Sistem Digital 

Pengertian dan perancangan rangkaian kombinasional

Pengertian

Rangkaian Kombinasional merupakan rangkaian logika yang akan menghasilkan nilai berdasarkan dari masukannya.  Berikut ini struktur dasar rangakaian kombinasional :

rangakaian kombinasi

Beberapa rangkaian kombinasional yang sering digunakan antara lain :

a. multiplexer

b. demultiplexer

c. encoderdecoder

c. half adder

d. full adder

e.  half substractor

f. full substractor

g. comparator

h. driver,

i. converter dan lain-lain.

Langkah-langkah perancangan rangkaian kombinasional yaitu:

–  menjabarkan ide-ide.

– Menentukan variabel-variabel masukan/keluaran.

– Mengimplementasikan ide ke dalam tabel kebenaran.

– Penyederhanaan fungsi Boolean.

– Implementasikan ke dalam rangkaian logika.

Contoh 1:

Perancangan pengatur suhu pada suatu ruangan produksi.

Langkah 1: Penjabaran ide

Untuk menjaga suhu suatu ruangan produksi di suatu industri diperlukan sistem alarm. Kondisi normal temperatur rungan (T) tersebut adalah 120 C, tekanan (P) 5 atm dan kelembaban (D) 10%. Sistem alarm akan berkerja bila temperatur < 120 C dan tekanan < 5 atm serta kelembaban > 10%, atau < 120 C dan tekanan > 5 atm serta kelembaban < 10%, atau > 120 C dan tekanan < 5 atm serta kelembaban > 10%, atau > 120 C dan tekanan > 5 atm serta kelembaban < 10%. Sistem alarm tersebut digunakan oleh komputer sebagai sinyal masukan untuk mengembalikan kondisi ruangan menjadi kondisi normal kembali.

Langkah 2: Jumlah variabel masukan dan keluaran yang dibutuhkan

Terlihat bahwa terdapat 3 variabel masukan yaitu temperatur (T), tekanan (P) dan kelembaban (D) dan 1 variabel keluaran yaitu kondisi alarm untuk sistem alarm. Sehingga dibutuhkan 3 sensor sebagai masukan untuk mendeteksi keadaan 3 variabel tersebut.

Langkah 3: Mengimplementasikan ide ke dalam tabel kebenaran

Dimisalkan tabel kebenaran untuk sensor yaitu:

a). Y = 0 yang berarti alarm diam.

b). Y = 1 yang berarti alarm menyala.

kondisi sensor

Syarat agar alarm berbunyi:

syarat agar berbunyi

Selain kondisi di atas, nilai logika alarm ( Y ) adalah “0”, maka tabel kebenaran dapat dibuat untuk 3 variabel masukan dan 1 variabel keluaran.Tabel kebenaran:

tabel kebenaran peranacangan konbisional

Langkah 4: Penyederhanaan fungsi alarm

tabel kebenaran peranacangan konbisional

Langkah 5: Implementasikan ke dalam rangkaian logika

Implementasikan ke dalam rangkaian logika

a. Komparator

Komparator merupakan suatu rangkaian logika yang mempunyai fungsi untuk membandingkan inputan dari keadaan logika. Jenis komparator biner terdiri dari :

1). Non-Equality Comparator

Merupakan rangkaian logika yang akan memberikan keadaan keluaran tinggi jika keadaan masukan-masukannya berbeda. Berikut tabel kebenaranya:

tabel kebenaran non equality comparator

Berdasarkan tabel kebenaran dapat dibuat persamaan keluarannya:

a). Bentuk SOP  :  X = A¯ B + A B¯ atau X (A,B) = ∑m (1,2)

b). Bentuk POS : X = (A + B) ( A¯ + B¯ ) atau X(A,B) = ΠM (0,3)

Pada kasus di atas, Apabila dilakukan operasi komplemen ganda dan penggunaan teori De’ Morgan, maka akan didapatkan suatu gerbang NAND dan NOR.

a). Bentuk NAND didapat dengan cara sebagai berikut :

 

b). Bentuk NOR didapat dengan cara sebagai berikut :

Bentuk NOR

Rangkaian non-equality comparator dapat diimplementasikan pula dengan gerbang EX-OR, dengan persamaan logikanya X = A ⊕ B.

Simbolnya:

simbol non equality

2). Equality Comparator

Rangkaian logika yang akan memberikan keadaan keluaran tinggi jika keadaan masukannya sama.

Tabel Kebenaran :

Simbol equality comparator

Berdasarkan tabel kebenaran dapat dibuat persamaan keluarannya :

a). Bentuk SOP :  X = A¯ B¯ + AB atau X(A,B) = Σm (0,3)

b). Bentuk POS : X = (A + B¯ ) ( A¯ + B) atau X(A,B) = ΠM (1,2)

Pada kasus diatas, jika dilakukan operasi komplemen ganda dengan menggunakan teori de’ Morgan, maka dapat diperoleh suatu bentuk gerbang NAND dan NOR.

1. Bentuk NAND didapat dengan cara sebagai berikut :

gerbang Nor Equality

2. Bentuk NOR didapat dengan cara sebagai berikut :

gerbang Nor Equality

Rangkaian equality comparator dapat diimplementasikan pula dengan gerbang EX- NOR, dengan persamaan logikanya X = A Θ B

Simbolnya:

Gerbang EX-OR Equality

Demikian artikel terkait materi kuliah yang berjudul “Pengertian dan perancangan rangkaian kombinasional”. Untuk dapat mendapatkan materi seputar sistem digital secara lengkap, dapat download di link berikut ini MatKul Sisdig Semoga bermanfaat

 

 

Related posts

2 Thoughts to “Pengertian dan perancangan rangkaian kombinasional”

  1. tri

    Sangat membantu untuk tugas kuliah.

    1. Pudin Syah

      sama-sama kak..
      silahkan berkunjung lagi dan lihat materi kuliah yang lain..

Leave a Comment