Transcript
ModulElektronikaDasar
1
ModulElektronikaDasar
Modul1
GerbangLogikaAnd,Or,danNot
1. Tujuan
Setelahmengikutieksperimen,diharapkandapat:1. Mengerti dan memahami gerbanggerbang logika dasar And, Or
danNot.2. Mengertidanmemahamiekspresiekspresibolean.
2. TeoriDasar
Gerbang Logika adalah rangkaian dengan satu atau lebih dari satu sinyal masukan tetapi hanya menghasilkan satu sinyal berupa tegangan tinggiatauteganganrendah.
Rangkaian logika sering kita temukan dalam sirkuit digital yang diimplemetasikan secara elektronik dengan meng gunakan dioda atau transistor. Contoh dari gerbang logikaadalahgerbangAnd(Perkalian), gerbangOr(Penjumlahan)dangerbangNot(Komplemen).
1. GerbangLogikaAnd
Rangkaian And dinyatakan sebagai Y=A*B, dan output rangkaian Y menjadi 1 hanya ketika kedua input A dan B bernilai 1, dan output Y menjadi 1 pada nilai A dan B yang lain. Simbol gerbang And terlihat pada Gambar1.1.
Gambar1.1.SimbolGerbangLogikaAnd
2. GerbangLogikaOr
Rangkaian Or (pada Gambar 1.2) dinyatakan dalam Y = A + B, dan output rangkaian Y menjadi 0 hanya ketika kedua input A dan B bernilai 0,danYmenjadi1padanilaiAdanByanglain.
2
ModulElektronikaDasar
Gambar1.2.SimbolGerbangLogikaOr
3. GerbangLogikaNot
Rangkaian Not juga dikenal sebagai inverter dan dinyatakan sebagai Y = A. Nilai output Y merupakan negasi dari nilai input A. Jika input A bernilai 1, maka nilai output Y menjadi 0 demikian sebaliknya. Simbol gerbanglogikaOrterlihatpadaGambar1.3.
Gambar1.3.SimbolGerbangLogikaNot
3. AlatdanBahan
KitElektronikadasaruntukgerbanglogikaAnd,OrdanNot.
4. LangkahKerja1. Siapkanalatdanbahanyangakandigunakan.2. Periksalahsemuaalatdanbahansebelumdigunakandanpastikan
semuaalatdanbahandalamkeadaanbaik.3. SiapkandatapengamatansesuaidenganTabel1.1,Tabel1.2,
Tabel1.3.4. Isitabelpengamatansesuaidenganhasileksperimen.
5. DataPengamatanTabel1.1.TabelKebenaranuntukgerbanglogikaAnd.
3
ModulElektronikaDasar
No GerbanglogikaAnd
AAnd BAnd YAnd1 2 3 4
Tabel1.2.TabelKebenaranuntukgerbanglogikaOr.
No GerbanglogikaAnd
AOr BOr YOr1 2 3 4
Tabel1.3.TabelKebenaranuntukgerbanglogikaNot.
No GerbanglogikaNot
ANot BNot YNot1 2
6. TugasPendahuluan1. Apayangdimaksuddengantabelkebenaran?2. Tuliskantabelkebenaranuntukpersamaanpersamaanberikut:
a. b. c.
7. Laporan1. Jelaskan teori dan konsep gerbang logika And, Or, dan Not
4
ModulElektronikaDasar
dengantabelkebenaranmasingmasinggerbang.2. Analisis data hasil eksperimen dan bandingkan hasilnya dengan
teoridansimulasi.3. Buatlaporandenganformatyangtelahdiberikan.
5
ModulElektronikaDasar
Modul2
GerbangLogikaNand,Nor,danXor
1. Tujuan
Setelahmengikutieksperimen,diharapkandapat:1. Mengerti dan memahami gerbanggerbang logika dasarNand, Nor
danXor.2. Mengertidanmemahamiekspresiekspresibolean.
2. TeoriDasar
Gerbang logika adalah piranti duakeadaan : keluaran dengan nol volt yang menyatakan logika 0 (atau rendah) dan keluaran dengan tegangan tetap yangmenyatakanlogika1(atautinggi).
Gerbang logika dapat mempunyai beberapa masukan yang masingmasing mempunyai salah satu dari dua keadaan logika yaitu 0 dan 1. Gerbang logika dapat digunakan untuk melakukan fungsifungsi khusus, misalnyaAnd,Or,Nand,Nor,NotatauExOr(Xor).
1. GerbangLogikaNand
Gerbang Nand merupakan kependekan dari NotAnd yang merupakan ingkaran dari gerbang And. Gerbang ini akan menghasilkan keluaran 0 bila semuamasukanpadakeadaan1.
Simbol:
British International
Gambar2.1.SimbolGerbangLogikaNand
6
ModulElektronikaDasar
2. GerbangLogikaNor
Gerbang Nor merupakan kependekan dari NotOr yang merupakan ingkaran dari gerbang Or. Gerbang ini akan menghasilkan keluaran 0 bila salahsatudarimasukanpadakeadaan1
Simbol:
British International
Gambar2.2.SimbolGerbangLogikaNor
3. GerbangLogikaXor
Gerbang Xor (exclusiveOr) akan memberikan keluaran 1 jika masukannya mempunyai keadaan yang berbeda. Keluaran dari gerbang ini merupakanpenjumlahanbinerdarimasukannya.
Simbol:
British International
Gambar2.3.SimbolGerbangLogikaNand
3. AlatdanBahan
KitelektronikadasaruntukgerbanglogikaNand,Nor,danXor
4. LangkahKerja1. Siapkanalatdanbahanyangakandigunakan.2. Periksalah semua alat dan bahan yang akan digunakan dan
pastikansemuaalatdanbahandalamkeadaanbaik.3. SiapkandatapengamatansesuaiTabel2.1,Tabel2.2dantabel
7
ModulElektronikaDasar
2.3.4. Isitabelpengamatansesuaidenganhasileksperimen.
5. DataPengamatan
Tabel2.1.TabelKebenaranuntukgerbanglogikaNand.
No GerbanglogikaNand
ANand BNand YNand1 2 3 4
Tabel2.2.TabelKebenaranuntukgerbanglogikaNor.
No GerbanglogikaNor
ANor BNor YNor1 2 3 4
Tabel2.3.TabelKebenaranuntukgerbanglogikaXor.
No GerbanglogikaXor
AXor BXor YXor1 2 3 4
6. TugasPendahuluan1. Apayangdimaksuddengangerbanglogika?
8
ModulElektronikaDasar
2. Tuliskantabelkebenaranuntukpersamaanpersamaanberikut?
a.
b.
c.
d.
e. 7. Laporan
1. Jelaskan teori dan konsep gerbang logika Nand, Nor, dan Xor dengantabelmasingmasinggerbang.
2. Analisis data hasil eksperimen dan bandingkan hasilnya dengan teoridansimulasi.
3. Buatlaporandenganformatyangtelahdiberikan.
9
ModulElektronikaDasar
Modul3
OperationalAmplifierNonInvertingdanInverting
1. Tujuan
Setelahmengikutieksperimen,diharapkandapat:1. Mengerti dan memahami tentang Operational Amplifier
NonInvertingdanInverting.
2. TeoriDasar
Penguat operasional (opamp) adalah suatu blok penguat yang mempunyai dua masukan dan satu keluaran. Opamp biasa terdapat di pasaran beruparangkaianterpadu(integratedcircuitIC).
1. Inverting
Gambar3.1.GambarRangkaianInverting
Inverting amplifier ini, input dengan outputnya berlawanan polaritas. Jadi ada tanda minus pada rumus penguatannya. Penguatan inverting amplifier adalah bisa lebih kecil nilai besaran dari 1, misalnya 0.2, 0.5, 0.7, dstdanselalunegatif.Rumusnya:
= (3.1)
10
ModulElektronikaDasar
2. NonInverting
Gambar3.2.GambarRangkaianNonInverting
Rangkaian non inverting ini hampir sama dengan rangkaian inverting hanya perbedaannya adalah terletak pada tegangan inputnya dari masukan noninverting.
Rumusnyasepertiberikut:
= (3.2)
Hasil tegangan output noninverting ini akan lebih dari satu dan selalu positif.
3. AlatdanBahan1. Kit Elektronika dasar untuk Operational Amplifier Inverting dan
NonInverting.2. Osiloskop3. SinyalGenerator4. BananaConnector5. Multimeter
4. LangkahKerja1. SiapkanalatdanBahanyangakandigunakan.
2. Periksalah semua alat dan bahan sebelum digunakan dan pastikan
semuaalatdanbahandalamkeadaanbaik.
3. SiapkandatapengamatansesuaidenganTabel3.1dan3.2.
11
ModulElektronikaDasar
4. Isitabelpengamatansesuaidenganhsileksperimen.
5. DataPengamatan
Tabel3.1TabelPengamatanInverting
No Inverting Ri(1) Ri(2) Rf(1) Rf(2) Vin() Vin(+) Vo1 2 3 4 5 6
Tabel3.2TabelPengamatanNonInverting.
NoNonInve
rting
Ri(1) Ri(2) Rf(1) Rf(2) Vin() Vin(+) Vo1 2 3 4 5 6
6. TugasPendahuluan1. Turunkanpersamaan(3.1)dan(3.2).
7. Laporan1. Analisisdatahasileksperimendanbandingkanhasilnyadengan
teoridansimulasi.
12
ModulElektronikaDasar
2. Buatlaporandenganformatyangtelahdiberikan.
13
ModulElektronikaDasar
Modul4
OperationamplifierAdderdanSubtractor
1. Tujuan
Setelahmengikutieksperimen,diharapkandapat:1. MengertidanmemahamirangkaianAdderdanSubtractor.2. MampumenganalisiscarakerjarangkaianAdderdanSubtractor
2. TeoriDasar
Operational Amplifier diaplikasikan bersama komponenkomponen lain, seperti resistor dan kapasitor untuk menghasilkan berbagai operasi matematis, seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian, integrasi, dan diferensiasi(yangmenjadialasanmengapadinamakanoperationalamplifier).1. Adder/Penjumlah
Rangkaian penjumlah atau rangkaian Adder adalah rangkaian penjumlahan yang dasar rangkaiannya adalah rangkaian inverting amplifier dan hasil outputnya adalah dikalikan dengan penguatan seperti pada rangkaian inverting. Pada dasarnya nilai outputnya adalah jumlah dari penguatanmasingmasingdariinvertingseperigambarberikut
Gambar4.1.GambarRangkaianAdder
(4.1)
14
ModulElektronikaDasar
2. Subtractor/Pengurang
Rangkaian pengurang ini berasal dari rangkaian inverting dengan memanfaatkan masukan noninverting, sehingga persamaannya menjadi berubah.Rangkaianiniterdiridari3macamyaitu:
a. Rangkaiandengan1opampb. Rangkaiandengan2opampc. Rangkaiandengan3opamp
Rangkaian pengurang dengan 1 opamp ini memanfaatkan kaki invertingdankakinoninverting.Denganpersamaan:
Gambar4.2.GambarRangkaianSubtractor
(4.2)
3. AlatdanBahan1. Kit elektronika dasar untuk Operation amplifier Adder dan
Subtractor.2. Osiloskop3. SinyalGenerator
15
ModulElektronikaDasar
4. BananaConnector5. Multimeter
4. LangkahKerja1. Siapkanalatdanbahanyangakandigunakan.
2. Periksalahsemuaalatdanbahanyangakandigunakandan
pastikansemuaalatdanbahandalamkeadaanbaik
3. SiapkandatapengamatansesuaiTabel4.1,danTabel4.2.
4. Isitabelpengamatansesuaidenganhasileksperimen.
5. DataPengamatan
Tabel4.1.Adder/Penjumlah
No. Vin1 Vin2 GambarkanSinyal Vout
1
2
Tabel4.2.Subtractor/Pengurang
No. Vin1 Vin2 GambarkanSinyal Vout
1
2
6. Tugaspendahuluan1. Apayangdimaksuddenganrangkaianadderdansubtractor?
16
ModulElektronikaDasar
2. Apayangdimaksuddenganrangkaianopamp?3. Apakegunaanrangkaianadderdansubtractordalamaplikasi
elektronika?4. Sebutkan5alatyangmemanfaatkanrangkaianadderdan
subtractor?5. TurunkanPersamaan(4.1)dan(4.2).
7. Laporan1. Jelaskanteoridankonseprangkaianaddersubtractoropamp
dengantabelmasingmasingrangkaian.2. Analisisdatahasileksperimendanbandingkanhasilnyadengan
teoridansimulasi.3. Buatlaporandenganformatyangtelahdiberikan.
Modul5
RangkaianIntegratordanDiferensiator
17
ModulElektronikaDasar
1. Tujuan
Setelahmengikutieksperimen,diharapkandapat:3. MengertidanmemahamirangkaianIntegratordanDiferensiator.4. MampumenganalisiscarakerjarangkaianIntegratordan
Diferensiator.2. TeoriDasar
Penguat operasional (opamp) adalah suatu blok penguat yang mempunyai dua masukan dan satu keluaran. Opamp biasa terdapat di pasaran beruparangkaianterpadu(integratedcircuitIC).
1. Integrator
Rangkaian opamp untuk fungsi integrasi termasuk rangkaian yang penting. Rangkaian integrator banyak digunakan dalam komputer analog sebagai alat bantu untuk menyelesaikan persamaan integral. Rangkaian ini dapat dibuat dengan menempatkan kapasitor pada masukan membalik dan keluaran dan masukan takmembalik ditanahkan. Isyarat masukan diberikan padamasukanmembalik.
Gambar5.1.RangkaianIntegrator
(5.1)
Tampak bahwa tegangan keluaran merupakan integral dari isyarat masukan.
18
ModulElektronikaDasar
(5.2)
Dimana t adalah waktu dan Vmula adalah tegangan yang keluar saat t = 0, Penguat ini mengintegrasikan tegangan masukan terhadap waktu. Sebuah integrator dapat juga dipandang sebagai tapis pelewat tinggi dan dapat digunakandalamrangkaiantapisaktif.
2. Diferensiator
Mendiferensialkan sinyal hasil pembalikan terhadap waktu dengan persamaan:
(5.3)
DimanaVindanVoutadalahfungsidariwaktu.
Gambar5.2.RangkaianDiferensiator
Pada dasarnya diferensiator dapat juga dibangun dari integrator dengan cara mengganti kapasitor dengan induktor, namun tidak dilakukan karena harga induktor yang mahal dan bentuknya yang besar. Diferensiator dapat juga dilihat sebagai tapis pelewatrendah dan dapat digunakan sebagai tapis aktif.
19
ModulElektronikaDasar
3. AlatdanBahan1. Kit elektronika dasar untuk rangkaian Integrator dan
Diferensiator.2. Osiloskop3. SinyalGenerator4. BananaConnector5. Multimeter
4. LangkahKerja
1. Siapkanalatdanbahanyangakandigunakan.2. Periksalah semua alat dan bahan sebelum digunakan dan pastikan
semuaalatdanbahandalamkeadaanbaik.3. SiapkandatapengamatansesuaidenganTabel.4. Isitabelpengamatansesuaidenganhasileksperimen.
5. DataPengamatan
Tabel5.1.VariasiR1untukIntegrator
No Vmula Vinput R1 C1 Gambarkansinyal Voutput
1
2
Tabel5.2.VariasiR2untukIntegrator
No Vmula Vinput R2 C1 Gambarkansinyal Voutput
1
2
20
ModulElektronikaDasar
Tabel5.3.VariasiR1untukDiferensiator
No Vinput R1 C1 Gambarkansinyal Voutput
1
2
Tabel5.4.VariasiR2untukDiferensiator
No Vinput R2 C1 Gambarkansinyal Voutput
1
2
21
ModulElektronikaDasar
TugasPendahuluan
1. Gambarkanskemarangkaianintegratordandiferensiator?
2. Hitung dan Analisis Vout, saat t = 0 5 dengan Vinput 150 mV
dan R1= 250 K, C1 = 100 nF. Untuk masingmasing rangkaian
(integratordandiferensiator).
3. Turunkanpersamaan(5.2)dan(5.3).
6. Laporan
1. AnalisisGambaryangteramatidariosiloskop.
2. JelaskanpengaruhRdanCpadarangkaian.
3. Analisis data hasil eksperimen dan bandingkan hasilnya dengan
teoridansimulasi.
4. Buatlaporandenganformatyangtelahdiberikan.
References
1. Malvino,PrinsipprinsipElektronika2,Erlangga,Jakarta,19942. Penguat operasional Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia
bebas.htmwww.wikipedia.com
22
ModulElektronikaDasar
23
top related