modul eldas 2012

ModulElektronikaDasar

1


Modul1

GerbangLogikaAnd,Or,danNot

1. Tujuan

Setelahmengikutieksperimen,diharapkandapat:1. Mengerti dan memahami gerbanggerbang logika dasar And, Or

danNot.2. Mengertidanmemahamiekspresiekspresibolean.

2. TeoriDasar

Gerbang Logika adalah rangkaian dengan satu atau lebih dari satu sinyal masukan tetapi hanya menghasilkan satu sinyal berupa tegangan tinggiatauteganganrendah.

Rangkaian logika sering kita temukan dalam sirkuit digital yang diimplemetasikan secara elektronik dengan meng gunakan dioda atau transistor. Contoh dari gerbang logikaadalahgerbangAnd(Perkalian), gerbangOr(Penjumlahan)dangerbangNot(Komplemen).

1. GerbangLogikaAnd

Rangkaian And dinyatakan sebagai Y=A*B, dan output rangkaian Y menjadi 1 hanya ketika kedua input A dan B bernilai 1, dan output Y menjadi 1 pada nilai A dan B yang lain. Simbol gerbang And terlihat pada Gambar1.1.

Gambar1.1.SimbolGerbangLogikaAnd

2. GerbangLogikaOr

Rangkaian Or (pada Gambar 1.2) dinyatakan dalam Y = A + B, dan output rangkaian Y menjadi 0 hanya ketika kedua input A dan B bernilai 0,danYmenjadi1padanilaiAdanByanglain.

2


Gambar1.2.SimbolGerbangLogikaOr

3. GerbangLogikaNot

Rangkaian Not juga dikenal sebagai inverter dan dinyatakan sebagai Y = A. Nilai output Y merupakan negasi dari nilai input A. Jika input A bernilai 1, maka nilai output Y menjadi 0 demikian sebaliknya. Simbol gerbanglogikaOrterlihatpadaGambar1.3.

Gambar1.3.SimbolGerbangLogikaNot

3. AlatdanBahan

KitElektronikadasaruntukgerbanglogikaAnd,OrdanNot.

4. LangkahKerja1. Siapkanalatdanbahanyangakandigunakan.2. Periksalahsemuaalatdanbahansebelumdigunakandanpastikan

semuaalatdanbahandalamkeadaanbaik.3. SiapkandatapengamatansesuaidenganTabel1.1,Tabel1.2,

Tabel1.3.4. Isitabelpengamatansesuaidenganhasileksperimen.

5. DataPengamatanTabel1.1.TabelKebenaranuntukgerbanglogikaAnd.

3


No GerbanglogikaAnd

AAnd BAnd YAnd1 2 3 4

Tabel1.2.TabelKebenaranuntukgerbanglogikaOr.

No GerbanglogikaAnd

AOr BOr YOr1 2 3 4

Tabel1.3.TabelKebenaranuntukgerbanglogikaNot.

No GerbanglogikaNot

ANot BNot YNot1 2

6. TugasPendahuluan1. Apayangdimaksuddengantabelkebenaran?2. Tuliskantabelkebenaranuntukpersamaanpersamaanberikut:

a. b. c.

7. Laporan1. Jelaskan teori dan konsep gerbang logika And, Or, dan Not

4


dengantabelkebenaranmasingmasinggerbang.2. Analisis data hasil eksperimen dan bandingkan hasilnya dengan

teoridansimulasi.3. Buatlaporandenganformatyangtelahdiberikan.

5


Modul2

GerbangLogikaNand,Nor,danXor

1. Tujuan

Setelahmengikutieksperimen,diharapkandapat:1. Mengerti dan memahami gerbanggerbang logika dasarNand, Nor

danXor.2. Mengertidanmemahamiekspresiekspresibolean.

2. TeoriDasar

Gerbang logika adalah piranti duakeadaan : keluaran dengan nol volt yang menyatakan logika 0 (atau rendah) dan keluaran dengan tegangan tetap yangmenyatakanlogika1(atautinggi).

Gerbang logika dapat mempunyai beberapa masukan yang masingmasing mempunyai salah satu dari dua keadaan logika yaitu 0 dan 1. Gerbang logika dapat digunakan untuk melakukan fungsifungsi khusus, misalnyaAnd,Or,Nand,Nor,NotatauExOr(Xor).

1. GerbangLogikaNand

Gerbang Nand merupakan kependekan dari NotAnd yang merupakan ingkaran dari gerbang And. Gerbang ini akan menghasilkan keluaran 0 bila semuamasukanpadakeadaan1.

Simbol:

British International

Gambar2.1.SimbolGerbangLogikaNand

6


2. GerbangLogikaNor

Gerbang Nor merupakan kependekan dari NotOr yang merupakan ingkaran dari gerbang Or. Gerbang ini akan menghasilkan keluaran 0 bila salahsatudarimasukanpadakeadaan1

Simbol:


Gambar2.2.SimbolGerbangLogikaNor

3. GerbangLogikaXor

Gerbang Xor (exclusiveOr) akan memberikan keluaran 1 jika masukannya mempunyai keadaan yang berbeda. Keluaran dari gerbang ini merupakanpenjumlahanbinerdarimasukannya.

Simbol:


Gambar2.3.SimbolGerbangLogikaNand

3. AlatdanBahan

KitelektronikadasaruntukgerbanglogikaNand,Nor,danXor

4. LangkahKerja1. Siapkanalatdanbahanyangakandigunakan.2. Periksalah semua alat dan bahan yang akan digunakan dan

pastikansemuaalatdanbahandalamkeadaanbaik.3. SiapkandatapengamatansesuaiTabel2.1,Tabel2.2dantabel

7


2.3.4. Isitabelpengamatansesuaidenganhasileksperimen.

5. DataPengamatan

Tabel2.1.TabelKebenaranuntukgerbanglogikaNand.

No GerbanglogikaNand

ANand BNand YNand1 2 3 4

Tabel2.2.TabelKebenaranuntukgerbanglogikaNor.

No GerbanglogikaNor

ANor BNor YNor1 2 3 4

Tabel2.3.TabelKebenaranuntukgerbanglogikaXor.

No GerbanglogikaXor

AXor BXor YXor1 2 3 4

6. TugasPendahuluan1. Apayangdimaksuddengangerbanglogika?

8


2. Tuliskantabelkebenaranuntukpersamaanpersamaanberikut?

a.

b.

c.

d.

e. 7. Laporan

1. Jelaskan teori dan konsep gerbang logika Nand, Nor, dan Xor dengantabelmasingmasinggerbang.

2. Analisis data hasil eksperimen dan bandingkan hasilnya dengan teoridansimulasi.

3. Buatlaporandenganformatyangtelahdiberikan.

9


Modul3

OperationalAmplifierNonInvertingdanInverting

1. Tujuan

Setelahmengikutieksperimen,diharapkandapat:1. Mengerti dan memahami tentang Operational Amplifier

NonInvertingdanInverting.

2. TeoriDasar

Penguat operasional (opamp) adalah suatu blok penguat yang mempunyai dua masukan dan satu keluaran. Opamp biasa terdapat di pasaran beruparangkaianterpadu(integratedcircuitIC).

1. Inverting

Gambar3.1.GambarRangkaianInverting

Inverting amplifier ini, input dengan outputnya berlawanan polaritas. Jadi ada tanda minus pada rumus penguatannya. Penguatan inverting amplifier adalah bisa lebih kecil nilai besaran dari 1, misalnya 0.2, 0.5, 0.7, dstdanselalunegatif.Rumusnya:

= (3.1)

10


2. NonInverting

Gambar3.2.GambarRangkaianNonInverting

Rangkaian non inverting ini hampir sama dengan rangkaian inverting hanya perbedaannya adalah terletak pada tegangan inputnya dari masukan noninverting.

Rumusnyasepertiberikut:

= (3.2)

Hasil tegangan output noninverting ini akan lebih dari satu dan selalu positif.

3. AlatdanBahan1. Kit Elektronika dasar untuk Operational Amplifier Inverting dan

NonInverting.2. Osiloskop3. SinyalGenerator4. BananaConnector5. Multimeter

4. LangkahKerja1. SiapkanalatdanBahanyangakandigunakan.

2. Periksalah semua alat dan bahan sebelum digunakan dan pastikan

semuaalatdanbahandalamkeadaanbaik.

3. SiapkandatapengamatansesuaidenganTabel3.1dan3.2.

11


4. Isitabelpengamatansesuaidenganhsileksperimen.

5. DataPengamatan

Tabel3.1TabelPengamatanInverting

No Inverting Ri(1) Ri(2) Rf(1) Rf(2) Vin() Vin(+) Vo1 2 3 4 5 6

Tabel3.2TabelPengamatanNonInverting.

NoNonInve

rting

Ri(1) Ri(2) Rf(1) Rf(2) Vin() Vin(+) Vo1 2 3 4 5 6

6. TugasPendahuluan1. Turunkanpersamaan(3.1)dan(3.2).

7. Laporan1. Analisisdatahasileksperimendanbandingkanhasilnyadengan

teoridansimulasi.

12



13


Modul4

OperationamplifierAdderdanSubtractor

1. Tujuan

Setelahmengikutieksperimen,diharapkandapat:1. MengertidanmemahamirangkaianAdderdanSubtractor.2. MampumenganalisiscarakerjarangkaianAdderdanSubtractor

2. TeoriDasar

Operational Amplifier diaplikasikan bersama komponenkomponen lain, seperti resistor dan kapasitor untuk menghasilkan berbagai operasi matematis, seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian, integrasi, dan diferensiasi(yangmenjadialasanmengapadinamakanoperationalamplifier).1. Adder/Penjumlah

Rangkaian penjumlah atau rangkaian Adder adalah rangkaian penjumlahan yang dasar rangkaiannya adalah rangkaian inverting amplifier dan hasil outputnya adalah dikalikan dengan penguatan seperti pada rangkaian inverting. Pada dasarnya nilai outputnya adalah jumlah dari penguatanmasingmasingdariinvertingseperigambarberikut

Gambar4.1.GambarRangkaianAdder

(4.1)

14


2. Subtractor/Pengurang

Rangkaian pengurang ini berasal dari rangkaian inverting dengan memanfaatkan masukan noninverting, sehingga persamaannya menjadi berubah.Rangkaianiniterdiridari3macamyaitu:

a. Rangkaiandengan1opampb. Rangkaiandengan2opampc. Rangkaiandengan3opamp

Rangkaian pengurang dengan 1 opamp ini memanfaatkan kaki invertingdankakinoninverting.Denganpersamaan:

Gambar4.2.GambarRangkaianSubtractor

(4.2)

3. AlatdanBahan1. Kit elektronika dasar untuk Operation amplifier Adder dan

Subtractor.2. Osiloskop3. SinyalGenerator

15


4. BananaConnector5. Multimeter

4. LangkahKerja1. Siapkanalatdanbahanyangakandigunakan.

2. Periksalahsemuaalatdanbahanyangakandigunakandan

pastikansemuaalatdanbahandalamkeadaanbaik

3. SiapkandatapengamatansesuaiTabel4.1,danTabel4.2.

4. Isitabelpengamatansesuaidenganhasileksperimen.

5. DataPengamatan

Tabel4.1.Adder/Penjumlah

No. Vin1 Vin2 GambarkanSinyal Vout

1

2

Tabel4.2.Subtractor/Pengurang

No. Vin1 Vin2 GambarkanSinyal Vout

1

2

6. Tugaspendahuluan1. Apayangdimaksuddenganrangkaianadderdansubtractor?

16


2. Apayangdimaksuddenganrangkaianopamp?3. Apakegunaanrangkaianadderdansubtractordalamaplikasi

elektronika?4. Sebutkan5alatyangmemanfaatkanrangkaianadderdan

subtractor?5. TurunkanPersamaan(4.1)dan(4.2).

7. Laporan1. Jelaskanteoridankonseprangkaianaddersubtractoropamp

dengantabelmasingmasingrangkaian.2. Analisisdatahasileksperimendanbandingkanhasilnyadengan

teoridansimulasi.3. Buatlaporandenganformatyangtelahdiberikan.

Modul5

RangkaianIntegratordanDiferensiator

17


1. Tujuan

Setelahmengikutieksperimen,diharapkandapat:3. MengertidanmemahamirangkaianIntegratordanDiferensiator.4. MampumenganalisiscarakerjarangkaianIntegratordan

Diferensiator.2. TeoriDasar

Penguat operasional (opamp) adalah suatu blok penguat yang mempunyai dua masukan dan satu keluaran. Opamp biasa terdapat di pasaran beruparangkaianterpadu(integratedcircuitIC).

1. Integrator

Rangkaian opamp untuk fungsi integrasi termasuk rangkaian yang penting. Rangkaian integrator banyak digunakan dalam komputer analog sebagai alat bantu untuk menyelesaikan persamaan integral. Rangkaian ini dapat dibuat dengan menempatkan kapasitor pada masukan membalik dan keluaran dan masukan takmembalik ditanahkan. Isyarat masukan diberikan padamasukanmembalik.

Gambar5.1.RangkaianIntegrator

(5.1)

Tampak bahwa tegangan keluaran merupakan integral dari isyarat masukan.

18


(5.2)

Dimana t adalah waktu dan Vmula adalah tegangan yang keluar saat t = 0, Penguat ini mengintegrasikan tegangan masukan terhadap waktu. Sebuah integrator dapat juga dipandang sebagai tapis pelewat tinggi dan dapat digunakandalamrangkaiantapisaktif.

2. Diferensiator

Mendiferensialkan sinyal hasil pembalikan terhadap waktu dengan persamaan:

(5.3)

DimanaVindanVoutadalahfungsidariwaktu.

Gambar5.2.RangkaianDiferensiator

Pada dasarnya diferensiator dapat juga dibangun dari integrator dengan cara mengganti kapasitor dengan induktor, namun tidak dilakukan karena harga induktor yang mahal dan bentuknya yang besar. Diferensiator dapat juga dilihat sebagai tapis pelewatrendah dan dapat digunakan sebagai tapis aktif.

19


3. AlatdanBahan1. Kit elektronika dasar untuk rangkaian Integrator dan

Diferensiator.2. Osiloskop3. SinyalGenerator4. BananaConnector5. Multimeter

4. LangkahKerja

1. Siapkanalatdanbahanyangakandigunakan.2. Periksalah semua alat dan bahan sebelum digunakan dan pastikan

semuaalatdanbahandalamkeadaanbaik.3. SiapkandatapengamatansesuaidenganTabel.4. Isitabelpengamatansesuaidenganhasileksperimen.

5. DataPengamatan

Tabel5.1.VariasiR1untukIntegrator

No Vmula Vinput R1 C1 Gambarkansinyal Voutput

1

2

Tabel5.2.VariasiR2untukIntegrator

No Vmula Vinput R2 C1 Gambarkansinyal Voutput

1

2

20


Tabel5.3.VariasiR1untukDiferensiator

No Vinput R1 C1 Gambarkansinyal Voutput

1

2

Tabel5.4.VariasiR2untukDiferensiator

No Vinput R2 C1 Gambarkansinyal Voutput

1

2

21


TugasPendahuluan

1. Gambarkanskemarangkaianintegratordandiferensiator?

2. Hitung dan Analisis Vout, saat t = 0 5 dengan Vinput 150 mV

dan R1= 250 K, C1 = 100 nF. Untuk masingmasing rangkaian

(integratordandiferensiator).

3. Turunkanpersamaan(5.2)dan(5.3).

6. Laporan

1. AnalisisGambaryangteramatidariosiloskop.

2. JelaskanpengaruhRdanCpadarangkaian.

3. Analisis data hasil eksperimen dan bandingkan hasilnya dengan

teoridansimulasi.


References

1. Malvino,PrinsipprinsipElektronika2,Erlangga,Jakarta,19942. Penguat operasional Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia

bebas.htmwww.wikipedia.com

22


23

modul eldas 2012

Documents