k39 p1 fix.docx

7/23/2019 K39 P1 fix.docx

1/17

BAB II

PERCOBAAN 1

KARAKTERISTIK IC-IC DIGITAL

2.1 Tujuan Percobaan

1. Mampu merangkai rangkaian pengukuran Threshold Voltage.

2. Mampu merangkai rangkaian pembebananPull DowndanPull Uppada IC

digital.

3. Mengetahui dan mempelajari karakteristik IC digital yang meliputi

Threshold Voltagedan pengaruh pembebananPull UpdanPull Down

2.2 Alat an Ba!an

1. Proto Board

2. Jumper

3. Resistor 22 !" dan #$% "

&. IC CM'( &%11 dan ))* +&%%

,. -C Poer (upply

#. -C Poer (upply

+. Multimeter digital

$. Jepit Buaya

7/23/2019 K39 P1 fix.docx

2/17

#$% "

2." Ga#bar Ran$%a&an

2.".1 T!re'!ol (olta$e

Ga#bar 2.1Rangkaian Per/obaan Threshold Voltage

2.".2 Pen$aru! Pe#bebanan

2.".2.1 Pe#bebanan Pull ) *+

1. -engan 0ambatan

Ga#bar 2.2Rangkaian Per/obaan Pembebanan Pullp dengan 0ambatan

2. )anpa 0ambatan

680

7/23/2019 K39 P1 fix.docx

3/17

Ga#bar 2." Rangkaian Per/obaan Pembebanan Pullp tanpa 0ambatan

2.".2.2 Pe#bebanan Pull ) Do,n

1. -engan 0ambatan

Ga#bar 2.Rangkaian Per/obaan Pembebanan pull-on dengan hambatan

2. )anpa 0ambatan

680

7/23/2019 K39 P1 fix.docx

4/17

Ga#bar 2.Rangkaian Per/obaan Pembebanan pull-on tanpa0ambatan

2. Lan$%a! Percobaan

2..1 T!re'!ol (olta$e

1. Membuat rangkaian seperti ambar 2.1 dengan IC ))* +&%%

2. Mengatur input poer supply pada angka % 4olt.

3. Mengukur 4out.

&. Menaikkan 4in se/ara periodik sampai maksimal 12 4olt kemudian

mengamati dan men/atat 4out.

,. Menurunkan 4inse/ara periodik sampai kembali ke angka % 4olt kemudianmengamati dan men/atat 4out.

#. Mengulangi langkah 1 5 , dengan IC CM'( &%11

2..2 Pe#bebanan Pull-*+

2..2.1 Den$an Beban

1. Merangkai IC ))* +&%% pada papan per/obaan dan merangkai seperti pada

ambar 2.2.

2. Memasang tegangan 4//dan men/atat tegangan output.

3. Melepas Resistor dan mengganti dengan jumper.

&. Men/atat tegangan output.,. Mengulangi langkah 1 5 & dengan IC CM'( &%11.

2..2.2 Tan+a Beban


ambar 2.3.



&. Men/atat tegangan output.

,. Mengulangi langkah 1 5 & dengan IC CM'( &%11.

2.." Pe#bebanan Pull-Do,n

2..".1 Den$an Beban

7/23/2019 K39 P1 fix.docx

5/17


ambar 2.2.





2..".2 Tan+a Beban


ambar 2.3.





2. Data Percobaan

2..1 T!re'!ol (olta$e

2..1.1 T!re'!ol (olta$e Lo,

Tabel 2.1-ata Per/obaan Threshold Voltage*o

IC TTL /00 0 (-12 ( IC C3OS 011 0 (-12 (

4in 64olt7 4out 64olt7 4in 64olt7 4out 64olt7

2 4olt 4olt 2 4olt &, 4olt

& 4olt %2 4olt & 4olt &2 4olt

# 4olt %1, 4olt # 4olt &, 4olt

$ 4olt %1# 4olt $ 4olt && 4olt

1% 4olt %1# 4olt 1% 4olt % 4olt

2..1.2 T!re'!ol (olta$e 4&$!

Tabel 2.2-ata Per/obaan Threshold Voltage0igh

IC TTL /00 0 (-12 ( IC C3OS 011 0 (-12 (

4in 64olt7 4out 64olt7 4in 64olt7 4out 64olt7

1% 4olt %1# 4olt 1% 4olt % 4olt


# 4olt %1,4olt # 4olt &, 4olt



7/23/2019 K39 P1 fix.docx

6/17

2..2 Pen$aru! Pe#bebanan

Tabel 2."-ata Per/obaan Pengaruh Pembebanan

IC

Pullo,n

en$an R

(olt

Pullo,n

tan+a R

(olt

Pull*+

en$an R

(olt

Pull*+

tan+a R

(olt

))* +&%% ,22 4olt % 4olt %32 4olt &8+ 4olt

CM'( &%11 ,2# 4olt % 4olt 1& 4olt 2,2 4olt

2.5 Da'ar Teor&

2.5.1 T!re'!ol (olta$e

Threshold Voltage6 tegangan ambang 7 merupakan tegangan peralihan dari

suatu gerbang logika dari logika o ke logika 1 atau sebaliknya. Threshold Voltage

juga merupakan tegangan minimum yang dibutuhkan untuk membuat transistor

dalam suatu IC menjadi '9. Berikut merupakan gra:ik ideal Threshold Voltage.

Ga#bar 2.5 Gra6&% Threshold Voltage

-alam per/obaan karakteristik ICIC digital ini dilakukan dua ma/am

pengukuran tegangan threshold yaitu tegangan threshold lo dan tegangan

threshold high. Pengukuran yang pertama adalah pengukuran tegangan threshold

lo dengan range tegangan antara %12 ;olt. !emudian pengukuran kedua

7/23/2019 K39 P1 fix.docx

7/17

#$% "

adalah pengukuran Threshold Voltagehigh dengan range tegangan antara 12%.

7/23/2019 K39 P1 fix.docx

8/17

Pada per/obaan pengaruh pembebanan pada IC ))* dan IC CM'( ini

akan dilakukan tiga jenis pengukuran yaitu pembebanan tanpa resistor

pembebananPull Updan pembebananPull Down.

Pada per/obaan pertama yaitu pembebanan tanpa resistor pada rangkaian

diberikan tegangan input dan diukur tegangan keluarannya. -an pada per/obaan

kedua yaitu pembebanan Pull Up diberikan suatu resistor sebesar 1 != dan

dihubungkan dengan 4// dengan tegangan masuknya sama seperti tegangan

sebelumnya. (edangkan pada per/obaan ketiga yaitu pembebanan Pull Down

resistor dihubungkan ke ground dengan tegangan input sebesar nilai tegangan

sebelumnya

2./ Anal&'a an Pe#ba!a'an

2./.1 T!re'!ol (olta$e

1. T!re'!ol (olta$e Lo,

Tabel 2.-ata Per/obaan Threshold Voltage*o

IC TTL /00 0 (-12 ( IC C3OS 011 0 (-12 (

4in 64olt7 4out 64olt7 4in 64olt7 4out 64olt72 4olt 4olt 2 4olt &, 4olt


# 4olt %1, 4olt # 4olt &, 4olt


1% 4olt %1# 4olt 1% 4olt % 4olt

Pada IC ))* +&%% saat peralihan tegangan input 2 4 ke & 4 terjadi

perubahan tegangan output drastis dari 4 ke %2 4. 0al ini berarti

baha Threshold Voltageberada antara 2 4 sampai & 4.

Pada IC CM'( &%11 saat peralihan tegangan input $ 4 ke 1% 4 terjadi

perubahan tegangan output drastis dari && 4 ke % 4. 0al ini berarti baha

Threshold Voltageberada antara $ 4 sampai 1% 4

7/23/2019 K39 P1 fix.docx

9/17

-ari tabel 2.& dapat di buat gra:ik seperti di baah ini >

2 4 6 8 100

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

Grafk hubungan Vin dan Vout IC TTL 7400 LOW

Ga#bar 2.7 Gra6&% !ubun$an (&n an (out IC TTL /00 LO8

2 4 6 8 100

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

Grafk hubungan Vin dan Vout IC CMOS 4011 LOW

Ga#bar 2.9 Gra6&% !ubun$an (&n an (out IC C3OS 011 LO8

-ari gra:ik di atas terlihat baha semakin ke/il 4 inpada IC ))*

+&%% dan CM'( &%11 maka semakin besar 4out.

7/23/2019 K39 P1 fix.docx

10/17

?%@ diberikan tegangan % sampai kurang dari 2 4. ntuk IC +&%% pada

saat peralihan tegangan input 2 4 ke & 4 terlihat ada perubahan tegangan

output drastis dari 4 ke %2 4. 0al ini berarti Threshold Voltageberada

antara 2 4 sampai & 4.

(edangkan pada IC CM'( &%11 terlihat baha saat peralihan

tegangan input $ 4 ke 1% 4 terlihat ada perubahan tegangan output yang

drastis dari && ke % 4. 0al ini berarti Threshold Voltageuntuk IC CM'(

&%11 berada antara $ 4 sampai 1% 4.

2. T!re'!ol (olta$e 4&$!

Tabel 2.-ata Per/obaan Threshold Voltage0igh

IC TTL /00 0 (-12 ( IC C3OS 011 0 (-12 (

(&n (out (&n (out

1% 4olt %1# 4olt 1% 4olt % 4olt


# 4olt %1,4olt # 4olt &, 4olt



Pada IC ))* +&%% saat peralihan tegangan input 2 4 ke & 4 terjadi

perubahan tegangan output drastis dari 4 ke %2 4. 0al ini berarti

baha Threshold Voltageberada antara 2 4 sampai & 4.

Pada IC CM'( &%11 saat peralihan tegangan input $ 4 ke 1% 4

terjadi perubahan tegangan output drastis dari && 4 ke % 4. 0al ini berarti

baha Threshold Voltageberada antara $ 4 sampai 1% 4.

-ari tabel 2., dapat di buat gra:ik seperti di baah ini >

7/23/2019 K39 P1 fix.docx

11/17

10 8 6 4 2

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

Grafk hubungan Vin dan Vout IC TTL 7400 HIGH

Ga#bar 2.10 Gra6&% !ubun$an (&n an (out IC TTL /00 4IG4

10 8 6 4 2

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

Grafk hubungan Vin dan Vout IC CMOS 4011 HIGH

Ga#bar 2.11 Gra6&% !ubun$an (&n an (out IC C3OS 011 4IG4

-ari gra:ik di atas dapat dilihat baha semakin ke/il 4in maka

semakin besar 4out. 0al ini berati hubungan anatara 4in dan 4out

berbanding terbalik. Jika diberi tegangan 2 4olt maka IC ))* +&%% akan

berlogika 1 dan jika diberi tegangan lebih dari 2 ;olt maka akan berlogika

%. )erlihat baha antara 4in 2 4 dan 4in & 4 memiliki nilai 4out yang

berbeda jauh yang menandakan tegangan ambang diantara 2 4 dan & 4.

(edangkan IC CM'( &%11 jika diberi tegangan kurang dari $ 4 berlogika

Vin

Vout

Vin

Vout

7/23/2019 K39 P1 fix.docx

12/17

1 dan pada 1% 4 berlogika % 4. )erlihat baha antara 4in $ 4 dan 4in 1%

4 memiliki nilai 4out yang berbeda jauh yang menandakan tegangan

ambang berada antara 1% 4 dan $ 4.

2./.2 Pen$aru! Pe#bebanan

1. Pe#bebanan Pull-*+

Tabel 2.5-ata Per/obaan Pembebanan Pullp

IC

Pull*+

en$an R

(olt

Pull*+

tan+a R

(olt

))* +&%% %32 4olt &8+ 4olt

CM'( &%11 1& 4olt 2,2 4olt

-ari tabel diatas dapat dilihat baha nila IC ))* +&%% dan CM'(&%11 tanpa beban dan dengan beban adalah berbeda. Pada IC ))* +&%%

nilai 4out tanpa beban adalah &8+ 4olt dan nilai 4out dengan beban adalah

%32. (edangkan pada CM'( &%11 nilai 4out tanpa beban adalah 2,2 4olt

dan nilai 4out dengan beban adalah 1& 4olt. 0al ini sudah sesuai dengan

teori Pembebanan Pullp.

Pada teori pembebanan Pull p keluarannya logika % jika

dihubungkan langsung dengan 4// maka beda potensialnya sama dengan

4// itu sendiri yaitu , 4. (edangkan jika dihubungkan dengan resistor maka

tegangan yang didapat berdasarkan dari logika gerbang yang ada pada IC

yaitu gerbang 9

7/23/2019 K39 P1 fix.docx

13/17

2. Pe#bebanan Pull-Do,n

Tabel 2./-ata Per/obaan Pembebanan Pull-on

IC

Pullo,n

en$an R

(olt

Pullo,n

tan+a R

(olt

))* +&%% ,22 4olt % 4olt

CM'( &%11 ,2# 4olt % 4olt

-ari tabel diatas dapat dilihat baha nila IC ))* +&%% dan CM'(

&%11 tanpa beban dan dengan beban adalah berbeda. Pada IC ))* +&%%

nilai 4out tanpa beban adalah % 4olt dan nilai 4out dengan beban adalah

,22 4olt. (edangkan pada CM'( &%11 nilai 4out tanpa beban adalah % 4olt

dan nilai 4out dengan beban adalah ,.2# 4olt. 0al ini sudah sesuai dengan

teori Pembebanan Pull-on.

Pada teori pembebanan Pull -on keluarannya merupakan logika 16,47 jika dihubungkan langsung dengan round 6tanpa hambatan7 maka

beda potensialnya sama dengan % karena beda potensial yang terukur adalah

4 di ground dengan 4 di 4// yaitu samasama %. (edangkan jika

dihubungkan dengan resistor maka tegangan yang didapat berdasarkan dari

logika gerbang yang ada pada IC yaitu gerbang 9

7/23/2019 K39 P1 fix.docx

14/17

IC

Pullo,n

en$an R

(olt

Pullo,n

tan+a R

(olt

Pull*+

en$an R

(olt

Pull*+

tan+a R

(olt

))* +&%% ,22 4olt % 4olt %32 4olt &8+ 4olt

Pada pembebananPull Up nilai tegangan keluaran lebih ke/il dari

nilai tegangan keluaran tanpa R.

0al ini disebabkan Pull Up yang keluarannya logika % jika

dihubungkan langsung dengan 4// maka beda potensialnya sama dengan

4// itu sendiri yaitu , 4. (edangkan jika dihubungkan dengan resistor

maka tegangan yang didapat berdasarkan dari logika gerbang yang ada

pada IC yaitu gerbang 9

7/23/2019 K39 P1 fix.docx

15/17

IC

Pullo,n

en$an R

(olt

Pullo,n

tan+a R

(olt

Pull*+

en$an R

(olt

Pull*+

tan+a R

(olt

CM'( &%11 ,2# 4olt % 4olt 1& 4olt 2,2 4olt

-ari tabel diatas dapat dilihat baha nilai tegangan keluaran pada

IC CM'( yang tak diberi pembebanan dan yang diberi pembebanan

nilainya berbeda.

Pada pembebananPull Up nilai tegangan keluaran dengan R lebih

ke/il dari nilai tegangan keluaran tanpa R. 0al ini disebabkan Pull Up

yang keluarannya logika % jika dihubungkan langsung dengan 4// maka

beda potensialnya sama dengan 4// itu sendiri yaitu , 4. (edangkan jika

dihubungkan dengan resistor maka tegangan yang didapat berdasarkan

dari logika gerbang yang ada pada IC yaitu gerbang 9

7/23/2019 K39 P1 fix.docx

16/17

dengan % 4. 0al tersebut dikarenakan rugirugi komponen serta ketidak

presisian alat. (erta dapat juga disebabkan karena rusaknya IC.

2.7 Ke'+ulan

1. IC ))* +&%% dan IC CM'( &%11 merupakan IC yang berbasis gerbang

9

7/23/2019 K39 P1 fix.docx

17/17

$. PembebananPull-Upberarti kita menghubungkan input IC supaya se/ara

de:ault mendapat logika 1 ketika mendapatkan trigger maka akan berubah

menjadi logika %.

8. Pada pembebanan Pull-Up dengan tegangan masukkan 4in yang sama

tegangan keluaran 64out7 dengan memakai resistor lebih besar

dibandingkan dengan yang tidak menggunakan resistor.

1%. Rangkaian pembebanan Pull-Downberarti kita menghubungkan input IC

supaya se/ara de:ault mendapat logika % ketika mendapatkan trigger maka

akan berubah menjadi logika 1.

11. Pada pembebanan Pull-Updengan tegangan masukkan 4in yang sama

tegangan keluaran 64out7 yang dihasilkan rangkaian dengan memakai

resistor lebih ke/il dibandingkan dengan yang tidak menggunakan resistor.12. Perbedaan yang terjadi antara teori dengan hasil per/obaan terjadi karena

dalam per/obaan tidak mungkin semua komponen bekerja se/ara

optimum selalu ada rugirugi pada setiap komponen yang digunakan.

13. Jika nilai tegangan output IC /enderung tetap pada ;ariasi input maka IC

mengalami kerusakan.

k39 p1 fix.docx

Documents