Soal 8.6
[menuju akhir]
Soal 8.6 :
Buatlah simulasi rangkaian aplikasi mux-demux dengan IC TTL.
1. Tujuan [kembali]
a. Mempelajari rangkain aplikasi mux-demux dengan IC TTL
b. Mempelajari simulasi aplikasi mux-demux dengan IC TTL
c. Mempelajari prinsip aplikasi mux-demux dengan IC TTL
2. Alat dan Bahan[kembali]
A. Alat
a. Power Suply
Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu Daya adalah suatu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun elektronika lainnya.
B. Multimeter
Difungsikan guna mengukur besarnya tegangan listrik yang terdapat dalam suatu rangkaian listrik. Dimana, untuk penyusunannya dilakukan secara paralel sesuai pada lokasi komponen yang sedang diukur.
C. Battery
Spesifikasi Battery:
Klasifikasi: Alkaline
Sistem Kimia: Zinc-Manganese Dioxide (Zn / MnO2)
Penunjukan: ANSI 1604A, IEC-6LF22 atau 6LR61
Tegangan Nominal: 9.0 volt
Suhu Operasi: -18 ° C hingga 55 ° C
Berat Khas: 45 gram
Volume Umum: 21 sentimeter kubik
Shelf Life: 5 tahun pada 21 ° C
Terminal: Jepretan Miniatur
Konfigurasi Battery:
D. Generator DC
B. Bahan
a. Flex Sensor
Spesifikasi dari Flex Sensor :
· Tegangan operasi SENSOR FLEX: 0-5V
· Dapat beroperasi pada tegangan RENDAH
· Peringkat daya: 0,5Watt (kontinu), 1 Watt (puncak)
· Hidup: 1 juta
· Suhu pengoperasian: -45ºC hingga + 80ºC
· Resistensi Datar: 25K Ω
· Toleransi Resistansi: ± 30%
· Kisaran Resistensi Tikungan: 45K hingga 125K Ohm (tergantung pada tikungan)
Konfigurasi Flex Sensor :
b. Sound Sensor
Spesifikasi dari Sound Sensor:
· Tegangan kerja: DC 3.3-5V
· Sensitivitas yang Dapat Disesuaikan
· Dimensi: 32 x 17 mm
· Indikasi keluaran sinyal
· Output sinyal saluran tunggal
· Dengan lubang baut penahan, pemasangan yang mudah
· Mengeluarkan level rendah dan sinyal menyala ketika ada suara
· Output berupa digital switching output (0 dan 1 high dan low)
Konfigurasi Sound Sensor :
c. 2N2222
(Bipolar Transistor Primitive)
Spesifikasi dari NPN :
Konfigurasi NPN :
d. Relay
Spesifikasi Relay:
Konfigurasi relay:
e. Resistor
Spesifikasi Resistor:
Konfigurasi Resistor:
Spesifikasi LED:
Konfigurasi LED:
g. Ground
- 7408
Spesifikasi Motor DC
Konfigurasi motor DC:
- Technology Family: LS
- Rating: Catalog
- Function: multiplexer
- Supply voltage: 5.25V
- Frequency at nominal voltage: 35 MHz
- Typical propagation delay: 21nS
- Low power consumption: 30mW
- ESD protection
- Channels (#): 2
- Bits (#): 16
- Digital input leakage (Max) (uA): 5
- Operating temperature: 0ºC to 70ºC
- ESD CDM (kV): 0.75
- ESD HBM (kV): 2
- Balanced propagation delays
- Designed specifically for high speed
- IOL (Max): 8mA
- IOH (Max): -0.4mA
- Configuration: 4:1
- Product type: Standard
• Indikator level dewan;
• Tegangan kerja: 2,0 V hingga 5,5 V;
• Ukuran papan PCB: 29mm x 16mm.
l. 74LS1396A10 Specification
Diode Type | Rectifier Diode |
Application | General Purpose |
Diode Element Material | Silicon |
Forward Voltage-Max (VF) | 0.95 V |
Non-rep Pk Forward Current-Max | 250.0 A |
Operating Temperature-Max | 150.0 Cel |
Operating Temperature-Min | -65.0 Cel |
Output Current-Max | 6.0 A |
Rep Pk Reverse Voltage-Max | 50 V |
Reverse Current-Max | 10.0 µA |
- Tegangan kerja: 3v-12v DC.
- Resistansi dalam: 16 ohm (16R)
- Ukuran: dia 12mm, tebal 8.5mm (12085)
- Kekuatan suara: 80-85 dB.
- Warna: hitam.
3. Dasar Teori [kembali]
a. Flex sensor
Sensor flex adalah sensor yang berfungsi untuk mendeteksi suatu kelengkungan Prinsip kerjanya sama seperti potensio. Untuk menggunakan sensor flex kita membutuhkan rangkaian pembagi tegangan. Sensor flex dapat di aplikasikan pada beberapa perangkat, biasanya digunakan sebagai pengontrol game pada sarung tangan pengendali. Selain pada aplikasi game sensor flex juga biasa digunakan untuk pengontrolan robot, sebagai pembaca isarat tangan digital.
Logo flex sensor di proteus:
b. Sound Sensor
Modul sensor suara memberikan cara mudah untuk mendeteksi suara dan umumnya digunakan untuk mendeteksi intensitas suara. Modul ini dapat digunakan untuk keamanan, sakelar, dan pemantauan aplikasi. Akurasinya dapat dengan mudah disesuaikan untuk kenyamanan penggunaan. Ini menggunakan mikrofon yang memasok input ke amplifier, detektor puncak dan penyangga.
Logo Sound Sensor di proteus:
c. Transistor
Transistor NPN adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Kolektor ke Emitor.
Rumus dari Transitor adalah :
hFE = iC/iB
dimana, iC = perubahan arus kolektor
iB = perubahan arus basis
hFE = arus yang dicapai
Simbol NPN di proteus :
d. Relay
Relay adalah suatu peranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik untuk menggerakan sejumlah kontaktor yang tersusun atau sebuah saklar elektronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya dengan memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber energinya. Kontaktor akan tertutup (menyala) atau terbuka (mati) karena efek induksi magnet yang dihasilkan kumparan (induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar, pergerakan kontaktor (on atau off) dilakukan manual tanpa perlu arus listrik.
Kapasitas Pengalihan Maksimum:
Simbol Relay di Proteus:
e. Battery
Baterai (Battery) adalah sebuah sumber energi yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan seperti perangkat elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti handphone, laptop, dan maianan remote control menggunakan baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya baterai, sehingga tidak perlu menyambungkan kabel listrik ke terimanal untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Setiap baterai terdiri dari terminal positif (Katoda) dan terminal negatif (Anoda) serta elektrolit yang berfungsi sebagai penghantar. Output arus listrik dari baterai adalah arus searah atau disebut juga dengan arus DC (Direct Current). Pada umumnya, baterai terdiri dari 2 jenis utama yakni baterai primer yang hanya dapat sekali pakai (single use battery) dan baterai sekunder yang dapat diisi ulang (rechargeable battery).
Simbol battery di proteus:
f. Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.
Rumus Resistor:
Seri : Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n
Paralel: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n
Simbol Resistor:
LED atau singkatan dari Light Emitting Diode adalah salah satu komponen elektronik yang tidak asing lagi di kehidupan manusia saat ini. LED saat ini sudah banyak dipakai, seperti untuk penggunaan lampu permainan anak-anak, untuk rambu-rambu lalu lintas, lampu indikator peralatan elektronik hingga ke industri, untuk lampu emergency, untuk televisi, komputer, pengeras suara (speaker), hard disk eksternal, proyektor, LCD, dan berbagai perangkat elektronik lainnya sebagai indikator bahwa sistem sedang berada dalam proses kerja, dan biasanya berwarna merah atau kuning. LED ini banyak digunakan karena komsumsi daya yang dibutuhkan tidak terlalu besar dan beragam warna yang ada dapat memperjelas bentuk atau huruf yang akan ditampilkan. dan banyak lagi
Pada dasarnya LED itu merupakan komponen elektronika yang terbuat dari bahan semi konduktor jenis dioda yang mampu memencarkan cahaya. LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N. Untuk mendapatkna emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.
Rumus mencari resistor pada LED:
R = (VS – VL) / I
Dimana :
R = Nilai Resistor yang diperlukan (dalam Ohm (Ω))
VS = Tegangan Input (dalam Volt (V))
VL = Tegangan LED (dalam Volt (V))
I = Arus Maju LED (dalam Ampere (A))
Simbol LED di Proteus:
h. Ground
adalah suatu sistem instalasi listrik yang bisa meniadakan beda potensial sebagai pelepasan muatan listrik berlebih pada suatu instalasi listrik dengan cara mengalirkannya ke tanah sehingga istilah sehari hari yang sering digunakan yaitu pentanahan atau arde.
Simbol ground di proteus :
i. Gebang AND dan NAND
Gerbang AND adalah gerbang yang menggunakan prinsisp perkalian dalam mengoutputkannnya.
Gerbang NAND merupakan kebalikan dari gerbang AND. Yang hasil AND diinverterkan.
Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/directunidirectional.
Motor DC adalah piranti elektronik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa gerak rotasi. Pada motor DC terdapat jangkar dengan satu atau lebih kumparan terpisah. Tiap kumparan berujung pada cincin belah (komutator). Dengan adanya insulator antara komutator, cincin belah dapat berperan sebagai saklar kutub ganda (double pole, double throw switch). Motor DC bekerja berdasarkan prinsip gaya Lorentz, yang menyatakan ketika sebuah konduktor beraliran arus diletakkan dalam medan magnet, maka sebuah gaya (yang dikenal dengan gaya Lorentz) akan tercipta secara ortogonal diantara arah medan magnet dan arah aliran arus. Kecepatan putar motor DC (N) dirumuskan dengan Persamaan berikut.
Simbol motor DC di proteus:
74LS153 adalah pilihan data decoding biner yang sepenuhnya komplementer, on-chip, ke gerbang AND-OR. Input strobo pemisah disediakan untuk masing-masing dari dua bagian empat kali. IC 74LS153 memiliki rentang tegangan kerja yang luas, rentang kondisi kerja yang luas, dan secara langsung berinteraksi dengan CMOS, NMOS, dan TTL.
l. Touch Sensor
Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor). Seiring dengan perkembangan teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan telah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.
Simbol Touch Sensor:
m. 74LS139
74LS139 terdiri dari dua dekoder dua baris ke empat baris terpisah dalam satu paket. Input active-low enable dapat digunakan sebagai jalur data dalam aplikasi demultiplexing. Semua dekoder/demultiplexer ini memiliki input buffer penuh, menyajikan hanya satu beban yang dinormalisasi ke sirkuit penggeraknya. Semua input dijepit dengan dioda Schottky berperforma tinggi untuk menekan dering garis dan menyederhanakan desain sistem.
Sirkuit yang dijepit Schottky ini dirancang untuk digunakan dalam penguraian kode memori atau aplikasi perutean data berkinerja tinggi, yang membutuhkan waktu tunda propagasi yang sangat singkat. Dalam sistem memori berkinerja tinggi, dekoder ini dapat digunakan untuk meminimalkan efek dekode sistem. Ketika digunakan dengan memori berkecepatan tinggi, waktu tunda dari dekoder ini biasanya lebih kecil dari waktu akses memori biasa. Ini berarti bahwa penundaan sistem efektif yang diperkenalkan oleh dekoder dapat diabaikan.
- N. Dioda
Cara Kerja Dioda
Secara sederhana, cara kerja dioda dapat dijelaskan dalam tiga kondisi, yaitu kondisi tanpa tegangan (unbiased), diberikan tegangan positif (forward biased), dan tegangan negatif (reverse biased).
A. Kondisi tanpa tegangan
Pada kondisi tidak diberikan tegangan akan terbentuk suatu perbatasan medan listrik pada daerah P-N junction. Hal ini terjadi diawali dengan proses difusi, yaitu bergeraknya muatan elektro dari sisi n ke sisi p. Elektron-elektron tersebut akan menempati suatu tempat di sisi p yang disebut dengan holes. Pergerakan elektron-elektron tersebut akan meninggalkan ion positif di sisi n, dan holes yang terisi dengan elektron akan menimbulkan ion negatif di sisi p. Ion-ion tidak bergerak ini akan membentuk medan listrik statis yang menjadi penghalang pergerakan elektron pada dioda.
Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal positif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal negatif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Ion-ion negatif akan tertarik ke sisi anoda yang positif, dan ion-ion positif akan tertarik ke sisi katoda yang negatif. Hilangnya penghalang-penghalang tersebut akan memungkinkan pergerakan elektron di dalam dioda, sehingga arus listrik dapat mengalir seperti pada rangkaian tertutup.
C. Kondisi tegangan negatif (Reverse-bias)
Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal negatif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal positif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Pemberian tegangan negatif akan membuat ion-ion negatif tertarik ke sisi katoda (n-type) yang diberi tegangan positif, dan ion-ion positif tertarik ke sisi anoda (p-type) yang diberi tegangan negatif. Pergerakan ion-ion tersebut searah dengan medan listrik statis yang menghalangi pergerakan elektron, sehingga penghalang tersebut akan semakin tebal oleh ion-ion. Akibatnya, listrik tidak dapat mengalir melalui dioda dan rangkaian diibaratkan menjadi rangkaian terbuka.
O. Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Buzzer ini biasa dipakai pada sistem alarm. Juga bisa digunakan sebagai indikasi suara. Buzzer adalah komponen elektronika yang tergolong tranduser. Sederhananya buzzer mempunyai 2 buah kaki yaitu positive dan negative. Untuk menggunakannya secara sederhana kita bisa memberi tegangan positive dan negative 3 - 12V.
- Generator DC
Generator DC merupakan sebuah perangkat mesin listrik dinamis yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Generator DC menghasilkan arus DC / arus searah. Generator DC dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan dari rangkaian belitan magnet atau penguat eksitasinya terhadap jangkar (anker), jenis generator DC yaitu: |
|
Bagian yang harus menjadi perhatian untuk perawatan secara rutin adalah sikat arang yang akan memendek dan harus diganti secara periodic / berkala. Komutator harus dibersihkan dari kotoran sisa sikat arang yang menempel dan serbuk arang yang mengisi celah-celah komutator, gunakan amplas halus untuk membersihkan noda bekas sikat arang. Prinsip Kerja generator DC Prinsip kerja suatu generator arus searah berdasarkan hukum Faraday : Dengan lain perkataan, apabila suatu konduktor memotong garis-garis fluksi magnetik yang berubah-ubah, maka GGL akan dibangkitkan dalam konduktor itu. Jadi syarat untuk dapat dibangkitkan GGL adalah :
|
Prinsip Kerja Generator DC |
Keterangan gambar :
|
Untuk menentukan arah arus pada setiap saat, berlaku pada kaidah tangan kanan :
|
Pada rangkaian ini merupakan rangkaian penekuk besi menggunakan touch sensor, flex sensor, dan sound sensor.
Ketika touch sensor mendeteksi adanya sentuhan, maka touch sensor akan aktif. Arus keluar dari touch sensor menuju basis. Hal ini membuat transistor aktif karena pada basis transistor minimal tegangan aktif sebesar 0.7 volt. maka arus mengalir dari sumber DC menuju relay, kolektor dan emiter. yang mana switch relay berpindah dan mengaktifkan motor.
Flex sensor:
Ketika flex sensor mendeteksi adanya lekukan, maka flex sensor akan aktif. Arus keluar dari flex sensor menuju ke mux pinA lalu ke demux lalu ke basis. Hal ini membuat transistor aktif karena pada basis transistor minimal tegangan aktif sebesar 0.7 volt. maka arus mengalir dari sumber DC menuju relay, kolektor dan emiter. yang mana switch relay berpindah dan mematikan motor dan mengaktifkan buzzer.
Sound Sensor:
Ketika sound sensor mendeteksi adanya suara, maka sound sensor akan aktif. Arus keluar dari touch sensor menuju basis. Hal ini membuat transistor aktif karena pada basis transistor minimal tegangan aktif sebesar 0.7 volt. maka arus mengalir dari sumber DC menuju relay, kolektor dan emiter. yang mana switch relay berpindah dan mengaktifkan motor ke arah berlawanan.
7. Video [kembali]
8. Download File [kembali]
Download html
Download Rangkaian [klik]
Download Video [klik]
Download Datasheet Touch Sensor [klik]
Download Datasheet Flex Sensor [klik]
Download Datasheet Sound Sensor [klik]
Download Datasheet NPN Transistor [klik]
Download Datasheet Battery [klik]
Download Datasheet Motor DC [klik]
Download Datasheet Relay [klik]
Download Datasheet Resistor [klik]
Download Library Touch Sensor [klik]
Download Library Flex Sensor [klik]
Download Library Sound Sensor [klik]
Download Datasheet IC 74LS139 [klik]
Download Datasheet IC 74LS153 [klik]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar