Fig 9.37 dan 9.40

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

6. Link Download

1. Pendahuluan[Kembali]

    Pada Rangkaian 9.37 

    74HC85 adalah sebuah IC komparator magnitudo 4-bit yang digunakan untuk membandingkan dua bilangan biner 4-bit, yaitu A3–A0 dan B3–B0. Ketika IC ini dikonfigurasi atau "wired" sebagai komparator 4-bit, artinya digunakan secara langsung untuk menentukan apakah bilangan A lebih besar dari, sama dengan, atau lebih kecil dari bilangan B. Hasil perbandingan ditunjukkan melalui tiga output logika: A > B, A = B, dan A < B. Selain itu, IC ini memiliki input kaskade yang memungkinkan penggabungan beberapa IC 74HC85 untuk membandingkan bilangan yang lebih besar dari 4-bit, seperti 8-bit atau 16-bit. Dengan kemampuannya ini, 74HC85 sering digunakan dalam sistem digital untuk keperluan seleksi, pemilihan data, dan kontrol berdasarkan hasil perbandingan nilai biner.

Pada Rangkaian 9.40 

   BCD-to-binary converter implemented with 74HC83 four-bit parallel adders adalah rangkaian yang digunakan untuk mengubah bilangan dalam format BCD (Binary Coded Decimal) menjadi bilangan biner murni dengan menggunakan IC 74HC83, yaitu penjumlah paralel 4-bit. Dalam konversi ini, setiap digit BCD dikalikan dengan bobot desimal posisinya (seperti satuan dikali 1, puluhan dikali 10, dst.) kemudian hasilnya dijumlahkan secara digital menggunakan beberapa IC 74HC83 yang dikaskadekan untuk menghasilkan hasil akhir dalam bentuk bilangan biner. Proses ini memungkinkan sistem digital seperti kalkulator atau alat ukur untuk mengubah input BCD menjadi data biner yang dapat diproses lebih lanjut oleh rangkaian logika atau mikrokontroler.

2. Tujuan[Kembali]

Pada Rangkaian 9.37 

• Mengetahui prinsip kerja IC 74HC85
• Mengetahui salah satu aplikasi IC 74HC85
• Mengetahui konfigurasi dari IC 74HC85

Pada Rangkaian 9.40 

•     Mengetahui prinsip kerja IC 7483
•     Mengetahui salah satu aplikasi IC 7483
•     Mengetahui penggunaan IC 7483

3. Alat dan Bahan[Kembali]

Pada Rangkaian 9.37 

  - IC 74HC85         

        IC 74HC85 adalah sebuah komparator magnitudo 4-bit yang digunakan untuk membandingkan dua bilangan biner 4-bit dan menghasilkan output yang menunjukkan apakah bilangan pertama lebih besar dari, lebih kecil dari, atau sama dengan bilangan kedua. IC ini memiliki dua set input data (A3–A0 dan B3–B0) dan tiga output utama yaitu A > B, A = B, dan A < B. Selain itu, 74HC85 juga dilengkapi dengan input kaskade (cascade inputs) yang memungkinkan beberapa IC dihubungkan secara seri untuk membandingkan bilangan dengan panjang lebih dari 4-bit. IC ini banyak digunakan dalam sistem logika digital yang memerlukan proses pengambilan keputusan berbasis perbandingan nilai biner, seperti dalam pemilihan data, sistem kontrol, dan rangkaian pemrosesan aritmetika.

    - Power

    Berfungsi untuk memberikan tegangan sumber pada rangkaian

    Input voltage: 5V-12V

    Output voltage: 5V

    Output Current: MAX 3A

    Output power:15W

    conversion efficiency: 96%

    - Ground

    Sistem ground yang merupakan sebuah titik referensi tegangan yang memiliki nilai “nol”. Titik “nol” pada listrik AC & DC Untuk rangkaian DC, ground merupakan jalur kabel listrik yang berhubungan dengan kutub negatif (-) dari baterai/accu. Atau dengan kata lain ground ini digunakan untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian.

    - 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.

    Pinout:

    - Logic Probe

    Logic probe adalah alat elektronik sederhana yang digunakan untuk mengukur dan memantau logika sinyal digital (HIGH/LOW) pada rangkaian elektronik, terutama dalam sistem digital seperti rangkaian TTL dan CMOS.

Pada Rangkaian 9.37 

  - IC 7483

    IC 7483 adalah 4-bit parallel binary full adder, yaitu sebuah IC penjumlah biner 4-bit paralel penuh yang digunakan untuk melakukan operasi penjumlahan dua bilangan biner 4-bit sekaligus, lengkap dengan input dan output carry (carry-in dan carry-out).

     - Power

    Berfungsi untuk memberikan tegangan sumber pada rangkaian

    Input voltage: 5V-12V

    Output voltage: 5V

    Output Current: MAX 3A

    Output power:15W

    conversion efficiency: 96%

    - Ground

    Sistem ground yang merupakan sebuah titik referensi tegangan yang memiliki nilai “nol”. Titik “nol” pada listrik AC & DC Untuk rangkaian DC, ground merupakan jalur kabel listrik yang berhubungan dengan kutub negatif (-) dari baterai/accu. Atau dengan kata lain ground ini digunakan untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian.

    - 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.

    Pinout:

- Logic Probe

    Logic probe adalah alat elektronik sederhana yang digunakan untuk mengukur dan memantau logika sinyal digital (HIGH/LOW) pada rangkaian elektronik, terutama dalam sistem digital seperti rangkaian TTL dan CMOS.

4. Dasar Teori[Kembali]

Pada Rangkaian 9.37 

  IC 74HC85 adalah komparator digital 4-bit yang dirancang untuk membandingkan dua bilangan biner, yaitu A3–A0 dan B3–B0. IC ini menghasilkan tiga output logika: A > B, A = B, dan A < B, yang masing-masing menunjukkan hubungan perbandingan antara kedua bilangan input. IC ini bekerja dengan prinsip perbandingan bit demi bit, dimulai dari bit paling signifikan (MSB). Jika nilai pada bit A lebih besar dari bit B di tingkat yang sama, maka output A > B akan bernilai logika tinggi (HIGH), dan perbandingan selesai tanpa melanjutkan ke bit-bit selanjutnya. Jika bit tersebut sama, maka perbandingan dilanjutkan ke bit yang lebih rendah, hingga semua bit dibandingkan. Jika seluruh bit identik, maka output A = B aktif.

    Untuk memperluas fungsi perbandingan ke bilangan yang lebih besar, seperti 8-bit atau 16-bit, IC 74HC85 dilengkapi dengan input kaskade: A > Bin, A = Bin, dan A < Bin. Input-input ini memungkinkan penggabungan beberapa IC 74HC85 agar dapat bekerja secara berantai dalam sistem pembanding bilangan yang lebih panjang. Saat satu IC menyelesaikan perbandingan 4-bit pertama, hasilnya diteruskan melalui input kaskade ke IC selanjutnya, sehingga semua hasil perbandingan terintegrasi. Hal ini sangat berguna dalam sistem digital seperti pengurutan data, pemrosesan sinyal, dan pengambilan keputusan berbasis nilai biner.

    Dalam konfigurasi dua IC 74HC85 yang dikaskadekan, satu IC digunakan untuk membandingkan empat bit paling signifikan (A7–A4 dan B7–B4), dan IC lainnya membandingkan empat bit paling rendah (A3–A0 dan B3–B0). IC yang membandingkan bit paling signifikan menjadi penentu utama hasil perbandingan karena nilai pada bit tinggi lebih berpengaruh terhadap keseluruhan nilai bilangan biner. Output dari IC bit rendah tidak langsung digunakan, tetapi dikirim ke input kaskade IC bit tinggi. Jika bit tinggi bernilai sama, maka IC bit tinggi akan memperhitungkan hasil dari IC bit rendah melalui input kaskade untuk menentukan hasil akhir.

Dengan prinsip kerja seperti ini, dua IC 74HC85 yang dikonfigurasi dalam bentuk kaskade dapat berfungsi sebagai komparator magnitudo 8-bit, yang mampu membandingkan dua bilangan biner 8-bit secara utuh. Hal ini memungkinkan desainer sistem digital membangun fungsi komparasi dengan rentang bit yang lebih besar menggunakan komponen-komponen standar tanpa memerlukan perangkat logika kompleks tambahan. Penggunaan konfigurasi ini banyak diaplikasikan dalam pemilihan prioritas data, pemilihan alamat, sistem kontrol otomatis, serta perangkat logika terprogram seperti PLD dan FPGA.

Pada Rangkaian 9.40

    Sistem digital sering kali menggunakan dua jenis representasi bilangan: BCD (Binary Coded Decimal) dan biner murni. Representasi BCD menyandikan setiap digit desimal (0–9) menjadi empat bit biner, sehingga satu angka desimal seperti "25" akan direpresentasikan sebagai dua kelompok BCD: 0010 untuk 2 dan 0101 untuk 5. Sementara itu, sistem biner murni menyatakan seluruh nilai numerik dalam bentuk satu kesatuan bilangan biner, seperti 00011001 untuk angka 25. Karena itu, konversi dari BCD ke biner murni diperlukan agar data desimal yang dikodekan secara BCD dapat diproses langsung oleh rangkaian digital seperti ALU, mikrokontroler, atau sistem logika.

    Konversi ini dapat dilakukan dengan pendekatan aritmetika berbasis penjumlahan berbobot, di mana setiap digit BCD dikalikan dengan bobot tempat desimalnya (1, 10, 100, dan seterusnya), lalu dijumlahkan. Untuk melakukan proses penjumlahan ini secara efisien, digunakan IC 74HC83, yaitu sebuah penjumlah biner paralel 4-bit penuh (4-bit parallel full adder). IC ini mampu menjumlahkan dua bilangan biner 4-bit beserta input carry, dan menghasilkan hasil penjumlahan 4-bit serta output carry yang dapat digunakan untuk menghubungkan beberapa IC secara kaskade.

    Dalam praktiknya, konversi dilakukan dengan mengalikan digit-digit BCD dengan bobot tempatnya menggunakan metode penjumlahan bertahap atau penggeseran (shift-and-add), kemudian hasilnya dijumlahkan menggunakan IC 74HC83. Jika nilai biner hasil penjumlahan melebihi 4-bit, maka carry-out dari IC pertama diteruskan ke IC berikutnya untuk menghasilkan hasil akhir biner yang utuh. Dengan mengatur urutan input dan bobot dengan benar, sistem ini dapat mengonversi angka BCD multi-digit menjadi bilangan biner murni secara otomatis.

    Rangkaian konversi BCD ke biner berbasis 74HC83 ini banyak digunakan dalam perangkat elektronik seperti kalkulator digital, sistem tampilan (display driver), dan alat ukur digital. Keunggulannya terletak pada kecepatan pemrosesan penjumlahan paralel serta kemudahan pengkaskadean untuk menangani data bit yang lebih besar, menjadikannya solusi praktis dan efisien dalam sistem digital yang membutuhkan konversi data numerik.

5. Percobaan[Kembali]

   a. Prosedur

• Buka aplikasi Proteus
• Cari dan siapkan komponen yang dibutuhkan
• Rangkailah komponen menjadi rangkaian yang diinginkan
• Jika sudah, simulasikan rangkaian.
• Amati rangkaian yang telah dibuat
• Jika terjadi error, ganti komponen yang salah atau nilai komponen yang salah tersebut.

    b. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

        1. Gambar rangkaian 9.37 a  dan 9.37 b

              Prinsip Kerja 9.37 a : 

    Prinsip kerja 74HC85 wired as a four-bit comparator adalah membandingkan dua bilangan biner 4-bit, yaitu A3–A0 dan B3–B0, untuk menentukan hubungan besar-kecil atau kesamaan di antara keduanya. IC ini bekerja dengan membandingkan setiap bit dari A dan B, dimulai dari bit paling signifikan (MSB, yaitu A3 dan B3), lalu turun ke bit yang lebih rendah jika bit atasnya sama. Jika pada suatu posisi bit A lebih besar dari bit B, maka output A > B akan aktif (HIGH), dan perbandingan selesai. Sebaliknya, jika bit A lebih kecil dari bit B, maka output A < B yang akan aktif. Jika seluruh bit A dan B sama, maka output A = B akan aktif.

    Selain tiga output utama tersebut, IC 74HC85 juga memiliki tiga input kaskade: A > Bin, A = Bin, dan A < Bin yang memungkinkan penggabungan (cascade) beberapa IC untuk membandingkan bilangan lebih besar dari 4-bit, seperti 8-bit atau 16-bit. Dalam kondisi "wired as a four-bit comparator", artinya input kaskade ini diatur agar mencerminkan bahwa tidak ada perbandingan sebelumnya (biasanya: A = Bin = 1, A > Bin = 0, A < Bin = 0). Dengan pengaturan ini, IC bekerja secara mandiri membandingkan dua bilangan 4-bit dan memberikan hasil logika perbandingan langsung pada output-nya.

            2. Gambar rangkaian 9.37 b 

            Prinsip Kerja 9.37 b

    Prinsip kerja dua IC 74HC85 yang dikaskadekan untuk melakukan perbandingan delapan-bit (8-bit comparison)Pada konfigurasi ini, IC yang membandingkan bit tinggi (A7–A4 dan B7–B4) bertugas sebagai komparator utama, karena bit yang lebih tinggi menentukan hasil perbandingan lebih dulu. Sementara itu, IC yang membandingkan bit rendah (A3–A0 dan B3–B0) bertindak sebagai komparator sekunder. Output perbandingan dari komparator sekunder (A > B, A = B, A < B) dihubungkan ke input kaskade dari komparator utama. Jika bit-bit tinggi dari A dan B bernilai sama, maka IC komparator utama akan mempertimbangkan hasil dari komparator sekunder untuk menentukan hubungan keseluruhan antara A dan B. Namun jika sudah ditemukan perbedaan pada bit tinggi, maka hasil perbandingan langsung ditentukan oleh IC utama tanpa memperhatikan komparator sekunder. Dengan sistem ini, dua IC 74HC85 dapat digunakan bersama untuk membandingkan dua bilangan biner 8-bit secara akurat dan efisien.

                3. Gambar Rangkaian 9.40 :

            Prinsip Kerja 9.40 : 

        Prinsip Kerja : Prinsip kerja BCD-to-binary converter menggunakan 74HC83 (empat-bit parallel adder) adalah mengubah angka yang dikodekan dalam format BCD (Binary Coded Decimal) menjadi bilangan biner murni dengan menjumlahkan digit-digit BCD berdasarkan bobot desimalnya menggunakan rangkaian penjumlah biner.

Pada dasarnya, setiap digit BCD mewakili angka desimal 0 hingga 9 dan ditulis dalam 4-bit biner (misalnya 9 = 1001). Untuk mengubah angka BCD ke bentuk biner murni, setiap digit BCD dikalikan dengan bobot posisinya (misalnya satuan dikali 1, puluhan dikali 10, ratusan dikali 100), kemudian semua hasil tersebut dijumlahkan secara biner. Dalam rangkaian konversi ini, IC 74HC83, yang merupakan penjumlah biner paralel 4-bit penuh (4-bit full adder), digunakan untuk menjumlahkan hasil-hasil tersebut. Karena 74HC83 mendukung input dan output carry, beberapa IC dapat dikaskadekan untuk menangani hasil penjumlahan lebih dari 4-bit.

Setiap tahap konversi melibatkan perhitungan perkalian digit BCD dengan bobotnya menggunakan rangkaian penggeser (shift logic) atau penjumlah yang mengulang penambahan (misalnya ×10 bisa dilakukan dengan ×2 + ×8). Hasil dari masing-masing tahap penjumlahan dimasukkan ke IC 74HC83 untuk diakumulasi, hingga menghasilkan satu nilai biner murni yang mewakili nilai desimal asli dari angka BCD yang dimasukkan.

Dengan prinsip ini, rangkaian menggunakan 74HC83 dapat secara otomatis mengubah input BCD multi-digit menjadi satu nilai biner utuh yang bisa diproses oleh sistem digital, seperti mikrokontroler atau rangkaian logika aritmetika lainnya.

        c. Video Simulasi

        1. Rangkaian 9.37

        2.Rangkaian 9.40

6. Link Download[Kembali]

Fig 9.37 [Download]

Video penjelasan rangkaian 9.37 [Download]

Fig 9.40 [Download]

Video penjelasan rangkaian 9.40 [Download]

Datasheet IC 74HC85 [Download]

Datasheet 7483 [Download]