7

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Tujuan PercobaanMempelajari dan memahami cara kerja rangkaian pencacah digital / counter, yang meliputi :1. Pencacah sinkron2. Pencacah asinkron3. Jam digital

1.2 Dasar TeoriCounter atau rangkaian penghitung adalah rangkaian logika sekuensial yang dapat di pergunakan untuk menghitung jumlah pulsa yang masuk dan di nyatakan dalam bilangan biner. Pencacahan adalah sekelompok flip-flop yang disusun sedemikian rupa sehingga menunjukkan pulsa total.

PENCACAHAN TAK SINKRONDeret sebuah dari

a. 4 bit binary counter

Sesuai dengan namanya,4 bit binary counter adalah suatu rangkaian logika yang terdiri dari 4 buah flip flop yang mampu melaksanakan perhitungan sampai bilangan 16.Biasanya rangkaian flip flop di hubungkan ke sumber pulsa sebagai input.

Prinsip kerja 4 binary counter

Sebelum perhitungan di mulai,keempat output DCBA di buat 0000 dengan jalan di buat clear dalam kondisi 0 walaupun sesaat.Pada saat pulsa pertama datang dan bergerak dari 1 ke 0,maka output QA akan berubah dari 0 menjadi 1. Output QB akan tetap 0 karena sinyal yang masuk pada flip flop B berubah dari 0 menjadi 1. Flip flop C dan C outputnya juga tidak karena belum ada perubahan pada bagian outputnya. Dalam keadaan ini,kondisi output DCBA = 0001. Jadi sesudah pulsa yang pertama pada output counter akan terbentuk angka 0001 dan pada saat pulsa ke dua datang dan bergerak dari 1 menjadi 0,maka output QA akan berubah dari 1 menjadi 0. Perubahan ini akan di teruskan ke flip flop B akibatnya karena input flip flop B berubah dari 0 ke 1,maka output QB akan berubah dari 0 ke 1. Output flip flop C dan D belum berubah karena sebelum ada perubahan pada bagian outputnya. Setelah pulsa kedua datang, maka keempat output DCBA akan menunjukkan DCBA = 0010, selanjutnya apabila pulsa ketiga datang output DCBA = 0011Begitulah seterusnya sampai pulsa ke 15 datang maka keempat outputnya DCBA =1111 dan pada saat pulsa ke 16 datang,maka seluruh outputnya DCBA akan kembali menjadi 0000.Dari uraian di atas,maka dapat di tarik kesimpulan bahwa BCD counter 4 bit binary counter hanya bisa menghitung sampai bilangan ke 16 yaitu mulai dari 0000 = 0 sampai 1111 = 15Salah satu dari komponen Integrated Circuit (IC) yang berfungsi sebagai 4 bit binary counter adalah IC tipe 54/741766 (Pressettable Decode Counter) adalah seperti gambar di bawah ini:Kalau kita perhatikan,dapat di ketahui bahwa :Frekuensi QA = dari A in QB = dari A in QC = 1/8 dari A IN QD = 1/16 dari A inDengan demikian maka 4 bit binary counter mampu membagi frekuensi menjadi 16 kali. Oleh karena itu 4 bit binary counter dapat juga di sebut divide by 16 counter atau modulus 16 counter.Proses menghitung seperti di atas lebih jelasnya dapat di lihat pada tabel di bawah ini:PulsaDCBA

Keadaan awal0000

Pulsa ke-1Pulsa ke -2Pulsa ke-3Pulsa ke-4Pulsa ke-5Pulsa ke-6Pulsa ke-7Pulsa ke-8Pulsa ke-9Pulsa ke-10Pulsa ke-11Pulsa ke-12Pulsa ke-13Pulsa ke-14Pulsa ke-15000000011111111000111100001111011001100110011101010101010101

Pulsa ke-160000

Pulsa ke-170001

Berdasarkan cara kerjanya maka counter dapat di golongkan menjadi :a. Up counterb. Down counterc. Up-down counter

a.up counterUp counter merupakan jenis counter yang dapat menghitung dengan urutan dari bawah ke atas. Salah satu contohnya yaitu up counter 4 bit binary counter.

b. Down counterDown counter merupakan kebalikan dari up counter yaitu counter yang dapat menghitung dengan urutan mulai dari atas ke bawah atau di mulai dari bilangan yang paling besar menuju bilangan yang paling kecil.Prinsip kerja:Sebelum pulsa pertama datang semua output flip flop di reset menjadi DCBA = 0000. Pada saat pulsa pertama datang dan masuk ke input,maka pada output Q flip flop A akan berubah dari 0 menjadi 1 dan Q akan berubah dari 1 menjadi 0. Perubahan ini akan di teruskan kepada flip flop B, flip flop C dan flip flop D masing-masing akan menghasilkan Qb,Qc dan Qd sama dengan 0. Jadi setelah pulsa pertama masuk output DCBA = 1111Pada saat pulsa ke-2 datang,maka output flip flop A akan berubah dari 1 menjadi 0,tetapi pada perubahan Q dari logik 0 menjadi 1 tidak mempengaruhi output flip flop B,C dan D sehingga output DCBA = 1110Demikianlah proses berlangsung terus sampai datang pulsa ke 15. Setelah pulsa ke 15 output counter = 0001. Kemudian output counter DCBA akan kembali menjadi 0000 bila pulsa ke 16 datang. Dari uraian di atas dapat di tarik kesimpulan bahwa rangkaian down counter dapat di pergunakan untuk menghitung dari atas ke bawah mulai dari 1111 sampai 0000Untuk lebih jelasnya proses menghitung dari down counter dapat di lihat pada tabel di bawah ini:

PulsaDCBA

Keadaan awal0000

Pulsa ke-1Pulsa ke-2Pulsa ke-3Pulsa ke-4Pulsa ke-5Pulsa ke-6Pulsa ke-7Pulsa ke-8Pulsa ke-9Pulsa ke-10Pulsa ke-11Pulsa ke-12Pulsa ke-13Pulsa ke-14Pulsa ke -15Pulsa ke-161111111100000000111100001111000011001100110011001010101010101010

Pulsa ke-171111

Salah satu komponen IC yang berfungsi sebagai up-down counter adalah IC tipe 54/74190 atau 54LS/74LS100Display Untuk menampilkan bilangan desimal mulai dari angka 0 sampai 9 yang di hasilkan oleh BCD to decimal decoder di perginakan sebuah tabung yang di sebut NIXIE TUBE. NIXIE TUBE adalah sejenis tabung hampa yang di lengkapi dengan sebuah kutub anoda dan 10 kutub katoda yang di susun sedemikian rupa sehingga dapat membentuk angka 0 sampai dengan 9(bilangan desimal).Pencacah asinkronPencacah asinkron merupakan pencacah yang paling sederhana. Pada pencacah yang di bangun dengan flip flop JK. Suatu pencacah yang di bangun dengan oleh flip flop JK,dalam keadaan toggle,yaitu masukan J dan K di beri sinyal 1. Karena masukan J dan K terpasang pada tingkat tegangan tinggi (J=1 dan K =1),maka setiap flip flop JK akan mengalami toggle,ketika masukan pencacah menerima pulsa pendetak. Keluaran Q0 dari flip flop yang pertama (FF0) akan di umpankan ke masukan selanjutnya,dan demikian seterusnya.Hal ini dapat mengakibatkan flip flop yang pertama lebih sering mengalami keadaan keadaan toggle dari pada flip flop yang kedua. Flip flop yang kedua (FF 1) lebih sering toggle dari pada flip flop yang ketiga (FF2). Dan yang paling jarang mengalami toggle adalah flip flop yang keempat ataupun yang terakhir.Setiap pencacah datang,jika keluaran Q dari semua flip flop (FF 0 sampai FF 3) kalau di lihat dengan cermat akan terlihat adanya suatu aturan tertentu, yaitu aturan sistem bilangan biner. Jadi secara tidak langsung piranti digital ini telah melaksanakan proses perhitungan biner yang biasa di sebut dengan pencacahan bilangan biner.Di sebut asinkron karena be3ntuk ragam diagram gelombang pewaktuan proses pemindahan bit melalui flip flop seperti riak dalam air dimana sinyal pendetak pada pencacah adalah serial,bukan paralel. Hasil output dari pencacah ini dapat di lihat pada tabel berikut;

cacahanQ3Q2Q1Q0

01234567891011121314150000000011111111000011110000111100110011001100110101010101010101

Sinyal analog merupakan sinyal yang sifatnya selalu bersifat kontinyu .dan selalu teratur,tetapi sinya digital merupakan kebalikan dari sinyal analog dimana selalu berubah dan tidak menentu.Bounching merupakan sebuah istilah teknis yang sangat sering di pakai untuk menyatakan munculnya deretan pulsayang terjadi akibat adanya kontak yang tidak sempurna. Pulsa-pulsa tersebut pada rangkaian tertentu dapat mengganggu,dan oleh karena itu harus di hilangkan dan pada rangkaian yang lain dapat di abaikan. Dengan kata lain,bounching juga dapat berfungsi sebagai pembatas pulsa yang ada agar tidak mengganggu jalannya pulsa-pulsa lain yang terdapat pada suatu rangkaian.BCD To Seven Segment DecoderBiasa digunakan untuk mengubah bilangan Biner ke dalam bilangan desimal dengan menampilkan pada seven segment yang terdiori dari 7 buah segment denganj angka 8. Dengan diberi tanda a,b,c,d,e,f dan g. Dengan mengunakan prinsip LED. Seperti pada gambar dibawah ini

Perhartikan gambar berikut ini.

Pada gambar diatas Decoder Segment Segment mempunyai 4 input yang diberi tanda a, b, c, d, e, f dan g yang mendapat signal 7 segment dengan tahanan 150 Ohm.Anoda dari LED disatulan dan dihubungkan dengan ground melalui tahanan 150 Ohm. Bila di ON: kan maka dioda yang bersangkutan dapat menyala. Maka dapat dilihat pada tabel hasil kombinasi tersebut.ANKA YANG DIHASILKANSAKLAR YANG DI ON KAN

0123456789a-b-c-d-e-fb-ca-b-d-e-ga-b-c-d-gb-c-f-ga-c-d-f-gc-d-e-f-ga-b-ca-b-c-d-e-f-ga-b-c-f-g

1.3 Alat-alat yang digunakan1. Power supply2. Papan peraga praktikum3. Kabel penghubung

1.4 Prosedur percobaanI. Pencacah naik asinkron ripple 4 bit ( IC 7476)1. Buatlah rangkaian naik asinkron 4 bit seperti pada gambar yang terdapat pada modul halaman 34 yang menggunakan 4 gerbang FF secara bertingkat(kaskade).2. Output JKFF ABCD di masukkan ke input BCD to 7 segment3. Berikan klok secara manual,dan amati harga-harga pada 7 segmen. Catat pada klok naik atau turun perubahan pada 7 segment itu terjadi.4. Periksakan ke asisten sebelum power di on-kanII. Pencacah turun asinkron ripple 4 bit (IC 7476)1. Pencacah turun asinkron dapat di peroleh dengan mengambil output Q not,dan output tersebut yang di hubungkan dengan FF berikutnya.2. Hasil counter di peroleh dari output Q not tersebutIII. Pencacah sinkron naik dan turunIC 74193 adalah counter sinkron UP-DOWN yang di lengkapi beberapa fungsi yaitu:1. Input data paralel 4 bit2. Output data 4 bit paralel3. Input load untuk memberikan preset pada counter dari data input paralel clear untuk mereset counter4. Output carry jika hitungan UP lebih besar dari 155. Output borrow jika hitungan down lebih kecil dari 0