Aplikasi counter atau shift register



 

1. Pendahuluan (kembali)

            Rangkaian penjumlah biner 4-bit yang menggunakan IC 74LS83 merupakan sebuah 4-bit binary full adder yang berfungsi untuk menjumlahkan dua bilangan biner 4-bit beserta sinyal carry-in. Rangkaian ini menjadi salah satu komponen dasar dalam operasi aritmatika digital yang banyak diterapkan pada komputer dan berbagai perangkat elektronik. IC 74LS83 memungkinkan proses penjumlahan dilakukan secara serentak pada keempat bit, sehingga menghasilkan nilai penjumlahan dan carry-out dengan cepat serta tepat. Pemahaman mengenai cara kerja rangkaian ini sangat penting karena menjadi dasar dalam perancangan unit aritmatika dan sistem digital yang lebih kompleks.


2. Tujuan (kembali)

  • Untuk memenuhi tugas Sistem Digital yang diberikan oleh Bapak Dr. Darwison, M.T.
  • Mengetahui komponen-komponen yang digunakan dalam perancangan dan pengujian rangkaian penjumlah biner 4-bit menggunakan IC 74LS83.
  • Memahami bentuk rangkaian serta mensimulasikan kerja penjumlah biner 4-bit menggunakan perangkat lunak Proteus untuk mengamati hasil penjumlahan dan carry yang dihasilkan.

3. Alat dan Bahan (kembali)

1. Battery


Komponen yang digunakan pada rangkaian ini memiliki fitur pengaturan arus masukan secara otomatis sehingga dapat bekerja dengan berbagai sumber daya, seperti port USB maupun adaptor AC/DC. Selain itu, komponen ini mampu mendeteksi sumber daya yang digunakan dan melakukan pemilihan sumber secara otomatis untuk menjaga kestabilan proses pengisian. Tegangan masukan yang didukung berada pada rentang 4,35 V hingga 6,0 V dengan toleransi hingga 18 V saat tidak beroperasi. Komponen ini juga memiliki tingkat akurasi yang tinggi dalam mengatur tegangan pengisian serta mendukung pengaturan parameter secara digital melalui antarmuka I2C. Dengan fitur-fitur tersebut, komponen ini dapat digunakan untuk menghasilkan proses pengisian baterai yang lebih aman, stabil, dan efisien.

2. Sensor Flame

Switch merupakan sakelar yang digunakan untuk menyambungkan maupun memutus aliran arus listrik pada rangkaian. Sementara itu, DIP switch (Dual Inline Package switch) adalah sekumpulan sakelar kecil yang tersusun dalam satu paket/baris dan umumnya digunakan untuk memberikan masukan logika 1 atau 0 pada IC dengan cara yang lebih praktis dan rapi.

Spesifikasi:

  • Rentang spektrum kerja berada pada kisaran 760 nm hingga 1100 nm.

  • Mampu mendeteksi objek pada sudut antara 0° hingga 60°.

  • Dapat beroperasi dengan catu daya sebesar 3,3 V sampai 5,3 V.

  • Memiliki rentang suhu kerja yang cukup luas, yaitu dari -25°C hingga 85°C.

  • Dimensi fisik komponen sekitar 27,3 mm × 15,4 mm sehingga mudah diintegrasikan ke dalam rangkaian elektronika.


3. Sensor Pir

Spesifikasi:

  • Tegangan masukan: DC 4,5–20 V.

  • Arus diam: sekitar 50 µA.

  • Output akan berlogika tinggi saat gerakan terdeteksi.

  • Sudut deteksi: 110°.

  • Jarak deteksi maksimum: 6–7 meter.

  • Pengaturan trigger: H (aktif) dan L (nonaktif).

4. Sensor Vibration

Spesifikasi Sensor Getaran SW-420:

  • Tegangan suplai: DC 3,3 V – 5 V.

  • Arus kerja: sekitar 15 mA.

  • Menggunakan sensor getaran SW-420 tipe Normally Closed (NC).

  • Dilengkapi IC komparator LM393.

  • Sensitivitas dapat diatur melalui potensiometer 10 kΩ.

  • Output berupa sinyal digital (DO).

  • Dilengkapi LED indikator daya dan LED status.

  • Dimensi modul: 3,8 cm × 1,3 cm × 0,7 cm.

  • Berat: sekitar 10 gram.

5. Resistor

Features

  • Carbon Film Resistor
  • 4-band Resistor
  • Resistor value varies based on  selected parameter
  • Power rating varies based on selected parameter
6. Transistor NPN BC547

Spesifikasi Transistor BC547:

  • Tipe transistor: NPN.

  • Arus kolektor maksimum: 100 mA.

  • Tegangan kolektor-emitor maksimum: 65 V.

  • Dikemas dalam paket TO-92 (SOT54).

  • Memiliki konsumsi arus yang rendah.

  • Cocok digunakan untuk aplikasi switching dan penguatan sinyal.

  • Transistor komplemennya adalah BC556 dan BC557 (tipe PNP).

7. Relay
Spesifikasi tipe relay: 5VDC-SL-C
Tegangan coil: DC 5V
Struktur: Sealed type
Sensitivitas coil: 0.36W
Tahanan coil: 60-70 ohm
Kapasitas contact: 10A/250VAC, 10A/125VAC, 10A/30VDC, 10A/28VDC
Ukuran: 196154155 mm
Jumlah pin: 5
Pin Relay:

8. Logic State
Memiliki empat gerbang logika independen yang terdiri dari pasangan masukan 1A–2A dengan keluaran A, 1B–2B dengan keluaran B, 1C–2C dengan keluaran C, dan 1D–2D dengan keluaran D. IC bekerja menggunakan catu daya VCC dan ground sebagai referensi tegangan.
9. Dioda (1N4007)

10. Kabel

Spesifikasi:

  • Standar konduktor: DIN VDE 0295, IEC 60228, BS 6360.
  • Standar isolasi: DIN EN 50290-2-22, DIN VDE 0207-363-4-1.
  • Standar kabel: IEC 60227-5, EN 50525-2-51, VDE 0281-13.
  • Standar ketahanan api: DIN VDE 0482-332-1-2, DIN EN 60332-1-2, IEC 60332-1-2.
  • Memenuhi direktif RoHS, REACH, dan CE.
11. OP-AMP

Spesifikasi:

  • Penguatan tegangan open-loop (Av): tak terhingga (∞).
  • Tegangan offset keluaran (Voo): 0 V.
  • Impedansi masukan (Zin): tak terhingga (∞).
  • Impedansi keluaran (Zout): 0 Ω.
  • Lebar pita (Bandwidth/BW): tak terhingga (∞).
  • Karakteristik kerja stabil terhadap perubahan suhu.
12. Buzzer

Buzzer Features and Specifications

  • Rated Voltage: 6V DC
  • Operating Voltage: 4-8V DC
  • Rated current: <30mA
  • Sound Type: Continuous Beep
  • Resonant Frequency: ~2300 Hz 
  • Small and neat sealed package
  • Breadboard and Perf board friendly
13. LED


14. Motor

Features of brushed DC motors
Advantages
    No need for a drive circuit when running at constant speed
    High-efficiency design
    Able to operate at high speeds
    High startup torque
    Responsive and easy to use as speed and torque can be controlled by voltage
Disadvantages
    Motor life is shortened by the need for brushes and a commutator, which are subject to wear.
    The brushes generate both electrical and acoustic noise

15. Switch

Features 
• Constant ON resistance for signals ±10V and 100 kHz connection diagram
 • tOFF < tON. break before make action
 • Open switch isolation at 1.0 MHz -50 dB
 • < 1.0 nA leakage in OFF state • TTL. DTL. RTL direct drive compatibility
 • Single disable pin turns all sWitches in package OFF  

16. Gerbang Logika AND (IC 4081)

Gerbang AND IC 4081 merupakan gerbang logika yang membutuhkan dua atau lebih masukan (input) untuk menghasilkan satu keluaran (output). Keluaran akan bernilai logika 1 apabila seluruh masukan bernilai logika 1. Sebaliknya, keluaran akan bernilai logika 0 jika terdapat salah satu masukan yang bernilai logika 0.

Konfigurasi pin:

  • Pin 7 berfungsi sebagai catu daya negatif (GND).
  • Pin 14 berfungsi sebagai catu daya positif (VDD).
  • Pin 1 & 2, 5 & 6, 8 & 9, serta 12 & 13 merupakan pin masukan gerbang.
  • Pin 3, 4, 10, dan 11 merupakan pin keluaran gerbang.

Spesifikasi:

  • Tegangan catu daya: 3 V – 15 V.
  • Jenis fungsi: Quad 2-Input AND Gate.
  • Waktu tunda propagasi (Propagation Delay): 55 ns.
  • Level tegangan input/output: CMOS.
  • Tipe kemasan: DIP 14-pin.
17. Seven Segment


Layar tujuh segmen merupakan perangkat tampilan elektronik yang digunakan untuk menampilkan angka desimal. Perangkat ini menjadi alternatif yang lebih sederhana dibandingkan layar dot-matrix dan banyak diterapkan pada jam digital, kalkulator, alat ukur elektronik, serta berbagai perangkat lain yang memerlukan tampilan data numerik.

18. Decoder (IC 74247)


IC 74247 adalah sebuah IC decoder BCD ke 7-segmen berbasis TTL yang berfungsi mengonversi kode BCD (Binary Coded Decimal) menjadi sinyal keluaran yang sesuai untuk mengendalikan tampilan 7-segmen. IC ini bekerja pada tegangan TTL sebesar +5 V DC dan banyak digunakan untuk menampilkan angka desimal pada display 7-segmen.

4. Dasar Teori (kembali)

Dalam sistem digital, operasi aritmatika merupakan salah satu fungsi dasar yang banyak digunakan dalam proses komputasi dan pengolahan data biner. Operasi yang paling umum adalah penjumlahan biner, yaitu proses penjumlahan yang hanya menggunakan dua digit, 0 dan 1. Pada penjumlahan biner, hasil yang diperoleh terdiri dari dua bagian, yaitu sum (hasil penjumlahan) dan carry (bit bawaan). Untuk melakukan proses tersebut secara efektif, digunakan rangkaian logika yang disebut full adder.

Full adder merupakan rangkaian logika kombinasi yang memiliki tiga masukan, yaitu bit A, bit B, dan carry-in, serta dua keluaran berupa sum dan carry-out. Rangkaian ini menjadi dasar dalam pembentukan penjumlah biner dengan jumlah bit yang lebih besar atau yang dikenal sebagai multi-bit adder.

Salah satu IC yang banyak digunakan untuk penjumlahan biner 4-bit adalah IC 74LS83. IC ini merupakan 4-bit binary full adder yang mengintegrasikan empat rangkaian full adder ke dalam satu chip. IC 74LS83 dapat menjumlahkan dua bilangan biner 4-bit beserta satu masukan carry (Cin) secara bersamaan, kemudian menghasilkan keluaran berupa hasil penjumlahan 4-bit dan carry-out (Cout). Oleh karena itu, IC ini sering digunakan pada rangkaian aritmatika digital seperti ALU (Arithmetic Logic Unit) dan mikroprosesor.

Konfigurasi dan Pin IC 74LS83

IC 74LS83 memiliki 16 pin dengan fungsi sebagai berikut:

  • A1–A4 dan B1–B4 sebagai masukan operand A dan operand B (4-bit).

  • C0 sebagai masukan carry-in eksternal.

  • S1–S4 sebagai keluaran hasil penjumlahan (sum).

  • C4 sebagai keluaran carry-out.

  • VCC dan GND sebagai catu daya +5 V dan ground.

Proses penjumlahan pada IC dimulai dari bit paling rendah (LSB) menuju bit paling tinggi (MSB) dengan memanfaatkan carry internal antar bit. Keluaran sum diperoleh dari operasi logika XOR antara input A, B, dan carry-in, sedangkan carry ditentukan melalui kombinasi logika AND dan OR dari masukan yang ada.

Cara Kerja

Saat dua bilangan biner 4-bit diberikan pada masukan A dan B serta ditambahkan carry-in jika diperlukan, IC 74LS83 akan melakukan proses penjumlahan secara berurutan. Setiap pasangan bit dijumlahkan bersama carry dari tahap sebelumnya sehingga menghasilkan satu bit sum dan satu carry-out. Carry-out tersebut kemudian diteruskan sebagai carry-in ke bit berikutnya. Hasil akhir yang diperoleh berupa keluaran sum 4-bit dan satu carry-out dari bit paling signifikan (MSB).



5. Prinsip Kerja [kembali]

IC 74LS83 bekerja dengan menjumlahkan dua bilangan biner 4-bit yang diberikan pada masukan A1–A4 dan B1–B4. Proses penjumlahan dimulai dari bit paling rendah (LSB) dan dilanjutkan ke bit yang lebih tinggi menggunakan carry internal. Setiap pasangan bit masukan akan dijumlahkan bersama carry-in yang diterima dari tahap sebelumnya sehingga menghasilkan keluaran sum dan carry. Carry yang dihasilkan akan diteruskan ke tahap berikutnya hingga seluruh bit selesai diproses. Hasil akhir penjumlahan ditampilkan pada keluaran S1–S4, sedangkan carry akhir akan muncul pada pin C4 sebagai carry-out.

6. Problem [kembali]

                                                                                            

8. Percobaan [kembali]

  • Prosedur
  • Rangkaian Aplikasi counter atau shift register


9. Download File [kembali]






Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

VOLTAGE BUFFER FIG 11.14 DAN 11.15

Gambar
[ menuju akhir ] [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan bahan 4. Dasar Teori 5. Prinsip Kerja 6. Problem 7. Soal Latihan 8. Percobaan 9. Download File   1. Pendahuluan ( kembali ) Dalam sistem elektronik modern, sinyal sering kali harus melewati beberapa tahap pemrosesan, misalnya dari sensor ke penguat, kemudian ke sistem akuisisi data atau mikrokontroler. Namun, tidak semua sumber sinyal memiliki kemampuan untuk langsung menggerakkan beban. Salah satu permasalahan yang sering muncul adalah loading effect, yaitu penurunan tegangan sinyal ketika dihubungkan langsung ke rangkaian beban yang memiliki impedansi rendah. Masalah ini muncul karena terjadi pembagian tegangan antara sumber dan beban, terutama jika sumber memiliki impedansi output yang tinggi. Untuk mengatasi hal tersebut, digunakanlah rangkaian voltage buffer atau penyangga tegangan, yang mampu memisahkan antar tahap rangkaian agar tidak saling mempengaruh...
Baca selengkapnya

PHASE-LOCKED LOOP FIG 13.27 DAN 13.28

Gambar
[ menuju akhir ] [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan bahan 4. Dasar Teori 5. Prinsip Kerja 6. Problem 7. Soal Latihan 8. Percobaan 9. Download File 1. Pendahuluan ( kembali ) Dalam dunia teknik elektro, khususnya dalam bidang elektronika dan telekomunikasi, kestabilan frekuensi dan sinkronisasi sinyal sangat penting untuk menjamin kinerja sistem yang andal. Salah satu rangkaian penting yang mampu memenuhi kebutuhan ini adalah Phase Locked Loop (PLL). Phase Locked Loop adalah sebuah sistem kontrol umpan balik yang bertujuan untuk menyamakan frekuensi dan fase antara sinyal keluaran dengan sinyal masukan. Rangkaian PLL banyak digunakan dalam perangkat elektronik modern seperti radio FM, sistem komunikasi digital, modem, frekuensi sintetis (frequency synthesizer), serta sinkronisasi jam (clock synchronization) dalam sistem mikroprosesor. Secara umum, PLL terdiri dari tiga blok utama, yaitu phase detector, low pass filter, da...
Baca selengkapnya

MODUL 1

Gambar
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] MODUL 1 KARAKTERISTIK DIODE DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Percobaan Percobaan ... Dioda Diode Zener Half Bridge Rectifier Full Bridge Rectifier 1. Pendahuluan   [Kembali]      Dioda adalah komponen elektronika aktif yang terdiri dari pertemuan semikonduktor jenis P dan semikonduktor jenis N ( P-N Junction ). Elektroda yang dihubungan dengan material jenis P disebut anoda dan yang dihubungkan dengan material jenis N disebut katoda. 2. Tujuan   [Kembali] Mengetahui   prinsip   kerja dan   karakteristik   dioda. Mengetahui   prinsip kerja   dan   karakteristik   dioda   Zener. Mengetahui   prinsip   kerja dan karakteristik   Half Bridge Rectifier dan Full Bridge Rectifier 3. Alat dan Bahan ...
Baca selengkapnya