Sirkuit Logika Kombinasional 

Tidak seperti Sequential Sirkuit Logika yang output tergantung pada kedua input sekarang dan keadaan keluaran sebelumnya mereka memberi mereka beberapa bentuk memori, output dari Sirkuit Logika Kombinasional hanya ditentukan oleh fungsi masukan logis negara mereka saat ini, logika "0" atau logika "1", pada suatu instan dalam waktu karena mereka tidak memiliki umpan balik, dan setiap perubahan sinyal yang diterapkan pada masukan mereka segera akan memiliki efek pada output.Dengan kata lain, dalam Logika Kombinasional Circuit, output tergantung pada setiap waktu pada kombinasi input dan jika salah satu negara input perubahan kondisi demikian output sebagai sirkuit combinational "tidak memori", "waktu" atau " feedback loop ". 

Logika Kombinasional 

Sirkuit Logika Kombinasi terdiri dari logika dasar NAND, gerbang NOR atau TIDAK yang "dikombinasikan" atau terhubung bersama-sama untuk menghasilkan rangkaian switching lebih rumit. Ini gerbang logika merupakan blok bangunan sirkuit logika combinational. Contoh dari sirkuit kombinasional adalah decoder, yang mengubah data kode biner hadir pada input menjadi sejumlah lini output yang berbeda, satu per satu menghasilkan kode desimal setara pada output. 

sirkuit logika Kombinasional bisa sangat sederhana atau sangat rumit dan setiap rangkaian kombinasional dapat diimplementasikan dengan NAND saja dan gerbang NOR karena ini digolongkan sebagai "universal" gerbang. Tiga cara utama menetapkan fungsi dari rangkaian logika combinational adalah: 

Kebenaran Tabel Kebenaran tabel menyediakan daftar ringkas yang menunjukkan nilai-nilai output dalam bentuk tabular untuk setiap kemungkinan kombinasi variabel input.   Bentuk Aljabar boolean ekspresi Output untuk setiap variabel input yang merupakan logika "1"   Logika Diagram Menunjukkan kabel dan koneksi setiap gerbang logika individu yang mengimplementasikan sirkuit. dan ketiga yang ditunjukkan di bawah ini. 

Seperti kombinasi sirkuit logika terdiri dari gerbang logika individu saja, mereka juga dapat dianggap sebagai "pengambilan keputusan sirkuit" dan logika combinational adalah tentang menggabungkan gerbang logika sama untuk proses dua atau lebih sinyal untuk menghasilkan setidaknya satu sinyal output sesuai dengan fungsi logis dari setiap gerbang logika. sirkuit combinational umum terdiri dari gerbang logika individu yang menjalankan aplikasi yang diinginkan termasuk Multiplexers,-De multiplexer, Encoder, Decoder, Penuh dan Setengah

adders dll 

Klasifikasi Logika Kombinasional 

Salah satu penggunaan yang paling umum dari logika kombinasi dalam Multiplexer dan sirkuit De-multiplexer tipe. Di sini, input atau output yang terhubung ke saluran sinyal umum dan gerbang logika yang digunakan untuk memecahkan kode alamat untuk memilih input data tunggal atau switch output. Multiplexer Sebuah terdiri dari dua komponen terpisah, decoder logika dan beberapa switch solid state, tapi sebelum kita bisa mendiskusikan multiplexer, dekoder dan-de multiplexer lebih terinci pertama kita perlu memahami bagaimana perangkat ini menggunakan "switch solid state" dalam desain mereka . 

Solid State Switch 

Standar TTL logic devices dibuat dari Transistor hanya bisa melewati arus sinyal dalam satu arah saja membuat mereka "uni-directional" perangkat dan imitasi buruk dari switch elektro-mekanis konvensional atau relay. Namun, beberapa perangkat switching CMOS dibuat dari FET bertindak sebagai hampir sempurna "bi-directional" switch membuat mereka ideal untuk digunakan sebagai saklar solid state. 

Solid state switch datang dalam berbagai jenis dan peringkat, dan ada berbagai aplikasi untuk menggunakan saklar solid state. Mereka pada dasarnya dapat dibagi menjadi 3 kelompok utama yang berbeda untuk aplikasi switching dan di bagian ini logika combinational kita hanya akan melihat jenis Analog switch tetapi pokok adalah sama untuk semua jenis termasuk digital. 

Switch Solid State Aplikasi 

Analog Switch Data & Process Control, Video & Audio Switching, Instrumentasi ... dll   Digital Switch Transmisi Data Kecepatan Tinggi, Switching & Routing, LAN, USB ... dll   Power Switch Power Supplies dan umum "Standby Power" Switching Aplikasi ... dll Analog Bilateral Switch 

Analog atau "Analog" switch adalah mereka jenis yang digunakan untuk beralih data atau arus sinyal ketika mereka berada di mereka "ON" negara dan blok mereka ketika mereka berada dalam keadaan mereka "OFF". Perpindahan yang cepat antara "ON" dan "OFF" negara biasanya dikontrol oleh sinyal digital yang diterapkan pada gerbang kontrol saklar. Saklar analog ideal memiliki nol resistensi ketika "ON" (atau tertutup), dan perlawanan tak terbatas ketika "OFF" (atau terbuka) dan switch dengan nilai RON kurang dari 1Ω biasanya tersedia. 

Solid State Analog Switch 

Dengan menghubungkan suatu MOSFET N-saluran secara paralel dengan MOSFET P-channel memungkinkan sinyal untuk lulus di kedua arah sehingga switch Bi-directional dan sebagai apakah N-saluran atau perangkat P-channel membawa lebih banyak sinyal arus akan tergantung rasio antara input dengan tegangan output. Kedua MOSFET yang diaktifkan "ON" atau "OFF" oleh dua internal non inverting dan inverting amplifier. 

Hubungi Jenis 

Sama seperti switch mekanis, switch analog datang dalam berbagai bentuk atau jenis kontak, tergantung pada jumlah "tiang" dan "melemparkan" mereka tawarkan. Dengan demikian, istilah-istilah seperti "SPST" "SPDT" (tunggal membuang-tiang tunggal) dan (single-pole double-membuang) juga berlaku untuk analog solid state switch dengan "make-sebelum-break" dan "break-sebelum-make" konfigurasi yang tersedia. 

Analog Switch Jenis 

analog switch individu dapat dikelompokkan bersama ke dalam paket IC standar untuk membentuk perangkat dengan konfigurasi beberapa switching SPST dan SPDT serta multi channel multiplexer. Yang paling umum dan paling sederhana switch analog IC adalah 74HC4066 yang memiliki 4 independent bi-directional "ON / OFF" switch dalam satu paket tetapi varian yang paling banyak digunakan saklar analog CMOS adalah mereka digambarkan sebagai "Multi-cara Bilateral Switch" atau dikenal sebagai "Multiplexer" dan "De-multiplexer" IC dan ini dibahas di tutorial berikutnya. 

Ringkasan Logika Kombinasional 

Kemudian untuk meringkas, Kombinasional Logika Sirkuit terdiri dari input, dua atau lebih gerbang logika dasar dan output. Gerbang logika digabungkan sedemikian rupa sehingga keluaran negara tergantung sepenuhnya pada negara-negara bagian input.Kombinasional sirkuit "tidak memori", "waktu" atau "feedback loop", ada operasi seketika. Sebuah rangkaian kombinasional melakukan sebuah operasi yang ditugaskan secara logis oleh ekspresi Boolean atau tabel kebenaran. 

Contoh umum sirkuit logika combinational meliputi: penambah setengah, penambah penuh, multiplexer, demultiplexers, encoders dan decoders semua yang kita akan melihat dalam beberapa tutorial berikutnya.

The Multiplexer 

Sebuah data pemilih, lebih sering disebut Multiplexer, disingkat menjadi "Mux" atau "MPX", adalah logika combinational berpindah perangkat yang beroperasi seperti sangat cepat bertindak beberapa posisi rotary switch. Mereka terhubung atau kontrol, baris input multiple

disebut "saluran" yang terdiri dari baik masukan 2, 4, 8 atau 16 individu, satu per satu untuk output. Kemudian pekerjaan multiplexer adalah untuk memungkinkan beberapa sinyal untuk berbagi output biasa yang. Sebagai contoh, 8-channel multiplexer tunggal akan menghubungkan satu dari delapan input ke output data tunggal. Multiplexer digunakan sebagai salah satu metode untuk mengurangi jumlah gerbang logika diperlukan di sirkuit atau ketika baris data tunggal diperlukan untuk membawa dua atau lebih sinyal digital yang berbeda. 

Digital Multiplexers yang dibangun dari individu analog switch terbungkus dalam satu paket IC tunggal sebagai lawan dari "mekanik" selektor tipe seperti saklar konvensional normal dan relay. Umumnya, multiplexer memiliki bahkan jumlah input data, biasanya sebuah daya meskipun dua, n2, sejumlah input "kontrol" yang sesuai dengan jumlah masukan data dan sesuai dengan kondisi biner dari input kontrol, input data yang sesuai terhubung langsung ke output. Contoh dari konfigurasi Multiplexer ditunjukkan di bawah ini. 

4-ke-1 Channel Multiplexer 

  

Mengatasi Input Dipilih a b 0 0 A 0 1 B 1 0 C 1 1 D Ekspresi Boolean untuk Multiplexer 4-ke-1 di atas dengan masukan A sampai D dan data memilih baris a, huruf b diberikan sebagai: 

Q = aba + ABB + abc + abd 

Dalam contoh ini pada suatu instan satu-satunya waktu SATU dari empat switch analog ditutup, menghubungkan hanya satu baris input A ke D ke output tunggal pada T. Seperti yang beralih ditutup tergantung pada kode masukan pengalamatan pada baris"a" dan "b", jadi untuk contoh ini untuk memilih masukan B untuk output di Q, alamat input biner akan perlu "a" = logika "1" dan "b" = logika "0". Menambahkan alamat saluran kontrol lebih akan memungkinkan multiplexer untuk kontrol input lebih tetapi setiap konfigurasi garis kontrol akan terhubung hanya SATU input ke output. 

Kemudian pelaksanaan ekspresi Boolean di atas menggunakan gerbang logika individu akan memerlukan penggunaan tujuh pintu individu yang terdiri dari AND, OR dan gerbang NOT seperti yang ditunjukkan. 

4 Channel Multiplexer menggunakan Logic Gates 

Simbol yang digunakan dalam diagram logika untuk mengidentifikasi multiplexer adalah sebagai berikut. 

Multiplekser Simbol 

Multiplexer tidak terbatas hanya switching beberapa baris input yang berbeda atau saluran untuk satu output yang tunggal. Ada juga jenis yang dapat beralih input mereka untuk beberapa output dan memiliki pengaturan atau 4 untuk 2, 8 ke 3 atau bahkan 16-4 konfigurasi dll dan contoh dari multiplexer Dual sederhana 4 channel input (4 sampai 2) diberikan di bawah ini: 

4-ke-2 Channel Multiplexer 

Di sini, di contoh ini 4 channel input yang beralih ke 2 baris output individu tetapi pengaturan yang lebih besar juga mungkin. Ini sederhana 4-2 konfigurasi dapat digunakan sebagai contoh, untuk beralih sinyal audio untuk stereo pre-amplifier atau mixer. 

Adjustable Amplifier Keuntungan 

Selain mengirim data paralel dalam format serial menyusuri jalur transmisi tunggal atau sambungan, lain kemungkinan penggunaan multi-channel multiplexer adalah dalam aplikasi audio digital mixer atau di mana keuntungan dari sebuah amplifier analog dapat dikontrol secara digital, misalnya. 

Keuntungan digital Adjustable Amplifier 

Di sini, penguatan tegangan dari penguat pembalik tergantung pada perbandingan antara resistor input, Rin dan resistor umpan balik nya, Rf sebagaimana ditentukan dalam tutorial Op-amp. Sebuah 4 single-channel (Quad) SPST switch dikonfigurasi sebagai multiplexer channel 4-ke-1 dihubungkan secara seri dengan resistor untuk memilih resistor umpan balik untuk memvariasikan nilai Rf. Kombinasi resistor tersebut akan menentukan keuntungan secara keseluruhan amplifier, (Av). Kemudian keuntungan dari amplifier dapat disesuaikan digital dengan hanya memilih kombinasi resistor yang sesuai. 

multiplexer digital kadang-kadang juga disebut sebagai "Selectors Data" karena mereka memilih data yang akan dikirim ke jalur output dan umum digunakan dalam komunikasi atau sirkuit jaringan kecepatan tinggi seperti LAN switching dan aplikasi Ethernet. Beberapa multiplexer IC's memiliki penyangga pembalik tunggal (Gate TIDAK) yang terhubung ke output

untuk memberikan output logika positif (logika "1", TINGGI) pada satu terminal dan output logika gratis negatif (logika "0", LOW) padaterminal lain yang berbeda. 

Hal ini dimungkinkan untuk membuat sirkuit multiplexer sederhana dari DAN standar dan gerbang OR seperti telah kita lihat di atas, namun pada umumnya multiplexer / data pemilih yang tersedia sebagai standar ic paket seperti input TTL 74LS151 umum 8-untuk 1 multiplexer line atau TTL 74LS153 Dual 4-input dengan 1 multiplexer line.Multiplexer sirkuit dengan jumlah jauh lebih tinggi dari input dapat diperoleh dengan cascading bersama-sama dua atau lebih perangkat yang lebih kecil. 

The Multiplexer adalah perangkat combinational sangat berguna yang telah digunakan dalam berbagai aplikasi seperti sinyal routing, komunikasi data dan kontrol data bus.Ketika digunakan dengan demultiplexer, data paralel dapat dikirim dalam bentuk serial melalui data link tunggal seperti kabel serat optik atau saluran telepon. Mereka juga dapat digunakan untuk beralih baik analog, sinyal digital atau video, dengan switching arus dalam sirkuit listrik analog terbatas di bawah 10mA untuk 20mA per channel untuk mengurangi pembuangan panas. 

Dalam tutorial perangkat logika berikutnya tentang combinational, kita akan melihat kebalikan dari Multiplexer disebut demultiplexer yang mengambil input line tunggal dan menghubungkan ke banyak baris output.