FIGURE 7-104

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Komponen

4. Dasar Teori

5. Percobaan

   a) Prosedur

   b) Rangkaian simulasi

   c) Video Simulasi

6. Download File

 1. Pendahuluan[kembali]

Kali ini kita akan membahas jenis counter yang berbeda, yaitu synchronous counter (pencacah sinkron). Perbedaan utama dengan asynchronous counter adalah pada synchronous counter, semua input CLK dari setiap flip-flop terhubung ke satu sumber clock yang sama. Hal ini membuat semua perubahan keadaan terjadi secara serempak/bersamaan. Urutan pencacahan tidak lagi ditentukan oleh koneksi berantai, melainkan oleh rangkaian logika kombinasional yang dihubungkan ke input J dan K dari masing-masing flip-flop.

 2. Tujuan[kembali]

• Memahami prinsip kerja dan perbedaan dasar dari synchronous counter.

• Menganalisis rangkaian untuk menurunkan persamaan logika untuk setiap input J-K.

• Membuat tabel transisi keadaan dan diagram transisi keadaan.

• Menentukan modulus dari sebuah synchronous counter.

• Memverifikasi apakah rangkaian counter bersifat self-correcting.

 3. Komponen [kembali]

    1). Resistor

Resistor

Resistor berfungsi untuk menghambat serta mengatur arus listrik di dalam suatu rangkaian elektronika.

Spesifikasi resistor

    2). Dioda

Spesifikasi dioda

1. arus searah jangka panjang maksimum pada 75 ° C - 1.0 A
2. arus pulsa maksimum dengan durasi pulsa 3,8 ms - 30 A
3. drop tegangan melintasi dioda pada arus 1,0A - 1,1 V
4. kisaran suhu operasi - -65 ... + 175 ° С
5. frekuensi kerja maksimum - 1 MHz

 

    3). Gerbang NOT

Gerbang logika merupakan salah satu komponen dasar dalam sistem elektronika digital. Salah satu jenis gerbang logika yang paling sederhana adalah gerbang NOT atau sering disebut juga sebagai inverter. Gerbang NOT memiliki fungsi utama untuk membalikkan logika input menjadi output yang berlawanan.

Secara umum, gerbang NOT memiliki satu buah input dan satu buah output. Jika input diberikan logika “1” (HIGH), maka output yang dihasilkan adalah logika “0” (LOW), begitu pula sebaliknya. Dengan demikian, gerbang NOT berperan sebagai pembalik sinyal digital. Operasi logika dari gerbang ini dapat dijelaskan melalui persamaan Boolean sebagai berikut:

    4). Gerbang AND

Gerbang logika merupakan elemen dasar dalam sistem digital yang berfungsi untuk melakukan operasi logika terhadap satu atau lebih sinyal biner. Salah satu jenis gerbang logika dasar adalah gerbang AND, yang berfungsi untuk menghasilkan output logika “1” hanya jika semua input bernilai logika “1”. Jika salah satu atau lebih input bernilai “0”, maka output dari gerbang AND akan bernilai “0”.

Gerbang AND memiliki dua atau lebih input dan satu output. Hubungan antara input dan output pada gerbang AND dapat dirumuskan dalam bentuk persamaan Boolean sebagai berikut:

    5). Gerbang NAND

Gerbang NAND adalah salah satu gerbang logika dasar yang memiliki dua atau lebih input dan satu output. Gerbang ini bekerja dengan prinsip menghasilkan output logika 0 (LOW) hanya jika semua input bernilai logika 1 (HIGH). Dalam kondisi lain, output akan bernilai logika 1 (HIGH).

Gerbang ini biasanya digunakan dalam berbagai rangkaian digital seperti rangkaian kontrol, pencacah, dan penyimpan data. Simbol gerbang NAND mirip seperti gerbang AND, namun dengan tambahan lingkaran kecil di bagian output yang menunjukkan fungsi inversi.    

6). 74LS76

IC 74LS76 adalah sebuah dual J-K flip-flop dengan fitur preset dan clear. Komponen ini termasuk dalam keluarga TTL dan berfungsi sebagai penyimpan data 1 bit per flip-flop, sehingga total dapat menyimpan 2 bit. Flip-flop jenis J-K mampu menghasilkan output yang stabil dan berubah tergantung pada kondisi input dan sinyal clock.

Setiap flip-flop di dalam IC ini memiliki input J, K, clock (CLK), preset (PRE), dan clear (CLR). Input preset dan clear bersifat asinkron, artinya dapat mengatur output tanpa menunggu sinyal clock. Preset akan mengatur output menjadi 1, sedangkan clear akan mengatur output menjadi 0. Sementara itu, input J dan K akan menentukan apakah output akan tetap, diset, direset, atau toggle (berubah keadaan) saat ada sinyal clock.

IC 74LS76 sering digunakan dalam rangkaian pencacah, pembagi frekuensi, dan pengolah data sekuensial. Karena bersifat toggle saat J dan K bernilai 1, komponen ini sangat ideal untuk membentuk rangkaian counter biner. Catu daya yang digunakan adalah +5V sesuai standar TTL.

    7). Ground

Ground atau biasa disingkat GND merupakan referensi potensial nol volt (0V) dalam suatu rangkaian listrik atau elektronik. Ground bukan hanya tempat “buangan” arus, melainkan titik acuan tegangan yang digunakan untuk menentukan level logika, tegangan, dan kestabilan sinyal pada sistem elektronik.

Dalam konteks praktis, ground adalah terminal negatif pada sumber daya atau bagian dari rangkaian tempat arus kembali setelah menyelesaikan sirkuitnya. Semua komponen dalam suatu sistem elektronik harus terhubung ke ground yang sama untuk menjaga referensi tegangan yang konsisten dan mencegah gangguan atau error dalam komunikasi dan pengukuran.

Aplikasi Simulasi: Proteus atau sejenisnya. IC J-K Flip-Flop: 3 buah. IC Gerbang AND: 1 buah. IC Gerbang OR: 1 buah. IC Gerbang NOT (Inverter): 1 buah. Logic State: Sebagai sumber input pulsa CLK. Logic Probe: Untuk memantau keadaan logika pada output A, B, dan C. Sumber Tegangan: +5V DC.

 4. Dasar Teori[kembali]

Pada synchronous counter, keadaan berikutnya (Next State) dari setiap flip-flop bergantung pada keadaan saat ini (Present State) dari semua flip-flop dalam rangkaian. Analisis dimulai dengan menurunkan persamaan boolean untuk setiap input J dan K.

Untuk rangkaian pada Figure 7-104(a), persamaannya adalah sebagai berikut:

• Flip-Flop A:

  • J_A=B cdot barC

  • $K\_A=1$

• Flip-Flop B:

  • J_B=barC

  • $K\_B=A+C$

• Flip-Flop C:

  • J_C=A cdot B

  • $K\_C=1$

Sebuah counter disebut self-correcting jika, saat ia secara tidak sengaja masuk ke keadaan yang tidak terpakai (unused state), ia dapat secara otomatis kembali ke siklus hitungan yang normal pada pulsa clock berikutnya.

 5. Percobaan[kembali]

a. Prosedur

1. Rangkai sirkuit seperti pada Figure 7-104(a) menggunakan aplikasi simulasi.

2. Hubungkan input CLK ke sebuah sumber pulsa digital.

3. Gunakan Logic Probe pada setiap output (C, B, A) untuk mengamati urutan keadaan.

4. Jalankan simulasi dan catat urutan hitungan yang terjadi pada setiap pulsa clock, dimulai dari keadaan 000.

5. Bandingkan hasil pengamatan dari simulasi dengan hasil analisis teoritis pada tabel transisi.

b. Hasil dan Pembahasan Setelah simulasi dijalankan, urutan hitungan yang teramati adalah 000 → 010 → 011 → 000, dan siklus ini terus berulang.

• Modulus Counter: Karena terdapat 3 keadaan unik dalam siklus utama, maka modulus dari counter ini adalah 3.

• Tabel Analisis: Hasil pengamatan ini sesuai dengan prediksi dari tabel analisis teoritis berikut.

• Sifat Self-Correcting: Analisis teoritis untuk keadaan yang tidak terpakai menunjukkan bahwa semua keadaan tersebut akan kembali ke siklus utama. Contohnya, jika rangkaian dimulai pada 100, pulsa berikutnya akan membawanya ke 000. Jika dimulai pada 110, pulsa berikutnya akan membawanya ke 010. Karena semua kemungkinan keadaan pada akhirnya akan masuk ke siklus yang benar, maka rangkaian ini terbukti bersifat self-correcting.

. Video Simulasi

 6. Download File[kembali]

• Download File Video klik disini

• Download file rangkaian Proteus di sini

• Download datasheet IC 74LS76 (J-K Flip-Flop) di sini.