Fig 8.6 dan Fig 8.7

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Example

5. Problem

6. Soal Pilihan Ganda

7. Rangkaian Proteus

8. Video

9. Download File

  

1. Tujuan[Kembali]

• Memahami prinsip kerja Multiplexer

• Memahami rangkaian Multiplexer dan dapat disimulasikan pada Proteus

2. Alat dan Bahan[Kembali]

• Alat

• Ground

Ground adalah titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika.
• Bahan
• IC 74151

 

IC 74151 merupakan salah satu dari sekian banyak kompenen multiplexer. IC 74151 memiliki 8 pin input dan juga mempunyai 3 selection dan ada pin enabled. Pada pin output terdapat 2 pin yang memilik output berlawanan.

IC 74151 merupakan IC multiplekser yang memiliki satu buah data selektor dengan delapan saluran masukan (D0 – D7) dan memiliki dua buah keluaran (Y – W).

Pada tabel kebenaran dapat dilihat bahwa:

1.  Jika pin Enable diberi logika HIGH, maka apapun masukan dan apapun keadaan pin Select maka keluaran akan selalu berlogika LOW.

2.  Jika pin Enable diberi logika LOW dan pin Select juga diberi logika LOW, maka akan ada salah satu masukan yang di salurkan ke keluaran.

3.  Keluaran pada pin W adalah kebalikan dari keluaran pin Y.

• IC 74150
  

  IC 74150 merupakan IC multiplekser yang memiliki satu buah data selektor dengan 16 saluran masukan (D0 – D15) dan memiliki satu saluran keluaran (W).

  

  Pada tabel kebenaran dapat dilihat bahwa:

  1.  Jika pin Enable diberi logika HIGH, maka apapun masukan dan apapun keadaan pin Select maka keluaran akan selalu berlogika LOW.

  2.  Jika pin Enable diberi logika LOW dan pin Select juga diberi logika LOW, maka akan ada salah satu masukan yang di salurkan ke keluaran.

  3.  Logika keluaran pada pin W adalah kebalikan dari logika masukan.

• Inverter 
  

  
  

  
  
  
      
  
      Gerbang NOT hanya memerlukan sebuah Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang NOT disebut juga dengan Inverter (Pembalik) karena menghasilkan Keluaran (Output) yang berlawanan (kebalikan) dengan Masukan atau Inputnya. Berarti jika kita ingin mendapatkan Keluaran (Output) dengan nilai Logika 0 maka Input atau Masukannya harus bernilai Logika 1. Gerbang NOT biasanya dilambangkan dengan simbol minus (“-“) di atas Variabel Inputnya.
• Gerbang logika AND ( IC 4081 )

          
  

  
  

  Gerbang AND (IC 4081) memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang AND akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan (Input) bernilai Logika 1 dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 0.

  
  

  Konfigurasi pin : 

        -  Pin 7 adalah suplai negatif

        -  Pin 14 adalah suplai positif

        - Pin 1 & 2, 5 & 6, 8 & 9, 12 & 13 adalah input gerbang

         - Pin 3, 4, 10, 11 adalah keluaran gerbang

  
  

  Spesifikasi  :

  
  

      - Catu daya : 3 V - 15 V
      - Fungsi : Quad 2-Input AND Gate
      - Propagation delay : 55 ns
      - Level tegangan I/O : CMOS
      - Kemasan : DIP 14-pin

• Gerbang Logika OR ( IC 4071)

  

  OR adalah suatu gerbang yang bertujuan untuk menghasilkan logika output berlogika 0 apabila semua inputnya berlogika 0 dan sebaliknya output berlogika 1 apabila salah satu, sebagian atau semua inputnya berlogika 1.

  
  

  Konfogurasi Pin :

  
  

  

  
  

  Spesifikasi : 

      Tegangan Suplai: 5 hingga 7V

      Tegangan Input: 5 hingga 7V

      Kisaran suhu pengoperasian = -55 ° C hingga 125 ° C

      Tersedia dalam paket SOIC 14-pin

• Resistor

 Resistor ini digunakan pada sebagai hambatan yang resistansinya ditentukan untuk tiap-tiap cabang.             

• Logic Probe

alat yang digunakan untuk menganalisa logika keluaran (Boolean 1 atau 0) dari sirkuit digital.

• Logic State 

 

Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan  input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya.

3. Dasar Teori[Kembali]

Bagian Dalam Multiplexer

Gambar di atas merupakan rangkaian logika kombinasional dalam multiplexer 2-to-1, tabel fungsional, dan diagram logikanya.

• S = 0, ekspresi Boolean untuk output menjadi Y = I0.
• S = 1,  ekspresi Boolean untuk output menjadi Y = I1.

Jadi, input I0 dan I1, masing-masing dialihkan ke output untuk S= 0 dan S = 1

Diagram logika multiplexer 4-to-1 dengan kompbinasi input 00, 01, 10 dan 11 pada jalur seleksi masing-masing I0, I1, I2, I3 ke output. Dengan operasi rangkaian diatur oleh fungsi persamaan Boolean (8.1), untuk 8-to-1 multiplexer dapat direpresentasikan dengan persamaan Boolean (8.2):

Terdapat input ENABLE yang berfungsi sebagai kontrol fungsi multiplexing. Input aktif saat berlogika 1 atau 0, tergantung input ENABLE adalah aktif HIGH atau aktif LOW, output akan aktif. Multiplexer berfungsi normal. Saat input ENABLE tidak aktif, output rusak dan permanen pada logika 0 atau 1, tergantung apakah output lengkap atau tidak lengkap. Gambar diatas adalah ENABLE yg aktif saat input HIGH.

4. Example[Kembali]

Contoh Penggunaan 2-to-1 Multiplexer dengan ENABLE:

Multiplexer 2-to-1 dengan sinyal ENABLE digunakan untuk memilih salah satu dari dua input data (I₀ atau I₁) berdasarkan nilai sinyal seleksi (S), namun hanya jika ENABLE (EN) bernilai 1. Jika EN = 0, maka output Y = 0 (tidak aktif).

Misalnya diberikan kondisi berikut:

• I₀ = 1

• I₁ = 0

• S = 0

• EN = 1

Maka berdasarkan prinsip kerja rangkaian:

• Karena EN = 1, maka output aktif.

• Karena S = 0, maka input yang dipilih adalah I₀.

• Maka Y = I₀ = 1

5. Problem[Kembali]

1) Sebuah rangkaian 2-to-1 multiplexer digunakan untuk memilih salah satu dari dua input, I₀ atau I₁, berdasarkan sinyal seleksi (S). Namun, multiplexer hanya akan aktif jika input ENABLE (EN) bernilai 1. Jika EN = 1, S = 0, I₀ = 1, dan I₁ = 0, berapakah nilai output Y?

Jawab:

Langkah-langkah penyelesaian:

Langkah 1 – Analisis kondisi ENABLE

• EN = 1 → Multiplexer aktif, output akan mengikuti salah satu input berdasarkan nilai S.

Langkah 2 – Tentukan input yang dipilih

• S = 0 → Maka input yang dipilih adalah I₀.

Langkah 3 – Tentukan output berdasarkan I₀

• I₀ = 1 → Maka output Y = 1

Jadi output akhirnya:

• Y = 1

6. Soal Pilihan Ganda[Kembali]

Pada rangkaian 2-to-1 multiplexer dengan ENABLE seperti gambar Fig. 8.6, apa yang terjadi jika EN = 0?

A. Output mengikuti nilai I₀
B. Output mengikuti nilai I₁
C. Output selalu bernilai 1
D. Output selalu bernilai 0 ✅
E. Tidak dapat ditentukan

7. Rangkaian Proteus[Kembali]

1. Fig 8.6 2-to-1 Multiplexer with an ENABLE Input

Prinsip Kerja: 2-to-1 multiplexer (MUX) adalah rangkaian logika kombinatorial yang berfungsi untuk memilih salah satu dari dua input data, yaitu I₀ atau I₁, untuk diteruskan ke output Y berdasarkan sinyal seleksi S (Select). Namun, pada rangkaian ini, terdapat tambahan masukan kontrol berupa ENABLE (EN) yang menentukan apakah MUX dalam kondisi aktif atau tidak.

Saat EN = 0, output Y akan selalu bernilai 0, terlepas dari nilai S, I₀, atau I₁. Hal ini disebabkan oleh adanya gerbang AND yang mengendalikan jalur sinyal berdasarkan ENABLE. Ketika ENABLE tidak aktif, sinyal dari input tidak akan diteruskan ke output.

Ketika EN = 1, maka MUX akan beroperasi sesuai fungsinya:

• Jika S = 0, maka input I₀ akan dipilih dan diteruskan ke output.

• Jika S = 1, maka input I₁ yang akan diteruskan ke output.

Secara logika, rangkaian ini terdiri dari:

• Satu NOT gate untuk membalikkan sinyal S → menjadi S̅.

• Dua AND gate untuk mengontrol alur sinyal I₀ dan I₁:

  • I₀ AND S̅ AND EN

  • I₁ AND S AND EN

• Satu OR gate untuk menggabungkan dua jalur dan menghasilkan output akhir Y.

Dengan demikian, rumus logika untuk output Y adalah:

Y = (I₀ ⋅ S̅ ⋅ EN) + (I₁ ⋅ S ⋅ EN)

2. Fig 8.7 4-to-1 multiplexer with an ENABLE input

Prinsip Kerja: Rangkaian 4-to-1
multiplexer dengan input ENABLE berfungsi untuk menyalurkan salah satu dari 
empat sinyal input data (I₀, I₁, I₂, atau I₃) ke output Y,
berdasarkan kombinasi dari dua sinyal seleksi (S₁ dan S₀). Namun,
penyaluran ini hanya terjadi jika sinyal ENABLE (EN) berada dalam
kondisi aktif (EN = 1). Jika EN = 0, maka output akan tetap dalam
keadaan Y = 0, tidak peduli berapa pun nilai sinyal seleksi atau
inputnya. Saat EN = 1, sinyal seleksi bekerja sebagai pengendali jalur,
di mana: 
S₁S₀ = 00 → I₀ diteruskan ke output,
 
S₁S₀ = 01 → I₁ diteruskan ke output,
 
S₁S₀ = 10 → I₂ diteruskan ke output,
 
S₁S₀ = 11 → I₃ diteruskan ke output.
Rangkaian ini bekerja
menggunakan beberapa gerbang logika, yaitu NOT, AND, dan OR.
Kombinasi dari sinyal seleksi dan ENABLE digunakan dalam gerbang AND untuk
mengaktifkan satu jalur input secara eksklusif, sementara gerbang OR
mengumpulkan semua hasil dan menghasilkan output akhir Y. Prinsip kerja
ini menjadikan multiplexer 4-to-1 sebagai komponen penting dalam sistem
kendali, pemilihan data, dan perancangan rangkaian digital yang efisien.

8. Video[Kembali]

9. Download File[Kembali]

Rangkaian 8.6 (disini)

Rangkaian 8.7 (1) (disini)

Data Sheet Gerbang AND (disini)

Data Sheet Gerbang OR (disini)

Data Sheet Gerbang XOR (disini)

Data Sheet Gerbang NOT (disini)

Data Sheet Gerbang Logic State (disini)

Data Sheet Gerbang Logic Probe (disini)