Elektronik digital

Sirkuit digital behubungan dengan sinyal tegangan yang baik    : Logika Tinggi 1

Atau    : Logika Rendah 0

Tidak ada level tegangan lain yang digunakan. Periksa penggunaan sinyal digital yang ditunjukkan di sini.

Gerbang Logika

Gerbang logika memproses sinyal digital.

Lihat pada gerbang logika ini.

Untuk gerbang ini output selalu kebalikan dari input. Gerbangnya disebut inverter.

Bisakah kamu mencari aturan dari gerbang ini?

Output tinggi (lampu menyala) hanya ketika input A tinggi DAN input B tinggi. Ini adalah gerbang DAN.

 

Simbol Gerbang DAN

 

Tabel Kebenaran

Tabel kebenaran adalah cara cepat untuk merangkum aturan untuk gerbang logika. Tabel menunjukkan output dari gerbang untuk setiap kombinasi input yang mungkin.

Tabel Kebenaran Dari Gerbang Logika Dasar

DAN

NAND

ATAU

NOR

NOT

XOR

Penggabungan Gerbang Logika

Kita dapat membuat rangkaian untuk melakukan operasi logika lainnya dengan menggabungkan gerbang dasar. Berikut ini contoh sederhana.

Kita dapat membuat rangkaian untuk melakukan operasi logika lainnya dengan menggabungkan gerbang dasar.

Kita menggunakan probe logika untuk melihat titik tengah C dan D.

C bukan A

D bukan B

Hasil akhir Q adalah C NAND D.

Ini adalah gerbang ATAU.

Jadi sirkuit ini :

Yang memberikan operasi logika :

(BUKAN A) NAND (BUKAN B)

Setara dengan gerbang logika dasar A ATAU B. Kesetaraan ini sangat penting untuk desain rangkaian logika yang lebih maju.

Itu adalah output gerbang XOR. Kita telah membuat XOR dengan operasi :

(A DAN BUKAN B) ATAU (B DAN BUKAN A)

Itu adalah

(A = 1 DAN B = 0) ATAU (B = 1 DAN A = 0)

Gerbang Logika Dalam Sistem Kontrol

Kita dapat menggunakan gerbang logika untuk memproses sinyal dari perangkat penginderaan masukan. Output dari gerbang dapat mengoperasikan perangkat output di bawah kondisi yang tepat.

Misalnya, sistem memiliki 2 input : Termistor yang memberikan logika 1 di atas suhu yang diatur dan LDR memberikan logika 1 di siang hari.

Output adalah alarm yang berbunyi ketika menerima 1 tegangan logika.

Msalah 1: Kami ingin alarm berbunyi ketika suhu terlalu tinggi dan gelap.

Masalah 2: Menggunakan sistem yang sama, gerbang logika harus membunyikan alarm ketika terlalu dingin di malam hari.

ini adalah tabel kebenaran untuk gerbang NOR. Jadi rangkaian logika hanya:

Aritmatika Biner

Gerbang logika digunakan dalam komputer dan kalkulator untuk melakukan aritmatika dengan bilangan biner. Biner hanya menggunakan dua digit (bit) 0 dan 1. Ini dapat diwakili oleh tingkat logika rendah dan tinggi.

kolom dalam bilangan biner mewakili kekuatan 2 bukan 10 seperti yang kita gunakan dalam angka desimal.

 

 

Mencakup Biner ke Desimal

Lihatlah angka 1 di angka ini. Mereka berada di kolom 8, 4 dan 2.

Jadi angkanya berisi: satu 8 + satu 4 + satu 2 tapi tidak 1.

Nomornya adalah: 8 + 4 + 2 = 14 dalam desimal.

 

Menambahkan Bilangan Biner

Ada beberapa aturan sederhana. Tiga yang pertama sangat mudah:

0 + 0 = 0                                               0 + 1 = 1                                               1 + 0 = 1

Untuk aturan terakhir, ingat kita menulis 2 sebagai 10 dalam biner. Yaitu 0, bawa 1 ke kolom berikutnya. Jadi 1 + 1 = 0 bawa 1

Teknologi Logika

Dua teknologi utama (desain sirkuit) telah digunakan untuk membuat gerbang logika dan chip digital lainnya:

Chip TTL digunakan dalam komputer di mana kecepatan chip CMOS penting digunakan dalam peralatan yang dioperasikan dengan baterai karena mereka menggunakan lebih sedikit.

The Schmitt Trigger

Ini adalah jenis gerbang logika khusus yang dapat digunakan untuk menghubungkan perangkat input ke rangkaian logika. The jo dari pemicu schmitt adalah untuk ‘membersihkan’ sinyal yang dihasilkan oleh perangkat input.

meskipun input berisik outputnya adalah pulsa digital yang tajam. Pemicu schmitt ini juga membalikkan sinyal.

Anda dapat menggunakan pemicu schmitt dengan perangkat input apa pun yang tidak memberikan perubahan tajam dalam level logika, seperti termistor atau LDR.

Output dari pemicu schmitt switch pada level tegangan yang diatur, dikenal sebagai “threshold voltages”, pada input. Ambang batas akan berbeda untuk naik dan turun untuk menghentikan output berosilasi ketika beralih.

Interfacing dengan Komponen Diskrit

Sebuah gerbang logika tidak dapat menghasilkan arus yang sangat banyak dari outputnya. Jika kita ingin mengoperasikan lampu pada relay, kita dapat menggunakan transistor untuk memperkuat arus.

Perhatikan bagaimana input terhubung ke 0 V melalui resistor. Ini memastikan input rendah ketika switch terbuka, tetapi memungkinkan mereka untuk pergi tinggi ketika switch ditutup.