Rangkaian Multiplexer dan Cara Kerjanya
Istilah Multiplexer yang juga biasa disebut sebagai “MUX” atau “MPX” mengacu pada pemilihan satu keluaran dari banyak masukan yang tersedia.
Profesor Shankar Balachandran (IIT-M) menjelaskan multiplexing sebagai metode transmisi sejumlah besar unit informasi melalui sejumlah kecil saluran atau garis dan Digital Multiplexer adalah rangkaian Logika kombinasional yang memilih informasi biner dari salah satu dari banyak jalur input dan mengarahkannya ke satu jalur keluaran, Rangkaian Kapasitor : Kapasitor dalam Rangkaian Seri, Paralel & AC
Pada artikel ini, kita akan mempelajari cara kerja Multiplexer ini, cara mendesain satu untuk proyek kita dan juga mencoba contoh praktis di papan PCB untuk memeriksa cara kerja Perangkat Keras.
Dasar-dasar Multiplexer:
Cara terbaik untuk memahami Multiplexer adalah dengan melihat satu kutub multi-posisi seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Di sini sakelar memiliki beberapa input D0, D1, D2 dan D3 tetapi hanya memiliki satu pin Output (Out).
Kenop Kontrol digunakan untuk memilih salah satu dari empat data yang tersedia dan data ini akan direfleksikan pada sisi keluaran. Dengan cara ini pengguna dapat memilih sinyal yang dibutuhkan di antara banyak sinyal yang tersedia.
Ini adalah contoh sederhana dari Multiplexer mekanis. Tetapi dalam rangkaian elektronik yang melibatkan switching kecepatan tinggi dan transfer data, kita harus dapat memilih input yang dibutuhkan dengan sangat cepat menggunakan rangkaian digital.
Sinyal Kontrol (S1 dan S0) melakukan hal yang persis sama, mereka memilih satu input dari banyak yang tersedia berdasarkan sinyal yang diberikan kepada mereka. Jadi tiga istilah dasar dan minimal pada Multiplexer adalah Pin Input Input, Pin Output dan Sinyal Kontrol
Pin Input: Ini adalah pin sinyal yang tersedia yang harus dipilih. Sinyal ini dapat berupa sinyal digital atau sinyal analog.
Pin Output: Multiplexer akan selalu memiliki hanya satu pin output. Sinyal pin input yang dipilih akan disediakan oleh pin output.
Pin Kontrol / Pemilihan: Pin Kontrol digunakan untuk memilih sinyal pin input. Jumlah pin Kontrol pada Multiplexer tergantung pada jumlah pin input. Misalnya multiplexer 4 input akan memiliki 2 pin sinyal, Transistor Darlington adalah Penjelasan Secara Lengkap
Untuk tujuan pemahaman, mari kita pertimbangkan multiplexer 4-input yang ditunjukkan di atas. Ini memiliki dua sinyal kontrol yang dapat digunakan untuk memilih salah satu dari empat jalur input yang tersedia. Tabel kebenaran di bawah ini menggambarkan status pin Kontrol (S0 dan S1) untuk memilih pin Input yang diperlukan.
Sekarang, setelah kita memahami dasar-dasar Multiplexer, mari kita lihat Multiplexer 2-Input dan Multiplexer 4-Input yang paling umum digunakan dalam rangkaian aplikasi.
Multiplexer 2-Input:
Seperti namanya untuk Multiplexer 2-Input kita akan memiliki 2 jalur Input dan satu Jalur Output. Juga hanya akan memiliki satu pin Kontrol untuk memilih di antara dua pin Input yang tersedia. Representasi grafis dari Multiplexer 2: 1 ditunjukkan di bawah ini.
Di sini pin input dinamai D0 dan D1 dan pin Output dinamai out. Pengguna dapat memilih salah satu input yaitu D0 atau D1 dengan menggunakan Pin Kontrol S0. Jika S0 dijaga tetap rendah (logika 0) maka Input D0 akan direfleksikan pada pin output dan jika Input S0 dijaga tetap tinggi (logika 1) maka Input D1 akan direfleksikan pada pin output. Tabel kebenaran yang mewakili hal yang sama ditunjukkan di bawah ini
Seperti yang dapat Anda lihat dari tabel di atas, ketika sinyal kontrol S0 adalah 0, Output mencerminkan nilai sinyal D0 (disorot dengan warna biru) dan demikian pula ketika sinyal kontrol S0 adalah 1, Output mencerminkan nilai sinyal D1 (disorot dengan warna merah). ).
Ada beberapa paket IC khusus yang akan berfungsi sebagai multiplexer langsung dari paket, tetapi karena kami mencoba memahami desain logika kombinasional, mari kita membangun multiplexer 2-input di atas dengan menggunakan gerbang logika. Diagram rangkaian Logika untuk multiplekser 2-masukan ditunjukkan di bawah ini
Keluar = S0’.D0’.D1 + S0’.D0.D1 + S0.D0.D1 ’+ S0.D0.D1
Kita dapat lebih jauh menyederhanakan ekspresi Boolean ini dengan menggunakan pembatalan suku-suku umum, sehingga diagram logika menjadi jauh lebih sederhana dan mudah untuk dibuat. Ekspresi Boolean yang disederhanakan diberikan di bawah ini.
Keluar = S0'.D0 + S0.D1
Multiplexer Tingkat Tinggi (Multiplexer 4: 1):
Setelah Anda memahami cara kerja Multiplexer 2: 1, Anda juga harus mudah memahami Multiplexer 4: 1. Hanya saja akan memiliki 4 pin input dan 1 pin output dengan dua jalur kontrol. Kedua garis kontrol ini dapat membentuk 4 sinyal logika kombinasional yang berbeda dan untuk setiap sinyal akan dipilih satu masukan tertentu.
Jumlah garis kontrol untuk Multiplexer apa pun dapat ditemukan menggunakan rumus di bawah ini
2 Number of Control lines = Jumlah baris Input
Jadi, misalnya Multiplexer 2: 1 akan memiliki 1 garis kontrol karena 21 = 2 dan Multiplexer 4: 1 akan memiliki 2 garis kontrol karena 22 = 4. Demikian pula Anda dapat menghitung Multiplexer orde tinggi apa pun.
Hal ini juga umum untuk menggabungkan multiplexer orde rendah seperti 2: 1 dan 4: 1 MUX untuk membentuk MUX orde tinggi seperti Multiplexer 8: 1. Sekarang, sebagai contoh mari kita coba mengimplementasikan Multiplexer 4: 1 menggunakan Multiplexer 2: 1. Untuk membuat MUX 4: 1 menggunakan MUX 2: 1, kita harus menggabungkan tiga MUX 2: 1 bersama-sama.
Hasil akhirnya akan memberi kita 4 pin Input, 2 Pin Kontrol / Pilih dan satu pin output. Untuk mencapai dua MUX pertama dihubungkan secara paralel dan kemudian output dari keduanya diumpankan sebagai input ke MUX ke-3 seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
Garis kontrol / pemilihan dari dua MUX pertama dihubungkan bersama untuk membentuk satu garis (S0) dan kemudian garis kendali dari MUX ke-3 digunakan sebagai sinyal kendali / pemilihan kedua.
Jadi akhirnya kita mendapatkan multiplexer dengan empat input (W0, W1, W2 dan W3) dan hanya satu output (f). Tabel kebenaran untuk Multiplexer 4: 1 ditunjukkan di bawah ini.
Seperti yang Anda lihat pada tabel di atas, untuk setiap set nilai yang diberikan ke pin sinyal Kontrol (S0 dan S1) kami mendapatkan Output yang berbeda dari pin input pada pin output kami.
Dengan cara ini kita dapat menggunakan MUX untuk memilih satu di antara empat pin input yang tersedia untuk digunakan. Biasanya pin Kontrol ini (S0 dan S1) akan dikontrol secara otomatis menggunakan Rangkaian digital. Ada IC khusus tertentu yang dapat bertindak sebagai MUX dan mempermudah pekerjaan kami, jadi mari kita lihat.
Implementasi Praktis Multiplexer menggunakan IC 4052:
Itu selalu menarik untuk membangun dan memverifikasi berbagai hal secara praktis, sehingga teori yang kita pelajari akan lebih masuk akal. Jadi mari kita buat Rangkaian Multiplexer 4: 1 dan periksa cara kerjanya. IC yang kami gunakan di sini adalah MC14052B yang memiliki dua Multiplexer 4: 1 di dalamnya. Pinout MC14052B ditampilkan di bawah ini
Di sini pin X0, X1, X2 dan X3 adalah empat pin input dan pin X adalah pin output yang sesuai. Pin kontrol A dan B digunakan untuk memilih input yang diperlukan ke pin output. Pin Vdd (pin 16) harus terhubung ke tegangan suplai yaitu + 5V dan pin Vss dan Vee harus di-ground.
Pin Vee adalah untuk mengaktifkan yang merupakan pin rendah aktif sehingga kita harus mengardekannya untuk mengaktifkan IC ini. MC14052 adalah Multiplexer Analog yang berarti pin input juga dapat disuplai dengan tegangan variabel dan hal yang sama dapat diperoleh melalui pin output.
Gambar GIF di atas menunjukkan bagaimana IC mengeluarkan tegangan input variabel berdasarkan sinyal kontrol yang disediakan. Pin input memiliki tegangan 1.5V, 2.7V, 3.3V dan 4.8V yang juga diperoleh dari pin Output berdasarkan sinyal kontrol yang diberikan.
Kami juga dapat merakit Rangkaian ini di atas papan PCB dan memeriksa apakah berfungsi. Untuk melakukan itu saya telah menggunakan dua tombol tekan yang merupakan input untuk pin kontrol A dan B. Dan menggunakan serangkaian kombinasi pembagi potensial untuk memberikan tegangan variabel untuk pin 12, 14, 15 dan 11. Pin keluaran 13 dihubungkan ke sebuah LED. Tegangan variabel yang disuplai ke LED akan membuatnya bervariasi berdasarkan sinyal kontrol. Rangkaian multiplekser setelah dibangun akan terlihat seperti ini di bawah ini
Jika Anda memiliki pemikiran atau keraguan, tinggalkan pertanyaan di bagian komentar di bawah ini dan saya akan mencoba sebaik mungkin untuk menanggapinya.
Skill Comes From Within Yourself, Not Other Or Family, So Be Enthusiastic For Yourself.
Belum ada Komentar untuk "Rangkaian Multiplexer dan Cara Kerjanya"
Posting Komentar