FIG 17.51

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Example

6. Problem

7. Pilihan Ganda

8. Percobaan

9. Link Download

1. Pendahuluan[Kembali]

Fototransistor adalah komponen semikonduktor yang mengubah intensitas cahaya menjadi sinyal listrik melalui efek fotolistrik. Sub bab ini membahas aplikasi fototransistor dalam membangun gerbang logika AND terisolasi tinggi (High-Isolation AND Gate). Rangkaian ini menggunakan LED (Light-Emitting Diode) dan fototransistor untuk menciptakan isolasi elektrik antara input dan output, sehingga cocok untuk aplikasi yang memerlukan proteksi noise atau perbedaan tegangan tinggi antara sistem.

2. Tujuan[Kembali]

1. Memahami prinsip kerja gerbang logika AND menggunakan fototransistor dan LED.
2. Menganalisis keunggulan isolasi elektrik dalam rangkaian logika.
3. Menghitung parameter desain seperti arus LED dan resistansi pembatas.

3. Alat dan Bahan[Kembali]

• LED (Light-Emitting Diode): Mengonversi sinyal listrik input menjadi cahaya.

 

• Gerbang AND

 

• Fototransistor: Mendeteksi cahaya dan menghasilkan arus kolektor proporsional.

 

• Resistor Pembatas (R): Membatasi arus LED dan fototransistor.

 

4. Dasar Teori[Kembali]

1. Prinsip Kerja

• Isolasi Tinggi: Tidak ada koneksi listrik langsung antara input (LED) dan output (fototransistor).
• Operasi AND:
• Output (C) akan HIGH hanya jika semua input (A dan B) aktif (LED menyala).
• Jika LED A dan LED B menyala → fototransistor A dan B menghantar → tegangan output C = HIGH.
• Jika salah satu LED mati → fototransistor terkait tidak menghantar → C = LOW.

5. Example[Kembali]

6. Problem[Kembali]

Soal 1

 

Soal 2

 

Soal 3

 

7. Pilihan Ganda[Kembali]

 Soal 1

Soal:

Pada rangkaian high-isolation AND gate seperti Gambar 17.51, tentukan kondisi output C jika:

• Input A = 1 (LED A menyala)
• Input B = 0 (LED B mati)

Jawaban:

• LED A menyala → phototransistor pertama aktif
• LED B mati → phototransistor kedua tidak aktif
• Karena phototransistor kedua tidak aktif, tidak ada arus yang mengalir ke LED ketiga
• LED ketiga tidak menyala → phototransistor output tidak aktif
• Output C tidak terhubung ke ground, sehingga C = HIGH (logika 1)

 

 Soal 2

Soal:

Lengkapi tabel berikut untuk semua kemungkinan input A dan B:

A	B	Output C (logika aktif rendah)
0	0	?
0	1	?
1	0	?
1	1	?

 

Jawaban: 

A	B	LED A	LED B	LED 3	Output C
0	0	mati	mati	mati	1 (HIGH)
0	1	mati	nyala	mati	1 (HIGH)
1	0	nyala	mati	mati	1 (HIGH)
1	1	nyala	nyala	nyala	0 (LOW)

 

 Soal 3

Soal:

Mengapa rangkaian high-isolation AND gate lebih disukai dibandingkan rangkaian logika biasa pada sistem industri dengan perbedaan level tegangan antara bagian kontrol dan aktuator?

Jawaban:

Karena rangkaian ini:

• Menggunakan LED dan phototransistor untuk mengirim sinyal via cahaya, bukan arus listrik langsung
• Memberikan isolasi galvanik antara input dan output
• Mencegah arus bocor, lonjakan tegangan, atau interferensi dari sistem aktuator (beban tinggi) memengaruhi sistem kontrol
• Cocok untuk menghubungkan perangkat dengan beda ground atau beda tegangan kerja

8. Percobaan[Kembali]

Saat LED tidak menyala:

    Saat LED 1 menyala:

    Saat LED 2 menyala:

    Saat kedua LED menyala:

9. Link Download[Kembali]

Download Proteus Fig 17.51 [disini]