Minggu, 11 Oktober 2020

SEVEN SEGMENT KATODA

CHUSNUL KHOTIMAH WARDANI

201831182

SEVEN SEGMENT KATODA

Seven Segment Display (7 Segment Display) dalam bahasa Indonesia disebut dengan Layar Tujuh Segmen adalah komponen Elektronika yang dapat menampilkan angka desimal melalui kombinasi-kombinasi segmennya. Seven Segment Display pada umumnya dipakai pada Jam Digital, Kalkulator, Penghitung atau Counter Digital, Multimeter Digital dan juga Panel Display Digital seperti pada Microwave Oven ataupun Pengatur Suhu Digital . Seven Segment Display pertama diperkenalkan dan dipatenkan pada tahun 1908 oleh Frank. W. Wood dan mulai dikenal luas pada tahun 1970-an setelah aplikasinya pada LED (Light Emitting Diode)

Seven Segment Display memiliki 7 Segmen dimana setiap segmen dikendalikan secara ON dan OFF untuk menampilkan angka yang diinginkan. Angka-angka dari 0 (nol) sampai 9 (Sembilan) dapat ditampilkan dengan menggunakan beberapa kombinasi Segmen. Selain 0 – 9, Seven Segment Display juga dapat menampilkan Huruf Hexadecimal dari A sampai F. Segmen atau elemen-elemen pada Seven Segment Display diatur menjadi bentuk angka “8” yang agak miring ke kanan dengan tujuan untuk mempermudah pembacaannya. Pada beberapa jenis Seven Segment Display, terdapat juga penambahan “titik” yang menunjukan angka koma decimal. Terdapat beberapa jenis Seven Segment Display, diantaranya adalah Incandescent bulbs, Fluorescent lamps (FL), Liquid Crystal Display (LCD) dan Light Emitting Diode (LED).

LED 7 Segmen (Seven Segment LED)

Salah satu jenis Seven Segment Display yang sering digunakan oleh para penghobi Elektronika adalah 7 Segmen yang menggunakan LED (Light Emitting Diode) sebagai penerangnya. LED 7 Segmen ini umumnya memiliki 7 Segmen atau elemen garis dan 1 segmen titik yang menandakan “koma” Desimal. Jadi Jumlah keseluruhan segmen atau elemen LED sebenarnya adalah 8. Cara kerjanya pun boleh dikatakan mudah, ketika segmen atau elemen tertentu diberikan arus listrik, maka Display akan menampilkan angka atau digit yang diinginkan sesuai dengan kombinasi yang diberikan.

Terdapat 2 Jenis LED 7 Segmen, diantaranya adalah “LED 7 Segmen common Cathode” dan “LED 7 Segmen common Anode”.

LED 7 Segmen Tipe Common Cathode (Katoda)

Pada LED 7 Segmen jenis Common Cathode (Katoda), Kaki Katoda pada semua segmen LED adalah terhubung menjadi 1 Pin, sedangkan Kaki Anoda akan menjadi Input untuk masing-masing Segmen LED. Kaki Katoda yang terhubung menjadi 1 Pin ini merupakan Terminal Negatif (-) atau Ground sedangkan Signal Kendali (Control Signal) akan diberikan kepada masing-masing Kaki Anoda Segmen LED.

Prinsip Kerja Dasar Driver System pada LED 7 Segmen

Berikut ini adalah Blok Diagram Dasar untuk mengendalikan LED 7 Segmen :

Blok Dekoder pada diagram diatas mengubah sinyal Input yang diberikan menjadi 8 jalur yaitu “a” sampai “g” dan poin decimal (koma) untuk meng-ON-kan segmen sehingga menghasilkan angka atau digit yang diinginkan. Contohnya, jika output dekoder adalah a, b, dan c, maka Segmen LED akan menyala menjadi angka “7”. Jika Sinyal Input adalah berbentuk Analog, maka diperlukan ADC (Analog to Digital Converter) untuk mengubah sinyal analog menjadi Digital sebelum masuk ke Input Dekoder. Jika Sinyal Input sudah merupakan Sinyal Digital, maka Dekoder akan menanganinya sendiri tanpa harus menggunakan ADC.

Fungsi daripada Blok Driver adalah untuk memberikan arus listrik yang cukup kepada Segmen/Elemen LED untuk menyala. Pada Tipe Dekoder tertentu, Dekoder sendiri dapat mengeluarkan Tegangan dan Arus listrik yang cukup untuk menyalakan Segmen LED maka Blok Driver ini tidak diperlukan. Pada umumnya Driver untuk menyalakan 7 Segmen ini adalah terdiri dari 8 Transistor Switch pada masing-masing elemen LED.

Tabel Pengaktifan Seven Segment Display

ANGKA	h	g	f	e	d	c	b	a
0	0	0	1	1	1	1	1	1
1	0	0	0	0	0	1	1	0
2	0	1	0	1	1	0	1	1
3	0	1	0	0	1	1	1	1
4	0	1	1	0	0	1	1	0
5	0	1	1	0	1	1	0	1
6	0	1	1	1	1	1	0	1
7	0	0	0	0	0	1	1	1
8	0	1	1	1	1	1	1	1
9	0	1	1	0	1	1	1	1

Catatan :

1 = ON (High)
0 = OFF (Low)

Perbedaan Common Anoda dan Common Katoda

Common Anode adalah nilai common atau pin yang berlogika atau bernilai positif sedangkan Common Cathode berlogika atau bernilai negatif. Untuk lebih mudah menghafal, bias menggunakan slogan ini, KaPAN => Katoda Positif Anoda Negatif. Positif dan negatif tersebut adalah relatif terhadap nilai acuan. Misal kita ambil contoh seven segment tipe anode (anoda) dan cathode (katoda). Di sebelah kanan adalah 7 segment tipe anoda sedangkan di sebelah kiri tipe katoda.

Common adalah pin yang terhubung ke semua segment. Common Cathode, seperti telah dijelaskan tadi, berfungsi sebagai GND sehingga logika yang diberikan kepada segment adalah ACTIVE HIGH atau 1. Common Anode sebagai VCC sehingga logika yang diberikan kepada segment adalah ACTIVE LOW atau 0. Oleh karena fakta tersebut, bisa juga disimpulkan bahwa COMMON CATHODE adalah ACTIVE HIGH sedangkan COMMON ANODE adalah ACTIVE LOW.

Contohnya dalam 7 segment :

LED dalam seven segment. Common anoda diberi tegangan Vcc dan seven segment dengan common anoda akan aktif pada saat diberi logika rendah (0) atau sering disebut aktif low. Kaki katoda dengan label a sampai h sebagai pin aktifasi yang menetukan nyala LED. Sedangkan common katoda merupakan pin yang terhubung dengan semua kaki katoda LED dalam seven segment. Common katoda akan digroundkan sehingga seven segment dengan common katoda akan aktif apabila diberi logika tinggi (1) atau disebut aktif high. Kaki anoda dengan label a sampai h sebgai pin aktifasi yang menentukan nyala LED.

Seven segment display memiliki dua type yaitu common anoda dan common katoda. Di bawah ini ditunjukkan skematik internal segment display common anoda dan common katoda.

Andaikan ingin ditampilkan angka satu (1) pada seven segment, maka led dengan label “b” dan “c” diaktifkan. Maka jika digunakan seven segment common katoda, kondisi logika pada terminal a=0, b=1, c=1, d=0, e=0, f=0, g=0 dan h=0, sedangkan terminal common dihubungkan ke ground. Kondisi logika terminal “a” sampai “h” untuk seven segment common anoda adalah komplemen dari common katoda dan terminal common dihubungkan ke Vcc.

Sabtu, 03 Oktober 2020

GERBANG LOGIKA

CHUSNUL KHOTIMAH WARDANI

201831182

GERBANG LOGIKA

Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya.

Pengertian Gerbang Logika (Logic Gates) berdasarkan wikipedia :

"Gerbang logika atau gerbang logik adalah suatu entitas dalam elektronika dan matematika Boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran logik. Gerbang logika terutama diimplementasikan secara elektronis menggunakan diode atau transistor, akan tetapi dapat pula dibangun menggunakan susunan komponen-komponen yang memanfaatkan sifat-sifat elektromagnetik (relay), cairan, optik dan bahkan mekanik."

Cara kerja gerbang logika ini beroperasi berdasarkan bilangan biner. Yakni sebuah bilangan yang hanya memiliki 2 kode simbol yakni 0 dan 1 dan dengan menggunakan teori aljabar Boolean, Dalam sistem elektronika, penggunaan terori gerbang logika ini membutuhkan beberapa komponen pendukung lainnya. Misalnya saja seperti IC (Integrated Corcuit), relay, dioda, transistor serta elemen mekanikal.

Jenis Gerbang Logika

Setidaknya ada 7 jenis gerbang logika yang biasanya terdapat dalam sebuah Sistem Elektronika. Dari 7 gerbang logika tersebut kemudian diklasifikasikan menjadi 2 jenis. Berikut ini :

1. Gerbang Logika Inverter (NOT)

Gerbang Logika Inverter adalah salah satu Gerbang Logika dengan satu sinyal masukan dan juga satu sinyal keluaran. Inverter juga disebut sebagai gerbang Komplemen (lawan) dimana sinyal keluaran selalu berlawanan dengan sinyal masukan.

2. Gerbang Logika Non-Inverter

Berbanding terbalik dengan gerbang logika Inverter yang hanya memiliki satu sinyal masukkan untuk satu Gerbang Logika. Maka Gerbang Logika Non-Inverter ini memiliki sinyal masukkan yang terdiri dari dua atau lebih dan juga menghasilkan sinyal keluaran yang bergantung pada jenis sinyal masukannya.

Beberapa jenis Gerbang Logika Non Inverter antara lain :

3. Gerbang AND (AND Gate)

Jenis Gerbang AND atau AND Gate adalah salah satu jenis gerbang logika yang membutuhkan dua atau lebih masukan (input) untuk kemudian hanya menghasilkan satu keluaran (output). Pada Gerbang Logika AND, simbol yang digunakan untuk pengoperasiannya adalah tanda titik (.) atau bahkan tidak memakai tanda sama sekali. Contoh pengoperasiannya yaitu : Z=X.Y atau Z = XY.

4. Gerbang OR (OR Gate)

Gerbang OR juga memerlukan 2 atau lebih input untuk menghasilkan 1 output. Sama seperti gerbang AND, Gerbanf OR juga akan menghasilkan keluaran (Output) 1 jika salah satu input juga bernilai 1. Dan sebaliknya akan menghasilkan nilai output 0, logika 0 apabila semua input pun harus bernilai logika 0. Simbol yang digunakan pada gerbang logika OR adalah tanda plus (+). Contohnya yaitu : Z =X+Y.

5. Gerbang NAND (Not AND)

Gerbang NAND memiliki karakteristik yaitu memiliki dua atau lebih sinyal masukkan namun hanya memiliki satu sinyal keluaran. Sifat gerbang NAND ini adalah apabila memiliki sinyal keluaran rendah (0), maka semua sinyal masukkan harus dalam keadaan lebih tinggi (1).

6. Gerbang NOR (Not OR)

Gerbang NOR juga memiliki dua atau lebih sinyal masukan. Namun hanya memiliki satu sinyal keluaran. Gerbang NOR ini memiliki karakteristik yaitu hanya mengenal sinyal masukan yang nilai bitnya adalah nol.

7. Gerbang XOR

Gerbang XOR (Exclusive OR) memiliki karakteristik yaitu hanya menerima atau mengenali sinyal yang memiliki bit tinggi (1) yang berjumlah ganjil untuk menghasilkan sinyal keluaran yang bernilai tinggi pula.

8. Gerbang XNOR

Jenis Gerbang logika yang satu ini disebut juga sebagai gerbang Not Exclusive OR. Gerbang XNOR ini memiliki sifat apabila nilai sinyal keluaran ingin bernilai tinggi. Maka nilai sinyal masukkan harus genap. Gerbang Ex-NOR merupakan kebalikan dari Ex-OR, yaitu bila nilai inputnya tinggi. Maka nilai outputnya akan rendah.

Dari setiap jenis gerbang logika dasar diatas memiliki tabel kebenaran yang berbeda, dimana fungsi dari tabel kebenaran gerbang logika yaitu sebagai acuan dalam penentuan sinyal output dari sebuah rangkaian gerbang logika. Dengan kata lain, untuk mengetahui bagaimana sebuah gerbang logika bekerja maka diharuskan untuk mengetahui tabel kebenaran dari setiap gerbang logika.

Tabel kebenaran gerbang logika tersebut berisikan kombinasi variabel input (masukan) sehingga akan menghasilkan variabel output (keluaran) logis.

Adapun variabel input dan output pada gerbang logika hanya memiliki 2 keadaan. 2 keadaan (level) ini dapat dilambangkan sebagai berikut

1 dan 0
HIGH (Tinggi) dan LOW (Rendah)
TRUE (Benar) dan False (Salah)
ON (Hidup) dan Off (Mati)

Salah satu contoh sederhana dalam penerapan gerbang logika dalam rangkaian elektronika adalah dengan menggunakan Transistor TTL, bila keadaan 0 V pada rangkaian diasumsikan sebagai "LOW" maka keadaan 5 V pada rangkaian diasumsikan sebagai "HIGH"

Minggu, 20 September 2020

DASAR ELEKTRONIKA

TEKNIK DIGITAL

CHUSNUL KHOTIMAH WARDANI

201831182

DASAR ELEKTRONIKA

KONSEP DASAR ELEKTRONIKA

Elektronika adalah ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor, dan lain sebagainya. Ilmu yang mempelajari alat-alat seperti ini merupakan cabang dari ilmu fisika, sementara bentuk desain dan pembuatan sirkuit elektroniknya adalah bagian dari teknik elektro, teknik komputer, dan ilmu/ teknik elektronika dan instrumentasi.

Alat-alat yang menggunakan dasar kerja elektronika ini biasanya disebut sebagai peralatan elektronik (electronic devices). Contoh peralatan/ piranti elektronik ini: Tabung Sinar Katoda (Cathode Ray Tube, CRT), radio, TV, perekam kaset, perekam kaset video (VCR), perekam VCD, perekam DVD,kamera video, kamera digital, komputer pribadi desk-top, komputer Laptop, PDA (komputer saku), robot, smart card, dll.Seperti disebutkan di atas elektronika didasarkan pada pengetahuan tentang kelistrikan. Listrik, dapat diartikan sebagai berikut:

Listrik adalah kondisi dari partikel subatomik tertentu, seperti elektron dan proton, yang menyebabkan penarikan dan penolakan gaya di antaranya.
Listrik adalah sumber energi yang disalurkan melalui kabel. Arus listrik timbul karena muatan listrik mengalir dari saluran positif ke saluran negatif.

Ada 2 jenis muatan listrik: positif dan negatif. Melalui eksperimen, muatan-sejenis saling menolak dan muatan-lawan jenis saling menarik satu sama lain. Besarnya gaya menarik dan menolak ini ditetapkan oleh hukum Coulomb.

Hukum Coulomb adalah hukum yang menjelaskan hubungan antara gaya yang timbul antara dua titik muatan, yang terpisahkan jarak tertentu, dengan nilai muatan dan jarak pisah keduanya. Satuan unit SI dari muatan listrik adalah coulomb, yang memiliki singkatan "C". Simbol Q digunakan dalam persamaan untuk mewakili kuantitas listrik atau muatan. Contohnya, "Q=0,5 C" berarti "kuantitas muatan listrik adalah 0,5 coulomb".

Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya. di mana V adalah tegangan dan I adalah arus.

Tegangan listrik (kadang disebut sebagai Voltase) adalah perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dan dinyatakan dalam satuan volt. Besaran ini mengukur energi potensial dari sebuah medan listrik yang mengakibatkan adanya aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tergantung pada perbedaan potensial listriknya, suatu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi.

Pada zaman dulu, Arus konvensional didefinisikan sebagai aliran muatan positif, sekalipun kita sekarang tahu bahwa arus listrik itu dihasilkan dari aliran elektron yang bermuatan negatif ke arah yang sebaliknya. Satuan SI untuk arus listrik adalah ampere (A).

JENIS- JENIS KOMPONEN

Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu. Muatan listrik bisa mengalir melalui kabel atau penghantar listrik lainnya.

Peralatan Elektronika adalah sebuah peralatan yang terbentuk dari beberapa Jenis Komponen Elektronika dan masing-masing Komponen Elektronika tersebut memiliki fungsi-fungsinya tersendiri di dalam sebuah Rangkaian Elektronika. Seiring dengan perkembangan Teknologi, komponen-komponen Elektronika makin bervariasi dan jenisnya pun bertambah banyak. Tetapi komponen-komponen dasar pembentuk sebuah peralatan Elektronika seperti Resistor, Kapasitor, Transistor, Dioda, Induktor dan IC masih tetap digunakan hingga saat ini

1. RESISTOR

Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah Komponen Elektronika Pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Satuan Nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm (Ω). Nilai Resistor biasanya diwakili dengan Kode angka ataupun Gelang Warna yang terdapat di badan Resistor. Hambatan Resistor sering disebut juga dengan Resistansi atau Resistance.

Jenis-jenis Resistor diantaranya adalah :

Resistor yang Nilainya Tetap
Resistor yang Nilainya dapat diatur, Resistor Jenis ini sering disebut juga dengan Variable Resistor ataupun Potensiometer.
Resistor yang Nilainya dapat berubah sesuai dengan intensitas cahaya, Resistor jenis ini disebut dengan LDR atau Light Dependent Resistor
Resistor yang Nilainya dapat berubah sesuai dengan perubahan suhu, Resistor jenis ini disebut dengan PTC (Positive Temperature Coefficient) dan NTC (Negative Temperature Coefficient)

GAMBAR RESISTOR

2. KAPASITOR

Kapasitor atau disebut juga dengan Kondensator adalah Komponen Elektronika Pasif yang dapat menyimpan energi atau muatan listrik dalam sementara waktu. Fungsi-fungsi Kapasitor (Kondensator) diantaranya adalah dapat memilih gelombang radio pada rangkaian Tuner, sebagai perata arus pada rectifier dan juga sebagai Filter di dalam Rangkaian Power Supply (Catu Daya). Satuan nilai untuk Kapasitor (Kondensator) adalah Farad (F)

Jenis-jenis Kapasitor diantaranya adalah :

Kapasitor yang nilainya Tetap dan tidak ber-polaritas. Jika didasarkan pada bahan pembuatannya maka Kapasitor yang nilainya tetap terdiri dari Kapasitor Kertas, Kapasitor Mika, Kapasitor Polyster dan Kapasitor Keramik.
Kapasitor yang nilainya Tetap tetapi memiliki Polaritas Positif dan Negatif, Kapasitor tersebut adalah Kapasitor Elektrolit atau Electrolyte Condensator (ELCO) dan Kapasitor Tantalum
Kapasitor yang nilainya dapat diatur, Kapasitor jenis ini sering disebut dengan Variable Capasitor

3. TRANSISTOR

Transistor merupakan Komponen Elektronika Aktif yang memiliki banyak fungsi dan merupakan Komponen yang memegang peranan yang sangat penting dalam dunia Elektronik modern ini. Beberapa fungsi Transistor diantaranya adalah sebagai Penguat arus, sebagai Switch (Pemutus dan penghubung), Stabilitasi Tegangan, Modulasi Sinyal, Penyearah dan lain sebagainya. Transistor terdiri dari 3 Terminal (kaki) yaitu Base/Basis (B), Emitor (E) dan Collector/Kolektor (K). Berdasarkan strukturnya, Transistor terdiri dari 2 Tipe Struktur yaitu PNP dan NPN. UJT (Uni Junction Transistor), FET (Field Effect Transistor) dan MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) juga merupakan keluarga dari Transistor.

4. DIODA

Diode adalah Komponen Elektronika Aktif yang berfungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah dan menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Diode terdiri dari 2 Elektroda yaitu Anoda dan Katoda.
Berdasarkan Fungsi Dioda terdiri dari :

Dioda Biasa atau Dioda Penyearah yang umumnya terbuat dari Silikon dan berfungsi sebagai penyearah arus bolak balik (AC) ke arus searah (DC).
Dioda Zener (Zener Diode) yang berfungsi sebagai pengamanan rangkaian setelah tegangan yang ditentukan oleh Dioda Zener yang bersangkutan. Tegangan tersebut sering disebut dengan Tegangan Zener.
LED (Light Emitting Diode) atau Diode Emisi Cahaya yaitu Dioda yang dapat memancarkan cahaya monokromatik.
Dioda Foto (Photo Diode) yaitu Dioda yang peka dengan cahaya sehingga sering digunakan sebagai Sensor.
Dioda Shockley (SCR atau Silicon Control Rectifier) adalah Dioda yang berfungsi sebagai pengendali .
Dioda Laser (Laser Diode) yaitu Dioda yang dapat memancar cahaya Laser. Dioda Laser sering disingkat dengan LD.
Dioda Schottky adalah Dioda tegangan rendah.
Dioda Varaktor adalah dioda yang memiliki sifat kapasitas yang berubah-ubah sesuai dengan tegangan yang diberikan.

5. INDUKTOR

Induktor atau disebut juga dengan Coil (Kumparan) adalah Komponen Elektronika Pasif yang berfungsi sebagai Pengatur Frekuensi, Filter dan juga sebagai alat kopel (Penyambung). Induktor atau Coil banyak ditemukan pada Peralatan atau Rangkaian Elektronika yang berkaitan dengan Frekuensi seperti Tuner untuk pesawat Radio. Satuan Induktansi untuk Induktor adalah Henry (H).

Jenis-jenis Induktor diantaranya adalah :

Induktor yang nilainya tetap
Induktor yang nilainya dapat diatur atau sering disebut dengan Coil Variable.

6. IC (INTEGRATED CIRCUIT)

IC (Integrated Circuit) adalah Komponen Elektronika Aktif yang terdiri dari gabungan ratusan bahkan jutaan Transistor, Resistor dan komponen lainnya yang diintegrasi menjadi sebuah Rangkaian Elektronika dalam sebuah kemasan kecil. Bentuk IC (Integrated Circuit) juga bermacam-macam, mulai dari yang berkaki 3 (tiga) hingga ratusan kaki (terminal). Fungsi IC juga beraneka ragam, mulai dari penguat, Switching, pengontrol hingga media penyimpanan. Pada umumnya, IC adalah Komponen Elektronika dipergunakan sebagai Otak dalam sebuah Peralatan Elektronika. IC merupakan komponen Semi konduktor yang sangat sensitif terhadap ESD (Electro Static Discharge).
Sebagai Contoh, IC yang berfungsi sebagai Otak pada sebuah Komputer yang disebut sebagai Microprocessor terdiri dari 16 juta Transistor dan jumlah tersebut belum lagi termasuk komponen-komponen Elektronika lainnya.