Istama Rudin - 201110130311073

DIGITAL FREKUENSI METER

Digital Frekuensi Meter Merupakan rangkaian penghitung frekuensi secara digital. Frekuensi meter adalah meter yang digunakan untuk mengukurbanyaknya pengulangan gerakan periodik perdetik. Jika sebuah sinyal pulsa digunakan untuk men-trigger  counter pada waktu satu detik, maka hasil perhitungan counter merupakan frekuensi dari sinyal pulsa tersebut.

 BLOK DIAGRAM DIGITAL FREKUENSI METER

Gambar 1. Blok Diagram Frequensi Meter.

Untuk penjelasan masing-masing blok diatas, adalah sebagai berikut:

• Input              

Input merupakan masukan yang diberikan pada rangkaian. Input tersebut berupa sinyal sinusoida

• Amplifier        

komponen elektronika yang di pakai untuk menguatkan daya atau tenaga secara umum. Dalam penggunaannya, amplifier akan menguatkan signal suara yaitu memperkuat signal arus I dan tegangan V listrik dari inputnya. Sedangkan outpunya akan menjadi arus listrik dan tegangan yang lebih besar.

• Schmmit Trigger        

Merupakan rangkaian yang dapat menghasilkan gelombang kotak yang berasal dari suatu input. Pada dasarnya merupakan komparator yang memiliki nilai hysterisis, dimana nilai ini dibatasi oleh UTP dan LTP. Rangkaian ini banyak dipakai pada saklar elektronik, pembangkit gelombang simetris.

• Timer                          

 Merupakan input (masukan) yang yang berupa clock.

• Flip-Flop                    

Flip-flop adalah rangkaian digital yang digunakan untuk menyimpan satu bit secara semi permanen sampai ada suatu perintah untuk menghapus atau mengganti isi dari bit yang disimpan. Prinsip dasar dari flip-flop adalah suatu komponen elektronika dasar seperti transistor, resistor dan dioda yang dirangkai menjadi suatu gerbang logika yang dapat bekerja secara sekuensial. Nama lain dari flip-flop adalah multivibrator bistabil.

• And Gate

Merupakan gerbang logika yang berfungsi untuk mengalirkan dua buah inputan dengan sebuah outputan menuju keluaran yang akan berlogika 1 jika input keduanya berlogika 1. Pada blok ini inputan terdapat pada keluaran flip-flop dan keluaran Schmitt trigger dan kemudian lanjutkan pada decade counter.

• Decade Counter

Merupakan penghitung data clock secara serial. Pada blok ini terdapat 3 decade counter.

Cara kerja decade counter pada blok ini dapat dijelaskan:

1. Untuk Decade counter yang pertama akan ditrigger oleh keluaran dari gerbang AND, pada saat kondisi output gerbang AND berubah dari 1001 ke 0000.  
2. Decade Counter 2 akan ditrigger oleh Decade counter 1 pada saat kondisi output decade counter 1 berubah dari 1001 ke 0000.
3. Decade Counter 3 akan ditrigger oleh Decade counter 2 pada saat kondisi output decade counter 2 berubah dari 1001 ke 0000.

Untuk frequensi pada setiap decade counter terdapat selisih 1/10 Hz. Pada input Frequensi didapat 1kHz, kemudian setelah masuk pada Decade counter1 frequensi menjadi 100Hz. Setelah itu, Frequensi berkurang hingga didapat pada decade counter 3 menjdi 1HZ.

• D-Latch                      

Merupakan rangkaian elektronik yang mempunyai dua kondisi stabil dan dapat menyimpan 1 bit informasi. Latch hampir sama dengan flip-flop.

Binary to 7-Segmen Decoder  

Merupakan pengubah keluaran decoder yang berupa decimal menjadi Biner yang akan dilanjutkan pada sebuah 7-segmen. Dibawah ini merupakan table kebenaran pada BCD:Tabel kebenaran pada BCD

• Display                       

Merupakan output untuk menampilkan hasil yang dikehendaki. Pada blok diagram diatas digunakan 7-segmen sebagai tampilannya.

RANGKAIAN PADA DIGITAL FREKUENSI METER

Gambar 2. Rangkaian Frequensi meter

Alat dan Komponen Yang digunakan pada rangkaian diatas,yaitu:

1. Signal Generator
Merupakan sebuah alat untuk menghasilkan sinyal berupa sinusoida,pulsa,segitiga, dan lain sebagainya.

2. J-K Flip Flop
JK flip-flop sering disebut dengan JK FF induk hamba atau Master Slave JK FF karena terdiri dari dua buah flip-flop, yaitu Master FF dan Slave FF. Master Slave JK FF ini memiliki 3 buah terminal input yaitu J, K dan Clock. Sedangkan IC yang dipakai untuk menyusun JK FF adalah tipe 7473 yang mempunyai 2 buah JK flip-flop dimana lay outnya dapat dilihat pada Vodemaccum IC (Data bookc IC). Kelebihan JK FF terhadap FF sebelumnya yaitu JK FF tidak mempunyai kondisi terlarang artinya berapapun input yang diberikan asal ada clock maka akan terjadi perubahan pada output
Tabel kebenaran JK-Flip Flop

Gambar symbol JK-Flip Flop

3.  AND Gate
Merupakan gerbang logika yang keluarannya akan berkondisi 1(ON), jika kedua inputnya berlogika 0 (OFF). Dibawah ini merupakan table kebenaran dari gerbang AND:

B	A	Output (Q)
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

4. IC 74LS90
IC 7490 adalah IC pencacah, tiap pencacah taksinkron monolit ini mengandung empat guling-guling (Flip-Flop)induk-hamba dan tambahan penggerbang (gating) guna pencacah bagi dua dan sebuah pencacah biner tiga tingkat yang panjang daurnya adalah bagi lima. Untuk memanfaatkan panjang cacahan sepenuhnya (dekade, bagi duabelas, atau biner empat bit), pada pencacah ini, jalan masuk B dikoneksikan pada jalan keluar Qa. IC ini adalah sebuah decoder BCD-ke-dasan generasi kedua, dirancang khusus untuk menggerakkan tabung indikator katoda dingin. Decoder ini telah membuktikan suatu kemampuan yang lebih baik untuk meminimkan transisi pensklaran guna mempertahankan tampilan yang mantap.

Gambar konfigurasi pin pada IC 74LS90

5. IC74LS171

Merupakan IC yang didalamnya terdapat

6. IC 74LS47
Dekoder BCD ke seven segment digunakan untuk menerima masukan BCD 4-bit dan memberikan keluaran yang melewatkan arus melalui segmen untuk menampilkan angka desimal. Jenis dekoder BCD ke seven segment ada dua macam yaitu dekoderyang berfungsi untuk menyalakan seven segment mode common anoda dan dekoder yang berfungsi untuk menyalakan seven segmen mode common katoda.
IC 74LS47 merupakan dekoder BCD ke seven segment yang berfungsi untuk menyalakan sevent segment mode common anode. Gambar dan konfigurasi pena-pena IC 74LS47 ditunjukkan pada gambar berikut :

Gambar konfigurasi pin pada IC 74LS47

Dekoder BCD ke seven segment mempunyai masukan berupa bilangan BCD 4-bit (masukan A, B, C dan D). Bilanga BCD ini dikodekan sehingga membentuk kode tujuh segmen yang akan menyalakan ruas-ruas yang sesuai pada seven segment. Masukan BCD diaktifkan oleh logika ‘1’, dan keluaran dari dekoder 7447 adalah aktif low. Tiga masukan ekstra juga ditunjukkan pada konfigurasi pin IC 7447 yaitu masukan (lamp test), masukan (blanking input/ripple blanking output), dan (ripple blanking input)

7. Seven segmen
Seven Segment adalah suatu segmen- segmen yang digunakan menampilkan angka.  Seven segment merupakan display visual yang umum digunakan dalam dunia digital. Seven segment sering dijumpai pada jam digital, penujuk antrian, diplay angka digital dan termometer digital. Penggunaan secara umum adalah untuk menampilkan informasi secara visual mengenai data-data yang sedang diolah oleh suatu rangkaian digital.

Seven segmen ini tersusun atas 7 batang  LED yang disusun membentuk angka 8 yang penyusunnya menggunakan diberikan lebel dari ‘a’ sampai ‘g’  dan satu lagi untuk dot point (DP). Setiap segmen ini terdiri dari 1 atau 2 Light Emitting Diode ( LED ). salah satu terminal LED dihubungkan menjadi satu sebagai kaki common.

Jenis-jenis Seven Segment :

1. Common Anoda
Semua anoda dari led dalam seven segmen disatukan secara parallel dan semua itu dihubungkan ke vcc, dan kemudianled dihubungkan melalui tahanan pembatas arus keluar dari penggerak led. Karena dihubungkan ke vcc, maka common anoda ini berada pada kondisi aktif low (led akan menyala/aktif bila diberi logika 0).

2. Common Katoda
Merupakan kebalikan dari Common Anoda.  Disini semua katoda disatukan secara parallel dan dihubungkan ke ground. Karena seluruh katoda dihubungkan ke ground, maka common katoda ini berada pada kondisi aktif high (led akan menyala/aktif bila diberi logika 1).

 

Tabel kebenaran 7 segment

Masing – masing bit keluaran a, b, c, d, e, f, dan g dapat dinyatakan sebagai berikut :

Untuk hasil dari rangkain Digital Frequensi Meter, dapat diketahui pada gambar dibawah :