Laporan Praktikum PMC

Menghasilkan data diri yang terdiri dari Nama, NIM, Program Studi, tempat/tanggal lahir, angkatan

#include <stdio.h>

#include <ctype.h>

int main(void)

{

    // Deklarasi Variabel

    char nama[32], tempat_lahir[32], program_studi[32], nim[8], tanggal_lahir[8], angkatan[2];

    int i;

    

    // Algoritma

    printf("Nama anda : ");

    gets (nama);

    for(i=0;i<32;i++){

    nama[i] = toupper (nama[i]);}

    

printf("Nim anda : ");

    gets (nim);

    for(i=0;i<8;i++){

    nim[i] = toupper (nim[i]);}

    

    printf("Tempat Lahir : ");

    gets (tempat_lahir);

    for(i=0;i<32;i++){

    tempat_lahir[i] = toupper (tempat_lahir[i]);}    

    

    printf("Tanggal Lahir : ");

    gets (tanggal_lahir);

    for(i=0;i<8;i++){

    tanggal_lahir[i] = toupper (tanggal_lahir[i]);}

    

    printf("Program Studi : ");

    gets (program_studi);

    for(i=0;i<32;i++){

    program_studi[i] = toupper (program_studi[i]);}

    

    printf("Masukkan angkatan ke : ");

    gets (angkatan);

    for(i=0;i<2;i++){

    angkatan[i] = toupper (angkatan[i]);}

    

    printf("\nBiodata");

    printf("\n-----------------------------------------------------");

printf("\n-----------------------------------------------------");

printf("\nNama : %s\n", nama);

    printf("NIM : %s\n", nim);

printf("Tempat Lahir : %s\n", tempat_lahir);

printf("Tanggal Lahir : %s\n", tanggal_lahir);

printf("Program Studi : %s\n", program_studi);

printf("Angkatan ke : %s\n", angkatan);

    return 0;

}

 

Laporan Praktikum PMC

 Mengubah huruf besar menjadi huruf kecil dan huruf kecil menjadi huruf besar

#include <stdio.h>

#include <ctype.h>

int main(void)

{

    // Deklarasi Variabel

    char karakter1, karakter2;

    char karbes, karcil;

    // Algoritma

    printf("Masukkan Karakter 1 (Huruf Besar) : ");

    scanf("%c", &karakter1);

    karbes = tolower (karakter1);

    printf("Masukkan Karakter 2 (Huruf Kecil) : ");

    scanf("%s", &karakter2);

    printf("Karakter 1 setelah diubah: %c\n", karbes);

    karcil = toupper (karakter2);

    printf("Karakter 2 setelah diubah: %c\n", karcil);

    return 0;

}

Laporan Praktikum PMC

Menampilkan angka desimal pada variabel float dan batas angka dibelakang koma 3 angka

#include <stdio.h>

int main(void)

{

    // Deklarasi Variabel

    double bilangan;

    // Algoritma

    printf("Masukkan nilai decimal yang diinginkan :\n");

    scanf("%lf.\n", &bilangan);

    printf("Nilai decimal yang dicetak (3 dibelakang koma) %.3f \n ", bilangan);

    printf("Nilai decimal yang dicetak (bentuk eksponensial) %e.\n ", bilangan);

    return 0;

}

 Laporan Praktikum PMC
Menampilkan Sebuah Karakter Variabel Serta Dapat Mencetak Nilai ASCII

#include <conio.h>

#include <stdio.h>

int main(void)

{

    // Deklarasi Variabel

    char karakter;

    // Algoritma

    printf("Masukkan sebuah karakter : \n");

    scanf("%c.\n", &karakter);

    printf("nilai ASCII %c.\n = %d.\n", karakter,karakter);

    getch();

    return 0;

}

Laporan Praktikum Sistem Digital Parameter Gerbang Logika

 

Percobaan 1  Parameter Gerbang Logika

Juli Faer (13115016) Asisten : Theocrysto Manullang (13113004) Tanggal Percobaan : 05/11/2016 EL15 Praktikum Sistem Digital Laboratorium Teknik Elektro Institut Teknologi Sumatera

Abstrak

Pada praktikum kali ini adalah percobaan parameter logika. Artinya mengenal bentuk-bentuk gerbang logika dan mengenal karakteristik dari gerbang logika. Gerbang logika yang dimaksud terdiri dari beberapa jenis yaitu: gerbang OR, AND, NOR, NAND, PMOS, NMOS, CMOS, dll.

Kata Kunci: gerbang logika, IC.

I.     Pendahuluan

Percobaan modul ke-5 praktikum rangkaian elektrik ada dikenalkan dengan parameter gerbang logika, yang mengenalkan berbagai jenis gerbang logika dan karakteristik. Adapun tujuan dari praktikum kali ini, anatara lain:

1.       Mengenal dan memahami beberapa karakteristik dari gerbang logika diantaranya voltage transfer, noise margin,dan  propagation delay.

2.       Mengenal dan memahami parameter dari gerbang logika yaitu operating point yang merepresentasikan range logika HIGH dan LOW.

3.      Dapat membuat rangkaian kombinasional sederhana menggunakan IC logika CMOS.

II.     Landasan Teori

2.1. Karakteristik Voltage Transfer

Karakteristik  static voltage transfer dari sebuah gerbang logika adalah plot dari tegangan keluaran gerbang logika  V_OUT  dibandingkan dengan tegangan masukan gerbang logika V_IN.

Secara sistematis kita bisa mendeskripsikan karakteristik voltage transfer sebagai V_OUT = f (V_IN). istilah static digunakan disini karena tidak memeperhitungkan factor waktu yang diantaranya adalah waktu tunda pada gerbang logika. Gambar 1(a) merperlihatkan static voltage transfer dari gerbang inverter dengan tegangan catu daya sebesar V_CC = 5V.

 

Gambar 1: (a)Karakteristik voltage transfer dan (b)operating points

Dari karakteristik voltage transfer kita bisa mendapatkan beberapa hal, yang pertama adalah Operating point.

 Operating point merupakan nilai tegangan keluaran yang dihasilkan oleh gerbang logika yang bisa diidenfikasikan sebagai keluaran bernilai LOW atau bernilai HIGH. Karena keluaran tegangan bergantung pada tegangan masukan maka akan mendapatkan nilai HIGH operating point secara utuh untuk keluaran inverter, nilai LOW operating point harus menjadi keluaran inverter. Begitu pula sebaliknya, sehingga diperlukan konfigurasi keluaran balik atau yang menyerupai.

Kemudian yang kedua adalah kita bisa mendapatkan nilai noise morgin. Noise/derau didefinisikan sebagai tegangan efektif dari suatu atau lebih masukan gerbang logoka yang ditambahkan atau dikuranngi terhadap tegangan normal. Tegangan normal adalah tegangan titik operasi yang stabil.

 Noise morgin didefinisikan sebagai jumlah dari tegangan derau efektif yang bisa ditoleransikan oleh input tanpa mengubah nilai keluaran gerbang logika.

Gambar 2: Noise margin karakteristik transfer voltage gerbang logika

 Untuk mendapatkan nilai  noise morgin , kita memerlukan dua nialai tegangan yang didapatkan dari grafik karakteristik transfer yaitu dua tegangan input yang memiliki  gradient = -1 seperti yang ditandai pada gambar 1. Tegangan yang lebih tinggi disebut V input HIGH yang dituliskan V_IN. kedua tegangan ini merupakan tegangan perkiraan yang dianggap sebagai tegangan batas yang masih dikenali sebagai jenis masukan logika HIGH atau LOW.

Dengan menggunakan tegangan ini beserta tegangan V_OH dan V_OL kita bisa mendapatkan static voltage noise margin untuk gerbang logika. Ontuk LOW noise margin dirumuskan:

 NML=VIL-VOL

 Sedangakan HIGH noise margin:

 NMH=VOH-VIH

 Dari semua hal diatas, kita akan bisa menyimpulkan apakah Yang disebut nilai logika LOW dan logika HIGH baik untuk masukan maupun keluaran.

 2.2. Gate Delay

Dalam penjelasan berikut akan dibahas dua parameter gate delay yang penting. Untuk mendefinisikan parameter ini, kita akan menggunakan inverter sebagai contoh. Kiat akan mengasumsikan sebuah pulsa diberikan kepada masukan inverter V_IN seperti pada gambar 3. Respon kepada terhadap pulsa ini pada keluaran inverter adalah V_OUT  yang bisa dilihat pula pada gambar 3.

 Dua parameter yang akan dijelaskan tersebut dinamakan high to low propagation time (t_PHL) dan low to high propagation time (t_PLH). Pengukuran kedua parameter ini dilakukan pada posisi 50% tegangan maksimal dari bentuk gelombang V_IN dan V_OUT seperti yang terlihat pada gambar 3.

Gambar 3: Definisi parameter gate delay

 Pada kasus rangkain dimana bentuk gelombang keluaran sama dengan gelombang masukan t_PHL adalah waktu yang diukur dari level tegangan imi ketika falling input waveform hingga falling output waveform, sedangkan t_PLH diukur dari level tegangan ini ketika rising input waveform hingga rising output waveform. Perhatikan bahwa subscript pada parameter ini mencerminkan arah perubahan tegangan dari sinyal keluaran. Sebagai tambahan kita akan mendefinisikan parameter kedua yaitu worst case propagation delay yang dirumuskan:

 tPD = maximum(tPHL,tPLH)

 Patut diperhatikan bahwa tingkat 50% yang kita gunakan disini bukan sesuatu yang umum dalam pengukuran delay. Untuk t PD(average) kita akan merumuskannya sebagai nilai rata-rata dari tPHL dan tPLH yang dirumuskan:

 tPD(average)  = (tPHL + tPLH)/2

 III.     Metodologi

3.1. ALAT DAN KOMPONEN

Adapun alat dan komponen  yang digunakan adalah sebagai berikut:

1.     1. Kit praktikum gerbang logika NOR TTL dan parameter gerban glogika

2.      2. Project board

3.     3.  Komponen IC gerbang logika 7400

4.     4.   Power suppy

5.      5. Generator sinyal

6.      6. Osiloskop

7.      7. Kabel BNC-probe jepit

8.      8. Kabel 4mm-jepit buaya          

9.      9.  Multimeter

10.  10 Kabel jumper secukupnya

3.2. Langkah Kerja

Sebelum praktikum dilaksanakan, lakukan beberapa hal berikut ini:

1.      Pastikan semua alat dan bahan sudah disiapkan

2.      Perhatikan datasheet tiap-tiap IC yang digunakan pada modul ini, amati setiap pin pada IC tersebut(letak VCC, GND, dan kaki input/output Bisa dilihat di Appendix F). 

3.      Periksa catu daya sebelum diberikan terhadap rangkaian, sesuaikan dengan TTL yang dibutuhkan yaitu +5VDC. Kerusakan komponen akibat tegangan yang tidak sesuai atau akibat kesalahan letak input/output menjadi tanggung jawab praktikan!!!

4.      Periksa pemasangan IC pada rangkaian dengan mengukur kaki tegangan catu daya(+5V dan GND)

5.      Periksa kabel-kabel dan konektor, gunakan multimeter untuk melakukannya.

Pada saat praktikum berlangsung, praktikan hendaknya memperhatikan hal-hal berikut ini:

1.      Matikan catu daya pada saat merangkai atau mengubah rangkaian dan mengganti IC

2.      Periksa nilai VCC dan GROUND yang akan diberikan ke pin IC. 

 

3.2.1. PERCOBAAN 1A:  VOLTAGE TRANSFER CHARACTERISTIC DAN NOISE MARGINS DARI

IC 74LS04

Pada percobaan kali ini kita akan mencari karakteristiik transfer voltage dari sebuah inverter 74LS04 seperti pada gambar dibawah ini:

1.      Gunakan kit praktikum Parameter Gerbang Logika Percobaan 1A, 1B.

2.      Setting keluaran generator sinyal menjadi sinyal  segitiga dengan frekuensi maksimal 1KHz dan tegangan puncak 5V, gunakan offset DC dengan menarik knop OFFSET keluar terlebih dahulu dan memutarnya sehingga dihasilkan tegangan minimum keluaran adalah 0V. Gunakan port OUTPUT sebagai keluaran bukan port TTL/CMOS. Cek keluaran sinyal generator menggunakan osiloskop dengan mode coupling DC sebelum menyambungkannya dengan inverter karena dapat merusak IC.

3.      Sambungkan output generator sinyal ke input gerbang logika (IN).

4.      Sambungkan kanal 1 osiloskop dengan input gerbang logika( IN).

5.      Sambungkan kanal 2 osiloskop dengan output gerbang logika(OUT).

6.      Setting power supply pada tegangan 5V dan sambungkan dengan VCC dan GND.

7.       Setting osiloskop dengan mode X-Y. Sebelum melakukan pengamatan atur posisi sinyal pada mode X-Y dengan menekan tombol GND pada kedua kanal masukan hingga terlihat 1 titik kecil, tempatkan titik yang terlihat pada tengah osiloskop/sumbu koordinat (Jangan terlalu lama pada bentuk titik ini!!). Setelah itu tekan tombol GND kembali untuk pengamatan bentuk sinyal.

8.       Lihat keluaran osiloskop, apakah bentuknya mirip dengan gambar referensi ataukah ada perbedaan. Tulis hasil dan langkah yang anda kerjakan pada logbook anda. Cantumkan gambar yang didapat pada laporan anda dan jelaskan yang bisa anda analisa dari gambar tersebut.

9.      Catat hasil percobaan pada BCL anda.

10.  Berikut gambar susunan rangkaian yang akan dibuat.

 

3.2.2. PERCOBAAN 1B: MENCARI NILAI  NML DAN NMH

Pada percobaan ini kita akan mencari karakteristik static noise margin dari sebuah IC-74LS04, berikut gambar dari IC-74LS04:

.       Gunakan kit praktikum Parameter Gerbang Logika Percobaan 1A, 1B.

2.        Gambarkan kembali pada log book anda keluaran mode XY dari percobaan sebelumnya pada tempat yang terpisah. 

3.       Lakukan langkah berikut untuk inverter TTL 74LS04

4.       Tukarkan posisi probe osiloskop kanal 1 dengan kanal 2 sehingga posisinya bertukar dari percobaan 1 (kanal 1 terhubung dengan output IC dan kanal 2 dengan input IC).

5.       Sama seperti percobaan 1 dapatkan sinyal keluaran inverter dalam mode XY.

6.        Kemudian gambarkan pula sinyal tersebut secara manual pada bidang gambar yang sama  pada langkah 1 sehingga kedua gambar akan saling bertumpukan dan membentuk seperti pada gambar 1. 

7.        Pada laporan anda cantumkan gambar yang didapat dan tunjukkan pada gambar serta hitung nilai-nilai berikut berdasarkan hasil pengamatan anda:

8.       Nilai dan posisi VOL,VOH,VIL, dan VIH dengan ketelitian 1 desimal (lihat referensi gambar 1)

9.       Nilai NMH dan NML  yang anda dapatkan dari percobaan berdasarkan rumus yang sudah diberikan dan bandingkan dengan nilai yang tertera pada datasheet.

10.   Catat hasil percobaan pada BCL anda. Apa yang dapat anda simpulkan pada percobaan ini? 

 

3.2.3. PERCOBAAN 1C : DELAY PROPAGASI

Dalam percobaan delay propagasi ini, kita akan menggunakan gerbang logika AND 2 masukan (IC 7408). Karena keterbatasan kemampuan osiloskop maka kita akan menggunakan konfigurasi 4 buah gerbang yang diserikan.

Dengan konfigurasi ini hasil delay propagasi yang didapatkan harus dibagi empat terlebih dahulu untuk mendapatkan nilai sebenarnya.

Berikut gambar IC 7408 yang digunakan:

Bentuk pembagian gerbang yang dimaksud diatas seperti pada gambar dibawah ini:

Gensin                         osiloskop

1.      Gunakan kit praktikum Parameter Gerbang Logika Percobaan 1C

2.       Susunlah rangkaian seperti  pada diatas dengan kondisi seluruh alat dimatikan

3.      Kemudian sambungkan power supply dengan VCC dan GND kit praktikum

4.      Nyalakan power supply

5.      Ubah setting triggering menggunakan tombol slope menjadi positive edge .

6.       Setting setiap kanal input menjadi 1V/DIV . sambungkan ground channel 1 dan channel 2 dan setting TIME/DIV ke posisi terendah osiloskop yaitu 0.2 us. 

7.      Setting keluaran generator sinyal menjadi sinyal  kotak dengan frekuensi 600KHz jika menggunakan osiloskop jenis 622G atau frekuensi 300KHz jika menggunakan osiloskop jenis GOS 6050. Gunakan port OUTPUT sebagai keluaran. Cek keluaran sinyal generator menggunakan osiloskop sebelum menyambungkannya dengan Gerbang logika karena dapat merusak IC apabila salah!!!.

8.      Tampilkan keluaran dari kedua kanal sehingga bentuk pulsa pada saat naik pada kanal 1 dan kanal 2 bisa diamati secara utuh.

9.      Gunakan tombol X1/MAG untuk memperbesar hasil yang didapatkan, kemudian tekan tombol x5-x10x20 dan perbesar hingga 10x agar lebih terlihat jelas.

10.  Atur posisi vertical kedua sinyal sehingga posisi 50% berada di sumbu X(Nilai sinyal diatas dan dibawah sumbu X pada masing-masing kanal sama).

11.   Gambarkan atau foto hasil yang didapatkan.

12.  Ubah setting triggering menjadi negative edge dan ulangi semua langkah diatas.

13.  Gunakan nilai tPLH dan tPHL yang didapatkan untuk mencari t dan tPD(average) menggunakan rumus yang telah diberikan sebelumnya.

14.  Baca datasheet dari 74LS08, kemudian bandingkan tPD dan tPD(average)PD yang didapatkan pada percobaan dengan rentang nilai yang tertulis pada datasheet dan jelaskan alasannya apabila ada perbedaan hasil yang didapat.

3.2.4. PERCOBAAN 1D : RANGKAIAN KOMBINASIONAL SEDERHANA

1.      Buatlah persamaan logika : Q = A + B, menjadi persamaan yang hanya memuat  operasi NAND atau NOR saja.

 

IV.     HASIL DAN ANALISIS

Data hasil percobaan yang kami peroleh beserta analisis dari praktikum kali ini yaitu sevagai berikut:

1. PERCOBAAN 1A:  VOLTAGE TRANSFER CHARACTERISTIC DAN NOISE MARGINS DARI

IC 74LS04

Hasil yang kami peroleh pada percobaan ini yaitu sebagai berikut:

Grafik hasil percobaan dengan symbol Y-X

grafik hasil percobaan dengan symbol X-Y

 

2. PERCOBAAN 1B: MENCARI NILAI  NML DAN NMH

 

grafik hasil percobaan dengan symbol X-Y

 

dari gambar diatas kita peroleh :

V_OH      = 44 V

V_OL      = 4 V

V_IH       = 0.8 V

V_IL       = 1.2 V

Dari data diatas maka kita dapat mencari nilai noise marginnya.

NM_L     = V_IL - V_OL

            = 1.2 V - 4 V = -2.8 V.

NM_H    = V_OH - V_IH  

            = 44 V - 0.8 V

            = 43.2 V

Grafik diatas merupakan gabungan dari grafik dari percobaan 1 dengan percobaan 2, dengan keterangan:

Keterangan gambar:

·         V_OH adalah titik tertinggi atau tegangan maksimal pada      tegangan keluaran.

·         V_OL adalah titik terendah atau tegangan minimum yang dihasilkan yaitu 0V.

·         OP adalah titik-titik dimana antara grafik 1 dengan grafik 2 saling memotong.

 

3. PERCOBAAN 1C : DELAY PROPAGASI

Hasil yang kami peroleh dari percobaan adalah:

Saat T_PLH

Saat T_PHL

T_PD(average)             = (t_PHL + t_PLH)/2

                        = (30ns + 20ns)/2

                        = 25 ns

4. PERCOBAAN 1D : RANGKAIAN KOMBINASIONAL SEDERHANA

Q = A + B, menjadi persamaan yang hanya operasi NAND atau NOR dengan logika CMOS. Hasil yang dipeeroleh yaitu:

Untuk NOR

Perhitungan gambar diatas:

Q = ( ) =

                   = (A + B) . (A + B)

                   = A + B

 

V.     keSimpulan

Berdasarkan hasil yang kami peroleh  dapat disimpulkan:

·         Karakteristik gerbang logika voltage transfer yaitu semakin besar sumber tegangan yang diberikan maka semakin kecil pula tegangan yang dihasilkan, untuk itu grafik nya menurun, tetapi ada kalanya grafik tegangan yang dihasilkan mendekati nol sampai tak hingga.

·         Noise margin terdiri dari dua jenis yaitu:

a. NM_L dimana nilai noise marginnya paling terendah atau noise margin low. Nilai NM_L diperoleh dari :

NM_L     = V_IL - V_OL

b. NM_H merupakan noise margin high atau .

tertinggi. NM_H diperoleh dari :

NM_H    = V_OH - V_IH  

·         Gate Delay merupakan jarak waktu delay antara saat statik V_IN meningkat dan V_OUT menurun, dinamakan t_PLH. Dan jarak waktu delay antara saat statik V_IN menurun dan V_OUT meningkat, dinamakan t_PLH.

·         IC logika CMOS merupakan gabungan logika PMOS dan NMOS.

Referensi

-          Modul praktikum yang digunakan.

-          http://www.academia.edu/18538088/MODUL_1_PARAMETER_GERBANG_LOGIKA.

-       http://dokumen.tips/documents/parameter-gerbang-logika-55c09a3ce67f8.html