Upload
destya1992
View
11
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
asekkkkk
Citation preview
BAB IV
HASIL SIMULASI, LAYOUT & ANALISA
4.1 Pengujian Rangkaian Pendukung[6]
Pada bagian ini membahas mengenai layout serta simulasi analisa dari
rangkaian pendukung yang ada. Simulasi pengujian rangkaian dilakukan oleh
komponen pendukung dilanjutkan dengan simulasi pengujian rangkaian
gabungan. Desain layout dilakukan apabila hasil simulasi sudah sesuai dengan
yang diharapkan. Desain layout mengacu pada desain skematik dan hasil simulasi.
4.1.1 Rangkaian Komparator
Pada unit komparator presisi (ADC), simulasi ditekankan pada offset
komparator dan level hysteresis untuk menekan noise, simulasi pengujian tersebut
dapat dilihat pada gambar 4.1
Gambar 4.1 Hasil Simulasi Karakteristik Komparator Presisi
Dengan memberikan masukan Vin- dengan tegangan DC 1,65V dan
masukkan Vin+ variable DC dari 0V sampai dengan 3,3V didapatkan perubahan
keluaran (vout) dengan titik set point pada 1,65 V. Saat vin 0V s/d 1,65V
makaVout = 0V (0) kemudian saat Vin bergerak dari 1,65 V s/d 3,3 V maka
Vout = 3,3V
38
39
Dari rangkaian schematic komparator presisi yang telah disimulasikan
kemudian dibuat desain layout seperti pada gambar 4.2.
Gambar 4.2 Desain Layout Comparator
4.1.2 Rangkaian Control Logic (NAND)
Pada rangkaian control logic hasil simulasi seperti pada gambar 4.3 yang
di dapatkan dengan menggunakan mentor graphic
Gambar 4.3 Hasil Simulasi Gerbang NAND
Dari hasil simulasi gerbang NAND menggunakan mentor graphic dapat
disimpulkan bahwa apabila menggunakan tabel kebenaran NAND 8 bit hasil
output yang dihasilkan sama dengan hasil simulasi yang ada. Simulasi gerbang
NAND dengan menggunakan mentor graphic bila diberi nilai masukkan yaitu
1,1,0 dan hasil outputnya adalah 1. Hasil simulasi ditunjukkan dalam bentuk tabel
seperti pada tabel 4.1
40
Tabel 4.1 Tabel Hasil Simulasi Gerbang NAND dengan Mentor Graphic
V(A) V(B) V(C) V(OUT)
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 0
0 0 0 1
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 1
Pada kedua tabel menunjukkan bahwa output keluaran yang dihasilkan
sama baik pada tabel kebenaran NAND maupun menggunakan simulasi mentor
graphic.
Tabel 4.2 Tabel Kebenaran NAND 3 masukan
A B C OUT
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 0
Rangkaian control logic seperti pada desain skematic pada gambar 3.5
ditunjukkan dengan desain layout pada gambar 4.4
41
Gambar 4.4 Desain Layout Gerbang NAND
4.1.3 Rangkaian Digital Logic[11]
Rangkaian digital logic merupakan rangkaian tempat pengolahan dan
pengaturan hasil konversi yang berupa data ataupun sinyal digital. Sinyal digital
didapatkan hasil konversi dari komparator. Pada rangkaian ini keluaran tergantung
dari sinyal kendali yang ada pada rangkaian. Hasil simulasi rangkaian digital logic
terdiri dari rangkaian D Flip-Flop dan rangkaian Latch.
Gambar 4.5 Hasil Simulasi D Flip-Flop
42
DFF (Data atau Delay Flip-Flop) adalah Flip-Flop yang hanya terdiri dari
sebuah input, yaitu D,sepasang output yang nilainya berlawanan, yaitu Q dan Q’,
dan sepasang feedback. Selain itu, DFF juga dilengkapi dengan bit CLK atau
Clock sebagai input. .
Clock ini memberikan izin, kapan saatnya nilai output boleh berubah.
Ringkasnya, nilai output Q akan selalu sama dengan D dan perubahan nilai output
hanya bisa terjadi jika diizinkan oleh kondisi clock. Pada hasil simulasi pada
gambar 4.5 menunjukkan bahwa kondisi clock ke arah Negative Edge atau
Falling Edge Clock yaitu transisi nilai CLK dari HIGH ke LOW atau dari 1 ke 0
seperti dijelaskan pada gambar 4.6
:
Gambar 4.6 Contoh Kondisi CLK pada Negative Edge
Rangkaian D Flip-Flop seperti pada desain skematic pada gambar 3.7
ditunjukkan dengan desain layout pada gambar 4.8.
Gambar 4.7 Desain Layout D Flip-Flop[8]
Rangkaian Latch [8]
43
Latch merupakan elemen memori terkontrol yang mampu menyimpan 1
bit data/ state pada suatu rangkaian dan bisa juga sebagai pengunci. Pada gambar
4.9 menujukkan hasil dari simulasi latch
Gambar 4.8 Hasil Simulasi Latch
Dari hasil simulasi latch pada gambar 4.8 dapat disimpulkan bahwa
Apabila input clock berlogika 1 “High” maka input pada jalur data akan di
teruskan ke rangkaian D, dimana pada saat input jalur Data 1 “High” maka
kondisi tersebut adalah Set Q menjadi 1 “High” dan pada saat jalur Data diberikan
input 0 “Low” maka kondisi yang terjadi adala Reset Q menjadi 0 “Low”.
Kemudian Pada saat input Clock berlogika rendah maka data output pada jalur Q
akan ditahan (memori 1 bit) walaupun logika pada jalur input Data berubah.
Kondisi inilah yang disebut sebagai dasar dari memori 1 bit. Untuk lebih jelasnya
dapat dilihat pada tabel 4.3.
Tabel 4.3 Tabel Kebenaran Latch
Clock/Enable D Q Q Keterangan
1 0 0 1 Reset Q ke 0
1 1 1 0 Set Q ke 1
0 0 1 0 Kondisi Q
0 1 1 0 Kondisi Q
44
Rangkaian Latch seperti pada desain skematic pada gambar 3.8
ditunjukkan dengan desain layout pada gambar 4.9.
Gambar 4.9 Desain Layout Latch
Unit digital Logic berfungsi untuk menahan data digital, umpan balik,,
serta timing untuk mengolah data digital yang dihasilkan oleh komparator.
Rangkaian digital logic 8 bit ADC single slope terdiri dari 8 buah D Flip-Flop dan
8 buah Latch. Rangkaian D Flip-Flop membentuk satu kesatuan yang disebut
sebagai counter. Output dari counter akan ditahan datanya oleh Latch, yang
selanjutnya output Latch disebut data digital. Layout counter 8 bit yang dihasilkan
dapat dilihat pada gambar 4.10
Gambar 4.10 Layout Pencacah 8 bit