8.27

Figure 8.27 Problem 1



 1. Tujuan[kembali]

Tujuan membuat Sub bab ini :

1. Memahami Prinsip kerja Multiplexer

2. Memahami Problem 1

 2. Komponen[kembali]

1. Logic Probe

Logic probe adalah alat uji elektronik yang digunakan untuk mendeteksi dan menampilkan kondisi logika digital pada suatu titik dalam rangkaian. Alat ini sangat berguna dalam proses pengujian, pemeliharaan, dan analisis rangkaian logika digital seperti sistem berbasis TTL (Transistor-Transistor Logic) maupun CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).

Logic probe bekerja dengan mendeteksi sinyal logika yang berada pada salah satu dari tiga kemungkinan kondisi logika digital, yaitu:

  1. Logika Tinggi (HIGH atau “1”): Menandakan adanya tegangan positif pada titik uji (biasanya mendekati 5V pada sistem TTL).

  2. Logika Rendah (LOW atau “0”): Menandakan tegangan mendekati nol volt.

  3. Kondisi Tidak Stabil atau Berpindah (PULSING/TOGGLING): Menandakan adanya sinyal yang berubah-ubah antara logika tinggi dan rendah dalam waktu cepat, seperti pada sinyal clock atau data yang sedang aktif.

2. LOGIC TOGGLE

                                        

Dalam sistem elektronika digital, logic toggle adalah suatu mekanisme atau logika yang digunakan untuk mengubah keadaan (state) dari suatu sinyal digital antara dua nilai logika, yaitu 0 dan 1, secara bergantian setiap kali suatu kondisi terpenuhi. Istilah “toggle” sendiri berarti “berpindah bolak-balik”, sehingga logic toggle secara prinsip berfungsi membalikkan status logika sebelumnya menjadi kebalikannya.

Logic toggle sangat berguna dalam berbagai aplikasi sistem digital, seperti pengendalian LED, saklar elektronik, kontrol mode, dan sistem interupsi. Umumnya logic toggle digunakan dalam rangkaian mikrokontroler untuk membuat efek ON/OFF secara bergantian, berdasarkan input tombol atau kondisi tertentu.

3. IC 74151

IC 74151 merupakan salah satu jenis multiplexer (MUX) dalam keluarga TTL (Transistor-Transistor Logic) yang berfungsi untuk memilih salah satu dari delapan input data (X0 hingga X7) dan meneruskannya ke output tunggal, berdasarkan kombinasi dari tiga input selektor (A, B, dan C). IC ini biasa digunakan dalam sistem digital untuk pengalihan data, kontrol sinyal, serta pemrosesan logika berdasarkan kondisi tertentu.

IC 74151 memiliki konfigurasi 16 pin dengan fungsi sebagai berikut:

  • X0 – X7 (Pin 4, 3, 2, 1, 15, 14, 13, 12): Delapan input data.

  • A, B, C (Pin 11, 10, 9): Input selektor 3-bit untuk memilih salah satu input data.

  • E (Pin 7): Enable input aktif rendah. Jika pin E diberi logika tinggi (1), maka IC akan dinonaktifkan dan output tidak valid.

  • Y (Pin 5): Output langsung.

  • =Y (Pin 6): Output terinversi dari Y.

  • Vcc (Pin 16) dan GND (Pin 8): Catu daya logika.

C 74151 bekerja berdasarkan prinsip seleksi biner. Input selektor (A, B, C) bertindak sebagai alamat biner yang menunjuk salah satu dari delapan input data (X0–X7). Kombinasi biner dari ketiga input selektor menentukan input mana yang akan diteruskan ke output.

 3. Dasar Teori [kembali]

Multiplexer, atau yang sering disingkat MUX, adalah suatu rangkaian logika kombinasi yang memiliki banyak masukan (input) dan hanya satu keluaran (output). Fungsi utama dari multiplexer adalah menyalurkan salah satu sinyal input yang aktif ke output berdasarkan kombinasi dari sinyal seleksi (select lines) yang diberikan. Oleh karena itu, multiplexer juga dikenal sebagai data selector, karena ia memilih satu dari sekian banyak masukan untuk diteruskan ke keluaran tunggal.

Secara umum, multiplexer dengan 2ⁿ input akan memiliki n buah jalur seleksi (selector). Pemilihan input dilakukan dengan mengaktifkan kombinasi jalur seleksi tertentu. Multiplexer sangat berguna dalam sistem digital karena memungkinkan pengalihan data dari beberapa sumber ke satu saluran tunggal, sehingga dapat mengurangi jumlah jalur transmisi dan komponen.

Multiplexer banyak digunakan dalam aplikasi seperti:

  • Sistem komunikasi untuk pengiriman data secara serial.

  • Mikroprosesor dan mikrokontroler dalam pengambilan data dari beberapa perangkat input.

  • Sistem kontrol otomatis.

  • Rangkaian digital yang memerlukan pemilihan data secara efisien

Prinsip kerja multiplexer sangat sederhana: dari sejumlah masukan data (input), hanya satu yang akan diteruskan ke output sesuai dengan kombinasi sinyal seleksi. Jika jumlah masukan adalah 2ⁿ, maka diperlukan n jalur seleksi untuk memilih salah satu input tersebut.

Contoh, jika digunakan MUX 4-to-1, maka ada 4 input data (I0, I1, I2, I3) dan 2 bit seleksi (S1 dan S0). Kombinasi dari S1 dan S0 akan menentukan input mana yang akan diteruskan ke output Y.

MUX 4-to-1 adalah jenis multiplexer yang memiliki 4 masukan data (I0, I1, I2, I3), 2 jalur seleksi (S1 dan S0), dan 1 keluaran (Y). Pada jenis ini, kombinasi sinyal pada dua jalur seleksi akan menentukan masukan mana yang dipilih untuk diteruskan ke output.

1. Apa fungsi utama dari multiplexer (MUX)?

A. Meningkatkan jumlah output dalam sistem digital
B. Menyalurkan satu dari banyak input ke satu output berdasarkan sinyal seleksi
C. Menyalurkan semua input secara bersamaan ke beberapa output
D. Mengurangi frekuensi sinyal digital

✅ Jawaban: B

2. Berapa jumlah jalur seleksi yang dibutuhkan pada multiplexer dengan 8 input?

A. 2
B. 3
C. 4
D. 8

✅ Jawaban: B
(Penjelasan: 23=82^3 = 8, jadi dibutuhkan 3 jalur seleksi)

3. Mengapa multiplexer disebut juga sebagai “data selector”?

A. Karena multiplexer dapat menyimpan semua data
B. Karena multiplexer memilih satu dari banyak data input untuk diteruskan ke output
C. Karena multiplexer menghapus data yang tidak digunakan
D. Karena multiplexer memperbanyak sinyal

✅ Jawaban: B

4. Dalam multiplexer 4-to-1, kombinasi sinyal seleksi ‘10’ akan memilih input mana?

A. I0
B. I1
C. I2
D. I3

✅ Jawaban: C

5. Berikut ini adalah salah satu aplikasi utama dari multiplexer, kecuali:

A. Sistem komunikasi digital
B. Sistem kendali otomatis
C. Pengambilan data dari beberapa sensor
D. Penyimpanan data di RAM

✅ Jawaban: D

Soal Essay 1:

Jelaskan prinsip kerja dari multiplexer 4-to-1. Bagaimana kombinasi sinyal seleksi (S1 dan S0) menentukan input yang diteruskan ke output? Sertakan tabel kebenaran untuk memperjelas?

Jawaban:

Multiplexer 4-to-1 adalah rangkaian logika kombinasi yang memiliki 4 input data (I0, I1, I2, I3), 2 jalur seleksi (S1 dan S0), dan 1 output (Y). Fungsi utama MUX ini adalah memilih salah satu dari 4 input untuk diteruskan ke output berdasarkan kombinasi sinyal seleksi.

Kombinasi dari sinyal seleksi S1 dan S0 menentukan input mana yang aktif. 

Soal Essay 2:

Mengapa multiplexer banyak digunakan dalam sistem digital seperti komunikasi data, mikroprosesor, dan sistem kontrol otomatis? Jelaskan manfaat utamanya dan bagaimana multiplexer meningkatkan efisiensi sistem digital?

 4. Prinsip Kerja Rangkaian[kembali]


 IC 74151 (MUX 8-to-1)

✅ Konfigurasi:

  • Input Data (X0–X7): I0 sampai I7

  • Input Selektor: A, B, dan C (3-bit selector)

  • Enable (E): Aktif LOW (untuk mengaktifkan MUX, E harus bernilai 0)

  • Output:

    • Y: Output utama

    • Y‾\overline{Y}: Output komplemen dari Y (tidak digunakan di rangkaian ini)

🔄 Cara Kerja:

  • IC 74151 akan meneruskan salah satu dari delapan input data (I0–I7) ke output Y.

  • Pilihan input ditentukan oleh kombinasi selektor CBA (3-bit binary selection).

  • Misalnya:

    • Jika CBA = 000, maka I0 dikirim ke output Y.

    • Jika CBA = 011, maka I3 dikirim ke output Y.

  • Enable (pin 7) harus LOW agar MUX aktif. Jika HIGH, maka output tidak valid.

MUX 4-to-1 (IC 74153 atau setara)

✅ Konfigurasi:

  • Input Data: D0, D1, D2, D3

  • Input Selektor: S1 dan S0

  • Output: Satu output bernama OUTPUT (dari blok SUB?)

🔄 Cara Kerja:

  • MUX ini memilih satu dari empat input (D0–D3) sesuai kombinasi selektor S1 dan S0.

  • Kombinasi selektor:

Fungsi Keseluruhan Rangkaian

Rangkaian ini menunjukkan dua sistem MUX yang bekerja paralel untuk memilih data:

  1. MUX 8-to-1 berfungsi mengubah 8-bit data paralel (I0–I7) menjadi satu sinyal output (Y) berdasarkan 3-bit selektor C, B, A.

  2. MUX 4-to-1 mengubah 4 input (D0–D3) menjadi satu output berdasarkan 2-bit selektor S1 dan S0.

Kedua sistem ini mungkin digunakan dalam latihan untuk memahami:

  • Bagaimana data dari banyak jalur bisa dikendalikan hanya dengan sejumlah kecil jalur kontrol.

  • Bagaimana multiplexer dapat digunakan dalam konversi parallel-to-serial atau dalam aplikasi logika pemilihan data.

 5. Rangkaian Simulasi[kembali]

Problem 1

Pada rangkaian di atas digunakan IC 74151 yang merupakan 8-to-1 multiplexer. Terdapat 8 input data (I0–I7), 3 jalur seleksi (A, B, C), dan 1 output (Y).

Jika Anda ingin mengaktifkan (menghidupkan) input I0 sehingga nilainya diteruskan ke output Y, konfigurasi seperti apa yang harus Anda atur pada jalur seleksi (A, B, C) dan sinyal enable (E)?

✍️ Jawaban:

Agar input I0 dipilih dan diteruskan ke output Y, maka:

  1. Nilai selektor A, B, C harus diset ke 000, karena:

    • A = LSB (least significant bit)

    • C = MSB (most significant bit)

    • Kombinasi CBA = 000 menunjuk ke input I0

  2. Sinyal Enable (E) harus bernilai 0 (aktif rendah):

    • Jika E = 1, maka output Y akan dalam keadaan disable (tidak aktif), meskipun selektor benar.

    • Jadi, set E = 0

  3. Pastikan input I0 bernilai 1 jika Anda ingin output Y bernilai 1.

Problem 2

Gambar berikut adalah rangkaian multiplexer 4-to-1. Empat input data (D0, D1, D2, D3) masuk ke MUX dan dua buah selektor (S1 dan S0) menentukan data input mana yang diteruskan ke output.

Tugas:

  1. Identifikasi input mana (D0–D3) yang dipilih oleh selektor (S1S0) saat ini.

  2. Berapa nilai output yang dihasilkan oleh multiplexer berdasarkan kondisi tersebut?

  3. Jelaskan bagaimana multiplexer menentukan output berdasarkan sinyal selektor.

Data Konfigurasi:

  • D0 = 0

  • D1 = 1

  • D2 = 0

  • D3 = 0

  • S1 = 0

  • S0 = 1

✅ Petunjuk Jawaban:

  1. S1S0 = 01, artinya input D1 dipilih.

  2. Nilai D1 = 1, maka OUTPUT = 1.

  3. Penjelasan: Multiplexer memilih salah satu dari input berdasarkan nilai kombinasi selektor S1 dan S0. Kombinasi S1S0 = 01 menunjuk ke D1.

 6. Video Simulasi [kembali]


  
7. Download File[kembali]
Video Rangkaian Download
Rangkaian Proteus Download
Data Sheet IC 74151 Download



























Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

TUGAS ELEKTRONIKA

Gambar
BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2024 OLEH: M.Dzikri Ramadhan 2310953029 Dosen Pengampu: Darwison, M.T Referensi: 1.Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978- 602-9081-10-7, CFerila, Padang 2.Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978- 602-9081-10-7, CV Ferila, Padang 3. Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013 4. Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002. 5. Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005 6. Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007. 7. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2015.  
Baca selengkapnya