figure 7-7 State transition diagram for the MOD-6 counter

[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]

Dalam dunia elektronika, konfigurasi common-emitter adalah salah satu dari tiga konfigurasi yang digunakan dalam berbagai desain sirkuit transistor bipolar. Konfigurasi ini menjadi sangat penting karena memiliki berbagai aplikasi dalam amplifier dan sirkuit penguat lainnya. Dalam blog ini, kita akan menjelajahi konfigurasi common-emitter, mulai dari konsep dasar hingga aplikasi praktisnya. Mari kita memulai dengan memahami prinsip dasar dari common-emitter ini.

 2. Tujuan[kembali]

    Tujuan membuat Sub bab ini :

• Memahami Prinsip kerja gerbang Logika
• Memahami Magnitude Comparator.

 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.

 4. Dasar Teori[kembali]

Counter (pencacah) adalah rangkaian logika sekuensial yang digunakan untuk menghitung pulsa masukan berdasarkan sinyal clock. Dalam sistem digital, hasil hitungan ditampilkan dalam bentuk biner dan diperoleh dari output-output flip-flop yang saling terhubung.

Jumlah maksimum hitungan yang dapat dilakukan oleh sebuah counter ditentukan oleh jumlah flip-flop yang digunakan. Jika terdapat n buah flip-flop, maka counter tersebut dapat menghitung hingga 2ⁿ kombinasi biner. Counter seperti ini disebut MOD-2ⁿ. Misalnya, 2 flip-flop menghasilkan MOD-4 counter, karena dapat menghitung dari 0 sampai 3 (00, 01, 10, 11).

Namun, kita juga bisa membuat counter dengan jumlah hitungan kurang dari 2ⁿ, misalnya MOD-3, MOD-5, MOD-6, dan sebagainya, dengan menambahkan rangkaian reset otomatis agar counter kembali ke 0 setelah mencapai nilai tertentu. Counter semacam ini disebut MOD-N counter, di mana N adalah jumlah maksimum hitungan sebelum kembali ke nol.

IC 74LS76 merupakan dual J-K flip-flop, artinya di dalam satu IC terdapat dua flip-flop jenis J-K yang dapat digunakan untuk membuat counter sinkron maupun asinkron. Flip-flop J-K sangat cocok digunakan untuk pencacah karena memiliki kondisi toggle (berubah keadaan) saat input J dan K diberi logika 1 dan ada pulsa clock.

Setiap flip-flop dalam 74LS76 memiliki input J, K, Clock (CLK), Clear (CLR), dan Preset (PRE). Untuk konfigurasi sebagai counter:

• J dan K dihubungkan ke logika HIGH (1), agar flip-flop toggle setiap clock.
• Clock bisa diberikan dari luar (pulsa manual atau osilator).
• Clear digunakan untuk mereset hitungan kembali ke 0 saat mencapai batas MOD.

Untuk membuat counter dengan MOD-N, diperlukan rangkaian logika tambahan (seperti gerbang AND) untuk mendeteksi kondisi tertentu pada output flip-flop, dan selanjutnya mengaktifkan sinyal Clear untuk mereset flip-flop secara otomatis.

 5. Percobaan[kembali]

a. Prosedur

1. Buka aplikasi Proteus.

2. Cari dan siapkan semua komponen yang dibutuhkan dari daftar Alat dan Bahan.

3. Rangkailah komponen seperti pada gambar rangkaian di bawah. Pastikan semua input J dan K di-set ke HIGH (logika 1) agar flip-flop berada dalam mode toggle.

4. Hubungkan output gerbang NAND ke input CLR pada setiap flip-flop.

5. Berikan input pulsa clock menggunakan Logic State pada flip-flop pertama (Flip-Flop A).

6. Jika sudah, jalankan simulasi.

7. Amati urutan nyala LED untuk memverifikasi urutan pencacahan dari 000 hingga 101.

8. Perhatikan bahwa setelah keadaan 101, rangkaian akan langsung kembali ke 000 pada pulsa clock berikutnya.

b. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

Gambar Rangkaian Simulasi:

Prinsip Kerja: Rangkaian ini adalah asynchronous up-counter. Flip-Flop A (LSB) menerima pulsa clock eksternal. Output Q dari Flip-Flop A menjadi clock untuk Flip-Flop B, dan output Q dari B menjadi clock untuk C (MSB). Saat simulasi dijalankan, counter akan mencacah naik pada setiap falling edge dari sinyal clock-nya. Urutannya adalah: 000 → 001 → 010 → 011 → 100 → 101.

Pada pulsa clock keenam, keadaan akan mencoba berubah ke 110. Pada momen ini, input C dan B menjadi HIGH. Gerbang NAND mendeteksi kondisi ini dan menghasilkan output LOW, yang langsung me-reset ketiga flip-flop ke 000. Proses ini terjadi sangat cepat sehingga keadaan 110 tidak pernah stabil. Rangkaian pun memulai kembali siklus hitungannya dari 000.

c. Video Simulasi

 6. Download File[kembali]

• Download File Video klik disini
• Download File Rangkaian  klik disini

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

• Download datasheet IC 74LS00 (NAND Gate) di sini