplifier di halaman sebelah

Pertanyaan pada sistem, sensordan interfacing1 Gambarkan diagram sistem dari sebuah elektroniksistem yang mungkin Anda temukan di kantor.Mengidentifikasi tiga tahap utama dari sistem.2 Jelaskan sebuah strain gauge, cara kerjanya, dansatu aplikasi di mana strain gauge adalahdigunakan.3 Jelaskan bagaimana Anda akan mendapatkan diperkuatsinyal dari jenis bernama mikrofon.4 Apa adalah perangkat efek Hall? menggambarkanaplikasi di mana perangkat efek Hall adalahdigunakan. Gambarlah sebuah diagram sistem untuk menjelaskan bagaimana

digunakan dalam aplikasi ini.5 Jelaskan sensor kelembaban sederhana dan bagaimanamenggunakannya untuk beralih relay.6 Mengapa posisi sensor penting dalammesin industri?7 Jelaskan sensor posisi tiga yang digunakan dalamaplikasi industri.8 Apa yang dimaksud dengan pasangan Darlington? Bagaimana itubekerja? Jika tegangan keuntungan dari transistoradalah 120 dan 220, apa keuntungan dari pasangan?9 Jelaskan tindakan pemicu Schmitt?Gambarlah sebuah diagram untuk menunjukkan bagaimana ia digunakan.Pertanyaan pada amplifier1 Yang dimaksud dengan bandwidth dari sebuahpenguat?2 Buatlah daftar fitur utama dari sebuah op amp danmenjelaskan mengapa mereka penting.3 Menggambar rangkaian komparator op ampsirkuit. Bagaimana Anda menggunakan op amp sebagaipembanding untuk memproses sinyal darithermistor sensor?4 Jelaskan bagaimana output dari sebuah op amppembanding berbeda dari biasaIC komparator (seperti 311).6 Tampilkan bagaimana mengoperasikan sebuah op amp pada satumemasok.7 Gambarlah diagram rangkaian dari sebuah op amppenguat pembalik. Bagaimana kita menghitung nyagain tegangan? Berikan contoh.

8 Apakah kebisingan? Apa penyebabnya? bagaimana mungkinkebisingan dihindari?Pertanyaan lagi pada akhir Topik 34.

34 WaktuRangkaian bahwa kita telah melihat sebelumnya diTopik semuanya dioperasikan langsung. Setidaknya, iniadalah bagaimana tampaknya kita. Mereka mengambil beberapananodetik untuk merespon tetapi, pada dasarnya, perubahaninput segera menghasilkan perubahanoutput. Dalam Topik ini kami memperkenalkan terlihatperiode waktu ke dalam operasi sirkuit.menundaPengisian kapasitor membutuhkan waktu (hal. 51). ituwaktu yang dibutuhkan untuk mengisi kapasitor memperkenalkanmenunda ke dalam operasi rangkaian. ituurutan adalah:• Discharge kapasitor sepenuhnya.• Biarkan aliran arus ke kapasitor melaluiresistor.• Tunggu sampai tegangan kapasitormencapai tingkat yang ditetapkan.• Penundaan ini waktu yang dibutuhkan untuk mengisi kemengatur tingkat.Masalahnya adalah untuk memonitor tegangan dikapasitor. Kita perlu melakukan ini tanpamenggambar currrent dari kapasitor. itusolusinya adalah dengan menggunakan sebuah op amp yang memiliki highresistanceinput.

Dalam sirkuit di atas, arus mengalir melalui R1dan biaya C1. Kami tekan SW1 untuk melepaskan C1pada awal keterlambatan.R2 dan R3 bentuk pembagi tegangan. tegangandi (-) masukan dari IC1 adalah 4,8 V.

Ketika S1 ditekan secara singkat, teganganC1 dan pada input (+) menjadi nol. IC1 adalahbertindak sebagai pembanding (hal. 125). Sebagai beban C1,tegangan pada (+) naik. Pada awalnya, kurang daritegangan pada (-) input, sehingga output dari IC1yang mendekati 0 V. indikator tidak menyala.Ketika tegangan pada (+) mencapai 4,8 V danatas, lebih besar dari tegangan pada (-). ituoutput dari IC1 ayunan sampai hampir 6 V. LEDmenyala. Waktu yang diambil untuk pengisian C1 dari 0 Vmenjadi 4,8 V adalah sekitar 75 s. Ketika S1 adalahditekan, LED padam dan ada penundaandari 75 sebelum datang lagi.Sirkuit ini bekerja karena IC1 memiliki:• resistensi Tinggi masukan. Dibutuhkan sangat sedikitarus dari C1.• resistensi rendah output. Hal ini dapat menyediakanbanyak saat ini untuk menyalakan LED.Ketika sebuah perangkat yang digunakan dengan cara ini, kitamengatakan bahwa itu adalah penyangga antara kapasitorbagian dari rangkaian dan bagian LED dari

sirkuit.

Pulse GeneratorDaripada berpikir dari sirkuit sebelumnya sebagaimenunda, kita dapat menganggapnya sebagai generator pulsa. itumenghasilkan pulsa rendah selama 75 s, yang matiLED untuk periode waktu.Berikut ini adalah sirkuit untuk generator pulsa (atau delay)yang didasarkan pada dua BJTs.Diagram menunjukkan output yang mungkin untuk sebuahLED yang menunjukkan status sirkuit.Sirkuit yang terdiri dari dua switch transistor.Output dari setiap switch adalah masukan untuklainnya. Diagram sistem menunjukkan bahwasambungan dari Q2 ke Q1 adalah langsung (melaluiR3), tetapi koneksi dari Q1 ke Q2 melewatimelalui tahap penundaan. Tahap delaydisediakan oleh C1 dan R2 - contoh lain daripengisian kapasitor melalui resistor.Rangkaian ini dipicu oleh sebentar menghubungkaninput memicu ke 0 V. Memicu sirkuitmematikan Q2. Hal ini menempatkan LED di (ingat,switch transistor adalah switch pembalik).

Tanpa penundaan, Q1 Q2 akan berubah lagisegera. Anda tidak akan melihat bahkan kilatancahaya dari LED. Dengan unit penundaanini, ada penundaan beberapa detik saat

C1 biaya melalui R2. Q2 dihidupkan ketikaC1 telah dibebankan pada tingkat yang tepat.Sirkuit ini stabil ketika Q1 adalah off dan Q2 adalahpada. Masih tanpa batas di negara itu.Hal ini tidak stabil dalammembalikkan keadaan, dengan Q1 padadan Q2 off. setelahmenunda, itu akan kembali kenegara lainnya. Sirkuit A yangstabil dalam satu dari duanegara disebutmonostable. adabeberapa jenismonostable. mereka adalahdigunakan untuk menghasilkan satupulsa bila dipicu.

Memicu monostableMonostable dipicu oleh sebentar membawadasar Q2 ke 0 V untuk mematikannya. daripadamelakukan ini dengan tangan kita dapat menggunakan sensor. Berikut ini adalahsalah satu cara interfacing monostable keLDR.Antarmuka adalah saklar transistor yang mengambil nyamasukan dari R6/R7 pembagi tegangan. itusaklar berubah pada saat bayangan jatuh di R7.Hal ini menyebabkan penurunan tegangan pada kolektorQ3. Ini akan dilewatkan melintasi kapasitor koplingC2 ke dasar Q2 di sirkuit monostable.Kita tidak perlu dioda D1 saat menggunakanantarmuka.

Ini adalah contoh yang baik menggunakan kapasitor untukpasangan dua sirkuit bersama-sama. Biasanya,kolektor Q3 dan satu sisi dari kapasitor adalahpada 6 V. Biasanya, dasar Q2 adalah di 0,7 V.kapasitor memiliki beda tegangan sebesar 5,3 Vantara dua piring. Ketika bayangan jatuh padaR7 tegangan pada kolektor turun tiba-tibake nol, penurunan dari 6 V. Tegangan di sisi lainsepiring C2 jatuh dengan jumlah yang sama, dari 0,7 Vuntuk -5,3 V, mempertahankan untuk sementara 5,3 Vperbedaan di C3. Jatuhnya tegangan padadasar Q2 ternyata it off, memicumonostable tindakan. Diagram sistem adalah:

Para IC pewaktu 555IC ini dapat digunakan sebagai dasarmonostable sirkuit. Keuntungan dari 555adalah:• Lebih presisi dalam panjang denyut nadi.• Pulse panjang tidak terpengaruh oleh variasitegangan suplai.• Sebuah panjang pulsa lama (sampai 1 jam) adalahdidapat.• Hanya komponen tambahan sedikit yangdibutuhkan.• Output saat ini hingga 200 mA, yang merupakancukup untuk menyalakan lampu atau listrik relay.Sebuah versi rendah daya dari 555 dikenal sebagai

7555. Hal ini dapat menghasilkan pulsa lebih lama lagi,dengan output mA saat ini hingga 100.Di bawah ini adalah rangkaian monostable standar untukdengan 7555.

The 555 beroperasi pada pasokan sebesar 4,5 V sampai 16 V.mengharuskan kapasitor C1 dihubungkan antarapin 5 dan 0 V baris. Kapasitor ini tidakdiperlukan dengan 7555.Panjang pulsa tergantung pada waktunyaresistor R dan kapasitor waktu C.panjang, t, pulsa adalah:t = 1.1RCt dalam detik, R adalah dalam ohm dan C dalam farad.Dengan nilai-nilai dalam diagram, pulsa berlangsungselama 10 detik.Input memicu pada pin 2 biasanya diadakan ditegangan positif pasokan. Dalam diagram kitamenunjukkan R1 pull-up resistor yang melakukan hal ini. ituTimer dipicu oleh pulsa rendah singkat. Di sini kitamemiliki push-tombol yang, ketika ditekan secara singkat,menghubungkan input memicu ke garis V 0. ituinput dapat dipicu dengan cara lain olehinterfacing berbagai sensor untuk timer.Output (pin 3) biasanya pada 0 V. Ini meningkatlangsung dengan tegangan suplai saat timerdi dipicu. Jatuh langsung ke 0 V pada akhirnyadari denyut nadi.

Pin 4 adalah pin reset. Seringkali ini adalah permanenditransfer ke jalur suplai positif, seperti dalamdiagram berlawanan. Jika pin ini secara singkatterhubung ke 0 V saat timer sedang menghasilkanpulsa, output dari timer sekaligus pergi ke0 V.

astabil sirkuitJenis sirkuit ini seperti yang monostablememicu dirinya untuk mulai lagi pada akhir pulsa.Hasilnya adalah sebuah rangkaian yang tidak stabil dalam setiapnegara. Ini berjalan terus menerus, menghasilkan pulsatanpa batas. Hal ini astabil.Contoh yang jelas ini adalah sirkuit di bawah ini.Ini mirip dengan monostable BJT (hal. 133)tetapi dengan sirkuit tunda untuk setiap transistorberalih.

Diagram sistem astabil adalah:

Ini adalah sistem tanpa tahap input khusus.Para astabil berjalan selama daya yangdiaktifkan. Namun, saklar daya (tidakditunjukkan pada gambar) dapat dianggap sebagaimasukan. Masukan lain yang mungkin adalah sebuah saklar yangmenutup untuk menghubungkan basis Q2 ke garis V 0.Ini berlaku dari Q2 dan mencegah astabil dariberjalan. Ini berjalan kembali segera setelah saklardibuka.

The 555 astabilThe 555 atau 7555 IC pewaktu dapat digunakan untuk membangunrangkaian astabil:

Dalam astabil, C kapasitor waktu dibebankanoleh arus yang mengalir dari catu positifmelalui waktu resistor RA dan RB. sementarahal ini terjadi, output pada pin 3 adalah sama dengantegangan suplai. Waktu yang dibutuhkan untuk C untukbiaya tergantung pada nilai-nilai RA, RB dan C.Segera setelah kapasitor dibebankan, adalahsegera dibuang melalui BPR dan pin 7.Sementara hal ini terjadi, output pada pin 3 adalahpada 0 V. Waktu yang dibutuhkan tergantung pada nilai-nilaiBPR dan C, namun tidak pada RA.Salah satu ujung C terhubung ke input memicu(pin 2, lihat hal 134.). Seperti pembuangan C penuh, yangjatuh tegangan pada pin 2 IC memicu untuk memulaipengisian C lagi. Dengan nilai-nilai yang disajikan dalamdiagram, IC membutuhkan waktu sekitar 10 detik untuk menjalankan melaluimuatan lengkap / siklus debit.Waktu, t, untuk satu siklus lengkap:

t A = B + ×Waktu, t1, yang output adalah tinggi adalah:t1 = 0,69 (RA + RB) CWaktu, t2, yang output rendah adalah:t2 = 0.69RBC

Jelas dari persamaan yang t1 lebih besardari t2. Kita bisa membuat mereka hampir sama denganmembuat RA kecil dibandingkan dengan BPR. Jika kita harusmemiliki periode yang persis sama, atau jika t1 haruslebih kecil dari t2, kita menggunakan sirkuit dengan dioda, sebagaiPerpanjangan di Kotak 49.Untuk beban yang lebih berat, output dari 555 atau 7555,baik dalam modus monostable atau astabil, bisadigunakan untuk menggerakkan saklar transistor. Rangkaian inisebagai yang sama digunakan untuk meningkatkan output dariop amp (hal. 126-7).

35 LogikaSirkuit logika biner digunakan untuk pengolahaninformasi. Dengan 'biner', kita berarti bahwainformasi hanya memiliki dua keadaan yang mungkin. untukcontoh, sebuah saklar terbuka atau ditutup. hal ini dapattidak menjadi setengah terbuka atau setengah tertutup.Ada dua switch pada rangkaian di bawah ini.Ada satu lampu. Sirkuit ini memiliki dua binerinput dan satu output biner.

Ada empat kemungkinan cara di mana duaswitch dapat mengatur:1 A dan B terbuka terbuka: lampu off.2 Sebuah tertutup tetapi terbuka B: lampu off.3 A B terbuka tapi tertutup: lampu off.4 A DAN B tertutup ditutup: lampu ON.

Hanya ada satu cara untuk menyalakan lampu - menutupA DAN B.Sirkuit yang melakukan operasi logis,DAN operasi. Sirkuit yang bekerja hanya untukmenutup switch. Meninggalkan A dan B telah terbukatidak ada hasil yang berbeda. Perhatikan sifat binerinput. Switch terbuka atau tertutup.Perhatikan sifat biner output. lampuaktif atau nonaktif.

Sirkuit ini dapat memiliki aplikasi praktis. ituswitch bisa microswitches yang mendeteksiposisi dua grid keamanan pada bor listrik.Switch dekat ketika grid terkunci dalamposisi. Lampu akan menyala ketika kedua grid(A DAN B) berada dalam posisi. Ini sinyal 'OK untukbor 'kepada operator.Tindakan sirkuit dapat diringkas jikakita mewakili negara biner input danoutput dengan '0 'dan '1'. Untuk switch, 0 ='Beralih terbuka' dan 1 = 'saklar ditutup. untuklampu, 'lampu off' = 0 dan 1 'lampu pada' =.Sekarang kita dapat menetapkan empat negara bagianswitch di tabel kebenaran:

Tabel ini menunjukkan lampu pada hanya jika ADAN B ditutup.Logika tidak terbatas pada dua input. mungkin adamenjadi nomor apapun. Sebagai contoh, mungkin adaempat switch secara seri. Lampu lampu hanya jika

A DAN B DAN C DAN D semuanya ditutup.Contoh lain dari logika beralih adalahdigambarkan berlawanan. Dengan menghubungkanswitch secara paralel kita memperoleh logika OR. itulampu lampu ketika salah satu atau lebih dariswitch ditutup.Sistem seperti ini memberikan kontrol atasperangkat dari salah satu dari sejumlah stasiun. Sebuahcontoh domestik lampu di lantai atas sebuahmendarat. Ini dikendalikan dari switch diatas dan bawah tangga.

Contoh lain adalah sistem alarm kebakaran dialarm yang diaktifkan dengan menutup setiapsalah satu dari sejumlah switch yang terletak di berbagaibagian dari sebuah bangunan.Ada banyak contoh ketika beberapa tombolkabel bersama-sama dapat melakukan logika, seperti dalamContoh-contoh tadi. Dalam beberapa sistem yang kita gunakanrelay bukan biasa dioperasikan dengan tanganswitch, tetapi prinsipnya adalah sama.Namun, ada batas untuk apa yang dapat dilakukandengan saklar mekanik. Contoh berikutnyamenunjukkan bagaimana kita menggunakan logika sirkuit elektronik untuktujuan yang sama.Logika elektronik lebih cepat dan lebih murah daripada

mekanik switching, dan kita dapat membangunkompleks logika fungsi dalam ruang yang sangat kecil.

elektronik logikaLogika sirkuit elektronik bekerja dengan dua tingkattegangan:• Rendah: 0 V atau mendekati 0 V.• Tinggi: Tegangan suplai positif, ataudekat dengan itu. Pada beberapa jenis rangkaian logika,'Tinggi' selalu 5 V. Dalam orang lain, mungkinmemiliki nilai-nilai lain.Biasanya tingkat tegangan rendah sesuai denganlogis '0 'dan tingkat tinggi untuk logika '1'.Untuk melihat bagaimana sirkuit logika beroperasi, kami akanmempertimbangkan contoh praktis dari logissistem. Ini adalah bagian dari sistem keamanan yangmengontrol lampu sorot di taman rumah.Penyusup terdeteksi ketika mereka melanggar balokcahaya infra merah yang diarahkan padafotodioda. Lampu sorot ini harus diaktifkanketika balok rusak. Namun, tidak adagunanya menyalakan lampu sorot selamasiang hari, sehingga ada LDR diatur untuk mengatakan apakahmasih siang atau malam.Diagram di bawah ini menunjukkan sistem duasensor dan pengolahan output mereka dengandua sirkuit antarmuka. Ini adalah Schmittmemicu dan saklar transistor. diagram

menunjukkan tingkat logika yang sesuai denganyang kondisi pada input.

Sinyal logika dari antarmuka keduanya pergi ketahap selanjutnya sama. Ini adalah sirkuit logika yangmelakukan operasi DAN. Ia bekerjasesuai dengan tabel kebenaran pada hal. 142. Ia menerimadua input, A dan B, dan menghasilkan satuoutput, Z. Menurut tabel,lampu sorot dinyalakan hanya jikamalam DAN penyusup terdeteksi.gerbang logikaMembangun sirkuit logika sederhana. Semua logikagerbang dan sirkuit logika yang lebih rumityang mungkin Anda butuhkan tersedia sebagai terintegrasisirkuit. Ada dua yang umum digunakan'Keluarga' logika IC:• TTL, yang merupakan kependekan dari transistor-transistorlogika. Ini berjalan pada 5 V, sehingga membutuhkandiatur power supply. TTL jenis nomorsemuanya dimulai dengan '74 'jadi ini adalah kadang-kadangdikenal sebagai seri 74XX. Ada berbagaijenis TTL, dimana Low PowerJenis Schottky hampir menggantikanasli 74XX seri. 74LSXX IC perlu waktu kurangkekuasaan daripada jenis 74XX.• CMOS, yang merupakan kependekan komplementerMOS. Ini memiliki nomor tipe mulaike atas dari 4000, sehingga kadang-kadangdikenal sebagai seri '4000 '. Ada jugaSeri '4500 '. Anggota dari seri kedua berjalan pada

setiap tegangan antara 3 V dan 15 V.CMOS lebih lambat dari TTL tetapi membutuhkan lebih sedikitsaat ini. Ini memiliki keuntungan tambahan bahwatidak memerlukan catu daya diatur.Banyak dari seri 74XX juga tersedia sebagaiCMOS IC. Nomor tipe mereka mulai 74HC.Mereka beroperasi pada 2 V sampai 6 V, membutuhkan lebih sedikit saat inidari TTL dan lebih cepat daripada CMOS.Logic ICKedua TTL dan CMOS dikemas sebagai doublein-garis IC (lihat kanan atas). Mereka biasanya memiliki 14atau 16 pin, tapi kadang-kadang lebih. Ada empatDAN gerbang ke 7408,, 74LS08 dan IC 4081.Empat gerbang berbagi kekuasaan pin pasokan.Perhatikan bahwa koneksi ke gerbang yangberbeda dalam dua jenis IC.

boolean notasiPada halaman sebelumnya kita telah mewakili logisoperator dengan menuliskan nama secara penuh. untukMisalnya, aksi dari dua masukan gerbang ANDtertulis:Z = A DAN BDalam persamaan ini, A dan B adalah nilai-nilai daridua input. Mereka mungkin 'rendah ('0') atau 'tinggi'('1 '). Z adalah nilai output, yang mungkinjuga menjadi 'low'or' tinggi ', tergantung pada entripada tabel kebenaran.

Persamaan juga dapat ditulis menggunakan 'dot'(.) Untuk 'DAN'. Persamaan ini ditulis:Z = A.B

Operasi OR diwakili oleh 'ditambah'simbol. Dengan demikian, aksi dari masukan tiga ATAUgerbang adalah:Z = A + B + COperasi TIDAK atau Balikkan ditunjukkan denganmenempatkan sebuah bar atau garis lebih variabel. Jadiaksi dari gerbang NOT tertulis:Z = Agerbang ORIni melakukan operasi logis umum. dikata-kata, output dari gerbang OR adalah tinggi (1) jikasalah satu ATAU lebih dari input tinggi.Di sebelah kanan adalahsimbol untuk input 2-Gerbang OR. setiap lebih besarjumlah input adalahmungkin.Persamaan Boolean yang mewakili tindakandari gerbang ini adalah:Z = A + BIngatlah bahwa ini adalah sebuah persamaan Boolean, sehinggadibaca sebagai 'Z sama A OR B', bukan sebagai 'Z sama dengan Aditambah B '.Tabel kebenaran adalah:

Gerbang OR tersedia dalam 14-pin IC, dengansama pinouts sebagai berlawanan ditunjukkan untuk DANgerbang.gerbang NOTGerbang ini tidak biasa karena hanya memiliki satu

masukan. Outputnya adalah selalu kebalikan dariinput. Inilah mengapa disebut juga Balikkangerbang.

Berikut adalah simbolnya.Lingkaran kecilmenunjukkan bahwaoutput terbalik.Persamaan Boolean yang mewakili tindakandari gerbang ini adalah:Z = ATabel kebenaran adalah:

Sistem gerbangOutput dari gerbang dapat diumpankan ke masukan darisatu atau lebih gerbang. Dengan cara ini kita bisamembuat fungsi logika yang lebih kompleks. sebagaiMisalnya, mengambil sistem dari dua gerbang AND:Ada delapan kemungkinan kombinasi daritiga input. Tabel kebenaran mereka ditampilkanhalaman sebaliknya. Tahapan bekerja di luar mejaadalah:1 Buatlah sebuah meja kosong dengan daftar judulsistem input (C, B, A), menengahoutput (Z1) dan output sistem (Z2).2 Isi delapan kombinasi input.3 Berolahraga logika di pintu gerbang 1. Mencari hanya dimasukan A dan B, bekerja menurunkan Z1 kolom.Masukkan nilai A B DAN untuk setiapkombinasi input. Gunakan tabel kebenaran dihal. 142 untuk membantu dengan ini.

4 Sekarang kita bisa melanjutkan untuk bekerja di luar logika digerbang 2. Mencari hanya pada kolom C dan Z1,bekerja turun Z2 kolom. Masukkan nilai CDAN Z1 atau setiap kombinasi input ke gerbang2.5 Z2 adalah output dari sistem. Ini adalah '1 'hanyaketika ketiga input '1 '. Dengan kata lain,kedua gerbang adalah setara dengan masukan 3-Gerbang AND.Berikut ini adalah contoh lain:

Seperti sebelumnya, ada delapan mungkinkombinasi input (lihat tabel di ataskanan). Kali ini ada dua intermediateoutput (Z1, Z2).Tahapan bekerja keluar meja adalah:1 Buatlah sebuah meja kosong dengan judul diberikandi atas.2 Isi delapan kombinasi input.

3 Berolahraga logika di pintu gerbang 1. Mencari hanya dimasukan A dan B, bekerja menurunkan Z1 kolom.Masukkan nilai A B OR untuk setiap kombinasiinput.4 Dalam Z2 memasuki membalikkan nilai dalam Z1 (0selama 1, dan 1 untuk 0).5 Mencari hanya pada kolom C dan Z2, kerjaZ3 bawah kolom. Masukkan nilai C DAN Z2atau setiap kombinasi input ke gerbang 3.6 Z3 adalah output dari sistem. Ini adalah '1 'hanyabila A dan B adalah '0 'dan C adalah '1'. Tidak ada

gerbang tunggal setara dengan sistem ini.

gerbang NANDGerbang NAND atau TIDAK-gerbang AND adalah salah satuyang paling berguna untuk pengolahan gerbang logis(lihat hal 153.). Gerbang NAND adalah setaradari gerbang AND diikuti dengan TIDAK, seperti dalamdiagram (b) di atas.Simbol adalahGerbang AND denganlingkaran kecil di perusahaanoutput untuk menunjukkanbahwa output adalahterbalik.

Outputnya adalah '0 'hanya bila A DAN B adalah '1',seperti yang ditunjukkan pada tabel kebenaran:

Sebagai persamaan Boolean, aksi gerbang adalah:Z = A.B

Dua-input gerbang NAND yang tersedia sebagai IC,dengan empat gerbang dengan paket.

gerbang NORIni setara dengan sebuah gerbang OR diikutioleh sebuah gerbang NOT. Tabel kebenaran adalah:

Outputnya adalah '0 'bila A ATAU B adalah '1'.Simbol adalahGerbang OR denganlingkaran kecil di perusahaanoutput untuk menunjukkanbahwa output adalahterbalik.

Sebagai persamaan Boolean, aksi gerbang ini adalah:Z = A + BMantan gerbang ORSebuah Ex-OR, atau eksklusif-gerbang OR adalah relatifgerbang OR. Output dari sebuah gerbang OR adalah '1 'saat input A ATAU B ATAU KEDUA adalah '1 '. ituoutput dari sebuah gerbang Ex-OR adalah '1 'saat input AATAU B tetapi TIDAK KEDUA tinggi. Tabel kebenaranberbeda dari ATAU di baris terakhir:

Persamaan Boolean dari gerbang adalah:Z = A B⊕

Ex-gerbang OR kadang-kadang dikenal sebagai'Sama atau berbeda' gerbang. Output adalah '0 'jikainput adalah sama dan '1 'jika mereka berbeda.Mereka dapat berguna dalam sirkuit ketika kita inginmembandingkan dua kuantitas logis untuk melihat apakah merekasama atau tidak.Mantan gerbang OR hanya memiliki 2 input.Mantan gerbang NOR adalah mantan ATAU diikuti olehTIDAK. Outputnya adalah kebalikan dari mantan ATAU

1 Yang dimaksud dengan 'biner'? Berikan beberapacontoh untuk menggambarkan ide ini.2 Menjelaskan rangkaian logika beralih untuk mengontrolmotor listrik dari mesin pengeboran danmembuat mesin lebih aman untuk digunakan.

3 Tulis tabel kebenaran dari sirkuit logika:

logical sistemGerbang logika digambarkan dalam Topik 35 menghasilkantetap output untuk setiap kombinasi input.Gerbang masing-masing memiliki tabel kebenaran yang menggambarkan nyatindakan. Kita dapat menghubungkan beberapa gerbang bersama-samadalam rangkaian logis dan menulis tabel kebenaran yangmenggambarkan output untuk setiap kombinasiinput. Ini disebut logika kombinasional.Dalam Topik ini kita melihat bagaimana merancangkombinasional logika sirkuit dan lihat beberapaberguna contoh.

merancang sirkuitIkuti rencana ini:• Mengatur sebuah tabel kebenaran dengan baris untuk setiapkombinasi dari negara input. Dengan satu masukanada dua negara (0 dan 1). Dengan dua inputada empat kombinasi dari negara (00, 01, 10,dan 11). Dengan tiga input ada delapankombinasi (000-111).• Isi kolom untuk setiap output. Pada setiap barismasuk '0 'atau '1', menurut apa yang ingin Andaterjadi pada output bahwa untuk setiap kombinasiinput.• Mengambil setiap kolom keluaran pada gilirannya, scanturun dan mencari satu dari ini:

* Sebuah sama persis dengan salah satu masukankolom.* Sebuah kebalikan yang tepat dari salah satu masukankolom.* Satu set '0 'dan '1' s yang identikdengan output dari salah satu masukan duagerbang: AND, OR, NAND, NOR mantan ATAUatau mantan NOR.• Jika Anda menemukan salah satu di atas, menuliskanpersamaan logis. Jika sistem memiliki duamasukan dan Anda tidak menemukan salah satudi atas, Anda mungkin akan menemukan bahwapembalik salah satu masukan sebelum mengirimke gerbang akan menghasilkan hasil yang Andabutuhkan.

Gunakan persamaan logis untuk merancangsistem, menjaga jumlah gerbang yang digunakanuntuk minimum. Carilah hal logis yangmuncul pada beberapa persamaan. untukMisalnya, Anda mungkin menemukan bahwa A terjadi padadua atau lebih persamaan. Jika demikian, Andaperlu membalikkan A hanya sekali dan memberi makan kepadamasukan yang membutuhkannya.desain contohsetengah adderSebuah rangkaian adder setengah mengambil dua satu digit binerangka dan menambahkan mereka bersama-sama. adahanya dua angka biner yang berbeda satu digit -

'0 'Dan '1'. Ini yang akan ditambahkan dalam keempatkombinasi yang mungkin.Langkah pertama dalam merancang logika adalah untuk menetapkantabel kebenaran. Ini menggambarkan input danapa output kita mengharapkan mereka untuk menghasilkan. di siniadalah tabel untuk penambah setengah:

Ini adalah aritmatika biner biasa, dimana:0 + 0 = 00 + 1 = 11 + 0 = 11 + 1 = 0, membawa 1

Melihat ke bawah Carry (C) kolom, kita dapatmelihat bahwa C adalah '1 'hanya jika A dan B adalah '1'.Ini adalah contoh dari operasi DAN. sebagaipersamaan logika, kita menulis:C = A.BKolom untuk Sum (S) adalah dikenali sebagaioutput dari sebuah eksklusif-gerbang OR. ituPersamaan Boolean adalah:S = A B⊕Simbol artinya 'eksklusif-OR.⊕Rangkaian logika untuk kedua persamaan adalah:

sprinkler kontrolSebuah sistem dirancang untuk menghidupkan air tamansprinkler ketika tanah kering, tetapi tidak ketikamatahari bersinar. Sebuah sensor cahaya A memiliki output 0 =kusam, dan 1 = cerah. Sebuah sensor kelembaban tanah Bmemiliki output 0 = lembab, dan 1 = kering. untuk

sprinkler S, 0 = off, dan 1 = on. Tabel kebenaranuntuk sistem ini adalah:

Urutan '0 'dan '1' dalam outputkolom tidak sesuai dengan salah satu pola yang teraturmenyarankan sebaliknya.Baris ketiga turun sesuai dengan 'hari kusamdan kering tanah ', kondisi ideal untuk penyiraman.Untuk S = 1, kita melihat bahwa A = 0 dan B = 1. sebagaipersamaan logika, ini ditulis:S = A.BPersamaan menunjukkan bahwa kita memerlukan DANgerbang, dan bahwa input A harus terbalik.Ini adalah kasus satu pembalik dari input kestandar 2-input gerbang.

decoderAnda mungkin memperhatikan bahwa input ke2-input sistem dalam tabel kebenaran adalah binernomor 00, 01, 10, dan 11. ini adalahsetara dengan angka desimal 0, 1, 2, dan 3.Sistem ini menerjemahkanbilangan biner untuk menggerakkan7-segment display(hal. 182). Masing-masing darisegmen untuk g memilikioutput untuk mengendarainya.Tabel kebenaran adalah:

Scanning tabel satu baris pada satu waktu, kita memasukikeluaran 'on' (1) atau 'off' (0) untuk setiap segmen.

Persamaan logika adalah:a = d = A.B (NAND dari A dan B)b = 1 (on untuk setiap angka, terhubung ke + V)

c = A.B (NAND dari A dan B)e = Af = A + Bg = BDecoder sirkuit (sirkuit yang menghasilkanoutput sesuai dengan input yang diberikan)ditampilkan di bawah.

prioritas encoderSistem ini memiliki tiga input, bernomor 1, 2,dan 3, sesuai dengan prioritas mereka. Masukan 3 telahprioritas tertinggi dan masukan 1 yang terendah.Sistem ini memiliki dua output, Z0 dan Z1, yangsesuai dengan empat angka, biner 00 01,10 dan 11 (atau 0, 1, 2 dan 3 dalam desimal).Keluaran Z0 adalah digit paling signifikan, yangpaling kanan digit pasangan.

Biasanya semua input yang rendah dan output adalahnol (00). Bila satu atau lebih dari input adalahdibuat tinggi, output menunjukkan mana dariinput tinggi memiliki prioritas tertinggi.Misalnya, jika 1 dan 2 adalah tinggi, outputmenunjukkan '2 '(10 biner). Jika 3 dan 2 adalah tinggi,output menunjukkan '3 '(11 biner).data pemilihSistem ini memiliki dua terminal input data, Adan B. Hal ini bisa menerima sinyal digitaldari dua sumber (misalnya, dua digitalradio receiver). Sistem ini memiliki input ketiga

terminal bernama SELECT, yang diberi label 'S'dalam diagram.Ketika S rendah, data (urutan rendah danpulsa tinggi) yang tiba di A untuk dikirim melaluiData Z. keluaran tiba di B diabaikan.Bila S adalah tinggi, data yang tiba di B berjalan melaluisampai Z, namun data tiba di A diabaikan.Dengan membuat S rendah atau tinggi kita dapat memilihset data dikirim ke tahap berikutnya.Sebuah data pemilih sistem sering disebutmultiplekser.

NAND logikaSatu atau lebih gerbang NAND dapat kabel bersama sehingga mereka setara dengan jenis laingerbang:

Diagram di atas menunjukkan bagaimana menghubungkanGerbang NAND untuk menghasilkan modul yang memilikisama tindakan sebagai jenis lain dari gerbang.Ketika Anda membangun sistem dari inimodul, sering mungkin untuk mendapatkan dua ataulebih fungsi dari satu modul. untukcontoh, modul untuk NOR juga memproduksiATAU dan membalikkan dari A dan B. Contohnya adalahdiberikan di halaman sebelah.

Mengganti dengan NANDGerbang logika yang diproduksi sebagaiIC, yang masing-masing biasanyaberisi empat dua-input gerbang (hal.124). TIDAK gerbang adalah enam ke

paket. Untuk menjadi yang paling ekonomisbiaya, sebanyak mungkin darigerbang dalam IC harus digunakan.Lihatlah sirkuit encoder prioritasdi hal. 152. Ini memiliki gerbang NOT, sebuahGerbang AND, gerbang OR dan dua. sebagaiada tiga macamgerbang kita harus memiliki tiga IC. untukmembangun sirkuit. Menggunakan satu TIDAKgerbang meninggalkan lima gerbang yang tidak digunakan (tapimembutuhkan saat ini). Menggunakan hanya satuGerbang AND tiga daun yang tidak terpakai.Menggunakan dua gerbang OR meninggalkan duatidak terpakai. Totalnya 9 gerbang yang tidak terpakaidari 14, yang mahal, danlimbah dan ruang dewan.Dalam diagram atas pada hak empatgerbang decoder masing-masing diganti denganmereka NAND setara. Sirkuit yang memilikitindakan yang sama seperti sebelumnya, tetapi sekarang perlu delapangerbang.Namun, karena hanya terdiri seluruhnya dari gerbang NAND,sirkuit ini dapat disederhanakan, seperti yang disajikan dalammenurunkan diagram. Bandingkan atas dan bawahdiagram dan perhatikan perubahan.Gates b dan d membalikkan sinyal dua kali, jadi menggantikanmereka dengan kawat polos. Selanjutnya, ada tidak perluuntuk dua gerbang (e dan h) untuk membalikkan sinyal 3.

Menggantinya dengan satu pintu dan membagi outputnyauntuk mengirim ke f dan i. Akhirnya, gerbang saya membutuhkaninvert sinyal 2, yang disediakan oleh gerbang g. tapi inisinyal sudah tersedia dari c, sehingga menghapus gdan mengambil sinyal dari output c. ituencoder sekarang perlu hanya lima gerbang, dalam dua IC.Hanya ada tiga gerbang tidak digunakan, yangmungkin dapat digunakan dalam logika NAND lain.

37 Logis urutanDalam Topik 35 dan 36 kami melihat kombinasionallogika. Dalam Topik ini menjelaskan sirkuit logikayang dilakukan melalui urutan perubahan. merekaoutput tidak hanya tergantung pada masukan saattetapi juga pada apa yang input ada dalamterakhir. Ini disebut logika sekuensial.Rangkaian bawah ini adalah contoh sederhana dari sebuahberurutan logika sirkuit.Output dari setiap gerbang terhubung kembali keinput dari gerbang lain. Ini adalah pengingat akansirkuit pada hlm 133 dan 135. Sirkuit ini memilikidua negara mungkin, tetapi stabil dalam satunegara atau negara bagian tidak, masing-masing. sirkuit inijuga memiliki dua keadaan yang mungkin, tetapi stabil dalammereka berdua. Hal ini disebut sirkuit bistable.Jika Anda mencoba bekerja di luar sirkuit dengan menggunakan

NAND tabel kebenaran, atau jika Anda mencoba beberapa praktisberjalan pada sebuah IC yang sebenarnya, Anda menemukan bahwa rangkaian tersebut adalahstabil hanya ketika kedua input yang tinggi (= 1).Jika sudah stabil, salah satu outputnya adalah rendah (= 0)dan yang lainnya adalah tinggi (= 1).Dalam salah satu negara stabil tingkat logika seperti

Masukan telah dilabel ulang S (= set) dan R(= Reset). Dalam gambar, sirkuit yang berada diulang negara, dengan rendah output Q nya (0). Its Qoutput adalah kebalikan dari ini. Bar di atas Qmenunjukkan hubungan ini.Pada gambar, input tampaknya tidak menjaditerhubung dengan apa pun. Dalam praktek, mereka harusdihubungkan ke sesuatu yang akan menahan merekapada tingkat logika tinggi. Sebuah resistor pull-upterhubung ke jalur suplai positif akan dilakukan.Perhatikan apa yang terjadi jika kita membuat input Srendah untuk instan:1 Mulailah dengan sirkuit diRESET negara, Q rendah.2 Membuat S rendah masukan. Qpergi tinggi.3 Gate 2 memiliki dua tinggiinput. Q pergi rendah.Sekarang Gerbang 1 memiliki duarendah input, Q pergitinggi.4 Membuat S tinggi lagi.Tidak ada perubahan dalam Q atau T.Rangkaian ini di

SET negara.Rangkaian ini stabil di negara ini juga. membuat Srendah lagi tidak berpengaruh pada output.Satu-satunya cara untuk membuat perubahan sirkuit kembalike negara ulang adalah untuk membuat input R rendah untuksekejap. Tindakan yang dihasilkan adalah kebalikan dariyang di atas.

S-R bistablesRangkaian dijelaskan berlawanan adalah satu set-resetbistable. Ia juga dikenal sebagai flipflop set-reset.Ini memiliki jenis yang sama tindakan sebagaithyristor bistable (hal. 93).Hasil dari pulsa rendah singkat ke salah satu nyamasukan mungkin 'tidak ada perubahan' atau perubahan keadaandari ulang untuk mengatur, atau dari set untuk reset. semuanyatergantung pada negara sirkuit tersebut sudah masuk itutergantung pada apa yang terjadi pada rangkaian padamasa lalu. Dengan cara ini, rangkaian memiliki kenangan.Set-ulang bistables digunakan sebagai unitbeberapa jenis memori digital.

Menggunakan S-R bistable.Pada halaman 81 dan 85 adalah sirkuit yang beralih padalampu atau LED bila cahaya jatuh padaLDR berkurang. Sirkuit ini dapat digunakandengan sirene elektronik, bukan LP1 atau D1.Hal ini bisa menjadi awal dari sebuah sistem keamanan.

Sebuah sinar cahaya bersinar pada LDR. Jika seorang penyusupmelewati sinar, suara sirene. iniadalah tidak cukup baik, untuk sirene berhentiterdengar segera setelah penyusup bergerak keluar daribalok. Sistem ini perlu untuk mengingat bahwabalok telah rusak. Di sinilah kita menggunakanbistable a.

Ketika balok rusak saklar transistordihidupkan. Ini memberikan pulsa rendah untuk S-Rbistable.This membuat output (Q) pergi tinggi.Ini akan menyalakan saklar transistor kedua,yang menyalakan sirene.Setelah balok rusak, suara sireneterus menerus sampai seseorang (a) akan mematikanpower supply, atau (b) menekan tombol tekan reset.Menekan tombol menghasilkan pendekrendah pulsa pada masukan reset. para bistableperubahan negara. Q pergi rendah dan sirene adalahdimatikan.clock logikaDalam sistem logika besar mungkin ada puluhan,ratusan, bahkan ribuan gerbang. setiapmereka dapat mengubah keadaan saat mereka menerimacocok input. Gerbang yang berbeda mengambil berbagaipanjang waktu untuk berubah. Situasi ini sangatrumit. Hal ini seperti sebuah orkestra dengan semuapemain mengikuti nilai mereka di mereka sendiri

kecepatan. Perlu konduktor. menyaksikantongkat dirigen, pemain semua perlu langkahdan suara musik yang tepat.Konduktor dari sistem logika adalah sistemjam. Hal ini dapat menjadi sirkuit 555 astabil.

Sistem jam (atau hanya 'jam', seperti yang kita akanmenyebutnya) menghasilkan serangkaian pulsa dengan tetaptingkat. Dalam komputer, yang harus melakukan banyaktindakan dalam waktu singkat, jam berdetak sangat cepat.Mungkin dijalankan pada beberapa ratus megahertz.Dalam sistem logika clock, sirkuit logika melakukantidak bertindak segera ada perubahan dalam merekainput. Sebaliknya, mereka semua menunggu. Mereka melakukan apa-apasampai jam mengatakan kepada mereka untuk bertindak. Sebagian besar bekerja pada'Naik tepi' jam. Artinya, instanketika sinyal dari perubahan jam darirendah ke tinggi. Namun, beberapa logika clock olehtepi jatuh, sehingga Anda harus selalu memeriksalembar data untuk saat ini ketika merancang sebuahclock rangkaian logika.D-flip-flopIni adalah contoh pertama kami logika clockperangkat. Perangkat ini sebenarnya terdiri dari beberapagerbang logika bergabung bersama, tapi kami akanmelihat aksi dari sirkuit secara keseluruhan. itu

sirkuit tersedia sebagai sirkuit terpadu CMOS(4013). Setiap IC berisi dua flipflops identik.Gambar menunjukkan simbol untukD-flip-flop.Ada empat masukanterminal:• D, datamasukan.• CLK, jammasukan.• Mengatur dan reset.Ada dua terminal output, Q dan Q. Q adalahkebalikan dari Q.Data diumpankan ke input D. Data mungkin tinggiatau rendah dan dapat berubah, tapi tidak adayang terjadi pada output. Kemudian, ketika jammasukan naik dari rendah ke tinggi, data yanghadir di terminal D pada saat itu munculpada keluaran Q. Jika input berubah lagi, adaada perubahan di T. ada perubahan lebih lanjutdi Q sampai tepi terbit berikutnya dari sinyal clock.Setiap saat, Q adalah kebalikan dari Q.

Grafik di bawah plot khas perubahan dalaminput dan output dari flip-flop tipe-D.Meskipun perubahan D, tidak ada perubahan dalam Qsampai tepi terbit berikutnya. Kemudian perubahan Q menjadisama dengan D pada saat itu. Perhatikan bahwa dalamurutan di atas perubahan D kedua kalinya,perubahan kembali lagi sebelum tepi terbit berikutnya

jam. Dalam hal ini, perubahan dalam D tidaktidak mendaftar sebagai perubahan dalam T.Sebuah D-flip-flop bertindak sebagai gerendel. Ini sampelinput data secara berkala. Nilai adalahdimiliki hingga pengambilan sampel berikutnya. Ini berguna jikaData berubah dengan cepat. Ini memberi rangkaian logikawaktu untuk memproses data tanpa mengubah itu sementarasedang diproses.Masukan Set dan ulang digunakan ketika kitaperlu mengubah output dengan segera,tanpa menunggu waktu. biasanya inidua input diadakan rendah dan tidak berpengaruh. jikainput Set dibuat tinggi, Q segera pergitinggi dan Q pergi rendah. Sebaliknya terjadi jikainput ulang dibuat tinggi.Counter / pembagi sirkuitD-flip-flop dapat dibangun ke beberapaberguna sirkuit.Set dan ulanginput tidak digunakan.Mereka terhubungke baris V 0.Output Q adalahterhubung ke Dmasukan.

Tahapan operasinya adalah sebagai berikut:1 Misalkan output Q adalah 0. Output Q adalah 1,dan ini diumpankan kembali ke input D.2 Pada sisi kenaikan berikutnya jam, Q mengambilnilai D dan menjadi 1. Q perubahan pada

terbalik, 0, dan ini makan kembali ke D.3 Pada tepi jam berikutnya naik, Q menjadi 0. Qperubahan ke 1, dan ini makan kembali ke D.sirkuit sekarang kembali ke tahap 1 dan siklusberulang tanpa batas.Lihat ini sebagai grafik:Q berubah setiap waktu lain bahwa jamperubahan. Dengan kata lain, itu perubahan pada setengahlaju jam. Atau, kita dapat mengatakan bahwafrekuensi Q adalah setengah frekuensi clock. ituflip-flop bertindak sebagai pembagi frekuensi.

Dua-tahap pembagiJika output Q dari 4013 diumpankan ke CLKinput dari 4013 detik (mungkin flipflop laindalam IC), kami membagi frekuensi lagi.Output dari flip-flop kedua memilikifrekuensi yang seperempat dari aslinyafrekuensi. Dengan membuat sebuah rantai sandal jepit,kita memperoleh setengah frekuensi, perempat frekuensi,delapan frekuensi, dan sebagainya.Suatu tindakan yang menarik berasal dari makankedua flip-flop dengan output Q.

Rangkaian ini:Grafik output adalah:Frekuensi ini dibelah dua pada setiap tahap, sebagaisebelumnya. Namun, tingkat logika Q1 dan Q2melalui urutan menarik. Dalam tabelbawah ini, kami menetapkan mereka lebih jelas:

Karena input CLK untuk Q2 berasal dariterbalik output dari Q1, Q2 perubahan padajatuh tepi Q1. Mengambil Q1 dan Q2 logikatingkat sebagai angka yang tertulis dalam biner, kita melihat bahwaoutput dari sandal jepit berulang kali berjalanmelalui setara desimal:,, 0 1 2, 3, 0, 1,... dan sebagainya. Rangkaian ini counter.

Kita dapat menambahkan tahap lebih ke counterGrafik keluaran adalah:Tepi jatuh setiap tahap memicu berikutnyapanggung untuk mengubah keadaan. Ini menghasilkan binersetara 0 sampai 7, berulang. Jika kita menambahkankeempat flip-flop untuk rantai, counter berjalan0000-1111, berulang. Ini samauntuk 0 sampai 15 dalam desimal.Grafik menunjukkan bahwa rangkaian counter jugabertindak sebagai pembagi frekuensi. Ini membagifrekuensi oleh dua pada setiap tahap.Biner lain counter / pembagiSebuah empat tahap biner counter / pembagi adalahtersedia sebagai IC tunggal, 74LS93 tersebut. itumenghitung rantai dalam dua bagian, satu berisi sebuahtunggal flip-flop dan yang lain mengandung tigasandal jepit sudah terhubung seperti pada gambardi sebelah kiri. Ini memberikan tiga pilihan membagi:membagi dengan 2, bagi dengan 8 dan (dengan menghubungkan

dua bagian dengan link eksternal) bagi dengan 16. dihal penghitungan, IC dapat menghitung dari 0 sampaike 1, 7, atau 15.CMOS biner counter / pembagi biasanya memilikilebih bertahap. Para 4020, misalnya memiliki 14tahap biner, sehingga membagi oleh 214, yang sama dengan16 384. Sebagai counter, ia menghitung dari 0 sampai dengan16 383. Namun, output dari tahap 2 dan 3tidak terhubung ke terminal, sehingga tidak semua binernomor dapat diperoleh.The 4040 IC memiliki 12 tahap, membaginya dengan 212, atau4096. Ini menghitung 0-4095. output adalahtersedia dari semua tahap. The 4060 IC memiliki 14tahap, seperti 4020, meskipun tidak memilikioutput dari tahap 1 sampai 3 dan 11. -nyakeuntungan adalah bahwa ia memiliki rangkaian astabildisertakan. Ini hanya memerlukan kapasitor dan sepasangresistor untuk membangun pembangkit clock. untukrincian lebih lanjut dari IC ini, mengacu pada datalembar.

dekade counterDalam Topik 37, IC beberapa diidentifikasi menurut jenisjumlah sehingga Anda tahu mana yang akan digunakanketika bereksperimen, atau untuk membangun sebuah proyek.Tujuannya adalah untuk memberikan gambaran dari berbagaicounter yang tersedia. Namun, selain

dengan 4013 dan (kemudian) 4017, Anda tidakdiharapkan untuk menghafal nomor tipe dan merekaciri khas. Semua rincian yang Anda mungkin perludisediakan dalam lembar data atau di pengecerkatalog.Meskipun sirkuit digital bekerja paling mudah denganbilangan biner, manusia lebih akrabdengan angka desimal. Beberapa jeniskontra IC menghasilkan output desimal. itukeluaran berjalan melalui urutan dari 00001001 (0 sampai 9) dan kemudian kembali ke 0000 untuk mengulangurutan. 74LS90 adalah contoh daridekade kontra IC.Lain pencacah dekade adalah 4518, yang memilikidua dekade counter dalam satu IC (lihat 'Cascadingcounter ', di bawah). The 4510 berisi counteryang memiliki fitur yang berguna untuk dapatmenghitung atas atau bawah. Jika sampai nya / input bawah adalah rendah,dianggap sampai dengan cara biasa (0, 1, 2, ..., 9, 0,1, ...). Jika input ini tinggi, itu menghitung mundur (9, 8,7, ..., 1, 0, 9, ...). Fitur lain dari counter iniadalah bahwa ia memiliki empat masukan yang digunakan untuk memuatcounter dengan nilai mulai dari 0 sampai 9.Mungkin yang paling serbaguna dekadecounter adalah 4029, yang memiliki semua fitur

dari 4510, dan juga dapat diatur untuk menghitung baikdalam biner atau desimal.Cascading counterSebuah meja dekade tunggal berjalan dari 0 sampai 9. jika kitaingin menghitung jumlah yang lebih besar dari 9, kita perluuntuk bergabung dua atau lebih counter secara seri. ini adalahdisebut Cascading mereka. The 4518 ini mengalir sebagaiditampilkan dalam diagram di kanan atas.Beberapa counter memiliki output khusus untuk digunakanketika cascading. 4518 tidak memiliki sepertioutput jadi kita menggunakan sebuah gerbang untuk mendeteksiketika output dari counter adalah ''9, denganAnding '1 'dan '8' output.

Perhatikan bahwa clock input drive kedua counter.Tingkat logika adalah:Ada beberapa poin untuk dicatat dalam grafik ini:• Dekade penghitungan: The 4518 menghitung dari 0(0000) hingga 9 (1001), kemudian kembali ke 0dan mulai lagi. Hal ini memberikan urutanberbeda dari penghitungan output biner (lihathalaman sebelah).• Tercatat: Sebuah counter hanya beroperasi sementara yangENABLE input tinggi. Kontra 1 memiliki initerikat pada garis V. Ini menghitung sepanjang waktu. ituEN masukan dari Counter 2 diumpankan dari DANgerbang. Output dari ini biasanya rendah, sehinggaKontra 2 mengabaikan jam pulsa.

Namun, ketika Kontra 1 sampai ke hitungandari '9 ', output dari gerbang DAN pergi tinggi.Dengan masukan EN tinggi, Counter 2 mukapada pulsa clock berikutnya. Kemudian EN masukan2 pergi rendah dan Counter tidak dihitunglagi sampai setelah '9 depan pada Kontra 1.

Desimal berkode biner: Bilangan adalahdiwakili di meja ini dengan menggunakan sebuah fourdigitbiner nomor untuk setiap digit daridesimal nomor. Dalam biner, desimal 10 adalah1010. Di counter terbuat dari dua dekadecounter, kode untuk desimal 10 adalah ''0001 dan'0000 '. Kode-kode biner mewakili digit'1 'Dan '0' masing-masing. Mereka dengan demikian mewakilidesimal nomor.Sebagai contoh lain dari desimal berkode biner (atauBCD), mengambil angka desimal 25. Dalam biner,ini adalah '1 1001. Dalam BCD, adalah '0010 'dan '0101',mewakili '2 'dan '5' masing-masing. BCD adalahpenting untuk mengemudi display numerik.

BCD decodersPada hal. 152 kita menggambarkan sebuah sirkuit yang menerjemahkanangka biner pertama empat untuk menghasilkanlogika tingkat untuk mengemudi segmen tujuhditampilkan. Ada IC yang mengandung decoding

sirkuit untuk seluruh jajaran bilangan biner0 sampai 9. The 4033 adalah counter dekade denganbuilt-in tujuh-segmen decoder. Alih-alihbiasa '1 ', '2', '4 ', dan '8' output, ia memiliki tujuhoutput yang akan mendorong menampilkan. keluarantidak mampu mendorong LED secara langsung, sehingga Andaperlu switch transistor tujuh untuk itutujuan. Ada juga decoder yang dapat mengambilmereka masukan dari sumber selain counter.Salah satu yang paling populer ini adalah 4511.

4511 ini memiliki empat masukan bagi digitbiner '1 ', '2', '4 ', and'8'. Ia memiliki tujuhoutput untuk tujuh segmen dari numerikditampilkan. Output ini berbeda daribiasa CMOS output karena mereka memberikancukup saat ini (hingga 25 mA masing-masing) untuk mendorongLED segmen langsung tanpa menggunakan transistorswitch.Arus dari setiap output melewatiresistor yang membatasi untuk jumlah yang aman. setiapLED layar memiliki terminal anoda sendiritapi katoda yang terhubung dalammenampilkan ke terminal umum. Jenistampilan disebut layar katoda umum.Di bawah ini adalah sirkuit khas untuk menggunakan 4511:4511 telah mengunci toko yang input. ketika

input STORE rendah, output mengikutimasukan. Jika input STORE dibuat tinggi,input data diadakan terkunci. Hasilnya menunjukkanyang terkunci data, dalam bentuk diterjemahkan. lebih jauhperubahan yang terjadi dalam data tiba di ICtidak berpengaruh pada tampilan. Hal ini bergunakarena memungkinkan untuk memegang cepatmengubah input, untuk memberikan waktu untuk membacaditampilkan.Input BLANK biasanya terangkat tinggi. Jikadibuat rendah, LED semua keluar. Hal ini terjadijuga jika IC menerima input yang sesuaiuntuk angka 10 sampai 15. Input UJI LAMP adalahbiasanya rendah. Jika dibuat tinggi, semua segmenayolah. Hal ini memungkinkan tampilan yang akan diuji.

Reset counterTerkadang kita ingin counter yang menghitung sampaiangka selain 10 atau 16. Sebagai contoh, kitamungkin ingin menghitung sampai 6, lalu lanjutkandari nol. Hal ini mudah diatur oleh eksternalgerbang. Teknik ini untuk menghasilkan pulsa yangreset counter segera setelah mencapainomor setelah jumlah maksimal yang disyaratkan.Berikut ini adalah sirkuit untuk membuat hitungan 4518 sampai dengan6:

Penghitung menghitung biasanya dari 0 sampai 6.Selama tahap ini tidak ada tahap di manasemua input ke gerbang AND yang tinggi. Its keluarantetap rendah. Pada pulsa clock berikutnya, outputadalah setara biner '7 '. Output '1 ', '2',dan ''4 semua pergi tinggi. Segera, 3-masukanGerbang AND mendeteksi ada tiga pasang yangkeluaran pergi tinggi. Tingkat tinggi di RESETmasukan reset counter ke 0000. Ada sebenarnyahitungan singkat 7, tapi ulang terlalu cepat untukini untuk diperhatikan.

Penghitung 4017Tingkat keluaran dari counter ini benar-benarberbeda dari counter lain melihatsejauh ini. Ini adalah counter dekade dan outputnya adalahdigambarkan sebagai 'salah satu dari 10' output. ICberisi decoder khusus untuk menyediakanoutput.Ia memiliki terminal output 10 yang semuanya, kecualiuntuk output '0 ', pergi rendah bila counterreset. Kemudian, pada setiap tepi naik dari jammasukan, salah satu output pergi tinggi, untukdari 1 sampai 9.Jenis kontra berguna untuk memicuserangkaian tindakan. Sebagai output masing-masing pergi tinggi,memicu tindakan. Contohnya mengendaraimenampilkan perubahan lampu berwarna. Sebuah kompleks

urutan efek pencahayaan dapat dengan mudahdiproduksi. Jika ada tahapan itu adalah untuk pergi lebih lamadari yang lain, mereka mungkin dipicuberulang kali oleh output berturut-turut makan kepada ORatau NOR gerbang.Hal ini sederhana untuk mengatur ini bertentangan denganmenghasilkan jumlah yang lebih rendah. Jika kita ingin menghitung sampai7, misalnya, output '8 'dimasukkan kembali keRESET masukan. Penghitung memiliki output OUT.Ini berlaku untuk jumlah tinggi 0 sampai 4 dan rendah untukjumlah 5 sampai 9. Dua 4017 counter mungkinmengalir dengan memberi makan output ini untuk para JAMinput dari counter kedua.The 4017 ini berguna untuk membagi frekuensi dengan10 atau, jika mengalir, untuk membagi oleh 100 atau lebih tinggipangkat 10. Perhatikan bahwa Cascading tidakmemperpanjang 'salah satu dari 10' tindakan untuk '1 dari 20 'ataulebih.

Dua digit kontraSingle digit 0 sampai 9 kontra dapat diperpanjanguntuk membuat dua digit 00 sampai 99 counter.Tahap pertama terdiri dari dua dekade counterdengan gerbang untuk memecahkan kode output dari Counter 1.Hal ini memungkinkan Kontra 2 pada hitungan '9 '. itusirkuit untuk ini adalah di hal. 161.Tahap kedua terdiri dari dua segmen 7-

menampilkan. Ini masing-masing dihubungkan seperti padadiagram di hal. 162. Diagram sistem darisirkuit lengkap adalah:

Kontra-driven sistemKami telah menunjukkan bagaimana sirkuit kontra dapatdigunakan untuk menghitung benda-benda atau peristiwa atau untukmembagi frekuensi. Penggunaan lain untuk counteruntuk memberikan urutan masukan untuk multistagesirkuit kombinasional. Kita akan melihatdua contoh.Lampu Chaser menampilkanSebuah stan pasar malam memiliki deretan lampu yangdiaktifkan berpasangan, pola bepergiandari kiri ke kanan. Pada suatu saat tertentu, lamputerlihat seperti ini, di mana hitam = 'off' dan putih ='On'.

Semua lampu diberi label dengan huruf yang sama adalahdiaktifkan bersama. Ini berarti bahwa kita dapatkawat lampu dalam empat kelompok (W, X, Y, Z).Karena sistem hanya memerlukan empat output,W, X, Y, dan Z, perlu hanya dua input. Sebuah2-bit counter sirkuit seperti yang dijelaskan padahal. 159 menghasilkan input 00, 01, 10 dan 11 diurutan berulang. Untuk mengaktifkan layarmeja didorong oleh lambat berjalanastabil. Ini bisa didasarkan pada IC pewaktu 555

(hal. 136). Kita beralih pada kelompok dua sekaligusmenurut empat tahap ditunjukkan pada kebenaran initabel:

1 'lampu pada' = dan ini perjalanan di seluruh outputsisi meja dari kiri ke kanan.Scanning kolom:• Z adalah sama dengan B:Z = B• X adalah invers dari B:X = B• W memiliki output yang sama dengan gerbang NOR mantan:W = A B⊕• Y memiliki output yang sama dengan gerbang mantan OR:Y = A B⊕Rangkaian logika yang berlawanan di sebelah kiri atas.Sirkuit ini menghasilkan hasil yang dicari.Namun, ada kemungkinan untuk membangun lebihekonomis, menggunakan gerbang NAND, seperti yang dijelaskandi hal. 153.

lampu lalu lintasUrutan pencahayaan, kuning merah danlampu hijau akan melalui empat tahap, sebagaiditunjukkan pada tabel kebenaran:

Selama empat tahap, kita perlu dua input A dan B,yang dengan mudah disediakan oleh counter 2-bitdidorong oleh astabil sangat lambat. outputkolom sesuai dengan siklus standar.Scanning kolom, kami mencatat bahwa:• Y adalah sama sebagai A, maka:Y = A• R adalah kebalikan dari B, maka:

R = B• Dengan tiga '0 'dan satu '1', G terlihat sepertioutput dari gerbang AND, tapi bagian bawahdua baris dalam urutan yang salah. membalikkaninput A, dan mendapatkan:G = A.BRangkaian logika di kanan atas.

Pertanyaan pada urutan logis1 Jelaskan aksi dari set-reset bistable dibangundari dua gerbang NAND. sarankanaplikasi untuk sirkuit ini.2 Jelaskan 4013 D-flip-flop. nama nyainput dan terminal output dan menguraikan merekafungsi.3 Gambarlah grafik untuk menunjukkan perubahan masukandan output dari sebuah D-flip-flop sebagai logikatingkat perubahan data. Apakeuntungan dari sistem yang didasarkan padaclock logika?4 Jelaskan bagaimana sebuah D-flip-flop digunakan sebagaiData latch.5 Gambarlah sebuah sirkuit di mana D-flip-flop adalahdigunakan untuk membagi frekuensi sinyal dengandua. Gambarlah grafik dari semua input dan outputsinyal.6 Gambarlah sebuah sirkuit di mana dua D-flip-flopdigunakan untuk membangun counter dua tahap. Gambarlahgrafik dari semua input dan sinyal output.7 Menjelaskan fitur-fitur dari tiga jenisIC counter dan menyarankan mungkin

aplikasi untuk setiap jenis. Jenis nomor yangtidak diperlukan.8 Jelaskan bagaimana IC dekade dua kontermengalir untuk menghitung 00-99.9 Jelaskan apa yang dimaksud dengan 'biner dikodekandesimal '.10 Tuliskan nomor desimal '69 '(a) sebagaibiner nomor, dan (b) dalam BCD11 Apa yang dimaksud ketika kita mengatakan bahwa sebuah ICdecode BCD ke tingkat untuk segmen 7-menampilkan?12 Mengambil setiap digit antara '0 'dan '9', menulis itudalam bentuk BCD dan dalam bentuk di mana iadigunakan untuk menggerakkan tampilan 7-segmen.13 Jelaskan sebuah sirkuit yang dapat digunakan untuk membuatkontra dekade menghitung sampai 4, bukan sampai 9.14 Jelaskan sebuah sirkuit yang dapat digunakan untuk membuat4-tahap kontra biner menghitung sampai 12, bukanhingga 15.15 Jelaskan 4017 dekade kontra IC. menarikgrafik input dan output sementara itumenghitung dari 0 sampai 4. Sarankan aplikasi untukIC ini counter.16 Desain sistem yang didasarkan pada dekade 4017counter yang menghitung mobil yang menuju ke mobiltaman-liku pada 'Kendali' diterangi tandaketika mobil telah memasuki delapan.17 Sebuah parkir mobil memiliki entri terpisah dan gerbang keluar.

Merancang suatu sistem untuk menghitung ketika mobilmasuk dan menghitung mundur ketika sebuah mobil pergi.18 Desain sirkuit untuk menerapkan desain Andauntuk T. 16 atau 17.19 Desain rangkaian logika untuk lampu pengejardisplay (hal. 164) dengan hanya menggunakan gerbang NAND.20 Desain 2-input decoder sirkuit (seperti pada hal.151) untuk menampilkan huruf a sampai d pada segmen 7-menampilkan, sebagai berikut:21 Menggunakan diagram sistem, menggambarkan bagaimanamembangun sebuah rangkaian 2-digit tampilan yang menghitung00-99.22 Dalam hal apa bisa rangkaian T. 21 menjadidimodifikasi untuk menghitung 00-45?23 Gambarlah diagram sistem counter yangberjalan 000-999 dan drive menampilkan.24 Desain sirkuit menggunakan biner 14-tahap yangcounter / pembagi untuk menghasilkan dua outputsinyal berjalan pada 1024 Hz dan 64 Hz, didorongoleh berjalan astabil di 8192 Hz.

Beberapa pertanyaan pilihan1 Output Q dari S-R bistable terbuat dari duaGerbang NAND perubahan dari tinggi ke rendah bila:Sebuah Set (S) input dibuat tinggi.B Reset (R) input dibuat tinggi.C input Set dibuat rendah.D input ulang dibuat rendah.2 Output Q dari 4013 D-type flip-flop adalahtinggi jika:

Sebuah input ulang dibuat tinggi.B input data tinggi dan Clockmasukan pergi tinggi.C input data rendah dan Clockmasukan pergi rendah.D Input Data adalah tinggi dan Clockmasukan pergi rendah.3 A 4013 D-flip-flop bertindak sebagai membagi-bytwopembagi frekuensi. Input Dterhubung ke:Sebuah masukan clock.B Q output.C Q output.D garis positif pasokan.4 Sebuah meja biner dengan 14 jumlah tahap darinol untuk:Sebuah 214-1.B 214-1.C 14 ².D 214.5 Jumlah 1000 0011 dalam biner dikodekandesimal sama dengan jumlah biner:Sebuah 0011 0101.B 38.C 0101 0011.D 53.6 Untuk membuat hitungan empat-bit counter dari0 sampai 5, kami memberi makan kembali ke input reset:Sebuah output '4 'dan '1' ANDed bersama.B output '4 'dan '2' ANDed bersama.C keluaran '4 '.D output '4 'dan '1' Nanded bersama.