Chap 9.30, Sisdig

 

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Example

6. Problem

7. Soal Latihan

8. Percobaan

9. Link Download

1. Pendahuluan[Kembali]

 Rangkaian pada Gambar 9-30 menunjukkan penggunaan IC 74ALS138 (3-to-8 decoder) yang dikonfigurasikan sebagai demultiplexer (DEMUX). IC ini pada dasarnya berfungsi sebagai decoder, yaitu mengubah kombinasi input biner menjadi satu output aktif. Namun, dengan memanfaatkan pin enable sebagai jalur data, IC ini dapat digunakan untuk mendistribusikan sinyal input ke salah satu output tertentu.

Berbeda dengan demultiplexer berbasis gerbang logika biasa, penggunaan IC 74ALS138 memberikan keunggulan dalam hal efisiensi rangkaian, pengurangan jumlah komponen, serta kemudahan implementasi dalam sistem digital yang kompleks.

Karakteristik penting dari IC ini adalah output aktif LOW, yang berarti output yang dipilih akan bernilai 0 saat aktif, sedangkan output lainnya tetap dalam kondisi HIGH (1). Hal ini harus diperhatikan dengan teliti karena sering menjadi sumber kesalahan dalam analisis rangkaian.

Selain itu, gambar juga menunjukkan diagram gelombang (waveform) yang memperlihatkan hubungan antara input data dan output, sehingga memberikan pemahaman lebih dalam mengenai perilaku dinamis rangkaian.

2. Tujuan[Kembali]

Memahami fungsi IC 74ALS138 sebagai decoder dan demultiplexer

Memahami konsep output aktif LOW

Menganalisis hubungan antara input data dan output

Memahami perilaku sinyal berdasarkan waveform

3. Alat dan Bahan[Kembali]

IC 74ALS138 (3-to-8 Decoder)
Digunakan sebagai inti rangkaian untuk memilih salah satu output dari delapan kemungkinan.

Switch / Logic State
Untuk memberikan input selektor (A2, A1, A0) dan data input (E1).

Power Supply (+5V dan Ground)
Untuk mengaktifkan IC.

LED (opsional)
Untuk mengamati output O0–O7.

4. Dasar Teori[Kembali]

    IC 74ALS138 merupakan decoder 3-to-8 dengan karakteristik:

• Input selektor: A2, A1, A0
• Output: O0 – O7
• Output bersifat aktif LOW (0 = aktif)

Pin enable:

• E1 (aktif HIGH)
• E2 dan E3 (aktif LOW)

Syarat aktif:

    E1 = 1

    E2 = 0

    E3 = 0

Dalam konfigurasi sebagai DEMUX:

• Input data dimasukkan melalui E1
• Selektor menentukan output mana yang aktif

Karena output aktif LOW:

            Output terpilih = NOT(input)

Contoh:
Jika A2A1A0 = 000:

                                    O0 = NOT(E1)

5. Cara Kerja [Kembali]

Rangkaian ini bekerja dengan memanfaatkan IC 74ALS138 sebagai demultiplexer, di mana fungsi decoding dikombinasikan dengan distribusi data melalui pin enable.

Secara detail, mekanisme kerja rangkaian dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Kondisi Aktivasi IC (Enable Condition)
   Agar IC dapat bekerja, kondisi enable harus terpenuhi:

   • E1 = input data (variabel)
   • E2 = 0 (LOW)
   • E3 = 0 (LOW)

   Dalam konfigurasi ini, hanya E1 yang berperan sebagai jalur data, sedangkan E2 dan E3 berfungsi sebagai pengaktif tetap IC.

2. Proses Pemilihan Jalur Output (Decoding)
   Input selektor A2, A1, dan A0 akan menentukan satu dari delapan jalur output yang aktif.
   Kombinasi biner dari ketiga selektor ini menghasilkan alamat output:

   A2 A1 A0 → Output aktif
   000 → O0
   001 → O1
   010 → O2
   011 → O3
   100 → O4
   101 → O5
   110 → O6
   111 → O7
   

3. Distribusi Sinyal Data ke Output Terpilih
   Setelah jalur output dipilih, sinyal dari E1 akan “diteruskan” ke output tersebut, tetapi tidak secara langsung, melainkan melalui karakteristik IC yang bersifat aktif LOW.

   Artinya:

   • Output aktif akan menghasilkan nilai kebalikan dari input
   • Output lain tetap HIGH (1) karena tidak terpilih

4. Peran Inversi Internal (Active LOW Behavior)
   IC 74ALS138 memiliki struktur internal yang menyebabkan output aktif selalu dalam kondisi LOW.
   Oleh karena itu:

   Output aktif = NOT(E1)
   

   Ini adalah poin krusial yang sering bikin salah analisis.

5. Hubungan dengan Waveform (Gambar 9-30b)
   Pada grafik:

   • Sinyal E1 berbentuk pulsa
   • Output O0 menunjukkan bentuk pulsa yang terbalik

   Ini membuktikan bahwa:

   O0 = invers dari E1
   

6. Output Non-Aktif
   Semua output selain yang dipilih:
   • Tidak terhubung ke jalur aktif
   • Tetap dalam kondisi HIGH (1)
   • Tidak terpengaruh oleh perubahan E1

6. Example[Kembali]

Example 1 (Analisis Waveform Real dari Gambar)

Diketahui:
A2A1A0 = 000
E1 = sinyal pulsa (berubah-ubah antara 0 dan 1)

Analisis:

• Output aktif = O0
• Karena karakteristik aktif LOW:

                                                               O0 = NOT(E1)

Jika dilihat secara waktu (time domain):

Waktu	E1	O0
t1	0	1
t2	1	0
t3	0	1
t4	1	0

Artinya:

• Setiap perubahan E1 langsung tercermin pada O0 dalam bentuk invers
• Tidak ada delay logika signifikan (ideal case)

Kesimpulan:
Output O0 adalah cerminan terbalik (inverted mirror) dari input E1.

Example 2 (Analisis Logika Statis)

Diketahui:
A2A1A0 = 110
E1 = 1

Analisis:

• Output aktif = O6
• Karena aktif LOW:

                                            O6 = 0
                                            O lainnya = 1

Jika E1 berubah menjadi 0:

                                            O6 = 1

Ini menunjukkan:

• Output mengikuti input tapi dalam bentuk invers
• Output lain tidak berubah

7. Problem [Kembali]

Problem 1: Analisis Dinamis (Waveform Thinking)

Diketahui:
A2A1A0 = 000
E1 = 0 → 1 → 0 → 1

Pertanyaan:

• Tentukan bentuk output O0
• Jelaskan hubungan logikanya

Jawaban:

Karena:

                O0 = NOT(E1)

Maka:

E1	O0
0	1
1	0
0	1
1	0

Output adalah gelombang kebalikan dari input

Penjelasan:
Rangkaian bekerja sebagai inverter selektif, di mana hanya jalur yang dipilih yang mengalami inversi terhadap input.

Problem 2: Analisis Multi Output

Diketahui:
A2A1A0 = 011
E1 = 1

Pertanyaan:

• Output mana yang aktif?
• Apa nilai semua output?
• Mengapa output lain tidak terpengaruh?

Jawaban:

• Output aktif = O3
• Nilai:

                    O3 = 0
                    O lainnya = 1

Penjelasan:

• Decoder hanya mengaktifkan satu jalur berdasarkan selektor
• Jalur lain tidak memenuhi kondisi logika AND internal
• Oleh karena itu, hanya satu output yang “terhubung” ke input

Soal Pilihan Ganda

Soal 1

Jika output yang aktif menunjukkan nilai LOW, maka IC ini memiliki karakteristik:
A. Active HIGH
B. Active LOW
C. Analog
D. Sequential

Jawaban: B

Soal 2

Jika E1 = sinyal pulsa dan A2A1A0 = 000, maka hubungan antara input dan output adalah:
A. O0 = E1
B. O0 = NOT(E1)
C. O1 = E1
D. Semua output mengikuti E1

Jawaban: B

8. Percobaan[Kembali]

a. Prosedur

        1).  Buka aplikasi proteus

        2). Pilih komponen yang akan digunakan dalam rangkaian

        3). Susunlah komponen sesuai gambar

        4). Setelah merangkai seluruh komponen, jalankan simulasi

        5). Amatilah simulasi yang sedang berjalan

b. Rangkaian simulasi dan prinsip kerja

Rangkaian ini bekerja berdasarkan prinsip decoding yang dikombinasikan dengan distribusi data melalui sinyal enable.

IC 74ALS138 pada dasarnya memilih satu dari delapan output berdasarkan kombinasi selektor. Ketika digunakan sebagai demultiplexer, input data dimasukkan melalui pin enable (E1), sehingga data tersebut hanya akan diteruskan ke output yang dipilih oleh selektor.

Karena output bersifat aktif LOW, maka output yang aktif tidak mengikuti nilai input secara langsung, melainkan dalam bentuk kebalikan (invers). Hal ini berarti output akan bernilai 0 saat input bernilai 1, dan sebaliknya.

Dengan demikian, rangkaian ini tidak hanya berfungsi sebagai pemilih jalur (routing), tetapi juga memiliki karakteristik inversi yang harus diperhatikan dalam analisis sistem digital.

Secara keseluruhan, rangkaian ini menunjukkan bagaimana sebuah decoder dapat digunakan sebagai demultiplexer dengan efisiensi tinggi dan fleksibilitas dalam pengolahan sinyal digital.

9. Link Download[Kembali]

Download File Rangkaian [Disini]

Datasheet IC 74ALS138 [Disini]

Datasheet NOT [Disini]