Tutorial Teknik Digital : Decoder 7 Segmen

Pada umumnya orang menggunakan kode desimal untuk menyatakan angka. Rangkaian sistem digital dalam kalkulator atau komputer kebanyakan menggunakan kode biner untuk menyatakan angka. Banyak kode lain yang digunakan dalam suatu sistem digital untuk menyatakan angka, bahkan huruf dari alfabet. Penerjemahan rangkaian digital, yang mengubah kode satu ke kode yang lain, digunakan suatu dekoder dan enkoder dalam sistem digital.

Sebuah Decoder adalah rangkaian logika yang menerima input-input biner dan mengaktifkan salah satu output-nya sesuai dengan urutan biner input-nya. Rangkaian dekoder mempunyai sifat yang berkebalikan dengan enkoder yaitu merubah kode biner menjadi sinyal diskrit. Syarat perancangan sebuah dekoder adalah m <= 2ⁿ dimana m adalah kombinasi keluaran dan n adalah jumlah bit masukan. Satu kombinasi masukan hanya dapat mewakili satu kombinasi keluaran.Sehingga dapat disimpulkan bahwa variabel keluaran bebas tapi harus tetap memperhatikan unsur efisiensi rangkaian. Misal dekoder 3 bit memiliki 8 atau kurang kombinasi keluaran tetapi bisa memiliki jumlah saluran keluaran lebih dari 8 (10 atau 55 atau 100 dan sebagainya). Contoh rangkaian dekoder adalah rangkaian dekoder dot matrik, dan dekoder seven segmen.

Penampilan bilangan-bilangan biner dari sandi BCD menjadi bilangan decimal selain dalam tabung angka (nixie tube) yang sudah berbentuk angka – angka decimal dari 0 sampai 9 juga dapat diwujudkan oleh lampu – lampu penunjuk kecil (LED : light emitting diodes). Dalam hal ini lampu – lampu penunjuk kecil/LED tersebut disusun menjadi tujuh segmen, dan angka decimal dari 0 sampai 9 dapat ditampilkan dengan cara mengatur cara penyalaan dari tujuh segmen tersebut.

Perlu diketahui, bahwa LED adalah suatu dioda yang bersifat mengemisi atau menyala bila mendapat suatu arus maju (forward Biased). Dengan sifatnya yang demikian, LED banyak dipakai sebagai lampu – lampu penunjuk kecil yang serba guna, misalnya saja untuk menunjukkan keadaan “ON” dari suatu peralatan atau untuk lampu – lampu test.

Bila semua segmen menyala, maka dapat dibaca sebagai angka decimal 8. Angka decimal 0 dan 3 terlihat pada menyalanya segmen – segmen sesuai gambar. Untuk penampilan huruf, hanya beberapa huruf saja yang dapat dibaca dari tujuh segmen.

Jika  kita  perhatikan  decoder  ini  sebenarnya  mirip  dengan  demultiplexer,  dengan  satu  pengecualian  yaitu  pada  decoder  ini  tidak  mempunyai  data  input.  Input  hanya  digunakan sebagai data control.

Beberapa rangkaian Decoder yang sering dijumpai adalah decoder 3x8 ( 3 bit input dan 8 output line), decoder 4x16, decoder BCD to Decimal (4 bit input dan 10 output line), decoder BCD to 7 segment (4 bit input dan 8 output line).

Khusus untuk BCD to 7 segment mempunyai prinsip kerja yang berbeda dengan decoder-decoder yang lain, di mana kombinasi dari setiap inputnya dapat mengaktifkan beberapa output line-nya (bukan salah satu line).

Contoh Gambar Rangkaian 3 to 8 decoder.

Operasi   pada   decoder   dapat   dijelaskan   lebih   lanjut   dari   hubungan   input-output,  seperti pada tabel. Amatilah pada variabel output yang mana, satu sama lainnya  saling  eksklusif,  karena  ha nya  ada  satu  output  yang  bernilai  1  pada  satu  waktu.  Jalur output ditunjukkan dengan minterm yang ekivalen dengan angka biner.

Tabel kebenaran 3 to 8 decoder.

Input			Output
A   B  C			D0	D1	D2	D3	D4	D5	D6	D7
0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0
0	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0
0	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0
0	1	1	0	0	0	1	0	0	0	0
1	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0
1	0	1	0	0	0	0	0	1	0	0
1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	0
1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1

Dekoder dapat dibentuk dari susunan gerbang logika dasar atau menggunakan IC dekoder yang telah ada dipasaran seperti 74LS48, 74LS154, 74LS138, 74LS155 dan sebagainya. Dengan menggunakan IC dekoder yang telah ada dipasaran, perancang dapat merancang dekoder dengan jumlah bit dan keluaran yang diinginkan. Contoh merancang sebuah dekoder 32 saluran keluaran dengan IC dekoder 8 saluran keluaran. Dalam sistem digital, dekoder sangat sering digunakan yaitu sebagai contoh: untuk dekoder matrik, seven segmen, pengontrol trafic light, pengalamatan memori I/O dan sebagainya.