Saya sangat bingung saat mendapatkan kuliah digital semester 3, sebagai tukang solder yg sering pamer kekuatan power amplifier ke tetangga atau pamer jangkauan pancaran radio amatir, gerbang digital ini merupakan momok yg memutarbalikkan otak saya. Ke tidak berdayaan nya saya ini (menurut pandangan saya) karena para pengajar merupakan para "programer" dan mengasah logikanya melalui progam simulator digital di komputer. Nah untuk membantu pembaca yg kemungkinan bernasib sama, saya berusaha menambahkan rangkaian ekivalen transistornya dari gerbang / gate yg saya ambil dari buku forrest mims.
IC digital adalah komponen yg memiliki 2 keadaan ( 2 state device ). Salah satu kondisinya adalah mendekati 0 volt atau Ground ( biasanya disebut Low atau L) dan kondisi yang lainnya adalah output berada disekitar tegangan suplay ( selanjutnya disebut High atau H). Dengan menggantikan 1 untuk H dan 0 untuk L maka IC digital dapat menjadi pengolah angka biner (BITS) atau gabunganya yg disebut words. 4 Bit word dinamakan nibble dan 8 Bit word dinamakan sebagai BYTE.
Contoh diatas merupakan penjelasan angka biner 4 bit atau 16 angka pertama dari sistem biner. Sampai disini tidak membingungkan banget kan ?
Lanjut kebagian yang sedikit menyulitkan, penulis melayang kembali ke jaman kuliah dan pertanyaan ini muncul kembali kenapa teman-teman yg bukan tukang solder gampang banget memahaminya ? Ya karena mereka menyederhanakan pikiran tanpa berusaha membayangkan bagaimana rangkaian elektronikanya. Dan saya memperbaiki pemahaman yg mbulet ini setelah beberapa semester ketika mempelajari daleman dari sebuah IC digital. Sebenarnya Gate itu seperti halnya transistor yg disusun seperti berikut :
Gambar diatas merupakan AND gate dalam bentuk rangkaian transistor. Jika penulis ingin mencoba rangkaian di breadboard maka gunakan transistor NPN paling umum BC 107 atau 2N2222 / 3904 , resistor 10K . Untuk supply bisa menggunakan tegangan 6 s/d 12 volt. Sambungkan input A dan B ke Vcc (positif) untuk logika 1 dan Ground (negatif baterai/suplay) untuk logika 0 . Gunakan multimeter untuk mengukur output digital nya dengan asumsi output logika 1 mendekati tegangan suplay dan logika 0 mendekati 0 volt.
Rangkaian diatas merupakan rangkaian Gate NAND (negasi dari gate AND) yg merupakan kebalikan dari rangkaian gerbang sebelumnya.
Semakin mudah kan memahami rangkaian OR dan NOR diatas ? Transistor bertipe NPN disini difungsikan sebagai switch yg akan mengalirkan arus dari kolektor ke Emiter saat Basis mendapat tegangan setara suply, sedangkan ketika mendapatkan Ground atau negatif suply pada basis maka kolektor dan emiter selayaknya relay yg memutus hubungan keduanya.
Untuk memahami fungsi Xor dan Xnor dapat langsung menggunakan praktek dirangkaian dibawah.
Sepertinya penulis jarang mengerti kenapa orang menggunakan gate xor dalam rancangan digital? Tapi beberapa kawan yg ahli dalam rangkaian digital berhasil mengaplikasikannya untuk rangkaian kompleks seperti counter, calculator dsb. Ya walau hanya sebatas di layar komputer tapi saya kagum atas analisa dalam pikiran mereka. Saya sih memanfaatkan mereka untuk merancang di komputer dan biarkan tukang solder untuk merangkainya diatas PCB. Ingat tiap orang memiliki spesialisasi tertentu bukan ?
Rangkaian buffer ini diperlukan jika rangkaian digital yg dirancang sudah sangat panjang dan tegangan output menjadi jauh dari level 1 dan 0 nya.
Sedangkan rangkaian inverter akan merubah logika yg diberikan.
Khusus untuk rangkaian transistor yg mendukung 3 state harus menggunakan transistor FET karena memiliki karakteristik khusus yaitu High Impedance .
Semoga tulisan saya kali ini dapat membantu para pelajar memahami lebih mudah melalui praktek gerbang logika , langsung dengan transistor.
hadirr
BalasHapus