print this page
Dengan adanya perkembangan teknologi yang semakin berkembang tiap waktu, khususnya di bidang Elektronika saat ini hampir seluruh peralatan Elektronika menggunakan sistem Digital.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dan
keterbatasan di dalam tulisan ini maka dari itu saran dan kritik yang
bersifat konstruktif sangat penulis harapkan guna perbaikan dan
penyempurnaan tulisan ini.
Baik lah Mas bro———qt langsung aja …….
COUNTER atau Rangkaian Penghitung adalah
rangkaian logika sekuensiai yang dapat dipergunakan untuk menghitung
jumlah pulsa yang masuk dan dinyatakan dengan bilangan Biner.
- 4 BIT BINARY COUNTER
Sesuai dengan namanya 4 BIT Binary
Counter adalah suatu rangkaian logika yang terdiri dari 4 buah Flip-Flop
yang mampu melaksanakan perhitungan sampai bilangan 16. Rangkaiannya
adalah seperti pada gambar di bawah ini:
Gambar 1. Rangkaian Flip-Flop 4 BIT
|
Seperti terlihat pada gambar di atas keempat Flip-Flop dihubungkan
secara seri dan hanya 1 buah Flip-Flop yang dihubungkan ke sumber pulsa
sebagai input.
|
Sebelum perhitungan dimulai, keempat output DCBA dibu.it 0000 dengan jalan dibuat Clear dalam kondisi 0 walaupun sesaat.
Pada saat pulsa pertama datang dan
bergerak dari 1 ke 0, maka output QA akan berubah dari 0 menjadi 1.
Output OM akan tetap 0 karena signal yang masuk pada Flip-Flop “M”
berubah dari 0 menjadi 1. Flip-Flop C dan C outputnya juga tidak berubah
karena belum ada perubahan pada bagian out- putnya. Dalam keadaan ini,
kondisi output DCBA = 0001. Jadi sesudah pulsa yang pertama pada output
counter akan terbentuk angka 0001 dan pada saat pulsa kedua datang dan
bergerak dari 1 menjadi 0, maka output QA akan berubah dari 1 menjadi 0.
Perubahan ini akan diteruskan ke Flip-Flop “B”. Akibatnya karena input
Flip-Flop “B” berubah dari 0 ke 1, maka output QB akan berubah dari 0 ke
1. Output Flip-Flop C dan D belum berubah karena belum ada perubahan
pada bagian out- putnya. Setelah pulsa kedua datang, maka keempat output
DCBA akan menunjukkan DCBA = 0010, selanjutnya apabila pulsa ketiga
datang output DCBA = 0011.
Begitulah seterusnya sampai pulsa ke 15
datang maka keempat outputnya DCBA = 1111 dan pada saat pulsa ke 16
datang, maka seluruh outputnya DCBA akan kembali menjadi 0000.
Dari
uraian di atas, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa BCD Counter 4 BIT
Binary Counter hanya bisa menghitung sampai bilangan ke 16 yaitu dari
mulai 0000 = 0 sampai 1111 = 15.
Salah
satu dari Komponen Integrated (IC) yang berfungsi sebagai 4 BIT BINARY
COUNTER adalah IC Tipe 54/741766 (Presettable Decode Counter) adalah
seperti gambar dibawah ini
Gambar 2. Presettable Decode Counter
Gambar 3. 4 BIT Binary Counter
Kalau kita perhatikan, dari gambar di atas akan terlihat:
Frekuensi QA = 1/2 dari Ain
QB = 1/4 dari Ain
QC = 1/8 dari Ain
QD = 1/16 dari Ain
Dengan demikian maka 4 BIT Binary Counter
mampu membagi frekuensi menjadi 16 kali. Oleh karena itu 4 BIT Binary
Counter dapat juga disebut DIVIDE BY 16 COUNTER atau MODULUS 16 COUNTER.
Proses menghitung seperti di atas lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel di bawah ini:| PULSA | D | C | B | A |
| KEADAAN AWAL | 0 | 0 | 0 | 0 |
| PULSA KE-1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| PULSA KE-2 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| PULSA KE-3 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| PULSA KE-4 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| PULSA KE-5 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| PULSA KE-6 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| PULSA KE-7 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| PULSA KE-8 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| PULSA KE-9 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| PULSA KE-10 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| PULSA KE-11 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| PULSA KE-12 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| PULSA KE-13 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| PULSA KE-14 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| PULSA KE-15 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| PULSA KE-16 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Seperti keadaan awal | ||||
| PULSA KE-17 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| Seperti pada Pulsa ke-1 | ||||
- - UP COUNTER
- - DOWN COUNTER
- - UP – DOWN COUNTER
Up Counter adalah jenis Counter yang
dapat menghitung dengan urutan dari bawah ke atas. Salah satu contoh
dari Up Counter 4 BIT Binary Counter adalah seperti yang baru dibahas di
atas.
1.3. DOWN COUNTER
Down Counter adalah kebalikan dari Up
Counter yaitu Counter yang dapat menghitung dengan urutan mulai dari
atas ke bawah atau dimulai dari bilangan yang paling besar menuju
bilangan paling kecil. Contoh dari Down Counter adalah seperti pada
gambar di bawah ini:
Gambar 4. Down Counter
Sebelum pulsa pertama datang semua output
Flip-Flop di Reset menjadi DCBA = 0000. Pada saat pulsa pertama datang
dan masuk ke input, maka pada output Q Flip-Flop A akan berubah dari 0
menjadi 1 dan Q akan berubah dari 1 menjadi 0. Perubahan ini akan
diteruskan kepada Flip-Flop B, Flip-Flop C dan Flip-Flop D yang
masing-masing akan menghasilkan Qb, Qc dan Qd sama dengan 0. Jadi setelah pulsa pertama masuk output DCBA =1111.
Pada saat pulsa kedua datang, maka output
Flip-Flop A akan berubah dari 1 menjadi 0, tetapi pada perubahan Q dari
logic 0 menjadi 1 tidak mempengaruhi output Flip-Flop B, C dan D
sehingga output DCBA = 1110.
Demikianlah proses perlangsungng terus
sampai datang pulsa ke-15. Setelah pulsa ke-15 output counter = 0001.
Kemudian output counter DCBA akan kembali menjadi 0000 bila pulsa ke-16
datang. Dari uraian di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa Rangkaian
Down Counter dapat dipergunakan untuk menghitung dari atas ke bawah
mulai dari 1111 sampai 0000.
Untuk lebih jelasnya proses menghitung dari Down Counter dapat.dilihat pada Tabel di bawah ini:| PULSA | D | C | B | A |
| KEADAAN AWAL | 0 | 0 | 0 | 0 |
| PULSA KE-1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| PULSA KE-2 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| PULSA KE-3 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| PULSA KE-4 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| PULSA KE-5 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| PULSA KE-6 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| PULSA KE-7 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| PULSA KE-8 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| PULSA KE-9 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| PULSA KE-10 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| PULSA KE-11 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| PULSA KE-12 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| PULSA KE-13 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| PULSA KE-14 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| PULSA KE-15 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| PULSA KE-16 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| PULSA KE-17 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Kembali seperti keadaan awal | ||||
Salah satu Komponen IC yang berfungsi
sebagai UP/DOV , COUNTER adalah IC tipe 54/74190 atau 54LS/74LS1^
seperti gambar di bawah ini.
Gambar 5. Up /Down Diode Counter
- DECODE COUNTER ATAU BCD COUNTER
Counter ini dapat menghitung sebanyak 10
pulsa dan setelah itu akan kembali lagi kepada keadaan semula yaitu 0.
Oleh karena itu Counter seperti ini disebut Decode Counter atau Modulus
10 Counter dan yang lainnya ada yang menyebut BCD Counter.
Perlu diketahui bahwa BCD Counter ini banyak dipakai dalam peralatan yang menggunakan Sistem Digital.Salah satu tipe IC yang mengandung BCD Counter adalah TTL IC tipe 7490 seperti pada gambar di bawah ini:
Gambar 6. IC SN 7490
Untuk mengetahui pemakaian IC tipe 7490
dalam suatu rangkaian maka di bawah ini diberikan contoh rangkaian
penghitung (Counter) yang menggunakan IC tipe 7490.
Gambar 7. Penghitung (Counter)
Jenis lain dari Decode Counter atau BCD Counter adalah IC tipe 54LS/74LS162 seperti pada gambar di bawah ini:
Gambar 8. BCD Counter IC tipe 54LS/74LS162
Diagram logik dari IC tipe 54LS/74LS162 adalah seperti pada gambar dibawah ini:
Gambar 9. Logic Diagram IC tipe 54LS/74LS162
Yang dinamakan Decoder adalah suatu
rangkaian logika yang dapat dipergunakan untuk merubah bilangan Biner
menjadi bilangan Seperti rangkaian lainnya, maka Decoder pun mempunyai
jalan masukkan (input) dan jalan keluaran (output) seperti pada gambar
di bawah ini.
Gambar 10. Decoder
- BCD to Decimal Decoder
- BCD to Seven Segment Decoder
5.1. BCD TO DECIMAL DECODERPerhatikan gambar di bawah ini:
Gambar 11. BCD to Decimal Decoder
Gambar di atas adalah salah satu contoh
dari BCD to Decimal Decoder Tipe 7441 Decoder ini mempunyai 4 buah input
ABCD dan 10 output di mana keempat inputnya akan menerima signal berupa
Sandi BCD 8421 yang berasal dari sebuah Counter dan outputnya
dihubungkan dengan sebuah alat penampil yang disebut DISPLAY. Penampil
Display ini biasanya berupa tabung yang disebut NIXIE TUBE. Tabung ini
dapat menampilkan angka Desimal mulai dari 0 sampai angka 9.
Rangkaian logika yang terdapat dalam BCD to Decimal Decoder tipe 7441 adalah seperti pada gambar di bawah ini:
Gambar 12. BCD to Decimal Decoder
Tabel Kebenaran dari BCD to Decimal Decoder adalah sebagai berikut:| INPUT (Masukkan) | OUTPUT (Keluaran) | |||||
| D C | B | A | 0 | 1 | 2 3 4 5 6 7 | 8 9 |
| 0 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 11111 | 1 1 |
| 0 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 11111 | 1 1 |
| 0 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 011111 | 1 1 |
| 0 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 10 1111 | 1 1 |
| 0 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 110 111 | 1 1 |
| 0 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1110 11 | 1 1 |
| 0 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 11110 1 | 1 1 |
| 0 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 111110 | 1 1 |
| 1 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 111111 | 0 1 |
| 1 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 111111 | 1 0 |
5.2. DISPLAY
Untuk menampilkan bilangan Desimal mulai
dari angka 0 sampai 9 yang dihasilkan oleh BCD to Decimai Decoder
dipergunakan sebuah tabung yang disebut NIXIE TUBE. Nixie Tube adalah
sejenis tabung hampa yang dilengkapi dengan sebuah kutub Anoda dan 10
buah kutub Katoda yang disusun sedemikian rupa sehingga dapat membentuk
angka 0 sampai dengan 9 (bilangan Desimal).
Secara sederhana Nixie Tube dapat digambarkan sebagai berikut:
Gambar 13. Nixie Tube
Penjelasan: Jika
salah satu Katoda, misalnya Katoda nomor 7 dihubungkan dengan tegangan
negatif, maka Katoda tersebut akan menyala dan Nixie Tube akan
menampilkan angka 7.
- BCD TO SEVEN SEGMENT DECODER
Decoder jenis ini dapat dipergunakan
untuk mengubah bilangan Biner dalam Sandi BCD 8421 ke dalam bilangan
Desimal yang akan ditampilkan oleh sebuah penampil Seven Segment (Seven
Segment Display). Penampil Seven Segment ini terdiri dari 7 buah segment
yang disusun sedemikian rupa membentuk angka 8. Tiap-tiap Segment
tersebut diberi tanda dengan huruf a, b, c, d, e, f dan g.
Segment-segment yang banyak dipakai adalah yang menggunakan prinsip lampu LED seperti pada gambar di bawah ini.
Gambar 14. Light Emiting Diode
Gambar 15. Decoder BCD to Seven Segment
Seperti terlihat pada gambar di atas,
Decoder BCD to Seven Segment mempunyai 4 buah input DCBA dan 7 buah
output yang diberi tanda a, b, c, d, e, f dan g. Keempat input DCBA
mendapatkan signai yang berasal dari Counter, sedangkan ketujuh
outputnya dihubungkan dengan Display 7 Segment melalui tahanan sebesar
150 Ohm.
Tabel Kebenaran yang dihasilkan oleh BCD to Seven Segment adalah sebagai berikut:| ANGKA | INPUT | OUTPUT | |||||||||
| A | B | C | D | a | b | c | d | e | f | g | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 6 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 9 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
Salah satu contoh komponen IC yang
berfungsi sebagai BCD to 7 Segment adalah TTL IC tipe SN 54 LS/SL 240
seperti pada gambar di bawah ini:
Gambar 16. Logic Symbol and Connection Diagram PinOut A
Adapun diagram logik dari Komponen IC BCD to 7 Segment tipe SN54SL adalah seperti gambar di bawah ini.
Gambar 17. Logic Diagram
Seperti sudah dijelaskan di atas, Display
yang banyak dipergunakan sebagai Sevent Segment adalah Display yang
menggunakan prinsip lampu LED.
Perlu diketahui untuk menyalakan LED
diperlukan resistor sebesar 150 Ohm yang berfungsi untuk membatasi arus
seperti pada gambar di atas:
Gambar 18. Rangkaian LED menggunakan sebuah Resistor
Gambar 19. Rangkaian Seven Segment
Seperti terlihat pada gambar di atas,
tiap-tiap Anoda dari LED disatukan dan dihubungkan dengan ground melalui
tahanan sebesar 150 Ohm. Bila Saklar di “ON” kan maka Dioda yang
bersangkutan akan menyala. Dengan rangkaian seperti pada gambar di atas,
maka dapat dibuat angka-angka dengan kombinasi sebagai berikut:
|
ANGKA YANG
|
SAKLAR YANG DI “ON” |
| DITAMPILKAN |
KAN
|
| 0 | a-b-c-d-e-f-g |
| 1 | b-c |
| 2 | a – b – d – e – g |
| 3 | a – b – c – d – g |
| 4 | b-c -f-g |
| 5 | a – c – d – f – g |
| 6 | c – d – e – f – g |
| 7 | a – b – c |
| 8 | a-b-c-d-e-f-g |
| 9 | a – b – c – f – g |
- 7. ENCODER COUNTER
Prinsip kerja rangkaian logika dari
Encoder adalah kebalikan dari Decoder yaitu menterjemahkan bahasa
manusia menjadi bahasa yang dapat dibaca oleh mesin atau jelasnya
merubah bilangan Desimal menjadi bilangan Biner.
Salah satu jenis Encoder adalah jenis
Decimal to BCD Encoder. Seperti halnya Decoder, Encoder pun mempunyai
jalan masukkan (input) dan jalan keluaran (output) seperti pada gambar
di bawah ini:
Gambar 20. masukkan (input) dan jalan keluaran (output) ENCODER
Seperti terlihat pada gambar di atas, Decimal to BCD Encoder memiliki 10 buah input dan 4 buah output.Prinsip kerja dari Encoder dapat dilukiskan secara sederhana seperti pada gambar di bawah ini:
Gambar 21. Prinsip kerja dari Encoder
Seperti terlihat pada gambar di atas,
inputnya terdiri dari 10 buah saklar dan outputnya ada 4 buah. Dalam
keadaan normal, saklar-saklar dalam keadaan terbuka. Dengan demikian
karena inputnya pintu NAND sama dengan 0 maka outputnya juga sama
dengan 0. Sekarang kalau seandainya saklar no. 7 ditekan, maka input
NAND GATE no. 1, 2 dan 3 menjadi 1 dan outputnya no. 1, 2, dan 3 juga
menjadi 1 se-hingga output DCBA = 0111. Output 0111 kemudian disimpan
sementara pada Register 4 BIT.
Salah satu kompo.id IC jenis Decimal to
BCD Encoder yang ada di pasaran adalah jenis Decimal to BCD Encoder tipe
74147. Rangkaian logika Decimal to BCD Encoder tipe 74147 adalah
seperti pada gambar di bawah ini;
Gambar 22. Rangkaian logika Decimal to BCD Encoder tipe 74147
DAFTAR PUSTASKA
- Electronic Integrated Circuits and Systems, Franklin C, Fitchen, Van Nostrand Reinhold Company
- User’s Guide Book for Digital CMOS Integrated, Eugene R. Hnatek, Mc. Graw Hill Book Company.
- Komponen Elektronika, Morris A. Colwell, Penerbit PT.Elex Media Komputindo Kelompok Gramedia Jakarta.
- Teknik Digit, Wasito S./B. Hernawa, Penerbit Karya Utama Jakarta.
- TTL TEXS BOOK,Fairchild.