Transistor Darlington adalah rangkaian elektronika yang terdiri dari sepasang transistor bipolar (dwi kutub) yang tersambung secara tandem (seri). Sambungan seri seperti ini dipakai untuk mendapatkan penguatan (gain) yang tinggi, karena hasil penguatan pada transistor yang pertama akan dikuatkan lebih lanjut oleh transistor kedua. Keuntungan dari rangkaian Darlington adalah penggunaan ruang yang lebih kecil dari pada rangkaian dua buah transistor biasa dengan bentuk konfigurasi yang sama. Penguatan arus listrik atau gain dari rangkaian transistor Darlington ini sering dituliskan dengan notasi β atau h_FE.

Diagram rangkaian dari transistor Darlington menggunakan pasangan transistor NPN

Rangkaian transistor Darlington ditemukan pertama kali oleh Sidney Darlington yang bekerja di Laboratorium Bell di Amerika Serikat. Jenis rangkaian hasil penemuannya ini telah mendapatkan hak paten, dan banyak dipakai dalam pembuatan Sirkuit terpadu (IC atau Integrated Circuits) chip. Jenis rangkaian yang mirip dengan transistor Darlington adalah rangkaian pasangan Sziklai yang terdiri dari sepasang transistor NPN dan PNP. Rangkaian Sziklai sering dikenal sebagai rangkaian 'Complementary Darlington' atau 'rangkaian kebalikan dari Darlington'.

Transistor Darlington bersifat seolah-olah sebagai satu transistor tunggal yang mempunyai penguatan arus yang tinggi. Penguatan total dari rangkaian ini merupakan hasil kali dari penguatan masing-masing transistor yang dipakai:

Dan 

Jika rangkaian dipakai dalam moda tunggal emitor maka R_E adalah nol dan Nilai

dan 

penguatan total dari transistor Darlington bisa mencapai 1000 kali atau lebih. Dari luar transistor Darlington nampak seperti transistor biasa dengan 3 buah kutub: B (basis), C (Kolektor), dan E (Emitter). Dari segi tegangan listriknya, voltase base-emitter rangkaian ini juga lebih besar, dan secara umum merupakan jumlah dari kedua tegangan masing-masing transistornya, seperti nampak dalam rumus berikut:

Transistor Darlington adalah rangkaian elektronika yang terdiri dari sepasang transistor bipolar (dwi kutub) yang tersambung secara tandem (seri). Sambungan seri seperti ini dipakai untuk mendapatkan penguatan (gain) yang tinggi, karena hasil penguatan pada transistor yang pertama akan dikuatkan lebih lanjut oleh transistor kedua. Keuntungan dari rangkaian Darlington adalah penggunaan ruang yang lebih kecil dari pada rangkaian dua buah transistor biasa dengan bentuk konfigurasi yang sama. Penguatan arus listrik atau gain dari rangkaian transistor Darlington ini sering dituliskan dengan notasi β atau h_FE.

Diagram rangkaian dari transistor Darlington menggunakan pasangan transistor NPN

Rangkaian transistor Darlington ditemukan pertama kali oleh Sidney Darlington yang bekerja di Laboratorium Bell di Amerika Serikat. Jenis rangkaian hasil penemuannya ini telah mendapatkan hak paten, dan banyak dipakai dalam pembuatan Sirkuit terpadu (IC atau Integrated Circuits) chip. Jenis rangkaian yang mirip dengan transistor Darlington adalah rangkaian pasangan Sziklai yang terdiri dari sepasang transistor NPN dan PNP. Rangkaian Sziklai sering dikenal sebagai rangkaian 'Complementary Darlington' atau 'rangkaian kebalikan dari Darlington'.

Transistor Darlington bersifat seolah-olah sebagai satu transistor tunggal yang mempunyai penguatan arus yang tinggi. Penguatan total dari rangkaian ini merupakan hasil kali dari penguatan masing-masing transistor yang dipakai:

Dan 

Jika rangkaian dipakai dalam moda tunggal emitor maka R_E adalah nol dan Nilai

dan 

penguatan total dari transistor Darlington bisa mencapai 1000 kali atau lebih. Dari luar transistor Darlington nampak seperti transistor biasa dengan 3 buah kutub: B (basis), C (Kolektor), dan E (Emitter). Dari segi tegangan listriknya, voltase base-emitter rangkaian ini juga lebih besar, dan secara umum merupakan jumlah dari kedua tegangan masing-masing transistornya, seperti nampak dalam rumus berikut:

IKHA_UNTAD

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, pemotong (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

Transistor sebagai penguat, sudah bukan barang yang tabu lagi di dunia rangkaian elektronika bahwa transistor dapat kita gunakan untuk berbagai macam keperluan salah satunya sebut saja salah satu fungsinya yaitu transistor yang digunakan sebagai penguat. Nah penggunaan ini biasanya paling banyak digunakan di rangkaian rangkaian elektronika yang sifatnya masih analog misalnya saja ketika diggunakan sebagai penguat yaitu penguat arus,penguat tegangan, dan penguat daya. Fungsi komponen semikonduktor ini dapat kita temui pada rangkaian Pree-Amp Head , Pree-Amp Mic, Mixer, Echo, Tone Control, Amplifier dan lain-lain.

Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam  angkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaiandigital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponen-komponen lainnya.

Prinsip yang di pakai didalam transistor sebagai penguat yaitu arus kecil pada basis dipakai untuk mengontrol arus yang lebih besar yang diberikan ke kolektor melalui transistor tersebut. Dari sini bisa kita lihat bahwa fungsi dari transistor adalah hanya sebagai penguat ketika arus basis akan berubah. Perubahan arus kecil pada basis inilah yang dinamakan dengan perubahan besar pada arus yang mengalir dari kolektor ke emitter.

Kelebihan dari transistor penguat bukan sekedar bisa menguatkan sinyal, namun transistor ini juga dapat di pakai sebagai penguat arus, penguat daya dan penguat tegangan. Di bawah ini gambar yang biasa di pakai dalam rangkaian transistor khususnya sebagai penguat yang biasa di pakai dalam rangkaian amplifier sedehana.

Untuk Eksperiment Silakan dibandingkan Input/Output dari rangkaian Penguat Berikut:

Penguat Kelas A

Penguat Kelas B

Penguat Kelas AB

Berdasarkan cara pemasangan ground dan pengambilan output, transistor yang  sebagai penguat  dibagi menjadi tiga bagian yaitu:

1.      Penguat Common Base (grounded-base)

Penguat Common Base adalah penguat yang kaki basis transistor di groundkan, lalu input di masukkan ke emitor dan output diambil pada kaki kolektor. Penguat Common Base mempunyai karakter sebagai penguat tegangan.

Sifat atau karakter pada Penguat Common Base adalah :

•        Adanya isolasi input dan output tinggi sehingga Feedback lebih kecil

•        Cocok sebagai Pre-Amp karena mempunyai impedansi input tinggi yang dapat menguatkan sinyal kecil

•        Dapat dipakai sebagai penguat frekuensi tinggi (biasanya terdapat pada jalur UHF dan VHF)

•        Dapat dipakai sebagai buffer atau penyangga

2.      Penguat Common Emitor

Penguat Common Emitor adalah penguat yang kaki emitor transistor di groundkan, lalu input di masukkan ke basis dan output diambil pada kaki kolektor . serta mempunyai karakter sebagai penguat tegangan. Pada rangkaian ini Emitor di-ground-kan/ ditanahkan, Input adalah Basis, dan output adalah Collector.

Sifat atau karakter pada Transistor sebagai Penguat Common Emitor:

•        Signal output berbeda phasa 180 derajat atau berbalik phasa sebesar 180 derajat terhadap sinyal input.

•        Sangat memungkinkan adanya osilasi akibat feedback atau umpan balik positif,sehingga  untuk mencegahnya sering dipasang feedback negatif.

•        Sering dipakai sebagai penguat audio (frekuensi rendah) terutama pada sinyal audio

•        Mempunyai stabilitas penguatan rendah karena tergantung stabilitas suhu dan bias transistor

3.      Penguat Common Collector

Penguat Common Collector adalah penguat  dimana kaki kolektor transistor di groundkan / ditanahkan , lalu input di masukkan ke basis dan output diambil pada kaki emitor dan penguat ini berkarakteristik sebagai penguat arus. Rangkaian ini hampir sama dengan Common Emitor tetapi outputnya diambil dari Emitor. Input dihubungkan ke Basis dan output dihubungkan ke Emitor. Rangkaian ini disebut juga dengan Emitor Follower (Pengikut Emitor) karena tegangan output hapir sama dengan tegangan input.

Sifat atau karakter pada Transistor sebagai Penguat Common Collector:

•        Signal output dan signal input satu phasa (tidak terbalik seperti Common Emitor)

•        Mempunyai penguatan tegangan sama dengan 1

•        Mempunyai penguatan arus tinggi (sama dengan HFE transistor)

•        Karena mempunyai Impedansi input tinggi dan impedansi output rendah sehingga cocok digunakan sebagai buffe

Gerbang logika XNOR (Exclusive NOR)

Gerbang logika XNOR (Exclusive NOR)

Written By Riska.S Fkip UNTAD.minggu 26-04-2015 20:36

robotics-university.com | Gerbang logika NOR-eksklusif merupakan gerbang XOR yang dibalik (inverted). Gerbang NOR-eksklusif sering kali disingkat sebagai X-NOR. Simbol standard gerbang logika X-NOR adalag seperti tampak pada gambar di samping.

Tabel kebenaran untuk fungsi X-NOR diberikan pada tabel 1, dari tabel tersebut terlihat bahwa tabel tersebut merupakan nilai logika dalam tabel kebenaran gerbang X-OR yang di-inversikan atau dibalik.

 

Gerbang X-NOR merupakan kebalikan dari gerbang XOR yaitu akan terbuka bila muncul satuan bilangan genap pada masukan. Baris 1 dan 4 dari tabel kebenaran mempunyai satuan bilangan genap, oleh karena itu keluaran akan terbuka dengan level logika tinggi (1). Baris 2 dan 3 dari tabel kebenaran tersebut berisi satuan bilangan ganjil (1 dan 1), oleh karena itu gerbang XOR tidak terbuka dan akan muncul logika rendah (0) pada keluaran.

GERBANG LOGIKA AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR, XNOR;

PIRANTI LOGIKA AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR, XNOR;

1.      TUJUAN

Setelah melaksanakan percobaan ini, praktikan diharapkan dapat:

1.      Menuliskan hubungan antara input dan output pada piranti logika AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR, XNOR;

2.      Menggunakan table kebenaran untuk menyatakan hubungan antar piranti logika.

2.      DASAR TEORI

Gerbang (gate) dalam rangkaian logika merupakan fungsi yang menggambarkan hubungan antara masukan dan keluaran. Untuk menyatakan gerbang-gerbang tersebut biasanya digunakan simbol-simbol tertentu. Ada beberapa standar penggambaran simbol. Salah satu standar simbol yang populer adalah MIL-STD-806B yang dikeluarkan oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat untuk keperluan umum pada bulan Februari 1962.Untuk menunjukkan prinsip kerja tiap gerbang seperti: AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, dan XNOR dapat digunakan beberapa cara. Cara yang umum dipakai antara lain adalah tabel kebenaran (truth table) dan diagram waktu (timing diagram). Karena merupakan rangkaian digital, tentu saja level kondisi yang ada dalam tabel atau diagram waktu hanya dua macam, yaitu logika 0 (low, atau false) dan logika 1 (atau high, atau true).

Logika 0 (rendah) mempunyai tingkat tegangan yang rendah. Untuk TTL tegangan ini berkisar 0-0,5 Volt. Logika 1 (tinggi) menggunakan tingkat tegangan yang paling tinggi. Untuk TTL tegangan ini berkisar 2,4-5 Volt.

3.      KOMPONEN DAN ALAT

Adapun komponen-komponen dan alat yang digunakan untuk melakukan percobaan ini adalah sebagai berikut:

1.      Modul AND- PTE-006-01;

2.      Modul NAND- PTE-006-02;

3.      Modul OR- PTE-006-03;

4.      Modul NOR- PTE-006-04;

5.      Modul XNOR- PTE-006-06;

6.      Modul AND- PTE-006-09;

7.      Modul NAND- PTE-006-07;

8.      Power Supply (Catu Daya)- PTE-006-27;

9.      Rangka Panel;

10.  Kabel Penghubung.

4.      PROSEDUR KERJA

Berikut ini merupakan langkah-langkah untuk melakukan percobaan ini:

1.      Membuat rangkaian gerbang AND, NAND, OR, NOR, XNOR, dan XOR pada rangka panel dengan menggunakan panel sesuai dengan gerbangnya masing-masing yang terdiri dari 2 masukan;

2.   Menguji gerbang yang telah dirangkai dengan memberi masukan-masukan A dan B logika 0 atau 1 sesuai dengan table kebenaran berikut ini:

            Contoh Tabel kebenaran 1.1 yang terdiri dari 2 masukan

A	B	F
0	0
0	1
1	0
1	1

3.   Mencatat logika keluaran F yang teramati sesuai dengan penunjukan LED pada table kebenarannya masing-masing seperti contoh table kebenaran 1.1;

4.    Membuat rangkaian AND dan NAND pada rangka panel dengan menggunakan panel yang sesuai dengan gerbangnya masing-masing yang terdiri dari 4 masukan;

5.    Menguji gerbang yang telah dirangkai dengan member masukan-masukan A, B, C, dan D logika 0 atau 1 sesuai dengan contoh table kebenaran 1.2 berikut ini:

                               Contoh Tabel Kebenaran 1.2 yang terdiri dari 4 inputan

A	B	C	D	F
0	0	0	0
0	0	0	1
0	0	1	0
0	0	1	1
0	1	0	0
0	1	0	1
0	1	1	0
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	0	1
1	0	1	0
1	0	1	1
1	1	0	0
1	1	0	1
1	1	1	0
1	1	1	1

6.     Mencatat logika keluaaran F yang teramati sesuai dengan penunjukan LED pada tabel kebenarannya masing-masing seperti pada table kebenaran 1.2.

 5.      HASIL PERCOBAAN

Dibawah ini merupakan gerbang AND beserta tabel kebenarannya sesuai dengan penunjukan LED pada rangka panel untuk yang terdiri dari 2 inputan:    

                                                                                          Tabel kebenaran 1.3

A	B	F
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

 

Dibawah ini merupakan gerbang NAND beserta tabel kebenarannya sesuai dengan penunjukan LED pada rangka panel yang terdiri dari 2 inputan:

                                                                                         Table kebenaran 1.4

A	B	F
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Dibawah ini merupakan gerbang OR beserta tabel kebenarannya sesuai dengan penunjukan LED pada rangka panel yang terdiri dari 2 inputan:

                                                                                       Table kebenaran 1.5

A	B	F
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

Dibawah ini merupakan gerbang NOR beserta tabel kebenarannya sesuai dengan penunjukan LED pada rangka panel yang terdiri dari 2 inputan:

                                                            

             Table kebenaran 1.6

A	B	F
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

 Dibawah ini merupakan gerbang XOR beserta tabel kebenarannya sesuai dengan penunjukan LED pada rangka panel yang terdiri dari 2 inputan:

                                                                                         Table kebenaran 1.7

A	B	F
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Dibawah ini merupakan gerbang XNOR beserta tabel kebenarannya sesuai dengan penunjukan LED pada rangka panel yang terdiri dari 2 inputan:

                                                

              Table kebenaran 1.8

A	B	F
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Dibawah ini merupakan gerbang AND beserta tabel kebenarannya sesuai dengan penunjukan LED pada rangka panel yang terdiri dari 4 inputan:

                                                                                          Table kebenaran 1.9

A	B	C	D	F
0	0	0	0
0	0	0	1
0	0	1	0
0	0	1	1
0	1	0	0
0	1	0	1
0	1	1	0
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	0	1
1	0	1	0
1	0	1	1
1	1	0	0
1	1	0	1
1	1	1	0
1	1	1	1

                                                                                               

 Dibawah ini merupakan gerbang NAND beserta tabel kebenarannya sesuai dengan penunjukan LED pada rangka panel yang terdiri dari 4 inputan:

                                   

                                   Table kebenaran 1.10

A	B	C	D	F
0	0	0	0
0	0	0	1
0	0	1	0
0	0	1	1
0	1	0	0
0	1	0	1
0	1	1	0
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	0	1
1	0	1	0
1	0	1	1
1	1	0	0
1	1	0	1
1	1	1	0
1	1	1	1

6.      ANALISA HASIL PERCOBAAN

Berdasarkan tabel kebenaran 1.3 dan 1.9 yang merupakan hasil input dan output logika 0 dan 1 menggunakan gerbang logika AND yang terdiri dari 2 input dan 4 input menunjukkan bahwa keadaan outputnya ON jika semua inputnya berlogika 1, selain dari keadaan ini output akan berada pada keadaan OFF.

Tabel kebenaran 1.4 dan 1.10 yang merupakan hasil input dan output logika 0 dan 1 menggunakan gerbang logika NAND yang terdiri dari 2 input dan 4 input menunjukkan kebalikan dari gerbang logika AND yakni, pada saat semua inputnya berlogika 1 maka outputnya akan berada dalam keadaan OFF dan apabila terdapat input logika 0 maka outputnya akan berada dalam keadaan ON.

Tabel kebenaran 1.5 merupakan hasil input dan output logika 0 dan 1 menggunakan gerbang logika OR, output akan berada dalam keadaan ON jika salah satu inputnya berlogika 1.

Tabel kebenaran 1.6 merupakan hasil input dan output logika 0 dan 1 menggunkan gerbang logika NOR menunjukkan bahwa gerbang NOR merupakan kebalikan dari gerbang OR dimana output akan barada dalam keaadan OFF jika salah satu inputnya berlogika 1, dan akan berada dalam keadaan ON inputnya berlogika 0.

Table kebenaran 1.7 merupakan hasil input dan output logika 0 dan 1 menggunkan gerbang logika XOR yang berfungsi untuk mendeteksi keadaan-keadaan logic yang berada diantara inputnya inputnya, jika inputnya mempunyai logika yang berbeda maka outputnya akan berada dalam keadaan ON dan apabila inputnya berlogika sama maka outputnya akan berada dalam keadaan OFF.

Table kebenaran 1.8 merupakan hasil input dan output logika 0 dan 1 menggunkan gerbang logika XNOR yang merupakan kebalikan dari gerbang logika XOR, yang artinya jika input yang diberikan logika sama maka outputnya akan berada dalam keadaan ON, sebaliknya jika input diberikan logika berberda maka outputnya akan berada dalam keadaan OFF.

7.      KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan ini dapat kita simpulkan bahwa masing-masing gerbang memiliki prinsip kerja yang berbeda-beda seperti:

1.      Gerbang Logika AND akan berada pada kondisi ON apabila semua inputnya berlogika 1;

2.      Gerbang logika NAND merupakan kebalikan dari gerbang logika AND akan berada pada kondisi ON apabila semua inputnya berlogika 0;

3.      Gerbang Logika OR akan berada pada kondisi ON apabila salah satu inputnya berlogika 1;

4.      Gerbang logika NOR merupakan kebalikan dari gerbang logika OR akan berada pada kondisi ON apabila semua inputnya berlogika 0;

5.      Gerbang Logika XOR akan berada pada kondisi ON apabila inputnya mempunyai logika yang berbeda;

6.      Gerbang logika XNOR merupakan kebalikan dari gerbang logika XOR akan berada pada kondisi ON apabila inputnya mempunyai logika yang sama.