BAB I

PENDAHULUAN

1.1.         Latar Belakang

Pada umumnya orang menggunakan kode desimal untuk menyatakanangka. Rangkaian sistem digital dalam kalkulator atau komputerkebanyakan menggunakan kode biner untuk menyatakan angka. Banyakkode lain yang digunakan dalam suatu sistem digital untukmenyatakan angka, bahkan huruf dari alfabet. Penerjemahanrangkaian digital, yang mengubah kode satu ke kode yang lain,digunakan suatu dekoder dan enkoder dalam sistem digital.

Sebuah Decoder adalah rangkaian logika yang menerima input-inputbiner dan mengaktifkan salah satu output-nya sesuai dengan urutanbiner input-nya. Rangkaian dekoder mempunyai sifat yangberkebalikan dengan enkoder yaitu merubah kode biner menjadisinyal diskrit. Syarat perancangan sebuah dekoder adalah m <=2n dimana m adalah kombinasi keluaran dan n adalah jumlah bitmasukan. Satu kombinasi masukan hanya dapat mewakili satukombinasi keluaran.Sehingga dapat disimpulkan bahwa variabelkeluaran bebas tapi harus tetap memperhatikan unsur efisiensirangkaian. Misal dekoder 3 bit memiliki 8 atau kurang kombinasikeluaran tetapi bisa memiliki jumlah saluran keluaran lebih dari8 (10 atau 55 atau 100 dan sebagainya). Contoh rangkaian dekoderadalah rangkaian dekoder dot matrik, dan dekoder seven segmen.

Penampilan bilangan-bilangan biner dari sandi BCD menjadibilangan decimal selain dalam tabung angka (nixie tube) yangsudah berbentuk angka – angka decimal dari 0 sampai 9 juga dapatdiwujudkan oleh lampu – lampu penunjuk kecil (LED : lightemitting diodes). Dalam hal ini lampu – lampu penunjuk kecil/LEDtersebut disusun menjadi tujuh segmen, dan angka decimal dari 0sampai 9 dapat ditampilkan dengan cara mengatur cara penyalaandari tujuh segmen tersebut.

1

Perlu diketahui, bahwa LED adalah suatu dioda yang bersifatmengemisi atau menyala bila mendapat suatu arus maju (forwardBiased). Dengan sifatnya yang demikian, LED banyak dipakaisebagai lampu – lampu penunjuk kecil yang serba guna, misalnyasaja untuk menunjukkan keadaan “ON” dari suatu peralatan atauuntuk lampu – lampu test.

Bila semua segmen menyala, maka dapat dibaca sebagai angkadecimal 8. Angka decimal 0 dan 3 terlihat pada menyalanya segmen– segmen sesuai gambar. Untuk penampilan huruf, hanya beberapahuruf saja yang dapat dibaca dari tujuh segmen.

Jika  kita  perhatikan  decoder  ini  sebenarnya  mirip  dengan demultiplexer,  dengan  satu  pengecualian  yaitu  pada  decoder  ini  tidak  mempunyai  data  input.  Input  hanya  digunakansebagai data control.

Beberapa rangkaian Decoder yang sering dijumpai adalah decoder3×8 ( 3 bit input dan 8 output line), decoder 4×16, decoder BCDto Decimal (4 bit input dan 10 output line), decoder BCD to 7segment (4 bit input dan 8 output line).

1.2.          Rumusan Masalah

Adapun yang menjadi rumusan masalah dalam makalah ini adalah :

1. Apa definisi dari Decoder/Dekoder ?2. Apa definisi dari IC ?3. Apa definisi dari Decoder dengan IC ?4. Jelaskan jenis – jenis dari Decoder dengan IC !5. Jelaskan fungsi dari Decoder dengan IC !

1.3.          Tujuan 

Adapun tujuan dari makalah ini adalah :

1. Mengetahui definisi dari Decoder/Dekoder.2. Mengetahui definisi dari IC.

2

3. Mengetahui definisi dari Decoder dengan IC.4. Mengetahui jenis – jenis dari Decoder dengan IC.5. Mengetahui fungsi dari Decoder dengan IC.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Decoder

Pengertian Decoder adalah alat yang di gunakan untuk dapatmengembalikan proses encoding sehingga kita dapat melihat ataumenerima informasi aslinya. Pengertian Decoder juga dapat diartikan sebagai rangkaian logika yang di tugaskan untuk menerimainput input biner dan mengaktifkan salah satu outputnya sesuai

3

dengan urutan biner tersebut. Kebalikan dari decoder adalahencoder.

Fungsi Decoder adalah untuk memudahkan kita dalam menyalakanseven segmen. Itu lah sebabnya kita menggunakan decoder agardapat dengan cepat menyalakan seven segmen. Output dari decodermaksimum adalah 2n. Jadi dapat kita bentuk n-to-2n decoder. Jikakita ingin merangkaian decoder dapat kita buat dengan 3-to-8decoder menggunakan 2-to-4 decoder. Sehingga kita dapat membuat4-to-16 decoder dengan menggunakan dua buah 3-to-8 decoder.

Beberapa rangkaian decoder yang sering kita jumpai saat iniadalah decoder jenis 3 x 8 (3 bit input dan 8 output line),decoder jenis 4 x 16, decoder jenis BCD to Decimal (4 bit inputdan 10 output line) dan decoder jenis BCD to 7 segmen (4 bitinput dan 8 output line). Khusus untuk pengertian decoder jenisBCD to 7 segmen mempunyai prinsip kerja yang berbeda dengandecoder decoder lainnya, di mana kombinasi setiap inputnya dapatmengaktifkan beberapa output linenya.

Salah satu jenis IC decoder yang umum di pakai adalah 74138,karena IC ini mempunyai 3 input biner dan 8 output line, di mananilai output adalah 1 untuk salah satu dari ke 8 jenis kombinasiinputnya. Jika kita perhatikan, pengertian decoder sangat miripdengan demultiplexer dengan pengecualian yaitu decoder yang satuini tidak mempunyai data input. Sehingga input hanya di gunakansebagai data control.

Pengertian decoder dapat di bentuk dari susunan gerbang logikadasar atau menggunakan IC yang banyak jual di pasaran, sepertidecoder 74LS48, 74LS154, 74LS138, 74LS155 dan sebagainya. Denganmenggunakan IC, kita dapat merancang sebuah decoder dengan jumlahbit dan keluaran yang di inginkan. Contohnya adalah denganmerancang sebuah decoder 32 saluran keluar dengan IC decoder 8saluran keluaran.

2.2 Pengertian IC

4

Integrated Circuit (IC) adalah suatu komponen elektronik yang

dibuat dari bahan semi conductor, dimana IC merupakan gabungan

dari beberapa komponen seperti Resistor, Kapasitor, Dioda dan

Transistor yang telah terintegrasi menjadi sebuah rangkaian

berbentuk chip kecil, IC digunakan untuk beberapa keperluan

pembuatan peralatan elektronik agar mudah dirangkai menjadi

peralatan yang berukuran relatif kecil.

2.2.1 Keunggulan IC(Advantages)

IC telah digunakan secara luas diberbagai bidang, salah satunya

dibidang industri Dirgantara, dimana rangkaian kontrol

elektroniknya akan semakin ringkas dan kecil sehingga dapat

mengurangi berat Satelit, Misil dan jenis-jenis pesawat ruang

angkasa lainnya. Desain komputer yang sangat kompleks dapat

dipermudah, sehingga banyaknya komponen dapat dikurangi dan

ukuran motherboardnya dapat diperkecil. Contoh lain misalnya IC

digunakan di dalam mesin penghitung elektronik(kalkulator), juga

telepon seluler(ponsel) yang bentuknya relatif kecil.

Di era teknologi canggih saat ini, peralatan elektronik dituntut

agar mempunyai ukuran dan beratnya seringan dan sekecil mungkin,

dan hal itu dapat dimungkinkan dengan penggunaannya IC.

Selain ukuran dan berat IC yang kecil dan ringan, IC juga

memberikan keuntungan lain yaitu bila dibandingkan dengan sirkit-

5

sirkit keonvensional yang banyak menggunakan komponen, IC dengan

sirkit yang relatif kecil hanya mengkonsumsi sedikit sumber

tenaga dan tidak menimbulkan panas berlebih sehingga tidak

membutuhkan pendinginan (cooling system).

2.2.2 Kelemahan-kelemahan IC(Disanvantages)

Pada uraian sebelumnya nampak seolah-olah IC begitu sempurna

dibanding komponen elektronik konvensional, padalah tak ada

sesuatu komponen yang tidak memiliki kelemahan.

Kelemahan IC antara lain adalah keterbatasannya di dalam

menghadapi kelebihan arus listrik yang besar, dimana arus listrik

berlebihan dapat menimbulkan panas di dalam komponen, sehingga

komponen yang kecil seperti IC akan mudah rusak jika timbul panas

yang berlebihan.

Demikian pula keterbatasan IC dalam menghadapi tegangan yang

besar, dimana tegangan yang besar dapat merusak lapisan isolator

antar komponen di dalam IC Contoh kerusakan misalnya, terjadi

hubungan singkat antara komponen satu dengan lainnya di dalam IC,

bila hal ini terjadi, maka IC dapat rusak dan menjadi tidak

berguna.

6

2.2.3 Kemasan IC(Packages)

Ditinjau dari teknik pembuatan dan bahan baku yang digunakan,

terdapat4 (empat) jenis IC, yaitu: Jenis Monolithic, Thin film,

dan Hybrid. Khusus untuk jenis hybrid, yang merupakan gabungan

dari thin-film, monolithic dan thick-film.

Terlepas dari teknik pembuatan dan bahan yang digunakan, keempat

jenis IC tersebut dibalut dalam kemasan(packages) tertentu agar

dapat terlindungi dari gangguan luar ,seperti terhadap

kelembaban, debu, dan kontaminasi zat lainnya.

Kemasan IC dibuat dari bahan ceramic dan plastik, serta didesain

untuk mudah dalam pemasangan dan penyambungannya. Ada berbagai

jenis kemasan IC dan yang paling populer dan umum digunakan,

antara lain :

-DIP(Duel in- line Packages) -SIP(Single in-line Packages) -

QIP(Quad in-line Packages) -SOP(Small Outline Packages) -Flat

Packs -TO-5, TO-72,TO-202 dan TO-220 style Packages

7

2.3 Jenis-Jenis IC

2.3.1 TTL(Transistor transistor Logic)

IC yang paling banyak digunakan secara luas saat ini adalah IC

digital yang dipergunakan untuk peralatan komputer, kalkulator

dan system kontrol elektronik. IC digital bekerja dengan dasar

pengoperasian bilangan Biner Logic(bilangan dasar 2) yaitu hanya

mengenal dua kondisi saja 1(on) dan 0(off).

Jenis IC digital terdapat 2(dua) jenis yaitu TTL dan CMOS. Jenis

IC-TTL dibangun dengan menggunakan transistor sebagai komponen

utamanya dan fungsinya dipergunakan untuk berbagai variasi Logic,

sehingga dinamakan Transistor.

Transistor Logic

Dalam satu kemasan IC terdapat beberapa macam gate(gerbang) yang

dapat melakukan berbagai macam fungsi logic seperti

AND,NAND,OR,NOR,XOR serta beberapa fungsi logic lainnya seperti

Decoder, Encoder, Multiflexer dan Memory sehingga pin (kaki) IC

jumlahnya banyak dan bervariasi ada yang 8,14,16,24 dan 40.

8

Pada gambar diperlihatkan IC dengan gerbang NAND yang

mengeluarkan output 0 atau 1 tergantung kondisi kedua inputnya.

IC TTL dapat bekerja dengan diberi tegangan 5 Volt.

2.3.2 IC- CMOS

Selain TTL, jenis IC digital lainnya adalah C-MOS (Complementary

with MOSFET) yang berisi rangkaian yang merupakan gabungan dari

beberap komponen MOSFET untuk membentuk gate-gate dengan fungsi

logic seperti halnya IC-TTL. Dalam satu kemasan IC C-MOS dapat

berisi beberapa macam gate(gerbang) yang dapat melakukan berbagai

macam fungsi logic seperti AND,NAND,OR,NOR,XOR serta beberapa

fungsi logic lainnya seperti Decoders, Encoders, Multiflexer dan

Memory.

9

Pada gambar diperlihatkan IC dengan gerbang NOR yang mengeluarkan

output 0 atau 1 tergantung kondisi kedua inputnya.

IC C-MOS dapat bekerja dengan tegangan 12 Volt.

2.3.3 IC Linear (Linear IC's)

Perbedaan utama dari IC Linear dengan Digital ialah fungsinya,

dimana IC digital beroperasi dengan menggunakan sinyal kotak

(square) yang hanya ada dua kondisi yaitu 0 atau 1 dan berfungsi

sebagai switch/saklar, sedangkan IC linear pada umumnya

menggunakan sinyal sinusoida dan berfungsi sebagai

amplifier(penguat). IC linear tidak melakukan fungsi logic

seperti halnya IC-TTL maupun C-MOS dan yang paling populer IC

linier didesain untuik dikerjakan sebagai penguat tegangan.

Dalam kemasan IC linier terdapat rangkaian linier, diman kerja

rangkaiannya akan bersifat proporsional atau akan mengeluarkan

output yang sebanding dengan inputnya. Salah satu contoh IC

linear adalah jenis Op-Amp.

10

2.3.4 IC Decoder 74LS47

Salah satu cara untuk menghasilkan input pada seven segment displayyaitu dengan menggunakan IC decoder. IC decoder membutuhkan empatinput sebagai angka berbasis heksadesimal yang dinyatakan dalambiner, kemudian sinyal-sinyal masukan tersebut akan“diterjemahkan” decoder ke dalam sinyal-sinyal pengendali sevensegment display. Sinyal-sinyal pengendali berisi tujuh sinyal yangsetiap sinyalnya mengatur aktif-tidaknya setiap LED. IC inimengubah data BCD sehingga dapat ditampilkan ke seven segment. BCDadalah data digital terdiri dari empat digit dan nilai desimalnyaantara 0-9 sedangkan nilai di atas 9 digunakan sebagai tanda atauindicator lainnya.

2.3.5 IC 74LS73

Merupakan ic Dual Negative- Edge-Triggered Master Selve J-K Flip-flop. Didalam IC ini terdapat 2 buah j-k flip-flop. Dalam systemyang kami buat ic ini digunakan sebagai ic pencacah biner.

11

Gambar Diagram IC 74LS73

2.3.6 IC 74LS00

Merupakan ic gerbang NAND yang didalamnya terdapat 4 buah gerbangNAND. Dalam system yang kami buat ic ini kami gunakan sebagaigerbang untuk mengaktifkan clear/reset pada ic 74ls73 sehingga ic74ls73 hanya menampilkan output 0000 s/d 1001, ketika 0101kondisi ic 74ls73 kembali pada kondisi awal yaitu 0000.

Gambar Diagram IC 74LS00

2.3.7 IC Decoder 74LS47

12

Gambar Konfigurasi PIN IC 74LS47

Ic ini berfungsi untuk mengolah nilai inputan biner yangdihasilkan ole hic 74ls73 menjadi output decimal yang akanditampilkan kedalam display seven segmen.

Output pada ic ini ketika output bernilai 6 maka pada displayseven segmen akan tampil seperti huruf “b” dan ketika outputbernilai 9 maka tampilan pada seven segmen akan seperti huruf“q”. Hal ini dikarenakan sipembuat merancang ic 74ls47 inidemikian. Berikut adalah output yang akan ditampilakn ic 74ls47pada seven segmen.

Gambar output IC 74LS47 pada seven segmen

2.3.8 IC 555

Ic ini berfungsi untuk menclock ic 74ls73. Keluaran clock dari ic555 dapat diatur dengan memutar variable resistor, semakin besarnilai resistansi VR maka akan semakin lambat keluaran yangdihasilkan, dan semakin lamabt pula ic 74ls73 mencacah bilanganbiner.

13

Gambar konfigurasi Pin IC 555

Dalam system ini ic 555 kami set sebagai multivibrator astabil.Frekuensi keluaran dari ic ini dapat dihitung dengan rumus :

Gambar operasi astabil IC 555

2.3.9 IC 7805

Ic ini berfungsi sebagai regulasi tegangan input menjadi teganganoutput sebesar 5V, dengan kemampuan arus maksimal 1 Amphere.Sehingga berapapun besar tengan yang dimasukkan kedalam ic ini

14

outputnya akan selalu 5V. pemberian arus yang berlebih pada icini akan menyebabkan ic ini mudah panas.

Gambar konfigurasi PIN IC 7805

Pada kaki ground dalam system yang kami buat terdapat diodedengan kemampuan menahan arus sebesar 1 amphere dengan tujuanagar output ic ini benar- benar 5V, namun pada realnya outputdari ic ini adalah 5,1V (dengan pemasangan diode pada kakiground).

2.4 Aplikasi IC Decoder 74LS47 Sebagai Up Counter

Salah satu aplikasi IC decoder adalah pencacah maju/naik. Dalamsistem ini digunakan IC 74LS73, IC555, IC 74LS00, dan IC 74LS47.Counter up yang dibuat memanfaatkan J-K flip-flop yang kami susunsebagai modulus 10 asyncron dimana clock dipasang secara serial,sehingga output dari flip-flop pertama akan mempengaruhi flip-flop yang ke-2.

15

Gambar Hardware

Cara Kerja Rangkaian

IC NE555 sebagai pembangkit pulsa yang akan menclock/mengaktifkanIC 74LS73 sebagai ic flip-flop yang digunakan sebagai pencacahbiner. Ketika ic 74LS73 di clock ole hic NE555 ic ini k mulaimencacah dari 0000(B) atau 0(D) sampai 1001(B) atau 9(D), ketikaIC 74LS73 mencacah sampai nilai 0101(B) atau 10(D) ic ini akandireset dengan memanfaatkan IC 74LS00 sebagai ic gerbang NAND.Untuk lebih jelas dapat dilihat dalam sekama berikut.

Gambar Skema Rangkaian

Saat IC 74LS73 menghasilkan output 0101 (A,B,C,D),IC7 4LS00 padakaki 1 dihubungkan ke out D (keluaran bernilai “1”) dan kaki 2dihubungkan ke out B (keluaran bernilai “1”)sehingga out darigerbang NAND adalah 0, dan “0” ini akan mengaktifkan clear/ reset

16

pada IC 74LS73 sehingga keluaran 0101(B) atau 10(D) tidak akanditampilkan dan IC 74LS73 akan kembali pada kondisi awal yaitu0000, sehingga system ini hanya akan menampilkan hitungan dari 0s/d 9.

Variable resistor pada IC 555 digunakan untuk mengatur timing/cepat lambatnya pulsa yang dikeluarkan, perubahan kecepatanclock ditunjukkan oleh dot pada seven segmen. Semakin rendahnilai resistansi VR maka akan semakin cepat perubahan yangterjadi.

2.5 Dekoder BCD ke 7 segment2.5.1 Dekoder BCD ke 7 segment jenis TTL

Dekoder BCD ke 7 segment jenis TTL adalah rangkaian yangberfungsi untuk mengubah kode bilangan biner BCD (Binary CodedDecimal) menjadi data tampilan untuk penampil/display 7 segmentyang bekerja pada tegangan TTL (+5 volt DC). Dekoder BCD ke 7segmen yang digunakan adalah jenis TTL. Dekoder BCD ke 7 segmenjenis TTL ada beberapa macam diantaranya keluarga IC TTL 7447 dankeluarga IC TTL 7448. Kedua IC TTL tersebut memiliki fungsi yangsama namun peruntukannya berbeda IC 7447 digunakan untuk driver 7segment common anoda sedangkan IC 7448 digunakan untuk driverdispaly 7 segment common cathode. IC dekoder BCD ke 7 segmentsering juga dikenal sebagai driver display 7 segment karenaselalu digunakan untuk memberikan driver sumber tegangan kepenampil 7 segment. Konfigurasi Pin IC Dekoder BCD Ke 7 Segmen 7447 Dan 7448 

Jalur input data BCD, pin input ini terdiri dari 4 line input yang mewakili 4 bit data BCD dengan sebutan jalur input A, B, C dan D. 

Jalur ouput 7 segmen, pin output ini berfungsi untuk mendistribusikan data pengkodean ke penampil 7 segmen. Pin output dekoder BCD ke 7 segmen ini ada 7 pin yang masing-masing diberi nama a, b, c, d, e, f dan g. 

17

Jalur LT (Lamp Test) yang berfunsi untuk menyalakan semua led pada penampil 7 segmen, jalur LT akan aktif pad saat diberikanlogika LOW pad jalut LT tersebut. 

Jalur RBI (Riple Blanking Input) yang berfungsi untuk menahan sinyal input (disable input), jalur RBI akan aktif bila diberikan logika LOW. 

Jalur RBO (Riple blanking Output) yang berfungsi untuk menahandata output ke penampil 7 segmen (disable output), jalur RBO ini akan aktif pada sat diberikan logika LOW. 

Dalam aplikasi decoder, ketiga jalur kontrol (LT, RBI dan RBO)harus diberikan logika HIGH dengan tujuan data input BCD dapatmasuk dan penampil 7 segmen dapat menerima data tampilan sesuaidata BCD yang diberikan pada jalur input.

Untuk aplikasi yang terlihat pada kedua gambar diatas adalahteknik driver penampil 7 segmen standar menggunakan decoder BCDke 7 segmen TTL IC 7447 dan IC 7448. Fungsi resistor pada setiapjalur output dekoder BCD ke 7 segmen tersebut adalah sebagaipembatas arus maksimum yang mengalir pada LED penampil 7 segmendan arus yang mengalir pada IC dekoder BCD ke 7 segmen yangdigunakan dimana arus maksimum yang diperbolehkan maksimum 20 mA.

18

2.5.2 Sirkit Dekoder BCD ke 7 segment jenis TTL

Gambar Sirkit Decoder

1. Fungsi sirkit decoder.

Fungsi sirkit decoder atau BCD to 7 segment decoder adalah sebagai decoder/driver segment. Input BCD akan didecode menjadi output pulsa-pulsa yang akan mendrive 7 segment display.

2. Struktur sirkit decoder

Struktur dari sirkit ini terdiri dari IC decoder/driver dari keluarga TTL 7447 yang bekerja sebagai driver 7 segment display.

3. Cara kerja sirkit decoder

Sebagai sirkit BCD to 7 segment decoder , maka pada setiap perubahan kondisi input DCBA akan didecode menjadi pulsa-pulsa untuk mendrive 7 segment common anoda.

Tabel operasi decoder/driver tersebut diatas adalah diperlihatkanpada table berikut.

19

20

BAB III

PENUTUP

3.1.    Kesimpulan

Maka dari pembahasan diatas kita dapat menyimpulkan bahwa :

Pengertian Decoder adalah alat yang di gunakan untuk dapat mengembalikan proses encoding sehingga kita dapat melihat atau menerima informasi aslinya. Pengertian Decoder juga dapat di artikan sebagai rangkaian logika yang di tugaskan untuk menerima input input biner dan mengaktifkan salah satu outputnya sesuai dengan urutan biner tersebut. Kebalikan dari decoder adalah encoder.

Fungsi Decoder adalah untuk memudahkan kita dalam menyalakan seven segmen. Itu lah sebabnya kita menggunakan decoder agar dapat dengan cepat menyalakan seven segmen. Output dari decoder maksimum adalah 2n. Jadi dapat kita bentuk n-to-2n decoder. Jika kita ingin merangkaian decoder dapat kita buat dengan 3-to-8 decoder menggunakan 2-to-4 decoder. Sehingga kita dapat membuat 4-to-16 decoder dengan menggunakan dua buah 3-to-8 decoder.

Integrated Circuit (IC) adalah suatu komponen elektronik yangdibuat dari bahan semi conductor, dimana IC merupakan gabungandari beberapa komponen seperti Resistor, Kapasitor, Dioda danTransistor yang telah terintegrasi menjadi sebuah rangkaianberbentuk chip kecil, IC digunakan untuk beberapa keperluanpembuatan peralatan elektronik agar mudah dirangkai menjadiperalatan yang berukuran relatif kecil.

Pengertian decoder dapat di bentuk dari susunan gerbang logikadasar atau menggunakan IC yang banyak jual di pasaran, sepertidecoder 74LS48, 74LS154, 74LS138, 74LS155 dan sebagainya. Denganmenggunakan IC, kita dapat merancang sebuah decoder dengan jumlahbit dan keluaran yang di inginkan. Contohnya adalah dengan

21

merancang sebuah decoder 32 saluran keluar dengan IC decoder 8saluran keluaran.

3.2.     Saran

Adapun saran yang dapat saya sampaikan dalam makalah ini, setelahpembaca menyelesaikan pembacaan makalah ini maka pembaca dapatlebih mengetahui lagi apa itu decoder,IC dan Decoder dengan IC.

22