Tugas PLJ kelas B

https://www.instagram.com/p/Bqi1UgPDQvz/

Rangkaian Kombinasi Gerbang Logika Menggunakan 7 Segment Common Anoda dan Common Katoda

    LED atau Light Emitting Diode, adalah dioda solid state pn-junction perangkat keras yang memancarkan energi cahaya dalam bentuk foton.

    Emisi foton ini terjadi saat persimpangan dioda maju sejajar oleh tegangan eksternal yang memungkinkan arus mengalir melintasi persimpangan, dan di Elektronika kita menyebut proses ini sebagai Elektroluminenses.

   Warna sebenarnya dari cahaya tampak yang dipancarkan oleh LED, mulai dari biru sampai merah sampai oranye, diputuskan oleh panjang gelombang spektral dari cahaya yang dipancarkan yang dengan sendirinya bergantung pada campuran berbagai bahan yang ditambahkan ke bahan semikonduktor yang digunakan untuk memproduksinya. .

    Dioda pemancar cahaya memiliki banyak keunggulan dibanding lampu tradisional dan lampu, dengan keunggulan yang utama adalah ukurannya yang kecil, umur panjang, berbagai warna, murah dan mudah tersedia, serta mudah dihubungkan dengan berbagai komponen elektronik dan rsaangkaian digital lainnya.

Tapi keuntungan utama dari dioda pemancar cahaya adalah karena ukuran die mereka yang kecil, beberapa di antaranya dapat dihubungkan bersamaan dalam satu paket kecil dan kompak yang menghasilkan apa yang umumnya disebut Tampilan/Layar Tujuh Segmen .

Layar 7-segmen , juga ditulis sebagai "seven segment display", terdiri dari tujuh LED (karenanya namanya) disusun dalam bentuk persegi panjang seperti yang ditunjukkan. Masing-masing dari tujuh LED disebut segmen karena ketika diterangi segmen membentuk bagian dari digit numerik (baik Desimal dan Hex) yang akan ditampilkan. LED ke-8 tambahan kadang-kadang digunakan dalam paket yang sama sehingga memungkinkan indikasi titik desimal, (DP) saat dua atau lebih Layar Tujuh segmen dihubungkan bersamaan untuk menampilkan angka lebih besar dari sepuluh.

Masing-masing dari tujuh LED di layar diberi segmen posisi dengan salah satu pin koneksi dibawa langsung dari paket plastik persegi. Ini pin LED secara individual diberi label dari sebuah hingga "g" mewakili masing-masing individu LED. Pin LED lainnya dihubungkan bersama dan dihubungkan untuk membentuk pin yang umum.

Jadi dengan meneruskan biasing pin yang sesuai dari segmen LED dalam urutan tertentu, beberapa segmen akan menyala dan yang lainnya akan menjadi gelap sehingga memungkinkan pola karakter yang diinginkan dari angka yang akan dihasilkan pada layar. Ini kemudian memungkinkan kita untuk menampilkan masing-masing dari sepuluh digit desimal 0 sampai 9 pada layar 7-segmen yang sama.

Menampilkan pin yang umumnya digunakan untuk mengidentifikasi tipe Layar tujuh segmen apa adanya. Karena masing-masing LED memiliki dua pin penghubung, yang disebut "Anoda" dan yang lainnya disebut "Katoda", oleh karena itu ada dua jenis layar LED tujuh segmen yang disebut: Common Cathode (CC) dan Common Anode (CA).

Perbedaan antara kedua tampilan tersebut, seperti namanya, adalah bahwa katoda umum memiliki semua katoda dari 7 segmen yang terhubung secara langsung dan anoda umum memiliki semua anoda dari 7 segmen yang disatukan dan diterangi sebagai berikut.

1. Katoda Umum (CC) - Pada layar katoda yang umum, semua koneksi katoda segmen LED digabungkan menjadi logika "0" atau ground. Segmen individu diterangi dengan penerapan sinyal "TINGGI" atau logika "1" melalui resistor pembatas arus untuk meneruskan bias pada terminal Anoda individu (ag).

Layar Tujuh Segmen Katoda Umum

2. Anoda Umum (CA) - Pada layar anoda umum, semua koneksi anoda segmen LED digabungkan menjadi logika "1". Segmen individu diterangi dengan menggunakan sinyal ground "logika" 0 "atau" RENDAH" melalui resistor pembatas arus yang sesuai ke Katoda segmen tertentu (ag).

Layar Tujuh Segmen Anoda Umum

Secara umum, layr anoda yang umum lebih populer karena banyak rangkaian logika dapat masuk lebih banyak daripada yang bisa mereka dapatkan. Perhatikan juga bahwa tampilan katoda yang umum bukanlah penggantian langsung di rangkaian untuk layar anoda yang umum dan sebaliknya, karena sama seperti menghubungkan LED secara terbalik, dan karenanya emisi cahaya tidak akan terjadi.

Bergantung pada angka desimal yang akan ditampilkan, rangkaian LED tertentu bias maju. Misalnya, untuk menampilkan angka numerik 0 , kita perlu menyalakan enam segmen LED yang sesuai dengan a, b, c, d, e dan f . Dengan demikian berbagai digit dari 0 sampai 9 dapat ditampilkan dengan tampilan tujuh segmen seperti yang ditunjukkan.

Layar Tujuh Segmen untuk Semua Angka

Kemudian untuk layar tjuh segmen, kita dapat menghasilkan tabel kebenaran yang memberi segmen individu yang perlu diterangi untuk menghasilkan angka desimal yang dibutuhkan dari 0 sampai 9 seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Tabel Kebenaran Layar Tujuh Segmen

Digit Desimal	Segmen Idividu diterangi
	a	b	c	d	e	f	g
0	×	×	×	×	×	×
1		×	×
2	×	×		×	×		×
3	×	×	×	×			×
4		×	×			×	×
5	×		×	×		×	×
6	×		×	×	×	×	×
7	×	×	×
8	×	×	×	×	×	×	×
9	×	×	×			×	×

Menjalankan Layar Tujuh Segmen

Meskipun layar 7-segmen dapat dianggap sebagai layar tunggal, namun masih ada tujuh LED individual dalam satu paket dan karena itu LED ini membutuhkan perlindungan dari arus yang berlebihan. LED menghasilkan cahaya hanya jika dimatikan bias dengan jumlah cahaya yang dipancarkan sebanding dengan arus maju.

Ini berarti bahwa intensitas cahaya LED meningkat secara paralel dengan arus yang meningkat. Jadi arus maju ini harus dikendalikan dan dibatasi pada nilai yang aman oleh resistor eksternal untuk mencegah kerusakan pada segmen LED.

Penurunan tegangan ke depan pada segmen LED merah sangat rendah sekitar 2 sampai 2,2 volt, (LED biru dan putih bisa setinggi 3,6 volt) sehingga dapat menerangi dengan benar, segmen LED harus dihubungkan ke sumber tegangan di kelebihan nilai tegangan maju ini dengan resistansi seri yang digunakan untuk membatasi arus maju ke nilai yang diinginkan.

Biasanya untuk tampilan 7 segmen berwarna merah standar, setiap segmen LED dapat menarik sekitar 15 mA untuk diterangi dengan benar, jadi pada rangkaian logika digital 5 volt, nilai resistor pembatas arus adalah sekitar 200Ω (5v - 2v) / 15mA , atau 220Ω ke nilai lebih tinggi yang lebih.

Jadi untuk memahami bagaimana segmen layar terhubung ke resistor membatasi arus 220Ω resistor, pertimbangkan rangkaian di bawah ini.

Rangkaian Layar Tujuh Segmen

Dalam contoh ini, segmen layar anoda umum diterangi menggunakan saklar. Jika saklar a tertutup (sambung), arus akan mengalir melalui segmen "a" dari LED ke resistor pembatas arus yang terhubung ke pin "a" dan sampai 0 volt, membuat rangkaian. Maka hanya segmen "a" yang akan diterangi. Jadi kondisi RENDAH (beralih ke ground) diperlukan untuk mengaktifkan segmen LED pada tampilan anoda umum ini.

Tapi misalkan kita ingin angka desimal "4" menyala pada layar. Kemudian switch b, c, f dan g akan ditutup untuk menyalakan segmen LED yang sesuai. Demikian juga untuk angka desimal "7", saklar a, b, c akan ditutup. Tapi menerangi layar tujuh segmen menggunakan saklar individu kurang praktis.

Layar Tujuh Segment biasanya digerakkan oleh tipe khusus integrated circuit (IC) yang biasa dikenal sebagai decoder / decoder 7-segmen, seperti CMOS 4511. Perangkat display 7-segmen ini yang dikenal dengan nama Biner Kode Desimal atau BCD ke 7-segment display decoder dan perangkat, mampu menerangi kedua layar anoda umum atau katoda umum. Tapi ada banyak perangkat layar tunggal dan dual lainnya yang tersedia seperti TTL 7447 yang sangat populer.

Pengambilan BCD-ke-7/Tujuh segmen ini mengambil masukan BCD empat bit yang berlabel A, B, C dan D untuk digit pembobotan biner masing-masing 1, 2, 4 dan 8 , memiliki tujuh keluaran yang akan melewati arus melalui segmen yang sesuai untuk menampilkan digit desimal dari tampilan LED numerik.

Output digital dari CD4511 berbeda dari keluaran CMOS biasa karena mereka dapat menyediakan arus hingga 25mA arus untuk mengarahkan segmen LED secara langsung sehingga memungkinkan berbagai layar LED berwarna untuk digunakan dan digerakkan.

Menjalankan Layar Tujuh Segmen menggunakan 4511

Dalam rangkaian sederhana ini, setiap segmen LED dari layar katoda umum memiliki terminal anoda sendiri yang terhubung langsung ke driver 4511 dengan katoda yang terhubung ke ground. Arus dari masing-masing keluaran melewati resistor 1k yang membatasi jumlah yang aman. Masukan biner ke 4511 adalah melalui empat switch/saklar.

Kemudian kita dapat melihat bahwa menggunakan driver display BCD untuk 7-segmen seperti CMOS 4511, kita dapat mengontrol tampilan LED menggunakan hanya empat saklar (bukan 8 sebelumnya) atau sinyal biner 4 bit yang memungkinkan hingga 16 kombinasi yang berbeda. .

Sebagian besar peralatan digital menggunakan Layar Tujuh Segment untuk mengubah sinyal digital menjadi bentuk yang dapat ditampilkan dan dipahami oleh pengguna. Informasi ini sering berupa data numerik berupa angka, karakter dan simbol. Anoda umum dan katoda umum menampilkan tujuh segmen menghasilkan jumlah yang dibutuhkan dengan menerangi segmen individu dalam berbagai kombinasi.

Tampilan 7 segmen berbasis LED sangat populer di kalangan penggemar Elektronika karena mudah digunakan dan mudah dimengerti. Pada kebanyakan aplikasi praktis, display 7-segmen digerakkan oleh IC decoder / driver yang sesuai seperti CMOS 4511 atau TTL 7447 dari input BCD 4-bit. Saat ini, display berbasis LED 7-segmen telah banyak digantikan oleh display kristal cair (LCD) yang sedikit mengkonsumsi arus.

Perangkat Lunak Jaringan - B

https://sttpln-my.sharepoint.com/:f:/g/personal/arif1731220_sttpln_ac_id/EoNHLx6Ff0RNupbRfKnAj8wBCtzbm5Wgd5fy_pkv980HOw?e=CzgQeI

Teknik Digital + Praktik Kelas D

KOMPONEN AKTIF PADA ELEKTRONIKA

     Komponen elektronika aktif adalah jenis komponen elektronika yang mempunyai penguatan atau mengarahkan aliran arus listrik dalam penggunaannya pada sebuah rangkaian elektronika.

A.   Transistor

  Transistor merupakan Komponen Elektronika Aktif yang memiliki banyak fungsi dan merupakan Komponen yang memegang peranan yang sangat penting dalam dunia Elektronik modern ini. Beberapa fungsi Transistor diantaranya adalah sebagai Penguat arus, sebagai Switch (Pemutus dan penghubung), Stabilitasi Tegangan, Modulasi Sinyal, Penyearah dan lain sebagainya. Transistor terdiri dari 3 Terminal (kaki) yaitu Base/Basis (B), Emitor (E) dan Collector/Kolektor (K). Berdasarkan strukturnya, Transistor terdiri dari 2 Tipe Struktur yaitu PNP dan NPN. UJT (Uni Junction Transistor), FET (Field Effect Transistor) dan MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) juga merupakan keluarga dari Transistor.

Fungsi Transistor Lainnya :  

• Sebagai penguat amplifier.
• Sebagai pemutus dan penyambung (switching).
• Sebagai pengatur stabilitas tegangan.
• Sebagai peratas arus.
• Dapat menahan sebagian arus yang mengalir.
• Menguatkan arus dalam rangkaian.
• Sebagai pembangkit frekuensi rendah ataupun tinggi

B. Dioda

  Dioda adalah komponen aktif semikonduktor yang terdiri dari persambungan (junction) P-N. Sifat dioda yaitu dapat menghantarkan arus pada tegangan maju dan menghambat arus pada tegangan balik. Dioda berasal dari pendekatan kata dua elektroda yaitu anoda dan katoda. Dioda semikonduktor hanya melewatkan arus searah saja (forward), sehingga banyak digunakan sebagai komponen penyearah arus. Secara sederhana sebuah dioda bisa kita asumsikan sebuah katup, dimana katup tersebut akan terbuka manakala air yang mengalir dari belakang katup menuju kedepan, sedangkan katup akan menutup oleh dorongan aliran air dari depan katup.

Berdasarkan Fungsi Dioda terdiri dari :

• Dioda Biasa atau Dioda Penyearah yang umumnya terbuat dari Silikon dan berfungsi sebagai penyearah arus bolak balik (AC) ke arus searah (DC).
• Dioda Zener (Zener Diode) yang berfungsi sebagai pengamanan rangkaian setelah tegangan yang ditentukan oleh Dioda Zener yang bersangkutan. Tegangan tersebut sering disebut dengan Tegangan Zener.
• LED (Light Emitting Diode) atau Diode Emisi Cahaya yaitu Dioda yang dapat memancarkan cahaya monokromatik.
• Dioda Foto (Photo Diode) yaitu Dioda yang peka dengan cahaya sehingga sering digunakan sebagai Sensor.
• Dioda Schottky (SCR atau Silicon Control Rectifier) adalah Dioda yang berfungsi sebagai pengendali .
• Dioda Laser (Laser Diode) yaitu Dioda yang dapat memancar cahaya Laser. Dioda Laser sering disingkat dengan LD.

   Dioda termasuk komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor. Beranjak dari penemuan dioda, para ahli menemukan juga komponen turunan lainnya yang unik. Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N.

   Gambar ilustrasi di atas menunjukkan sambungan PN dengan sedikit porsi kecil yang disebut lapisan deplesi (depletion layer), dimana terdapat keseimbangan hole dan elektron. Seperti yang sudah diketahui, pada sisi P banyak terbentuk hole-hole yang siap menerima elektron sedangkan di sisi N banyak terdapat elektron-elektron yang siap untuk bebas merdeka. Lalu jika diberi bias positif, dengan arti kata memberi tegangan potensial sisi P lebih besar dari sisi N, maka elektron dari sisi N dengan serta merta akan tergerak untuk mengisi hole di sisi P. Tentu kalau elektron mengisi hole disisi P, maka akan terbentuk hole pada sisi N karena ditinggal elektron. Ini disebut aliran hole dari P menuju N. Jika menggunakan terminologi arus listrik, maka dikatakan terjadi aliran listrik dari sisi P ke sisi N.

   Sebaliknya apakah yang terjadi jika polaritas tegangan dibalik yaitu dengan memberikan bias negatif (reverse bias). Dalam hal ini, sisi N mendapat polaritas tegangan lebih besar dari sisi P.

   Tentu jawabannya adalah tidak akan terjadi perpindahan elektron atau aliran hole dari P ke N maupun sebaliknya. Karena baik hole dan elektron masing-masing tertarik ke arah kutup berlawanan. Bahkan lapisan deplesi (depletion layer) semakin besar dan menghalangi terjadinya arus. Demikianlah sekelumit bagaimana dioda hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Dengan tegangan bias maju yang kecil saja dioda sudah menjadi konduktor. Tidak serta merta di atas 0 volt, tetapi memang tegangan beberapa volt di atas nol baru bisa terjadi konduksi. Ini disebabkan karena adanya dinding deplesi (depletion layer). Untuk dioda yang terbuat dari bahan Silikon tegangan konduksi adalah di atas 0.7 volt. Kira-kira 0.3 volt batas minimum untuk dioda yang terbuat dari bahan Germanium.

   Sebaliknya untuk bias negatif dioda tidak dapat mengalirkan arus, namun memang ada batasnya. Sampai beberapa puluh bahkan ratusan volt baru terjadi breakdown, dimana dioda tidak lagi dapat menahan aliran elektron yang terbentuk di lapisan deplesi.

Dioda terbagi atas beberapa jenis antara lain :

1.     Dioda germanium

2.     Dioda silikon

3.     Dioda selenium

4.     Dioda zener

5.     Dioda cahaya (LED)

Dioda germanium

 mempunyai sifat-sifat diantaranya :

1.    Bentuk fisiknya kecil

2.    Digunakan untuk rangkaian yg power outputnya besar

3.    Tahan terhadap tegangan tinggi max 500 volt

4.    Tahan terhadap arus besar max 10 ampere

5.    Tegangan yg hilang hanya 0,7 volt saja.

Dioda Zener

   Fungsi dari dioda zener adalah sebagai penstabil tegangan. Selain itu dioda zener juga dapat dipakai sebagai pembatas tegangan pada level tertentu untuk keamanan rangkaian. Berikut ini rangkaian penerapan untuk regulator.

Dioda Pemancar Cahaya (LED)

   LED adalah singkatan dari Light Emitting Dioda, merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya. LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan energi berupa energi panas dan energi cahaya. LED dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkan emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang dipakai adalah gallium, arsenic dan phosphorus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.

    Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang ada adalah warna merah, kuning dan hijau. LED berwarna biru sangat langka. Pada dasarnya semua warna bisa dihasilkan, namun akan menjadi sangat mahal dan tidak efisien. Dalam memilih LED selain warna, perlu diperhatikan tegangan kerja, arus maksimum dan disipasi daya-nya. Rumah (chasing) LED dan bentuknya juga bermacam-macam, ada yang persegi empat, bulat dan lonjong.

   LED terbuat dari berbagai material setengah penghantar campuran seperti misalnya gallium arsenida fosfida (GaAsP), gallium fosfida (GaP), dan gallium aluminium arsenida (GaAsP). Karakteristiknya yaitu kalau diberi panjaran maju, pertemuannya mengeluarkan cahaya dan warna cahaya bergantung pada jenis dan kadar material pertemuan. Ketandasan cahaya berbanding lurus dengan arus maju yang mengalirinya. Dalam kondisi menghantar, tegangan maju pada LED merah adalah 1,6 sampai 2,2 volt, LED kuning 2,4 volt, LED hijau 2,7 volt. Sedangkan tegangan terbaik maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 volt, LED kuning 5 volt, LED hijau 5 volt. LED mengkonsumsi arus sangat kecil, awet dan kecil bentuknya (tidak makan tempat), selain itu terdapat keistimewaan tersendiri dari LED itu sendiri yaitu dapat memancarkan cahaya serta tidak memancarkan sinar infra merah (terkecuali yang memang sengaja dibuat seperti itu).

Dioda yang mempunyai fungsi sebagai pengendali. SCR dapat digunakan sebagai pengatur motor DC bertegangan besar dengan mengatur tegangan Gate. SCR dibagi dua yaitu diac dan Triac.

• DIAC: meneruskan tegangan dari anoda ke katoda atau sebaliknya. Penerapannya pada pengendali motor putar kanan dan putar kiri, seperti pada rangkaian lift.
• TRIAC mempunyai prinsip kerja seperti DIAC, hanya saja TRIAC dapat meneruskan tegangan dari kaki 1 ke 2 atau sebaliknya pada saat ada triger pada Gate. TRIAC digunakan untuk pengatur motor DC atau AC putar kanan dan kiri dengan cara mengatur Gate.

Jenis dan Simbol Dioda

jenis-jenis dan simbol dioda

C. IC (Integrated Circuit)

   IC (Integrated Circuit) adalah Komponen Elektronika Aktif yang terdiri dari gabungan ratusan bahkan jutaan Transistor, Resistor dan komponen lainnya yang diintegrasi menjadi sebuah Rangkaian Elektronika dalam sebuah kemasan kecil. Bentuk IC (Integrated Circuit) juga bermacam-macam, mulai dari yang berkaki 3 (tiga) hingga ratusan kaki (terminal).

- Fungsi IC (Integrated Circuit)

   Fungsi dari IC juga beraneka ragam, mulai dari penguat, Switching, pengontrol hingga media penyimpanan. Pada umumnya, IC adalah Komponen Elektronika dipergunakan sebagai Otak dalam sebuah Peralatan Elektronika. IC merupakan komponen Semi konduktor yang sangat sensitif terhadap ESD (Electro Static Discharge).

   Sebagai Contoh, IC yang berfungsi sebagai Otak pada sebuah Komputer yang disebut sebagai Microprocessor terdiri dari 16 juta Transistor dan jumlah tersebut belum lagi termasuk komponen-komponen Elektronika lainnya.

Simbol IC