Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer
Beranda / Gerbang Logika / Produktif Kejuruan / Rangkaian Logika / SMK/MAK / Teknik Listrik Dasar Otomotif / X/10

Rangkaian Logika

Rangkaian-rangkaian  logika  dipergunakan  untuk  mengolah informasi  biner.  Istilah  'biner'  yang kita gunakan  di  sini merujuk  pada  informasi  yang  hanya  memiliki  dua  kemungkinan  keadaan (stat).  Sebagi contoh,  sebuah  saklar  sanggup berada  dalam  keadaan  membuka atau menutup. Saklar tidak dapat  berada dalam keadaan setengah-membuka  atau  setengah-menutup. Terdapat  dua  buah saklar  pada  rangkaian  di bawah.  Terdapat juga  sebuah  lampu.  Dengan  demikian, rangkaian  ini memiliki  dua input  biner  dan  saru output. 

apabila A DAN B DAN C DAN D semuanya berada dalam Rangkaian Logika
Terdapat  empat kemungkinan  keadaan  untuk  kombinasi kedua  saklar  tersebut: 
  1. Saklar  A membuka  dan  saklar B membuka:  lampu  padam. 
  2. Saklar  A menutup  namun  saklar  B membuka:  lampu  padam. 
  3. Saklar  A membuka  namun  saklar B menutup:  lampu  padam. 
  4. Saklar  A menurup DAN  (AND) saklar B menutup: lampu MENYAIA. 
Hanya satu  keadaan, di  antara  empat  yang dicantumkan di atas, yang  memungkinkan  kita menyalakan  lampu  tutuplah  saklar  A DAN saklar  B. Rangkaian  ini  melaksanakan  sebuah operasi  logika,  yaitu Operasi AND  (DAN).  Rangkaian  akan bekerja  hanya  apabila kedua saklarnya  *.rr.,i,rp. Membiarkan A dan/atau  B membuka  tidak akan  memberikan  hasil  yang berbeda. Perhatikan sifat  biner  yang  diperlihatkan  oleh  kidu,  input tersebut.  Saklar-saklar  hanya akan  membuka  dan menutup. Perhatikan sifat  biner  dari output  yang  dihasilkan.  La-f,, hanya akan  menyala  atau  padam. 

Rangkaian  semacam  ini  sanggup juga  digunakan  di dalam banyak sekali aplikasi  praktis.  Saklar-saklar  yang  digunakan  sanggup berupa microswitch  yang  misalnya, berfungsi  untuk  mendeteksi  posisi  dua buah  nfety grid  pada sebuah  bor listrik berat.  Saklar-saklar  akan  menutup ketika  kedua  grid  telah terkunci  pada posisinya.  Dengan demikian,  lampu  akan menyala  hanya  apabila  hedaa  grid  (A  DAN B)  telah  berada pada  posisinya.  Menyalanya  lampu  mengindikasikan  kepada sang operator bahwa  bor dapat  dioperasikan  dengan  aman. 

Cara kerja  rangkaian  ini  sanggup dirangkumkan  dengan  jalan rnerepresentasikan  keadaan-keadaan  input  dan  output biner dengan bilangan-bilangan  '0'  dan  'l'. Untuk  saklar-saklar  yang  berfungsi  sebagai  input,  0  =  'saklar membuka' dan I  = saklar  menutup'. Untuk  lampu  yang berfungsi  sebagai output,  0 =  'lampu padam'  dan 1  =  'lampu  menyala'. Sekarang  kita dapat  mencantumkan  keempat  keadaan  saklar-saklar input  di dalam  sebuah  tabel  benar-salah  (truth  table): 


Tabel  ini  memperlihatkan  bahwa lampu  akan  menyala hanya ketika A dan B menutup. Rangkaian logika  tidak  terbatas  pada dua buah  input  saja. Rangkaian ini  dapat  mempunyai input  dalam jumlah  berapa pun. Sebagai contoh,  input  yang  digunakan  dapat  berupa empat buah  saklar yang dihubungkan  secara seri.  Lampu  hanya akan  menyala  apabila A DAN B DAN C DAN D semuanya berada dalam  keadaan  menutup. Terdapat  sejumlah  kasus  di mana  beberapa  buah saklar  saja, yang disambungkan  satu  sama  lainnya,  dapat  melakukan operasi-operasi  logika, sebagaimana  halnya  pada  contoh  bor listrik yang  diberikan di atas.  Akan tetapi,  terdapat  suaru keterbatasan  dalam  hal-hal  yang  dapat  dilalukan  oleh  saklarsaklar  mekanis.  Contoh berikutnya akan menunjukkan bagaimana  kita dapat  menggunakrn  rangkaian-rangkaian  kebijaksanaan elektronik untuk  menyelesaikan  berbagai  pekerjaan.  Rangkaian-rangkaian  ini  dapat  bekerja lebih  cepat, dan  dengan  harga yang  lebih  murah,  dan kita  dapat  membentuk  fungsifungsi logika  yang kompleks  pada ruang 1 yang  relatif  sangat  sempit. 

Rangkaian  Logika  Elektronika 

Rangkaian-rangkaian  logika  elektronika  bekerja dengan dua level  tegangan: 
  • Rendah:  0  V atau  mendekati  0 V. 
  • Tinggi:  Tegangan  catu  positif  atau  mendekati  nilai ini.  Pada  beberapa jenis  rangkaian  logika,  level  'tinggi' selalu  bernilai  5 V. Pada  beberapa  jenis  lainnya,nilainya  dapat  berbeda. 
Pada umumnya, level  tegangan  rendah  merepresentasikan keadaan  (state)  logika'0'  dan level  tegangan  tinggi  merepresentasikan  state  logika'1'. Untuk  mengetahui bagaimana  sebuah rangkaian  kebijaksanaan elektronik  bekerja,  kita akan mengupas  salah satu  pola praktis  dari  sistem-sistem  logika.  Sistem  ini  merupakan bagian  dari sebuah sistem  keamanan yang lebih  besar,  yang berfungsi unruk  mengontrol  sebuah  lampu sorot  (flood-light)  yang  ada di  halaman  sebuah rumah.  Seorang  tamu tak  diundang  akan  diketahui  keberadaannya apabila  ia menabrak  berkas sinar  inframerah  yang diarahkan  ke sebuah fotodioda.  Lampu  sorot  akan  dinyalakan  ketika berkas  sinar terputus  dari fotodioda.  Akan tetapi,  menyalakan lampu sorot  di siang  hari, di bawah terik  sinar matahari,  tidak akan  banyak  membantu,  sehingga sebuah  LDR dipakai untuk menenukan  waktu  siang  atau malam menabrak  berkas  sinar  inframerah  yang diarahkan  ke sebuah fotodioda.  Lampu  sorot  akan  dinyalakan  ketika  berkas  sinar terputus  dari fotodioda. Akan tetapi,  menyalakan lampu sorot  di siang  hari, di  bawah  terik  sinar matahari,  tidak akan  banyak  membantu,  sehingga sebuah  LDR dipakai untuk  menentukan  waktu  siang  atau malam. 

apabila A DAN B DAN C DAN D semuanya berada dalam Rangkaian Logika

Diagram  sistem di  atas  memperlihatkan  dua  buah  sensor sebagai  input  sistem,  dan pengolahan  input-input  menjadi output  oleh dua  buah  rangkaian  antarmuka.  Kedua  antarmuka  ini  adalah  sebuah  Schmitt-trigger  dan sebuah saklar transistor.  Diagram  juga  memperlihatkan  kondisi-kondisi input  yang  direpresentasikan  oleh  level-level  logika  dari kedua  antarmuka. 

Sinyal-sinyal  logika  dari kedua rangkaian  antarmuka diumpankan  ke tahapan  sistem  berikutnya. Tahapan  ini ialah sebuah rangkaian  logika  yang  melalaanakan  operasi AND.  Rangkaian bekerja sesuai  dengan tabel  benar-salah yang  ditampilkan  di halaman  sebelah.  Rangkaian  mendapatkan dua buah  input,  A dan B,  dan  menghasilkan sebuah  output tunggal,  Z. Merujuk  ke  tabel,  lampu sorot hanya  akan menyala apabila waktu  adalah  malam hari DAN  seorang penyusup  terdeteksi. 

Gerbang-gerbang Logika 

Membuat  sebuah  rangkaian  logika  ialah hal  yang  mudah. Semua gerbang  logika  dasar, dan juga  beberapa  rangkaian logika  lainnya  yang  lebih  kompleks,  tersedia  dalam  bentuk IC (rangkaian  terpadu).  Terdapat dua 'keluarga' IC  iogika yang  paling  umum  digunakan: 
  • TTL,  yang merupakan  kependekan  dari transistor-transistor  logic.  IC  ini  bekerja  pada tegangan  5  V sehingga membutuhkan  sebuah  catu daya  teregulasi  (regulated Power supply)  sebagai  sumber  tegangannya.  Semua IC tipe TTL memiliki  nomor  kode  yang dimulai  dengan '74',  sehingga  tipe  ini  dikenal  juga  sebagai  keluarga lC  74W. Terdapat bermacam-macam jenis  TTL,  di mana jenis Schotdry  DayaRendah  saat  ini  secara praktis  telah menggeser seri  74W.  aslinya.  IC-IC  tipe  74LSXX membutuhkan  daya  yang  lebih  kecil ketimbang  dpe 74xx. 
  • CMOS, yang merupakan abreviasi dari comp lementary MOS (metal-oxide semiconductor). Tipe  ini  memiliki  nomor isyarat yang  berkisar  dari  mulai '4000'  ke  atas, sehingga  keluarga IC  ini  dikenal  juga  dengan nama  seri '4000'.  IC-IC  tipe  ini bekerja pada  level  tegangan antara  3  V hingga  15 V CMOS  memang lebih  lambat  dibandingkan dengan  TTL, namun jienis  ini  membutuhkan  arus  yang lebih  kecil. IC-IC  tipe  CMOS memiliki  keunggulan lain, yaitu bahwa piranti ini tidak  membutuhkan  catu daya teregulasi untuk pengoperasiannya. Banyak  di antara  IC-IC  seri 74W.  juga  tersedia  dalam bentuk CMOS. Nomor  kode  untuk  jenis  ini  dimulai  dari 74HC.  Keluarga  IC  ini  bekerja  pada level tegangan  2 V hingga  6 V, membutuhkan  arus  yang  lebih  kecil  dari  Tkan dan  lebih cepat dibandingkan  CMOS.