Rangkaian ini adalah osilator yang membuat pulsa untuk mengukur peramban waktu ultrasonik. Rangkaian osilatornya menggunakan C MOS inverter.
Rangkaian Osilator Pulsa Pencacah
Frekuensi osilator dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :
Frekuensi osilator mempunyai waktu sekitar 17,2 KHz. Frekuensi ini dihitung dari kecepatan peramban suara (344 m/s) sebagai contohdalam jarak 1m, waktu pada gelombang suara tergantung pada pemancaran dan pemantulan 2m/344 m/s = 5,82 ms. Frekuensi untuk membuat 100 pulsa pada waktu ini mempunyai frekuensi pengukuran pulsa menjadi :
f = 100 /5,82.10-5
= 17,18.103
= 17,18 KHz
Perkiraan kapasitor C adalah 2200 pF, nilai resistor (R1) sebagai berikut :
R1 = 1 / 2,2.C.L
= 1 / 2,2.2200.10-12.17,18.103
= 1 / 83,15.10-6
= 12,03.103
= 12KΩ
Nilai R2 dapat kita cari dengan rumus sebagai berikut :
R2 = 100.R1
R2 = 100.12.103
R2 = 1,2.106
R2 =1,2GΩ
Untuk menyesuaikan frekuensi osilator, R1 diganti dengan variable resistor (VR) 20KΩ dan 1KΩ yang disusun seri. Variable resistor 20KΩ digunakan untuk penyusunan frekuensi utama. Sedangkan variable resistor 1 KΩ digunakan sebagai kalibrasi, agar pada waktu mengukur jarak 1m pada peraga yang ditampilkan 1.00.
Rangkaian Pengendali Pencacah
Rangkaian ini membuat pulsa reset dan pulsa pengunci pada peraga yang menggunakan pencacah (IC 4553). Pulsa ini dibuat untuk membedakan keleluasaan dari rangkaian pengukuran waktu.
Titik A berubah dari level L menjadi level H ketika permulaan pemancaran ultrasonik. Muatan listrik memulai pengisian untuk disimpan pada kapasitor C1 oleh perubahan ini, yang sinyalnya dibedakan oleh C1 dan R1 berlaku untuk inverter (V1) dan pulsa reset menguat pada keluaran V2 (dititik B). Pengosongan oleh muatan listrik yang disimpan di C2 pada waktu itu akan mengalirkan arus sepanjang D2, masukan U3 adalah level H dan keluaran U3 (dititik L) berubah menjadi level L. Pulsa reset menjadi N sebentar yang mengakibatkan pencacah menjadi 0 semua.
Berikut ketika jangkauan ultrasonik diterima sensor, titik A berubah dari level H menjadi level L, masukan dari U3 adalah level L dan keluaran (titik L) pada U3 berubah menjadi level H. Pulsa pengunci akan L sepanjang pada titik A pada level H. Masukan A selalu berkebalikan dengan titik L. Saat pulsa pengunci menjadi level L pencacah mulai menghitung, sedangkan pada saat pulsa pengunci menjadi level H pencacah dikunci. Ketika pencacah dikunci, masukan clock pada saat pencacah diabaikan dan diproses menghitung dihentikan.
Rangkaian Pencacah
Pencacah 3 angka BCD (IC 4553) digunakan untuk mengukur waktu peramban pada ultrasonik. Reset dari pencacah dan pengenalan scan peraga akan aktif ketika master reset (MR) menjadi level H. Pada rangkaian ini, Pulsa ditetapkan menuju MR dan konter di-Clear untuk membuat penundaan-penundaan pengukuran. Peraga tidak di-clear, hanya bagian pencacah yang diclear. Blog diagram IC 4553 dapat dilihat pada gambar berikut :
Diagram Blog 3 Angka Pencacah BCD
Dengan tabel kebenaran 3 Angka Pencacah BCD
Pengukuran pulsa diterapkan pada clock. Perhitungan ke atas pada saat pulsa jatuh. Pengukuran pulsa diambil saat terminal clock pada waktu keluaran dirangkaian pengukuran waktu adalah level H padad gerbang NAND. Isi pada pencacah BCD diambil dalam quadlatch ketika latch enable (LE) menjadi level L. Ketika LE adalah level H, pengisisan dipertahankan. Maka, Sekalipun isi pada pencacah BCD berubah pada kondisi LE adalah level H, peraga tidak berubah, setelah pengambilan di dalam isi. Pada register latch saat pengukuran berakhir, peraga tidak berubah.
