RANGKAIAN COUNTER–klik and

RANGKAIAN COUNTER(PENGHITUNG)
Add Comment
Digital
Rangkaian Counter (penghitung) adalah logika sekuensial yang dapat dipergunakan
untuk menghitung jumlah pulsa masuk dan dinyatakan dengan bilangan biner. 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.
Rangkaian counter adalah seperti pada gambar dibawah ini :
Seperti terlihat pada gambar rangkaian counter di atas keempat Flip-Flop
dihubungkan secara seri dan hanya 1 buah Flip-Flop yang dihubungkan ke sumber
pulsa sebagai input.
Prinsip Kerja Rangkaian 4 BIT Binary Counter
Sebelum perhitungan dimulai, keempat output DCBA 0000 dengan jalan dibuat 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 signal yang masuk pada Flip-Flop "B" berubah dari 0 menjadi 1 Flip-Flop C dan
C output-nya juga tidak berubah karena belum ada perubahan pada bagian outputnya. dalam keadaan inii, kondisi output DCBA = 0001. Jadi sesudah pulsa yang
pertama pada output counter akan terbentuk angka 0001 dan pada saat pulsa kedua
datang dan bergerak dari 1 menjadi 0, maka output QA akan berubah dari menjadi 0.
Perubahan ini akan diteruskan 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 karen belum ada perubahan pada bagian output-nya. Setelah
pulsa kedua datang, maka keempat output DCBA akan menunjukkan DCBA = 0010,
selanjutnya apabila pulsa ketiga datang output DCBA = 0011. Begitulah seterusnya
sampai pulsa ke 15 datang maka keempat output-nya DCBA = 1111 dan pada saat
pulsa ke 16 datang, maka seluruh output-nya DCBA akan kembali menjadi 0000. Dari
uraian di atas, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa BCD Counter 4 BIT Binary
Counter hanya bisa menghitung sampai bilangan ke 16 yaitu dari mulai 0000 = 0
sampai 1111 = 15. Salah satu dari komponen Integrated (IC) yang berfungsi sebagai
4 BIT BINARY COUNTER adalah IC Tipe 54/741766 (Presettable Decode Counter
adalah seperti gambar dibawah ini :
Diagram logic dari komponen ic tipe 54/74176 adalah seperti gambar dibawah ini :
Diagram waktu dari 4-BIT Binary counter adalah seperti gambar dibawah ini :
Kalau kita perhatikan dari gambar diatas akan terlihat frekuensi :
frekuensi QA = 1/2 dari Ain
frekuensi
QB
=
1/4
dari
frekuensi
QC
=
1/8
dari
frekuensi
QD
=
1/16
dari
Ain
Ain
Ain
Dengan demikian maka 4 BIT Binary Counter mampu membagi frekuensi menjadi 16
kali. Oleh karena itu 4 BIT Binary Counter dapat juga disebut DIVIDE BY 16
COUNTER atau MODULUS 16 Proses menghitung seperti di atas lebih jelasnya pada
tabel di bawah ini:
Pulsa
D
C
B
A
Keadaan
Awal
0
0
0
0
Pulsa
ke-I
0
0
0
1
Pulsa
ke-2
0
0
1
0
Pulsa
ke-3
0
0
1
1
Pulsa
ke-4
0
1
0
0
Pulsa
ke-5
0
1
0
1
Pulsa
ke-6
0
1
1
0
Pulsa
ke-7
0
1
1
1
Pulsa
ke-8
1
0
0
0
Pulsa
ke-9
1
0
0
1
Pulsa
ke-10
1
0
1
0
Pulsa
ke-11
1
0
1
1
Pulsa
ke-12
1
1
0
0
Pulsa
ke-13
1
1
0
1
Pulsa
ke-14
1
1
0
0
Pulsa
ke-15
1
1
1
1
Pulsa
ke-16
0
0
0
0
Seperti
Keadaan
Awal
Pulsa
ke-17
Seperti Pulsa ke-1
0
0
0
1
Berdasarkan cara kerjanya, maka counter dapat digolongkan, menjadi 3 yaitu :
1. Up Counter
2. DownCounter
3. Up - Down Counter
1. UP COUNTER
Up Counter adalah jenis counter yang dapat menghitung dengan urutan dari bawah ke
atas. Salah satu contoh dari Up Counter 4 BIT Binary Counter adalah seperti yang
baru dibahas di atas.
2. DOWN COUNTER
Down Counter adalah kebalikan dari Vp Counter yaitu Counter yang dapat menghitung
dengan urutan mulai dari atas ke bawah atau dimulai dari bilangan yang paling besar
menuju bilangan paling kecil. Contoh dari Down Counter adalah seperti pada gambar
di bawah ini:
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 dan !
menjadi 0. Perubahan ini akan diteruskan kepada Flip-Flop B, Flip-Flop C dan Flip-Flop
D yang masing-masing akan menghasilkan Qb, Qc dan Qd sama dengan 0. Jadi
setelah pulsa pertama masuk output DCBA = 1111. Pada saat pulsa kedua datang,
maka output Flip-Flop A akan berubah dari 1 menjadi 0, tetapi pada perubahan Q dari
logic 0 menjadi 1 tidak mempengaruhi output Flip-Flop B, C dan D sehingga output
DCBA = 1110. Demikianlah proses berlangsung terus sampai datang pulsa ke-15Setelah pulsa ke-15 output counter = 0001. Kemudian output counter DCBA akan
kembali menjadi 0000 bila pulsa ke-16 datang. Dari uraian di atas dapat ditarik
kesimpulan bahwa Rangkaian DownCounter dapat dipergunakan untuk menghitung
mulai dan 1111 sampai 0000. Untuk lebih jelasnya proses menghitung dari Down
Counter dilihat pada tabel di bawah ini:
Pulsa
DCBA
Keadaan Awal 0 0 0 0
Pulsa ke-I 1 1 1 1
Pulsa ke-2 1 1 1 0
Pulsa ke-3 1 1 0 1
Pulsa ke-4 1 1 0 0
Pulsa ke-5 1 0 1 1
Pulsa ke-6 1 0 1 0
Pulsa ke-7 1 0 0 1
Pulsa ke-8 1 0 0 0
Pulsa ke-9 0 1 1 1
Pulsa ke-10 0 1 1 0
Pulsa ke-11 0 1 0 1
Pulsa ke-12 0 1 0 0
Pulsa ke-13 0 0 1 1
Pulsa ke-14 0 0 1 0
Pulsa ke-15 0 0 0 1
Pulsa ke-16 0 0 0 0
Pulsa ke-17 1 1 1 1
Kembali seperti keadaan awal
Salah satu komponen IC yang berfungsi sebagai UP/DOWN COUNTER adalah IC tipe
54/74190 atau 54LS/74LSI90 adalah seperti gambar di bawah ini :
DECODE COUNTER ATAU BCD COUNTER
Counter ini dapat menghitung sebanyak 10 pulsa dan setelah itu akan kembali lagi
kepada keadaan semula yaitu 0. Oleh karena itu counter seperti ini disebut Decode
Counter atau Modulus 10 Counter dan yang lainnya ada yang menyebut BCD Counter.
Perlu diketahui bahwa BCD Counter ini banyak dipakai dalam peralatan yang
menggunakan sistem digital. Salah satu tipe IC yang mengandung BCD Counter
adalah TTL IC tipe 7490 seperti pada gambar di bawah ini:
Seperti terlihat pada gambar di atas IC tipe SN 7490 tersebut mempunyai 4 buah
output yaitu A, B, C dan D. Untuk mengetahui pemakaian IC tipe 7490 dalam suatu
rangkaian maka di bawah ini diberikan contoh rangkaian penghitung (counter) yang
menggunakan IC tipe 7490
Jenis lain dari Decode Counter atau BCD counter adalah IC tipe54LS/74LS16Z seperti
pada gambar di bawah ini :
Diagram logic dari IC tipe 54LS/74LS162 adalah seperti pada gambar di bawah ini :
RANGKAIAN DECODER
Yang dinamakan rangkaian decoder adalah
suatu rangkaian logika yang dapat dipergunakan untuk merubah bilangan biner
menjadi bilangan desimalyang dapat dilihat oleh mata kita. Seperti rangkaian lainnya,
maka decoder pun mempunyai jalan masukkan(input) dan jalan keluaran (output)
seperti pada gambar di samping. Berdasarkan kegunaannya decoder dapat
digolongkan atas :
- BCD to Desimal Decoder
- BCD to Seven Segment Decoder
BCD TO DECIMAL DECODER
Perhatikan gambar di atas. Gambar di atas adalah salah satu contoh dari BCD to
Decimal Decoder Tipe 7441 Decoder ini mempunyai 4 buah input ABCD dan 10 output
di mana keempat inputnya akan menerima signal berupa sandi BCD 8421 yang
berasal dari sebuah counter dan output-nya dihubungkan dengan sebuah alat
penampil yang disebut "display". Penampil display ini biasanya berupa tabung yang
disebut NIXIE TUBE. Tabung ini dapat menampilkan angka desimal mulai dari 0
sampai angka 9.
Rangkaian logika yang terdapat dalam BCD to Decimal Decoder tipe 7441 adalah
seperti pada gambar di bawah ini :
Tabel kebenaran BCD to Decimal Decoder tipe 7441 adalah ssebagai berikut :
INPUT (Masukkan) OUTPUT (Keluaran)
DCBA012 3 4 5 6 789
0000011 1 1 1 1 111
0001101 1 1 1 1 111
0010110 1 1 1 1 111
0011111 0 1 1 1 111
0100111 1 0 1 1 111
0101111 1 1 0 1 111
0110111 1 1 1 0 111
0111111 1 1 1 1 011
1
00
011 1 1 1 1 1 101
1
0
0
1
11 1 1 1 1 1 110
DISPLAY
Untuk menampilkan hilangan desimal mulai dan angka O sampai 9 yang dihasilkan
oleh BCD to Decimal Decoder dipergunakan sebuah tabung yang disebut Nixie Tube.
Nixie Tube adalah sejenis tabung hampa yang dilengkapi dengan sebuah kutub anoda
dan 10 buah kutub katoda yang disusun sedemikian rupa sehingga dapat
membentuk angka 0 sampai dengan 9 (bilangan desimal). Secara sederhana Nixic
Tube dapat digambarkan sebagai berikut :
Penjelasan:
Jika salah satu katoda, misalnya katoda nomor 7 dihubungkan dengan tegangan
negatif, maka katoda tersebut akan menyala dan Nixie Tube akan menampilkan angka
7.
BCD TO SEVEN SEGMENT DECODER
Decoder jenis ini dapat dipergunakan untuk mengubah hilangan biner dalam sandi
BCD 8421 ke dalam bilangan desimal yang akan ditampilkan oleh sebuah penampil
Seven Segment (Seven Segment Display). Penampil Seven Segment ini terdiri dari 7
buah segmen yang disusun sedemikian rupa membentuk angka 8. Tiap-tiap segmen
tersebut diberi tanda dengan huruf a, b, c, d, e, f dan g. Segmen-segmen yang
banyak dipakai adalah yang menggunakan prinsip lampu LED. Perhatikan gambar
dibawah ini :
Seperti terlihat pada gambar di atas, Decoder BCD to Seve Segment mempunyai 4
buah input DCBA dan 7 buah output yang diberi tanda a, b, c, d, e, f dan g. Keempat
input DCBA mendapatkan signal yang berasal dari counter, sedangkan ketujuh
output-nya dihubungkan dengan Display 7 Segment melalui tahanan sebesar 150
Ohm. Tabel kebenaran yang dihasilkan oleh BCD to Seven Segment adalah sebagai
berikut :
Angka Input ABCD Output abcdefg
ABCDabcdef
g
000000000001
100001001111
200000010010
300000000110
400001001100
500000100100
600001100000
700000001111
800000000000
900000001100
BCD TO SEVEN SEGMENT DENGAN LED
Seperti sudah dijelaskan di atas, display yang banyak dipergunakan sebagai Sevent
Segment adalah display yang menggunakan prinsip lampu LED. Perlu diketahui untuk
menyalakan LED diperlukan resistor sebesar 150 Ohm yang berfungsi untuk
membatasi arus seperti pada gambar :
Dengan menggunakan prinsip seperti gambar di atas kita dapat membuat Seven
Segment seperti pada gambar di bawah ini: Seperti terlihat pada gambar di atas, tiaptiap anoda dan LED disatukan dan dihubungkan dengan ground melalui tahanan
sebesar 150 Ohm. Bila saklar di "ON" kan maka diada yang bersangkutan akan
menyala. Dengan rangkaian seperti pada gambar di atas, maka dapat dibuat angkaangka dengan kombinasi sebagai berikut :
ENCODER COUNTER
Prinsip kerja rangkaian logika dari
Encoder adalah kebalikan dari Decoder yaitu menterjemahkan bahasa manusia
menjadi bahasa yang dapat dibaca oleh mesin atau jelasnya merubah bilangan
desimal menjadi bilangan biner. Salah satu jenis Encoder adalah jenis Decimal to BCD
Encoder. Seperti halnya Decoder, Encoder pun mempunyai jalan masukkan (input)
dan jalan keluaran (output) seperti pada gambar di samping. Seperti terlihat pada
gambar di atas, Decimal to BCD Encoder memiliki 10 buah input dan 4 buah output.
Prinsip kerja dari Encoder dapat dilukiskan secara sederhana seperti pada gambar
berikut :
Penjelasan :
Seperti terlihat pada gambar di atas,
input-nya terdiri dari 10 buah saklar dan output-nya ada 4 buah. Dalam keadaan
normal, saklar-saklar dalam keadaan terbuka. Dengan demikian karena inputnya
NAND sama dengan 0 maka outputnya juga sama 0 Sekarang kalau seandainya saklar
no. 7 ditekan, maka input NAND GATE no. 1, 2 dan 3 menjadi 1 dan outputnya
menjadi 1 sehingga output DCBA = 0111. output 0111 kemudian disimpan
sementara pada Register 4 BIT. Salah satu komponen IC jenis Decimal to BCD
Decoder yang ada di pasaran adalah jenis Decimal to BCD encoder tipe 74147.
Rangkaian logika Decimal to BCD Encoder tipe 74147 seperti pada gambar di bawah
samping.