12 - 3 - TT2C - NINDYA ISDIARTI Laboratorium Digital
LAPORAN LABORATORIUMPROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI
No Percobaan : 12RANGKAIAN KOMBINATORIAL YANG DIKENDALIKAN OLEH
COUNTER DENGAN OUTPUT 5, 6, 7, 11, 13, dan 15 DAN DISPLAY
7-SEMENT
Nama Praktikan: Nindya IsdiartiNIM: 3313130049Kelas/Kelompok:
TT-2C/3Tanggal Pelaksanaan Praktikum: 2 Juni 2014Tanggal Penyerahan
Laporan: 13 Juni 2014
Jurusan Teknik ElektroPoliteknik Negeri Jakarta13 Juni
2014Daftar IsiHalaman1. Tujuan Percobaan...12. Dasar Teori.13.
Perancangan Rangkaian Kombinatorial.74. Alat Alat yang
Dipergunakan.85. Langkah Langkah Percobaan..96. Data Hasil
Percobaan.107. Analisa Percobaan..128. Kesimpulan16Daftar
PustakaLampiran
12 - 3 - TT2C - NINDYA ISDIARTI Laboratorium Digital
Politeknik Negeri JakartaPage 20
PERCOBAAN 12RANGKAIAN KOMBINATORIAL1. TUJUAN:1. Menjelaskan
sifat-sifat dan cara kerja dari rangkaian INVERTER, AND Gate, OR
Gate.2. Membuktikan kebenaran Karnaugh Map.3. Memahami prinsip
kerja Counter 7493 (Modulus 16).4. Memahami prinsip kerja IC 7447
decoder BCD to seven segment.5. Dapat merangkai aplikasi Rangkaian
Kombinatorial 6. Memahami prinsip kerja Rangkaian Kombinatorial
yang inputnya dikendalikan oleh Counter 7493 (Modulus 16).
2. DASAR TEORI2.1. Gerbang Logikaa. Inverter (NOT) GateNOT Gate
adalah suatu rangkaian logik yang digunakan untuk merubah nilai
logik antar input dengan output. Bila input diberi nilai logik 1
maka outputnya menjadi logik 0 begitu juga
sebaliknya.InputAOutputY
0110
Gambar 2.1 Inverter (NOT) Gate
b. AND GateOutput dari suatu rangkaian AND Gate akan berada pada
logik 1 jika dan hanya jika semua inputnya pada keadaan logik 1.
Dan outpunya akan berada pada keadaan logik 0 apabila salah satu
inputnya atau semuanya pada keadaan logik 0.
InputOutput
ABY
010100110001
Gambar 2.2 AND Gate
c. OR GateOutput dari suatu rangkaian OR Gate akan berada pada
logik 0 jika dan hanya jika semua inputnya pada keadaan 0. Dan
output akan berada pada keadaan logik 1 apabila salah satu inputnya
atau semuanya pada keadaan logik 1.InputOutput
ABY
010100110111
Gambar 2.3 OR Gat
2.2. Karnaugh MapKarnaugh Map (K-MAP) sesuai dengan nama
penemunya adalah metode menyederhanakan rangkaian logika. K-Map
mirip dengan tabel kebenaran yang menampilkan output dari persamaan
Boolean untuk tiap kemungkinan kombinasi variable output dalam
bentuk sel.
Karnaugh Map merupakan sekumpulan kotak-kotak yang diberi nama
sedemikian rupa berdasarkan nama variabelnya dan diletakkan
sedemikian rupa sehingga dapat mengeliminasi beberapa tabel jika
kotak itu digabung. Jumlah kotak tergantung banyaknya variabel
input. Jika ada sebanyak n input maka ada 2n kombinasi input, maka
sebanyak itu pula kotak yang dibutuhkan.
Karnaugh Map untuk 2 Variabel (A, B)Untuk 2 variabel input akan
ada sebanyak 2n = 4 kombinasi input, maka banyak kotak yang
dibutuhkan adalah 4 kotak. Keempat kotak itu diatur sebagai
berikut:
Karnaugh Map untuk 3 Variabel (A, B, C)Untuk 3 variabel input
akan ada sebanyak 23 = 8 kombinasi input, maka banyak kotak yang
dibutuhkan adalah 8 kotak. Kedelapan kotak itu diatur (ada 2 cara)
sebagai berikut:
Karnaugh Map untuk 4 Variabel (A, B, C, D)Untuk 4 variabel input
akan ada sebanyak 24 = 16 kombinasi input, maka banyak kotak yang
dibutuhkan adalah 16 kotak. Keenam-belas kotak itu diatur sebagai
berikut:
Karnaugh Map juga dapat dipergunakan untuk lima atau enam
variabel. Metode Karnaugh Map hanya cocok digunakan jika fungsi
Boolean mempunyai jumlah variabel paling banyak 6 buah. Jika jumlah
variabel yang terlibat pada suatu fungsi Boolean lebih dari 6 buah
maka penggunaan Karnaugh Map menjadi semakin rumit, sebab ukuran
peta bertambah besar.
Pengelompokkan Karnaugh Map Dalam Karnaugh Map dikenal istilah
tetangga dekat. Yang dimaksud dengan tetangga dekat adalah
kotak-kotak yang memiliki satu atau lebih variabel yang sama atau
kotak-kotak yang terletak dalam satu atau lebih bidang yang sama.
Yang dimaksud dengan bidang adalah sekumpulan kotak yang sudah
dibeti nama berdasarkan variabel inputnya. Pengelompokkan Karnaugh
Map mengikuti Formula 2n bujur sangkar yang saling berdekatan akan
menghilangkan n variabel. Pengelompokkan harus dilakukan secara
hati-hati, untuk menghindari pengelompokkan yang berlebihan
(redundan), ini menghasilkan fungsi Boolean dengan term yang tidak
perlu.
Contoh Tentukan persamaan logika untuk output Y dari tabel
kebenaran dibawah dengan metode K-MAP
Tabel Kebenaran:InputOutput
ABCY
0000
0010
0100
0111
1000
1011
1101
1111
Dapat disederhanakan dengan Karnaugh Map menjadi:Y=BA-CA-CB
Y = BA + CA + CB + CBA
2.3. Counter 7493 IC pencacah 4 bit dapat melakukan hitungan
maksimum pada modulus 16, untuk mengubah modulus sesuai dengan
kebutuhan rancangan pada IC dilengkapi input clear,
apabiladiaktifkan akan memaksa output kembali nol. Dengan sifat
inilah IC dapat dirancang untuk melakuakn hitungan sesuai dengan
modulus yang diinginkan. IC 7493 adalah IC TTL yang dapat digunakan
sebagai pembagi 16. secara sederhana, IC 7493 dapat digambarkan
ssebagai berikut : RO1,2: Master reset berfungsi untuk mereset
keluaran. CLK A: Clock pertama dihubungkan padapulsa atau output
pulsa ICsebelumnya. CLK B:Clock kedua dihubungkan dengan QA. Q
(A,B,C,D):Keluaran.
2.4. SEVEN SEGMENT Seven Segment biasanya digunakan untuk
menampilkan data decimal: 0,1,2,3,4,5,6,7,8, dan 9. Konfigurasi
yang ada untuk seven segment adalah common anoda dan common
cathoda.
a. Decoder BCD to Seven Segment Decoder mengambil kode-kode
input BCD 4-bit dan menghasilkan tujuh output (a,b,c,d,e,f, dan g),
sehingga kode decimal dapat ditampilkan (Tabel 2.1). IC yang umum
dipergunakan adalah 7447 untuk seven segment common anoda dan IC
7448 untuk seven segment common cathoda. Tabel 2.1. Tabel kebenaran
decoder BCD to seven segmentInputOutput
DCBAabcdefg
00000000110000111100001100110001010101011011010111111110011111011111111011011010101000101010001110110011111011
IC 7447 adalah IC TTL yang dapat digunakan sebagai penghubung
antara IC counter dengan seven segmen . Secara sederhana, IC 7447
dapat digambarkan sebagai berikut :A,B,C,D : Input dari dekoderO(
A,B,C,D,E,F,G ) : Output dari dekoder
3. Perancangan Rangkaian Kombinatorial3.1. Menentukan keluaran
output 5, 6, 7, 11, 13, 15 dengan menggunakan Tabel Kebenaran dan
Karnaugh Map :Tabel Kebenaran BAInputOutput
DCBAY
00000000111111110000111100001111001100110011001101010101010101010000011100010101
0000
0111
0110
0010
DC00 01 11 10 00 01 11 10
Y = CA + CB + DBA
3.2. Mendesign Rangkaian dengan Bantuan Multisim
Gambar rangkaian kombinatorial yang dikendalikan oleh counter
dengan output 5, 6, 7, 11, 13, dan 15 serta display 7-segmen
4. Alat Alat yang DipergunakanNoAlat Alat DigunakanJumlah
1IC 7493IC 7404 (Hex Inverter)IC 7408 (Quad Input And Gate)IC
7411 (Tri 3 Input And Gate)IC 7432 (Quad 2 Input OR Gate)IC 7447
(BCD to 7-segment Decoder/Driver)111111
2Seven Segment Common Anoda1
3Clock1
4Logic Probe1
5Power Supply1
6Resistor 2008
7LED1
8Protoboard1
9Kabel kabel penghubungSecukupnya
5. Langkah Langkah PercobaanLangkah-langkah dalam melakukan
percobaan adalah sebagai berikut : 1) Melihat data sheet untuk
masing-masing IC yang dipergunakan, mencatat kaki-kaki input,
output serta kaki Vcc dan Ground.2) Mengatur tegangan power supply
sebesar 5 Volt.3) Membuat rangkaian seperti Gambar 5.1.
Gambar 5.1 Rangkaian Kombinatorial yang dikendalikan oleh
Counter dengan output 5,6,7,11,13,15 serta display 7-segmen
4) Mengamati LED pada output Y, mencatat hasilnya pada tabel
6.1.
6. DATA HASIL PERCOBAANNo. Percobaan: 16Pelaksanaan Praktikum: 2
Juni 2014Judul: Rangkaian KombinatorialPenyerahan Laporan: Dengan
output 5, 6, 7, 11Nama Praktikan: Nindya Isdiarti 13, dan 15Mata
Kuliah: Laboratorium DigitalKelas/Kelompok: TT-2C/03Tahun Akademik:
2013/2014
Tabel 6.1
InputOutput
CountDCBAYTampilan 7-Segment
000000
100010
200100
300110
401000
501011
601101
701111
810000
910010
1010100
1110111
1211000
1311011
1411100
1511111
7. AnalisaPada percobaan ini adalah rangkaian kombinatorial yang
dikendalikan oleh Counter dengan output yang diinginkan adalah 5,
6, 7, 11, 13, 15. Berdasarkan output yang diinginkan, dapat
menggunakan K-map untuk menentukan rangkaian kombinatorial yang
akan dirancang. BADC00011110 00 01 11 10
0000
0111
0110
0010
Y = CA + CB + DBABerdasarkan persamaan yang didapat menggunakan
K-map diatas, dapat ditentukan IC yang akan digunakan serat input
dari IC tersebut untuk merancang rangkaian kombinatorial yaitu
menggunakan Gerbang And 2 input (IC 7408), Gerbang And 3 input (IC
7411), Gerbang Not (IC 7404) serta Gerbang OR (IC 7432). Karena
rangkaian ini adalah rangkaian kombinatorial yang dikendalikan oleh
counter dan display 7-segmen common anoda, maka membutuhkan IC
counter (IC 7493) dan IC BCD to seven segment common anoda (IC
7447). Maka dapat dirancang rangkaian tersebut menggunakan clock
sebagai pengatur input.Rangkaian ini pada saat display 7-segment
menunjukkan angka-angka output yang ditentukan akan menyala LEDnya.
Berikut cara kerjanya.1. Pada saat Seven segmen menunjukkan angka 5
input DCBA berlogik 0101 maka pada gerbang AND 2 input yang
memiliki input dari CA (11) akan berlogik 1 pada outputnya. Pada
gerbang AND 3 input pertama memiliki input dari DBA (001) maka
outputnya 0. Pada gerbang AND 3 input kedua memiliki input dari CB
(110) maka output yang keluar adalah 0. Output dari CA dan DBA
sebagai input dari gerbang OR yang pertama yaitu (10) akan
menghasilkan output berlogik 1. Output dari gerbang OR pertama dan
output dari gerbang AND 3 input kedua menjadi input dari gerbang OR
kedua yaitu (10) maka output yang dihasilkan adalah logic 1 dan LED
menyala.2. Pada saat Seven segmen menunjukkan angka 6 input DCBA
berlogik 0110 maka pada gerbang AND 2 input yang memiliki input
dari CA (10) akan berlogik 0 pada outputnya. Pada gerbang AND 3
input pertama memiliki input dari DBA (010) maka outputnya 0. Pada
gerbang AND 3 input kedua memiliki input dari CB (111) maka output
yang keluar adalah 1. Output dari CA dan DBA sebagai input dari
gerbang OR yang pertama yaitu (00) akan menghasilkan output
berlogik 0. Output dari gerbang OR pertama dan output dari gerbang
AND 3 input kedua menjadi input dari gerbang OR kedua yaitu (01)
maka output yang dihasilkan adalah logic 1 dan LED menyala.3. Pada
saat Seven segmen menunjukkan angka 7 input DCBA berlogik 0111 maka
pada gerbang AND 2 input yang memiliki input dari CA (11) akan
berlogik 1 pada outputnya. Pada gerbang AND 3 input pertama
memiliki input dari DBA (011) maka outputnya 0. Pada gerbang AND 3
input kedua memiliki input dari CB (111) maka output yang keluar
adalah 1. Output dari CA dan DBA sebagai input dari gerbang OR yang
pertama yaitu (10) akan menghasilkan output berlogik 1. Output dari
gerbang OR pertama dan output dari gerbang AND 3 input kedua
menjadi input dari gerbang OR kedua yaitu (11) maka output yang
dihasilkan adalah logic 1 dan LED menyala.4. Pada saat Seven segmen
menunjukkan angka 11 input DCBA berlogik 1011 maka pada gerbang AND
2 input yang memiliki input dari CA (01) akan berlogik 0 pada
outputnya. Pada gerbang AND 3 input pertama memiliki input dari DBA
(111) maka outputnya 1. Pada gerbang AND 3 input kedua memiliki
input dari CB (001) maka output yang keluar adalah 0. Output dari
CA dan DBA sebagai input dari gerbang OR yang pertama yaitu (01)
akan menghasilkan output berlogik 1. Output dari gerbang OR pertama
dan output dari gerbang AND 3 input kedua menjadi input dari
gerbang OR kedua yaitu (10) maka output yang dihasilkan adalah
logic 1 dan LED menyala.5. Pada saat Seven segmen menunjukkan angka
13 input DCBA berlogik 1101 maka pada gerbang AND 2 input yang
memiliki input dari CA (11) akan berlogik 1 pada outputnya. Pada
gerbang AND 3 input pertama memiliki input dari DBA (101) maka
outputnya 0. Pada gerbang AND 3 input kedua memiliki input dari CB
(010) maka output yang keluar adalah 0. Output dari CA dan DBA
sebagai input dari gerbang OR yang pertama yaitu (10) akan
menghasilkan output berlogik 1. Output dari gerbang OR pertama dan
output dari gerbang AND 3 input kedua menjadi input dari gerbang OR
kedua yaitu (10) maka output yang dihasilkan adalah logic 1 dan LED
menyala.6. Pada saat Seven segmen menunjukkan angka 15 input DCBA
berlogik 1111 maka pada gerbang AND 2 input yang memiliki input
dari CA (11) akan berlogik 1 pada outputnya. Pada gerbang AND 3
input pertama memiliki input dari DBA (111) maka outputnya 1. Pada
gerbang AND 3 input kedua memiliki input dari CB (011) maka output
yang keluar adalah 0. Output dari CA dan DBA sebagai input dari
gerbang OR yang pertama yaitu (11) akan menghasilkan output
berlogik 1. Output dari gerbang OR pertama dan output dari gerbang
AND 3 input kedua menjadi input dari gerbang OR kedua yaitu (10)
maka output yang dihasilkan adalah logic 1 dan LED menyala. Untuk
lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel dibawah ini.Tabel 7.1.
Tabel output Y rangkaian kombinatorialINPUTOUTPUT
COUNTDCBACADBACBCA+DBACA+DBA+CB (Y)
00000100000
10001100000
20010100000
30011100000
40100100000
50101110011
60110100101
70111110111
81000000000
91001000000
101010000000
111011001011
121100000000
131101010011
141110000000
151111011011
Berdasarkan tabel diatas dapat dibuktikan bahwa output yang
diinginkan 5,6,7,11,13 dan 15 LEDnya menyala. Selain output
tersebut LEDnya tidak menyala karena output yang dihasilkan
disetiap gerbang berlogik 0. Sedangkan rangkaian ini aktif high
atau aktif apabila berlogik 1. Hal ini terjadi karena rangkaian ini
didesign hanya untuk menghasilkan output 5,6,7,11,13 dan 15.
8. Kesimpulan1. Rangkaian ini adalah rangkaian kombinatorial
yang dikendalikan oleh counter dengan output yang diinginkan adalh
5,6,7,11,13,15 dengan display menggunakan Seven Segmen common
Anoda2. Karnaugh Map dapat menyederhanakan suatu bilangan biner
untuk mendapatkan sebuah rangkaian logika.3. Percobaan ini
merancang rangkaian yang menghasilkan output 5,6,7,11,13, dan 15
dengan indicator LED. Pada output yang diinginkan menghasilkan
logik 1 di gerbang terakhirnya. Selain output tersebut LED tidak
menyala karena output disetiap gerbang rangkaian kombinatorialnya
berlogik 0 sehingga LED tidak dapat menyala4. Rangkaian
Kombinatorial ini terdiri dari gerbang logika yang memiliki output
yang selalu tergantung pada kombinasi input yang ada. 5. Rangkaian
ini menggunakan IC counter modulus 16 sebagai pengendali input.
Daftar Pustaka
Nixon, Benny. 2009. Diktat Laboratorium Digital. Depok:
Politeknik Negeri Jakarta.
Lampiran
[Type text]Page