BAB II LANDASAN TEORI

BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Conveyor
Conveyor pada mulanya hanya dijadikan alat untuk memindahkan
barang dari suatu tempat ke tempat lain dan hanya terdiri dari belt serta
motor saja sebagai komponen dasarnya. Tapi pada perkembangannya
sekarang ini dengan menambahkan kontroler dan berbagai sensor, conveyor
tak lagi hanya sekedar alat memindahkan barang akan tetapi dapat pula
sebagai alat penyortir barang sesuai dengan sensor dan kontroler yang
terpasang sehingga diperoleh barang yang diinginkan saja sedang sisanya
akan ditolak.
Ada bermacam jenis sensor yang digunakan tergantung pada hal apa
suatu barang akan disortir antara lain adalah infra merah, sensor ini paling
sering digunakan, terutama jika akan menyortir barang berdasarkan
ketinggian, berat dan juga ukuran suatu barang. Ada juga sensor berupa
kamera untuk mendapatkan image atau visual suatu barang. Dari sensorsensor inilah kemudian akan diproses untuk menjadi masukan kontroler
yang kemudian akan memberi respon pada perangkat yang akan mengambil
6
http://digilib.mercubuana.ac.id/
atau membuangnya serta mengontrol gerak dari motor penggerak belt
conveyor.
1.1
LED (Light Emitting Diode) Infra Merah
Infra merah merupakan piranti semikonduktor terdiri atas pertemuan
semikonduktor dimana arus gaya sinar infra merah dibangkitkan secara non
termik bila arus mengalir karena terjangkit olah tegangan yang dikenakan.
LED infra merah terbuat dari bahan Arsenida Gallium atau Fosfida Gallium
(GaAs atau GaP) dan ditempatkan dalam suatu wadah yang tembus pandang.
Dilihat dari bentuknya LED banyak macamnya, tetapi cahaya yang
dipancarkan LED infra merah berbeda dengan LED yang berwarna-warni,
cahayanya berupa kasat mata (tak tampak). Seperti sifat LED pada
umumnya maka untuk mengaktifkan LED infra merah diperlukan catuan
listrik agar mudah dihasilkan pancaran infra merah sesuai dengan yang
dikehendaki.
Untuk membedakan antara kaki katoda dan anodanya dapat dilihat
dari bentuk elektrodanya, yang besar adalah kaki katoda. Keuntungan dari
LED ini memancarkan cahaya yang menyebar, lurus, dan memantul.
Karakteristik LED infra merah adalah sebagai berikut:
1.Panjang gelombang antara 0,88 µm sampai 0,94 µm
2.Awet dan tahan lama, dapat bertahan sampai 20 tahun bila dipasang pada
tegangan dan arus yang benar.
3.Harga relatif murah
7
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Sedangkan untuk mendeteksi adanya pancaran cahaya infra merah
biasanya digunakan tranduser yang peka terhadap adanya perubahan
intensitas cahaya terutama cahaya infra merah. Tranduser tersebut dapat
berupa fotodioda atau fototransistor.
Energi
Elektron-elektron bebas
p
A
B
n
Lubang-lubang elektron
(b)
(a)
Gambar 2.1. (a) Diagram energi. (b) Lambang/simbol
Bila suatu dioda diberi prategangan maju, elektron-elektron bebas
akan bergabung kembali dengan lubang-lubang di sekitar persambungan,
seperti ditunjukkan dalam gambar 2.1. Ketika meluruh dari tingkat energi
lebih tinggi ke tingkat energi lebih rendah elektron-elektron bebas tersebut
akan mengeluarkan energinya dalam bentuk radiasi. Dalam dioda penyearah,
hampir seluruh energi ini dilepaskan dalam bentuk panas.
Dalam LED, sebagian dari selisih energi ini dilepaskan sebagai
radiasi cahaya. LED mempunyai penurunan tegangan lazimnya dari 1,5V
sampai 2,5V untuk arus di antara 10 dan 150 mA. Penurunan tegangan yang
tepat tergantung dari arus LED, warna, kelonggaran, dan sebagainya
8
http://digilib.mercubuana.ac.id/
lambang skematis untuk LED, panah-panah sebelah luar melambangkan
cahaya yang dipancarkan.
1.2
Fototransistor
Fototransistor pada dasarnya adalah sebuah transistor silikon bipolar
NPN dalam kemasan yang mempunyai tutup transparan sehingga
dimungkinkan masuknya cahaya dan mengenai sambungan PN – nya. Pada
umumnya kaki basis dari fototransistor tidak ada maka pengontrolan dari
fototransistor ini dilakukan hanya melalui ada atau tidaknya cahaya yang
masuk dan mengenai sambungan PN – nya, apabila ada cahaya yang masuk
maka
kaki
Kolektor
akan
terhubung
ke
kaki
Emitor
sehingga
memungkinkan adanya arus yang lewat sedangkan apabila tidak ada cahaya
yang masuk maka kaki Kolektor dan Emitor tidak akan terhubung sama
sekali.
Kepekaan fototransistor ini biasanya seratus kali lebih besar daripada
kepekaan fotodioda tetapi frekuensi kerja maksimumnya beberapa ratus
KHz lebih rendah dari fotodioda.
Ide dari fototransistor yang telah dikenal selama bertahun-tahun. Ide
pertama kali diusulkan William Shockley pada 1951, tidak lama setelah
transistor biasa telah ditemukan. Saat itu hanya dua tahun sebelum transistor
foto yang ditunjukkan. Sejak itu Fototransistor telah digunakan dalam
berbagai aplikasi, dan perkembangan mereka terus sejak itu.
Meskipun transistor biasa menunjukkan efek fotosensitif jika mereka
yang terkena cahaya, struktur fototransistor secara khusus dioptimalkan
9
http://digilib.mercubuana.ac.id/
untuk aplikasi foto. Fototransistor memiliki daerah basis jauh lebih besar
daripada daerah kolektor yang digunakan untuk transistor yang normal.
Perangkat ini umumnya dibuat menggunakan difusi atau implantasi ion.
Gambar 2.2. Homojunction struktur planar fototransistor
transistor
Fototransistor awalnya menggunakan germanium atau silikon
diseluruh perangkat memberikan struktur homojunction.. Fototransistor lebih
modern menggunakan tipe bahan III-V
III
seperti gallium arsenide dan
sejenisnya. Heterostruktur yang menggunakan bahan berbeda pada kedua
sisi persimpangan pn juga banyak digunakan karena mereka memberikan
efisiensi konversi yang tinggi. Biasanya ini dibuat menggunakan
pertumbuhan epitaxial dari material yang memiliki struktur yang cocok.
Fototransistor
stor ini umumnya menggunakan struktur mesa. Kadang
Kadang-kadang
persimpangan Schottky (logam semikonduktor) dapat digunakan untuk
kolektor dalam fototransistor, meskipun praktik ini kurang umum pada saat
ini karena struktur lainnya menawarkan tingkat kinerja yang
yang lebih baik.
10
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Gambar 2.3. Mesa-struktur hetero fototransistor
Dalam rangka untuk memastikan konversi yang optimal dan
karenanya sensitivitas, kontak emitor sering offset dalam struktur
fototransistor. Hal ini memastikan bahwa jumlah maksimum cahaya
mencapai
encapai daerah aktif dalam fototransistor.
Fototransistor dioperasikan dalam daerah aktif mereka, meskipun
koneksi dasar sirkuit dibiarkan terbuka atau terputus karena tidak diperlukan.
Basis dari fototransistor yang hanya akan digunakan untuk bias transis
transistor
sehingga arus kolektor mengalir. Untuk operasi kondisi bias cukup
sederhana. Kolektor dari transistor npn dibuat positif sehubungan dengan
emitor atau negatif untuk transistor pnp.
Cahaya memasuki wilayah dasar fototransistor dimana hal itu
menyebabkan pasangan lubang elektron akan dihasilkan. Hal ini terjadi di
persimpangan bias basis-kolektor.
basis
Pasangan lubang-elektron
elektron bergerak di
bawah pengaruh medan listrik dan memberikan arus basis, menyebabkan
elektron akan disuntikkan ke emitor.
Salah satu kelemahan
kelemahan utama dari fototransistor adalah pada
kenyataannya bahwa ia tidak memiliki respon frekuensi yang sangat tinggi.
11
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Ini muncul dari kapasitansi besar yang terkait dengan persimpangan basiskolektor. Persimpangan ini dirancang menjadi relatif besar sehingga
memungkinkannya untuk mengambil cahaya dengan jumlah yang cukup.
Untuk perangkat homo-struktur khas bandwidth mungkin terbatas pada
sekitar 250 kHz. Perangkat hetero-junction memiliki batas yang lebih tinggi
dan beberapa dapat dioperasikan pada frekuensi setinggi 1 GHz.
Karakteristik fototransistor di bawah intensitas cahaya yang berbeda.
Mereka sangat mirip dengan karakteristik transistor bipolar konvensional,
tetapi dengan tingkat arus basis yang berbeda digantikan oleh tingkat
intensitas cahaya.
Ada sejumlah kecil arus yang mengalir di fototransistor bahkan
ketika tidak ada cahaya hadir. Hal ini disebut arus gelap, dan mewakili
sejumlah kecil operator yang disuntikkan ke emitor. Seperti foto yang
dihasilkan operator ini juga tunduk pada amplifikasi oleh tindakan transistor.
Simbol fototransistor yang digunakan dalam diagram sirkuit
elektronik sangat mudah. Hal ini terbentuk dari simbol transistor dasar
dengan titik panah untuk itu untuk menunjukkan bahwa itu adalah cahaya
sensitif.
Simbol fototransistor sering memiliki dua panah menunjuk ke arah
dalam, namun simbol fototransistor lain menunjukkan panah bergerigi.
Kedua versi dari simbol fototransistor dapat diterima dan dipahami.
12
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Gambar 2.4. Simbol fototransistor
Simbol sirkuit juga memiliki konvensi dan arah panah pada
sambungan emitor. Arah panah menuju ke dalam pada simbol fototransistor
rangkaian PNP dan keluar pada simbol fototransistor NPN.
1.3
Motor DC (Direct Current)
Motor arus searah (motor DC) adalah suatu mesin yang berfungsi
mengubah tenaga listrik arus searah (listrik DC) menjadi tenaga gerak atau
tenaga mekanik dimana tenaga gerak tersebut berupa putaran rotor.
Daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik aka
akan menghasilkan
medan magnet (kutub utara dan selatan) yang melingkupi kumparan jangkar
dengan arah tertentu.
Konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun
sebaliknya berlangsung melalui medan magnet, dengan demikian medan
magnet disinii selain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi,
sekaligus berfungsi sebagai tempat berlangsungnya proses perubahan energi
dan daerah tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
13
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Gambar 2.5. Prinsip Kerja Motor DC
Dengan mengacu pada hukum kekekalan energi :
Proses energi listrik = energi mekanik + energi panas + energi didalam
medan magnet
Maka dalam medan magnet akan dihasilkan kumparan medan dengan
kerapatan fluks sebesar B dengan arus adalah I serta panjang konduktor
sama dengan L maka diperoleh gaya sebesar F, dengan persamaan sebagai
berikut :
F = B I L..................................................................................(pers .1)
Dimana :
F = Gaya Lorentz
B = Medan magnet
I = Arus listrik
L = panjang penghantar
Arah dari gaya ini ditentukan oleh aturan kaidah tangan kanan, adapun
kaidah tangan kanan tersebut adalah sebagai berikut :
14
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Gambar 2.6. Kaidah tangan kanan [2]
Jari tengah sebagai sebagai arah gaya Lorentz ( F ), jari telunjuk sebagai
arah medan magnet ( B ), dan ibu jari sebagai arus ( I ). Bila motor DC
mempunyai jari-jari dengan panjang sebesar ( r ), maka hubungan
persamaan dapat diperoleh :
Tr = Fr = B I L r.....................................................................(pers 2.)
Saat gaya ( F ) tersebut dibandingkan, konduktor akan bergerak
didalam kumparan medan magnet dan menimbulkan gaya gerak listrik yang
merupakan reaksi lawan terhadap tegangan sumber.
Agar proses perubahan energi mekanik tersebut dapat berlangsung secara
sempurna, maka tegangan sumber harus lebih besar dari pada tegangan
gerak yang disebabkan reaksi lawan.
Dengan memberi arus pada kumparan jangkar yang dilindungi oleh medan
maka menimbulkan perputaran pada motor.
Konstruksi Motor DC dapat ditunjukkan pada Gambar 2.7. Dimana
stator mempunyai kutub yang menonjol dan ditelar oleh kumparan medan.
Pembagian dari fluks yang terdapat pada daerah celah udara yang dihasilkan
oleh lilitan medan secara simetris yang berada disekitar daerah tengah kutub
kumparan medan.
15
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Kumparan penguat dihubungkan secara seri, letak kumparan jangkar
berada pada slot besi yang berada disebelah luar permukaan jangkar. Pada
jangkar terdapat komutator yang berbentuk silinder dan isolasi sisi
kumparan yang dihubungkan dengan komutator pada beberapa bagian yang
berbeda sesuai dengan jenis belitan.
Gambar 2.7. Konstruksi Motor DC
Torsi motor didefinisikan sebagai aksi dari suatu gaya pada motor
yang dapat mempengaruhi beban untuk ikut bergerak. Ketika sumber
tegangan dihubungkan pada brush (sikat) motor, maka arus yang mengalir
masuk ke kutub positif brush, melalui komutator dan kumparan armatur,
serta keluar melalui daerah kutub negatif dari brush.
Pada saat yang bersamaan, arus juga mengalir melalui kumparan
medan magnet. Penerapan kaidah tangan kanan pada konduktor armatur
yang berada dibawah kutub utara (D) memperlihatkan kumparan medan
magnet yang memperkuat gaya ke atas agar dapat mendorong konduktor.
16
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Gambar 2.8. Arah arus armatur untuk putaran searah jarum jam
Ketika kumparan medan magnet berada dibawah posisi kutub selatan
E, gaya akan memotong kearah kanan, kemudian menekan ke bawah,
sedangkan kutub utara F dan selanjutnya akan bergerak mendorong kearah
kiri dibawah kutub selatan G, sehingga terbentuk suatu arah gaya yang dapat
mengakibatkan konduktor armatur yang bergerak searah dengan arah jarun
jam seperti pada Gambar 2.7.
Dalam kondisi armatur yang berputar, dimana konduktor bergerak
dibawah kutub menuju ke kondisi neutralplane, kondisi arus menjadi
reverse karena komutator.
Dari proses tersebut diperoleh suatu kenyataan yang sama, bila arus
yang mengalir melalui kumparan armatur dalam kondisi reverse dengan
proses membalik posisi armatur. Namun arahnya akan meninggalkan
polaritas medan yang bersangkutan, maka torsi yang dibangkitkan akan
bergerak kearah yang berlawanan dengan arah jarum jarum jam. Sedangkan
torsi yang dibangkitkan pada motor dc merupakan gabungan aksi dari fluks
medan ( Ф ), arus armatur ( Ia ) yang menghasilkan medan magnet didaerah
17
http://digilib.mercubuana.ac.id/
sekitar konduktor. Oleh karena itu diperoleh persamaan torsi ( T ) sebagai
berikut :
T = k Ф Ia............................................................................(pers 2.3)
1.4
Integrated Circuit ( IC )
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.
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-sirkit
18
http://digilib.mercubuana.ac.id/
konvensional yang banyak menggunakan komponen, IC dengan sirkit yang
relatif kecil hanya mengkonsumsi sedikit sumber tenaga dan tidak
menimbulkan panas.
Pada uraian sebelumnya nampak seolah-olah IC begitu sempurna
dibanding komponen elektronik konvensional, padahal 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.
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.
19
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Kemasan IC dibuat dari bahan keramik 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
Gambar 2.9 Contoh bentuk kemasan IC
IC terbagi menjadi 2 jenis, yaitu :
1.
IC Linier
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, dimana
kerja rangkaiannya akan bersifat proporsional atau akan mengeluarkan
20
http://digilib.mercubuana.ac.id/
output yang sebanding dengan inputnya. Salah satu contoh IC linear
adalah jenis Op-Amp.
Gambar 2.10. Contoh IC linear jenis Op-Amp
2.
IC Digital
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)f dan 0 (off).
Jenis IC digital terdapat 2 (dua) jenis yaitu
a. Transistor-transistor Logic ( TTL )
TTL ditemukan
oleh
James
L.
Buie
dari
TRW,
"particularly suited to the newly developing integrated circuit
design technology". IC TTL komersial pertama dibuat oleh
Sylvania pada 1963, dinamai Sylvania Universal High-Level Logic
family (SUHL). Peranti dari Sylvania ini digunakan dalam misil
Phoenix. TTL menjadi terkenal pada pendesain sistem elektronik
21
http://digilib.mercubuana.ac.id/
setelah Texas Instruments memperkenalkan seri 5400, dengan
daerah suhu untuk militer, pada 1964 dan pada akhirnya seri 7400
pada 1966 dengan daerah suhu yang lebih rendah. Keluarga 7400
dari Texas Instrument menjadi standar industri. Peranti yang cocok
dibuat oleh Motorola, AMD, Fairchild, Intel, Intersil, Signetics,
Mullard, Siemens, SGS-Thomson/ST microelectronic dan National
Semiconductor, dan banyak perusahaan lainnya, bahkan di bekas
Uni Soviet. Tidak hanya membuat peranti TTL yang kompatibel,
tetapi peranti kompatibel juga dibuat dengan menggunakan
teknologi sirkuit lainnya. Istilah TTL digunakan pada banyak
logika penyempurnaan yang menggunakan transistor dwikutub,
dengan beberapa penyempurnaan di kecepatan dan kebutuhan daya
selama lebih dari dua dekade. Keluarga populer yang terakhir
adalah 74AS/ALS Advanced Schottky, dikenalkan pada 1985.
Hingga 2009, Texas Instruments tetap memproduksi IC kegunaan
umum dalam banyak keluarga teknologi usang, walaupun dengan
harga yang semakin mahal. Biasanya, chip TTL memadukan tidak
lebih dari beberapa ratus transistor. Fungsi yang dipunyai sebuah
kemasan tunggal bervariasi dari beberapa gerbang logika hingga
mikroprosesor. TTL juga menjadi penting karena harganya yang
muram
membuat
teknik
digital
cukup
ekonomis
untuk
menggantikan pekerjaan yang sebelumnya dilakukan oleh teknik
analog.
Kenbak-1,
menggunakan
TTL
salah
satu
untuk
komputer
CPU
22
http://digilib.mercubuana.ac.id/
pribadi
daripada
pertama,
menggunakan
mikroprosesor yang belum tersedia pada tahun 1971. 1973 Xerox
Alto dan 1981 Star, yang mengenalkan GUI, menggunakan sirkuit
TTL pada taraf ALU. Banyak komputer yang menggunakan logika
kompatibel-TTL hingga tahun 1990-an. Hingga penemuan logika
dapat diprogramkan, logika dwikutub tersendiri digunakan untuk
percobaan dan pengembangan sirkuit digital terpadu lainnya.
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.
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.
23
http://digilib.mercubuana.ac.id/
(b)
(a)
(c)
(d)
Gambar 2.11 (a) Rangkaian pengganti NAND (b) Simbol NAND
(c) IC NAND (d) Tabel kebenaran NAND
b. CMOS (Complementary with MOSFET).
Selain TTL, jenis IC digital lainnya adalah C-MOS
(Complementary with MOSFET) yang berisi rangkaian yang
merupakan gabungan dari beberapa 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
24
http://digilib.mercubuana.ac.id/
seperti AND,NAND,OR,NOR,XOR serta beberapa fungsi logic
lainnya seperti Decoders, Encoders, Multiflexer dan Memory.
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.
(a)
(b)
Gambar 2.12. (a) IC NOR (b) Tabel kebenaran NOR
1.5
IC 4026
Rangkaian counter adalah rangkaian elektronika yang berfungsi
untuk melakukan perhitungan angka baik itu perhitungan maju atau
perhitungan mundur. Yang dimaksud dengan perhitungan maju adalah
dimana rangkaian akan menghitung mulai dari angka yang kecil menuju
angka yang besar sedangkan perhitungan mundur adalah sebaliknya.
Perhitungan bisa mncapai jumlah yang tidak terbatas tergantung
perancangan rangkaian ataupun tuntutan kebutuhan.
Banyak sekali kegunaan dari rangkaian counter ini di dunia
elektronika digital. Hampir semua rangkaian digital memerlukan rangkaian
counter. Hal itu dikarenakan untuk menerapkan fungsi penghitungan angka
atau operasi matematika harus menggunakan fungsi dari rangkaian counter.
25
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Ada banyak sekali jenis IC pencacah yang bisa digunakan untuk membuat
rangkaian counter digital, baik itu IC dari keluarga TTL (Transistor
Transistor Logic) ataupun keluarga CMOS. Untuk membedakan keduanya
yaitu dari angka awal seri IC dimana untuk keluarga TTL mempunyai awal
seri “74” dan untuk keluarga CMOS adalah “40” tetapi yang paling banyak
jenis dan ragamnya adalah IC dari keluarga TTL. Pada umumnya kedua
macam keluarga IC tersebut merupakan memiliki fungsi sebagai pendukung
rangkaian digital. IC CMOS bisa menggunakan tegangan supply maksimal
15 volt, sedangkan pada TTL hanya memiliki tegangan supply maksimal 5
volt. IC 4026 adalah encoder, decoder sekaligus driver dalam satu
komponen. Dengan demikian apabila menggunakan IC 4026 sebagai decade
counter maka tidak perlu lagi menggunakan IC decoder sebagai interface ke
seven segment karena output yang dihasilkan oleh IC 4026 sudah
disesuaikan dengan kondisi maupun fungsi dari seven segment. Tetapi IC
4026 hanya dapat digunakan untuk menampilkan (desimal) 0-9 digit sedang
seven segment yang digunakan adalah common cathode (cc).
Gambar 2.13. Konfigurasi pin IC 4026
26
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Fungsi masing-masing pin :
 Pin 1
: Clock IC berfungsi sebagai masukan counter, saat
menerima clock positif maka counter akan menghitung
satu persatu.
 Pin 2
: Disable clock berfungsi untuk mengunci clock. Apabila
dihubungkan ke positif supply maka input clock akan
terkunci walaupun pulsa clock tetap ada.
 Pin 3
: Display enable berfungsi untuk mengaktifkan seven
segmen (saat clock positif) dan ketika clock negatif seven
segmen off. Hal ini biasanya berguna untuk menghemat
baterai
 Pin 4
: Display Enable Out berfungsi untuk mengaktifkan pin
Carry Out
 Pin 5
: Output pembagi 10 (carry out) berfungsi untuk mengubah
perhitungan 9-0 saat clock positif dan sebagai masukan
clock IC 4026 lain apabila digunakan sebagai perhitungan
multi digit.
 Pin 6
: Output untuk masukan F seven segment
 Pin 7
: Output untuk masukan G seven segment
 Pin 8
: Gnd
 Pin 9
: Output untuk masukan D seven segment
 Pin 10
: Output untuk masukan A seven segment
 Pin 11
: Output untuk masukan E seven segment
 Pin 12
: Output untuk masukan B seven segment
27
http://digilib.mercubuana.ac.id/
 Pin 13
: Output untuk masukan C seven segment
 Pin 14
: Ungated C segment berfungsi sebagai output untuk
masukan C seven segment yang tidak terpengaruh oleh
masukan DE.
 Pin 15
: Reset
 Pin 16
: + Vcc
Output yang diberikan oleh IC CD4026 saat diberikan pulsa clock:
Tabel 2.1. Tabel output dari IC 4026 ke seven segment
1.6
Seven Segment
Tampilan seven segment digunakan sebagai decoder dari bilangan
Binary Coded Decimal ( BCD ) ke seven segment decoder. Untuk masukan
ada 4 bit dan keluarannya ada 7 bit yang ada pada tampilan seven segment.
Tampilan seven segment adalah komponen elekronika yang dapat
menampilkan angka dari 0 sampai 9, bisa menggunakan satu seven segment
atau dua seven segment yang disesuaikan dengan berapa karakter yang akan
ditampilkan. Ada dua jenis tipe dari penampil seven segment ini, ada yang
seven segment dengan common anoda dan seven segment dengan common
28
http://digilib.mercubuana.ac.id/
katoda. Pada common anoda akan aktif jika mendapat input low atau logika
0 sedangkan pada common katoda akan aktif jika mendapat input high atau
logika 1.
Untuk gambar dari seven segment dapat dilihat pada gambar 2.15
dan untuk konfigurasi dua jenis tipe seven segment dapat dilihat pada
gambar 2.16.
Gambar 2.14. Tampilan seven segment
29
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Gambar 2.15. Konfigurasi Pin Seven Segment
Sedangkan untuk tabel kebenaran pada penampil seven segment
dengan 4 bit input dapat dilihat pada tabel 2.4 . Dengan 4 bit tersebut dapat
digunakan kombinasi bilangan biner untuk menentukan keluaran angka yang
dihasilkan dari penampil seven segment tersebut.
30
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Tabel 2.2. Tabel kebenaran seven segment
Masing – masing bit keluaran a, b, c, d, e, f, dan g dapat dinyatakan sebagai
berikut :
1. Keluaran seven segment display a
Aljabar booleannya :
2. Keluaran seven segment display b
Aljabar Booleannya :
31
http://digilib.mercubuana.ac.id/
3. Keluaran seven segment display c
Aljabar Booleannya :
4. Keluaran seven segment display d
Aljabar Booelannya :
5. Keluaran seven segment display e
Aljabar Booleannya :
6. Keluaran seven segment display f
Aljabar Booleannya :
7. Keluaran seven segment display g
Aljabar Booleannya ;
32
http://digilib.mercubuana.ac.id/