PENYESUAI TEGANGAN TTL DAN CMOS
LAPORAN
PERANCANGAN RANGKAIAN ANALOG
PENYESUAI TEGANGAN TTL DAN CMOS
Oleh :
NAMA:SUTIKNO
NIM.1310621009
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JEMBER
2015
  |
RANGKAIAN PENGUBAH TEGANGAN KE TTL DAN CMOS
| ||
Nama Praktikum
|
: Perancangan elektronika analog
|
NILAI
| |
Hari / Tgl Dibuat
|
: 9 November 2015
| ||
Hari / Tgl Diserahkan
|
: 9 November 2015
| ||
Dosen Pembimbing
|
: Dudi Irawan, S.T.
| ||
1. Pendahuluan dan Dasar Teori
TTL merupakan singkatan dari Transistor Transistor Logik, yang berarti dalam sebuah sirkuit terintegrasi (IC), terdapat transistor-transistor yang bekerja sebagai switching (ON atau OFF). TTL adalah kelompok dari rangkaian digital yang terdiri dari BJT dan transistor. TTL memiliki ciri, yaitu kode sirkuit terintegrasinya menggunakan kode 74xxx (untuk penggunaan umum) dan 54xxx (untuk penggunaan khusus, seperti militer). Tegangan sumber untuk TTL berkisar dari 4,75v s/d 5,25v.
Karakteristik IC TTL adalah sebagai berikut :
1. Disipasi daya biasanya berkisar 10 mW per gate / gerbang.
2. Delay 10 nS ketika mendrive beban 15 pF/400 ohm.
3. Range tegangan dari 0(nol) untuk Vcc ,dimana Vcc berkisar 4.75V s/d 5 .25V.
Tegangan antara 0 V - 0.8 V dianggap sebagai logik 0 oleh IC TTL. Range tegangan 2V – 3,5V dianggap sebagai logika 1.
CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) adalah sebuah teknologi dari semikonduktor yang digunakan pada transistor – transistor dan digunakan pada mikrochip computer saat ini. Semikonduktor yang dimaksud terbuat dari silicon dan germanium, material yang bisa berfungsi sebagai konduktor juga isolator, itulah sebabnya mengapa disebut sebagai semikonduktor. Material tersebut akan menjadi konduktor sepenuhnya ketika ditambahkan electron dengan charge negative (untuk transistor tipe-N) atau dengan pembawa charge positif (untuk transistor tipe-P). Kedua tipe ini digunakan untuk mengendalikan arus. Transistor CMOS hampir tidak menyerap energy ketika tidak digunakan. Transistor CMOS akan lebih cepat panas ketika dialiri arus, dibanding dengan TTL. Tegangan sumber untuk CMOS berkisar dari 3V s/d 15V.
Karakteristik CMOS adalah sebagai berikut:
1. Disipasi daya bergantung kepada tegangan dari catu daya, frekuensi, beban output, and rise time input. Pada frekuensi 1 MHz dan beban 50 pF,disipasi daya umumnya 10 nW per gerbang.
2. Delay bergantung pada catu daya biasanya berkisar antara 25 nS sampai 50 nS.
3. Rise time dan Fall time biasanya 20 - 40% lebih lama dari delay.
4. Ketahanan terhadap noise 50% atau 45%.
5. Level sinyal logic sama dengan catu daya ketika impedansi input tinggi.
Perbandingan TTL dengan CMOS adalah sebagai berikut:
1. CMOS lebih mahal TTL untuk spesifikasi dan fungsi yang hamper sama. Tapi, bagaimanapun teknologi CMOS biasanya lebih ekonomis pada sebuah system karena chip CMOS semakin kecil dan hanya membutuhkan sedikit regulasi.
2. Rangkaian CMOS tidak banyak menggunakan daya seperti pada rangkaian TTL ketika tidak digunakan. Tapi pada CMOS, peningkatan serapan daya lebih cepat seiring clock yang diberikan dibanding TTL. Lebih sedikit energy yang diperlukan sehingga desain lebih sederhana dan murah.
3. Karena rise time dan fall time lebih panjang, transmisi data digital menjadi lebih sederhana dan tidak mahal dengan menggunakan chip CMOS.
4. Komponen CMOS akan rusak ketika menerima listrik statis, berbeda dengan TTL. Sehingga CMOS biasanya diberi pelindung plastic anti listrik statis.
A. interface TTL to CMOS
1. menggunakan pull up resistor
1. menggunakan pull up resistor
2. Menggunakan NPN transistor
3. Menggunakan open collector buffer IC (7406)
interface CMOS to TTL
1. menggunakan CMOS buffer IC (4096)
2. menggunakan CMOS buffer IC (4096) yang lain
Dalam perancangan kali ini kita akan merangkai suatu pengubah tegangan dari suatu sumber yang tidak di ketahui ke tegangan TTL dan CMOS, dengan menggunakan penguat operasional Amplifier. Pada input diberikan suatu tegangan yang acak secara analog dan pada output tegangan nya sesuai dengan tegangan high untuk IC TTL dan CMOS.
2. Alat dan Bahan
v Baterai
v IC Op-Amp 741
v Resistor
v Software Live Fire
v Osiloskop
v Multimeter Digital
v Amper meter
2 3. Langkah Percobaan
a) Buatlah rangkaian seperti contoh yang diberikan instrukstur.
b) Tentukan harga dari komponen yang dipasang (ukurlkah sebelum dirakit)
c) Memberi catu daya yang dibutuhkan rangkaian yaitu caty daya simetris + 15V
d) Mengatur tegangan masukkan
e) Mengukur nilai tegangan V1,V2,V3 dan arus I1,I2,I3
f) Catatlah nilai tersebut pada table yang disediakan
2 4. Gambar rangkaian
Percobaan 1
Percobaan 2
Percobaan 3
5. Tabel Percobaan
No
|
Vin
|
Vo1
|
Vo2
|
Vo TTL
|
Vo CMOS
|
Error TTL
|
Error CMOS
|
1
|
1V
|
1 V
|
10 V
|
5 V
|
11 V
|
0 %
|
0.085 %
|
2
|
1.29 V
|
1.29 V
|
8.75 V
|
4.9 V
|
13.33 V
|
0.0285 %
|
0.247 %
|
3
|
1.5 V
|
1.5 V
|
9 V
|
5.04 V
|
20.25 V
|
0.00396 V
|
0.498 V
|
2 6. Perhitungan
Percobaan 1
Percobaan 2
Percobaan 3
2 7. Kesimpulan
· Dari hasil praktikum dapat di simpulkan bahwa untuk mendapatkan nilai yang presisi makan RF harus di ubah-ubah menggunakan variable kapasitor sehingga nilai yang kita inginkan lebih mudah untuk di cari.
· Error yang di hasilkan sangat kecil yaitu berkisar antara 0% - 0.498 %.
· Untuk tegangan Vin berkisar antara 0.1V samapai 2 V
Komentar
Posting Komentar