12 - 3 - TT2C - NINDYA ISDIARTI Laboratorium Digital

LAPORAN LABORATORIUMPROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

No Percobaan : 12RANGKAIAN KOMBINATORIAL YANG DIKENDALIKAN OLEH COUNTER DENGAN OUTPUT 5, 6, 7, 11, 13, dan 15 DAN DISPLAY 7-SEMENT

Nama Praktikan: Nindya IsdiartiNIM: 3313130049Kelas/Kelompok: TT-2C/3Tanggal Pelaksanaan Praktikum: 2 Juni 2014Tanggal Penyerahan Laporan: 13 Juni 2014

Jurusan Teknik ElektroPoliteknik Negeri Jakarta13 Juni 2014Daftar IsiHalaman1. Tujuan Percobaan...12. Dasar Teori.13. Perancangan Rangkaian Kombinatorial.74. Alat Alat yang Dipergunakan.85. Langkah Langkah Percobaan..96. Data Hasil Percobaan.107. Analisa Percobaan..128. Kesimpulan16Daftar PustakaLampiran

12 - 3 - TT2C - NINDYA ISDIARTI Laboratorium Digital

Politeknik Negeri JakartaPage 20

PERCOBAAN 12RANGKAIAN KOMBINATORIAL1. TUJUAN:1. Menjelaskan sifat-sifat dan cara kerja dari rangkaian INVERTER, AND Gate, OR Gate.2. Membuktikan kebenaran Karnaugh Map.3. Memahami prinsip kerja Counter 7493 (Modulus 16).4. Memahami prinsip kerja IC 7447 decoder BCD to seven segment.5. Dapat merangkai aplikasi Rangkaian Kombinatorial 6. Memahami prinsip kerja Rangkaian Kombinatorial yang inputnya dikendalikan oleh Counter 7493 (Modulus 16).

2. DASAR TEORI2.1. Gerbang Logikaa. Inverter (NOT) GateNOT Gate adalah suatu rangkaian logik yang digunakan untuk merubah nilai logik antar input dengan output. Bila input diberi nilai logik 1 maka outputnya menjadi logik 0 begitu juga sebaliknya.InputAOutputY

0110

Gambar 2.1 Inverter (NOT) Gate

b. AND GateOutput dari suatu rangkaian AND Gate akan berada pada logik 1 jika dan hanya jika semua inputnya pada keadaan logik 1. Dan outpunya akan berada pada keadaan logik 0 apabila salah satu inputnya atau semuanya pada keadaan logik 0.

InputOutput

ABY

010100110001

Gambar 2.2 AND Gate

c. OR GateOutput dari suatu rangkaian OR Gate akan berada pada logik 0 jika dan hanya jika semua inputnya pada keadaan 0. Dan output akan berada pada keadaan logik 1 apabila salah satu inputnya atau semuanya pada keadaan logik 1.InputOutput

ABY

010100110111

Gambar 2.3 OR Gat

2.2. Karnaugh MapKarnaugh Map (K-MAP) sesuai dengan nama penemunya adalah metode menyederhanakan rangkaian logika. K-Map mirip dengan tabel kebenaran yang menampilkan output dari persamaan Boolean untuk tiap kemungkinan kombinasi variable output dalam bentuk sel.

Karnaugh Map merupakan sekumpulan kotak-kotak yang diberi nama sedemikian rupa berdasarkan nama variabelnya dan diletakkan sedemikian rupa sehingga dapat mengeliminasi beberapa tabel jika kotak itu digabung. Jumlah kotak tergantung banyaknya variabel input. Jika ada sebanyak n input maka ada 2n kombinasi input, maka sebanyak itu pula kotak yang dibutuhkan.

Karnaugh Map untuk 2 Variabel (A, B)Untuk 2 variabel input akan ada sebanyak 2n = 4 kombinasi input, maka banyak kotak yang dibutuhkan adalah 4 kotak. Keempat kotak itu diatur sebagai berikut:

Karnaugh Map untuk 3 Variabel (A, B, C)Untuk 3 variabel input akan ada sebanyak 23 = 8 kombinasi input, maka banyak kotak yang dibutuhkan adalah 8 kotak. Kedelapan kotak itu diatur (ada 2 cara) sebagai berikut:

Karnaugh Map untuk 4 Variabel (A, B, C, D)Untuk 4 variabel input akan ada sebanyak 24 = 16 kombinasi input, maka banyak kotak yang dibutuhkan adalah 16 kotak. Keenam-belas kotak itu diatur sebagai berikut:

Karnaugh Map juga dapat dipergunakan untuk lima atau enam variabel. Metode Karnaugh Map hanya cocok digunakan jika fungsi Boolean mempunyai jumlah variabel paling banyak 6 buah. Jika jumlah variabel yang terlibat pada suatu fungsi Boolean lebih dari 6 buah maka penggunaan Karnaugh Map menjadi semakin rumit, sebab ukuran peta bertambah besar.

Pengelompokkan Karnaugh Map Dalam Karnaugh Map dikenal istilah tetangga dekat. Yang dimaksud dengan tetangga dekat adalah kotak-kotak yang memiliki satu atau lebih variabel yang sama atau kotak-kotak yang terletak dalam satu atau lebih bidang yang sama. Yang dimaksud dengan bidang adalah sekumpulan kotak yang sudah dibeti nama berdasarkan variabel inputnya. Pengelompokkan Karnaugh Map mengikuti Formula 2n bujur sangkar yang saling berdekatan akan menghilangkan n variabel. Pengelompokkan harus dilakukan secara hati-hati, untuk menghindari pengelompokkan yang berlebihan (redundan), ini menghasilkan fungsi Boolean dengan term yang tidak perlu.

Contoh Tentukan persamaan logika untuk output Y dari tabel kebenaran dibawah dengan metode K-MAP

Tabel Kebenaran:InputOutput

ABCY

0000

0010

0100

0111

1000

1011

1101

1111

Dapat disederhanakan dengan Karnaugh Map menjadi:Y=BA-CA-CB

Y = BA + CA + CB + CBA

2.3. Counter 7493 IC pencacah 4 bit dapat melakukan hitungan maksimum pada modulus 16, untuk mengubah modulus sesuai dengan kebutuhan rancangan pada IC dilengkapi input clear, apabiladiaktifkan akan memaksa output kembali nol. Dengan sifat inilah IC dapat dirancang untuk melakuakn hitungan sesuai dengan modulus yang diinginkan. IC 7493 adalah IC TTL yang dapat digunakan sebagai pembagi 16. secara sederhana, IC 7493 dapat digambarkan ssebagai berikut : RO1,2: Master reset berfungsi untuk mereset keluaran. CLK A: Clock pertama dihubungkan padapulsa atau output pulsa ICsebelumnya. CLK B:Clock kedua dihubungkan dengan QA. Q (A,B,C,D):Keluaran.

2.4. SEVEN SEGMENT Seven Segment biasanya digunakan untuk menampilkan data decimal: 0,1,2,3,4,5,6,7,8, dan 9. Konfigurasi yang ada untuk seven segment adalah common anoda dan common cathoda.

a. Decoder BCD to Seven Segment Decoder mengambil kode-kode input BCD 4-bit dan menghasilkan tujuh output (a,b,c,d,e,f, dan g), sehingga kode decimal dapat ditampilkan (Tabel 2.1). IC yang umum dipergunakan adalah 7447 untuk seven segment common anoda dan IC 7448 untuk seven segment common cathoda. Tabel 2.1. Tabel kebenaran decoder BCD to seven segmentInputOutput

DCBAabcdefg

00000000110000111100001100110001010101011011010111111110011111011111111011011010101000101010001110110011111011

IC 7447 adalah IC TTL yang dapat digunakan sebagai penghubung antara IC counter dengan seven segmen . Secara sederhana, IC 7447 dapat digambarkan sebagai berikut :A,B,C,D : Input dari dekoderO( A,B,C,D,E,F,G ) : Output dari dekoder

3. Perancangan Rangkaian Kombinatorial3.1. Menentukan keluaran output 5, 6, 7, 11, 13, 15 dengan menggunakan Tabel Kebenaran dan Karnaugh Map :Tabel Kebenaran BAInputOutput

DCBAY

00000000111111110000111100001111001100110011001101010101010101010000011100010101

0000

0111

0110

0010

DC00 01 11 10 00 01 11 10

Y = CA + CB + DBA

3.2. Mendesign Rangkaian dengan Bantuan Multisim

Gambar rangkaian kombinatorial yang dikendalikan oleh counter dengan output 5, 6, 7, 11, 13, dan 15 serta display 7-segmen

4. Alat Alat yang DipergunakanNoAlat Alat DigunakanJumlah

1IC 7493IC 7404 (Hex Inverter)IC 7408 (Quad Input And Gate)IC 7411 (Tri 3 Input And Gate)IC 7432 (Quad 2 Input OR Gate)IC 7447 (BCD to 7-segment Decoder/Driver)111111

2Seven Segment Common Anoda1

3Clock1

4Logic Probe1

5Power Supply1

6Resistor 2008

7LED1

8Protoboard1

9Kabel kabel penghubungSecukupnya

5. Langkah Langkah PercobaanLangkah-langkah dalam melakukan percobaan adalah sebagai berikut : 1) Melihat data sheet untuk masing-masing IC yang dipergunakan, mencatat kaki-kaki input, output serta kaki Vcc dan Ground.2) Mengatur tegangan power supply sebesar 5 Volt.3) Membuat rangkaian seperti Gambar 5.1.

Gambar 5.1 Rangkaian Kombinatorial yang dikendalikan oleh Counter dengan output 5,6,7,11,13,15 serta display 7-segmen

4) Mengamati LED pada output Y, mencatat hasilnya pada tabel 6.1.

6. DATA HASIL PERCOBAANNo. Percobaan: 16Pelaksanaan Praktikum: 2 Juni 2014Judul: Rangkaian KombinatorialPenyerahan Laporan: Dengan output 5, 6, 7, 11Nama Praktikan: Nindya Isdiarti 13, dan 15Mata Kuliah: Laboratorium DigitalKelas/Kelompok: TT-2C/03Tahun Akademik: 2013/2014

Tabel 6.1

InputOutput

CountDCBAYTampilan 7-Segment

000000

100010

200100

300110

401000

501011

601101

701111

810000

910010

1010100

1110111

1211000

1311011

1411100

1511111

7. AnalisaPada percobaan ini adalah rangkaian kombinatorial yang dikendalikan oleh Counter dengan output yang diinginkan adalah 5, 6, 7, 11, 13, 15. Berdasarkan output yang diinginkan, dapat menggunakan K-map untuk menentukan rangkaian kombinatorial yang akan dirancang. BADC00011110 00 01 11 10

0000

0111

0110

0010

Y = CA + CB + DBABerdasarkan persamaan yang didapat menggunakan K-map diatas, dapat ditentukan IC yang akan digunakan serat input dari IC tersebut untuk merancang rangkaian kombinatorial yaitu menggunakan Gerbang And 2 input (IC 7408), Gerbang And 3 input (IC 7411), Gerbang Not (IC 7404) serta Gerbang OR (IC 7432). Karena rangkaian ini adalah rangkaian kombinatorial yang dikendalikan oleh counter dan display 7-segmen common anoda, maka membutuhkan IC counter (IC 7493) dan IC BCD to seven segment common anoda (IC 7447). Maka dapat dirancang rangkaian tersebut menggunakan clock sebagai pengatur input.Rangkaian ini pada saat display 7-segment menunjukkan angka-angka output yang ditentukan akan menyala LEDnya. Berikut cara kerjanya.1. Pada saat Seven segmen menunjukkan angka 5 input DCBA berlogik 0101 maka pada gerbang AND 2 input yang memiliki input dari CA (11) akan berlogik 1 pada outputnya. Pada gerbang AND 3 input pertama memiliki input dari DBA (001) maka outputnya 0. Pada gerbang AND 3 input kedua memiliki input dari CB (110) maka output yang keluar adalah 0. Output dari CA dan DBA sebagai input dari gerbang OR yang pertama yaitu (10) akan menghasilkan output berlogik 1. Output dari gerbang OR pertama dan output dari gerbang AND 3 input kedua menjadi input dari gerbang OR kedua yaitu (10) maka output yang dihasilkan adalah logic 1 dan LED menyala.2. Pada saat Seven segmen menunjukkan angka 6 input DCBA berlogik 0110 maka pada gerbang AND 2 input yang memiliki input dari CA (10) akan berlogik 0 pada outputnya. Pada gerbang AND 3 input pertama memiliki input dari DBA (010) maka outputnya 0. Pada gerbang AND 3 input kedua memiliki input dari CB (111) maka output yang keluar adalah 1. Output dari CA dan DBA sebagai input dari gerbang OR yang pertama yaitu (00) akan menghasilkan output berlogik 0. Output dari gerbang OR pertama dan output dari gerbang AND 3 input kedua menjadi input dari gerbang OR kedua yaitu (01) maka output yang dihasilkan adalah logic 1 dan LED menyala.3. Pada saat Seven segmen menunjukkan angka 7 input DCBA berlogik 0111 maka pada gerbang AND 2 input yang memiliki input dari CA (11) akan berlogik 1 pada outputnya. Pada gerbang AND 3 input pertama memiliki input dari DBA (011) maka outputnya 0. Pada gerbang AND 3 input kedua memiliki input dari CB (111) maka output yang keluar adalah 1. Output dari CA dan DBA sebagai input dari gerbang OR yang pertama yaitu (10) akan menghasilkan output berlogik 1. Output dari gerbang OR pertama dan output dari gerbang AND 3 input kedua menjadi input dari gerbang OR kedua yaitu (11) maka output yang dihasilkan adalah logic 1 dan LED menyala.4. Pada saat Seven segmen menunjukkan angka 11 input DCBA berlogik 1011 maka pada gerbang AND 2 input yang memiliki input dari CA (01) akan berlogik 0 pada outputnya. Pada gerbang AND 3 input pertama memiliki input dari DBA (111) maka outputnya 1. Pada gerbang AND 3 input kedua memiliki input dari CB (001) maka output yang keluar adalah 0. Output dari CA dan DBA sebagai input dari gerbang OR yang pertama yaitu (01) akan menghasilkan output berlogik 1. Output dari gerbang OR pertama dan output dari gerbang AND 3 input kedua menjadi input dari gerbang OR kedua yaitu (10) maka output yang dihasilkan adalah logic 1 dan LED menyala.5. Pada saat Seven segmen menunjukkan angka 13 input DCBA berlogik 1101 maka pada gerbang AND 2 input yang memiliki input dari CA (11) akan berlogik 1 pada outputnya. Pada gerbang AND 3 input pertama memiliki input dari DBA (101) maka outputnya 0. Pada gerbang AND 3 input kedua memiliki input dari CB (010) maka output yang keluar adalah 0. Output dari CA dan DBA sebagai input dari gerbang OR yang pertama yaitu (10) akan menghasilkan output berlogik 1. Output dari gerbang OR pertama dan output dari gerbang AND 3 input kedua menjadi input dari gerbang OR kedua yaitu (10) maka output yang dihasilkan adalah logic 1 dan LED menyala.6. Pada saat Seven segmen menunjukkan angka 15 input DCBA berlogik 1111 maka pada gerbang AND 2 input yang memiliki input dari CA (11) akan berlogik 1 pada outputnya. Pada gerbang AND 3 input pertama memiliki input dari DBA (111) maka outputnya 1. Pada gerbang AND 3 input kedua memiliki input dari CB (011) maka output yang keluar adalah 0. Output dari CA dan DBA sebagai input dari gerbang OR yang pertama yaitu (11) akan menghasilkan output berlogik 1. Output dari gerbang OR pertama dan output dari gerbang AND 3 input kedua menjadi input dari gerbang OR kedua yaitu (10) maka output yang dihasilkan adalah logic 1 dan LED menyala. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel dibawah ini.Tabel 7.1. Tabel output Y rangkaian kombinatorialINPUTOUTPUT

COUNTDCBACADBACBCA+DBACA+DBA+CB (Y)

00000100000

10001100000

20010100000

30011100000

40100100000

50101110011

60110100101

70111110111

81000000000

91001000000

101010000000

111011001011

121100000000

131101010011

141110000000

151111011011

Berdasarkan tabel diatas dapat dibuktikan bahwa output yang diinginkan 5,6,7,11,13 dan 15 LEDnya menyala. Selain output tersebut LEDnya tidak menyala karena output yang dihasilkan disetiap gerbang berlogik 0. Sedangkan rangkaian ini aktif high atau aktif apabila berlogik 1. Hal ini terjadi karena rangkaian ini didesign hanya untuk menghasilkan output 5,6,7,11,13 dan 15.

8. Kesimpulan1. Rangkaian ini adalah rangkaian kombinatorial yang dikendalikan oleh counter dengan output yang diinginkan adalh 5,6,7,11,13,15 dengan display menggunakan Seven Segmen common Anoda2. Karnaugh Map dapat menyederhanakan suatu bilangan biner untuk mendapatkan sebuah rangkaian logika.3. Percobaan ini merancang rangkaian yang menghasilkan output 5,6,7,11,13, dan 15 dengan indicator LED. Pada output yang diinginkan menghasilkan logik 1 di gerbang terakhirnya. Selain output tersebut LED tidak menyala karena output disetiap gerbang rangkaian kombinatorialnya berlogik 0 sehingga LED tidak dapat menyala4. Rangkaian Kombinatorial ini terdiri dari gerbang logika yang memiliki output yang selalu tergantung pada kombinasi input yang ada. 5. Rangkaian ini menggunakan IC counter modulus 16 sebagai pengendali input.

Daftar Pustaka

Nixon, Benny. 2009. Diktat Laboratorium Digital. Depok: Politeknik Negeri Jakarta.

Lampiran

[Type text]Page