Download - ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital
![Page 1: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/1.jpg)
ELEKTRONIKA DIGITALBab I
Sistem Digital
![Page 2: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/2.jpg)
Besaran digital dan analog, Digit biner, Level logika, Bentuk digital, Operasi logika dasar, Fungsi logika dasar, IC digital
• Mahasiswa dapat menjelaskan perbedaan antara sistem digital dan sistem analog.
• Mahasiswa dapat menjelaskan operasi logika dasar
![Page 3: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/3.jpg)
BESARAN ANALOG DAN DIGITAL
• BESARAN ANALOG : BESARAN YANG MEMILIKI NILAI KONTINYU
• BESARAN DIGITAL : BESARAN YANG MEMILIKI SEKUMPULAN NILAI DISKRIT
![Page 4: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/4.jpg)
• Contoh Besaran Analog : Suhu udara yang berubah secara kontinyu.
Contoh : Perubahan suhu antara 740 sampai 710 tidak terjadi secara tiba-tiba namun akan berubah secara kontinyu (jumlah titik perubahan tak terbatas) pada rentang suhu diatas.
![Page 5: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/5.jpg)
Jika suhu udara dibaca setiap satu jam sekali, maka akan diperoleh grafik nilai-nilai suhu pada
titik-titik diskrit setiap jam selama 24 jam, perhatikan gambar di bawah.perhatikan gambar di bawah.
![Page 6: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/6.jpg)
Perlu dipahami bahwa gambar tadi bukan merupakan representasi digital dari besaran analog,
tetapi setiap titik dapat dinyatakan dalam kode digital.
![Page 7: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/7.jpg)
Keuntungan bentuk digital dibandingkan bentuk analog :
• Data digital dapat diproses dan dikirimkan lebih efektif dan utuh
• Penyimpanan lebih efisien/kompak
• Lebih akurat dan bersih (contoh dalam kasus musik)
![Page 8: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/8.jpg)
• CD player merupakan salah satu contoh sistem yang menggunakan baik rangkaian digital maupun analog
![Page 9: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/9.jpg)
DIGIT BINER, LEVEL LOGIKA, GELOMBANG DIGITAL
• Digit Biner :
Digital elektronik meliputi rangkaian dan sistem yang hanya memiliki dua keadaan. Dua keadaan tersebut dinyatakan dengan dua level tegangan yang berbeda yaitu :
HIGH
dan
LOW.
![Page 10: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/10.jpg)
Kombinasi dari dua keadaan (kode) tersebut digunakan untuk menyatakan :
• Bilangan• Simbol• Karakter Alfabet• Dan Informasi lainnya
Karena hanya terdiri dari dua keadaan maka sering disebut sistem biner.Dalam aljabar digital dinyatakan sebagai 1 dan 0 dan disebut bit (binary digit) HIGH = 1 LOW = 0
![Page 11: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/11.jpg)
Sistem Analog vs. Digital • Sistem Analog/Digital memproses sinyal-2 bervariasi dengan waktu
yang memiliki nilai-2 kontinyu/ 2-phase diskrit values.
• NILAI 2-phase disKrit (Boolean,binary):– tinggi/rendah (high/low), benar/salah (true/false), atau 1/0. (bukan I / O ! )
• Komputer-2 digital:– komputasi melalui representasi logika guna menyelesaikan tugas-2 (tasks)
• Berbagai contoh sistem digital saat ini (sebelumnya sistem analog):– Audio recording (CDs, DAT, mp3)
– Phone system switching
– Automobile engine control
– Movie effects, still and video cameras….
High
Lowvs.
![Page 12: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/12.jpg)
Keuntungan Sistem Digital dibandingkan Sistem Analog
• Reproduksibiltas akan hasil-hasil (results) dan akurat
• lebih reliable (noisenya lebih rendah, akibat imunitas yang lebih baik thp noise)
• Mudah di desain: tidak perlu kemampuan matematik khusus untuk memvisualisasikan sifat-2 rangkaian digital yang kecil
• Fleksibilitas dan fungsionalitas
• Programmability
• Speed: sebuah IC complete complex digital dapat memproduksi sebuah keluaran lebih kecil dari 2 nano detik (2 ns atau 2x10-9 seconds)
• Economy: Biaya IC sangat rendah (akibat pengulangan dan produksi massal dari integrasi jutaan elemen logika digital pada sebuah chip miniatur tunggal
![Page 13: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/13.jpg)
Apa sebenarnya logika digital ?• Menggunakan kombinasi-2 biner/binary BENAR & SALAH u/
menyerupai cara ketika kita menyelesaikan masalah – sehingga biasa disebut logika-logika kombinasional
• Kita dapat menggunakan langkah-2 berpikir logis dan/atau keputusan-2 masa lalu (yaitu memory) u/ menyelesaikan masalah – sehingga biasa disebut logika-logika sekuensial (terurut)
Combinational logic
Memory elements
Combinational outputs Memory outputs
External inputs
![Page 14: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/14.jpg)
Berbagai Representasi Logika Digital
• Tabel kebenaran (Truth tables) ()• Ekspresi-2 Boolean ()• Diagram gerbang logika (Logic gate diagrams) ()• Diagram level transistor• Diagram penempatan bagian (parts placement
diagrams) ()• High level description languages (VHDL)
(): fokus kuliah ini
![Page 15: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/15.jpg)
• Aljabar Switching:– Elemen-2: {0,1}
– Operator-operator: { · , + , ‘ , … }
Tergantung pd teknologi fabrikasi technology - Vcc dapat 5v atau 3V
Kadang dinyatakan dgn
X, ~X or ¬X
Representasi Logika Digital
![Page 16: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/16.jpg)
• Tabel kebenaran: menyediakan suatu daftar setiap kombinasi yang mungkin dari masukan-2 biner pada sebuah rangkaian digital dan keluaran-2 yang terkait.
• Ekspresi Boolean: mengekspresikan logika pada sebuah format fungsional
• contoh: Multiplexer– Z = S A+ S B– S menetukan apakah keluaran Z sama dengan masukan A atau B
Representasi: tabel kebenaran & ekspresi Boolean
A
B
Z
S
![Page 17: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/17.jpg)
• Contoh: multiplekser
– Z = S A+ S B
Representasi: diagram gerbang logika
2:1 MUX
S
A
BZ Dpt digunakan u/
Rangkaian yg lebih besar
B
Z
A
S
S’· A
S · BS’· A + S · B
![Page 18: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/18.jpg)
• Contoh: multiplekser
– Z = S A+ S B
Representasi: diagram lever transistor
# gerbang/transistor(fan-out) yg dapat diatur
Tergantung pada ukuran & #dari pengatur transistor
(fan-in)
![Page 19: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/19.jpg)
Representasi: diagram peletakan bagian 2
• Bagian 2: real world hardware yang merealisasi logika-2 digital logics
• Keluarga Transistor-transistor logic (TTL) 74LS dari IC digital memproduksi dua level tegangan:– < 0.5V merepresentasikan tegangan rendah (low / L (0))– > 2.7V merepresentasikan tegangan tinggi (high/ H (1))
• Diagram penempatan bagian:– Bagian-2 dikoneksi via kabel– Kemudian rangkaian-2 di- debug
![Page 20: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/20.jpg)
A A'
0 11 0
A A' A A'
1 2 3 4 5 6 7
891011121314
Ground
Vcc
TTL 74LS family 74LS04 Hex Inverter IC Package
Tabel kebenaran
Contoh TTL IC: Inverter
![Page 21: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/21.jpg)
A
BA·B
A B A · B0 0 00 1 01 0 01 1 1
Tabel kebenaran
1 2 3 4 5 6 7
891011121314
Ground
Vcc
TTL 74LS family 74LS08 Quad 2-input AND Gate IC Package
Contoh TTL IC: Gerbang AND
![Page 22: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/22.jpg)
A
BA+B A B A + B
0 0 00 1 11 0 11 1 1
Tabel kebenaran
TTL 74LS family 74LS08 Quad 2-input OR Gate IC Package
Contoh TTL IC: gerbang OR
![Page 23: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/23.jpg)
A
B(A·B)'
A
B(A·B)'
A B (A·B) '0 0 10 1 11 0 11 1 0
Tabel kebenaran
TTL 74LS family 74LS00 Quad 2-input NAND Gate IC Package
Contoh TTL IC: Gerbang NAND
• Gerbang NAND self-sufficient: dapat membangun setiap rangk. Logika manapun, termasuk AND/OR/NOT.
• Contoh: implementasi NOT menggunakan NAND x x'
![Page 24: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/24.jpg)
Tabel kebenaran
Contoh TTL IC: Gerbang NOR
• Gerbang NOR juga self-sufficient.• Pertanyaan: Bagaimana membangun gerbang NOT dengan
menggunakan NOR?
A
B(A+B)'
A
B(A+B)'
A B (A+B)' 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0
TTL 74LS family 74LS02 Quad 2-input NOR Gate IC Package
![Page 25: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/25.jpg)
1 2 3 4 5 6 7
891011121314
Ground
Vcc
• A B = A B’ + A’ B
A
BA B
A B A B0 0 00 1 11 0 11 1 0
Tabel kebenaran
TTL 74LS family 74LS86 Quad 2-input XOR Gate IC Package
Contoh TTL IC: Gerbang XOR
![Page 26: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/26.jpg)
Rangkaian u/ menentukan Rangkaian u/ menentukan gerbang ANDgerbang AND
750 ohm
1
23
U1A
74LS08
1 2
U2A
74LS04
750 ohm
750 ohm
D1LED
S1
S2
Vcc Vcc Vcc
Va Vb Vf
![Page 27: ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/568131f7550346895d98530e/html5/thumbnails/27.jpg)
1. Download student version PSPICE dari http://www.orcad.com, dan gambarkan sebuah diagram gerbang logika spt tampak dibawah ini.
2. Tuliskan ekspresi Boolean dari F.
Z
F
X
Y
TUGAS