Level Konveter Serial LVTTL ke TTL

Level konverter untuk komunikasi UART pada perangkat yang memilik tegangan  3.3 V pada umumnya menggunakan IC Max3232. Penggunaan ini akan semakin rumit apabila perangkat tersebut dihubungkan dengan perangkat yang mempunyai serial komunikasi  level TTL. Solusinya adalah dengan menggunakan IC Max232 dan Max3232, dimana level TTL dirubah ke RS232 kemudian dirubah lagi ke LVTTL. Terlihat begitu rumitnya rangkaian yang akan dibuat apabila kedua perangkat yang berbeda level tegangan ini untuk dihubungkan. 

Kali ini akan disajikan  tentang rangkaian sederhana yang mampu mereduksi rangkaian konverter tersebut. Pada sistem yang dirancang ini digunakan untuk menghubungkan antara Atmega32 dengan modul EG-SR-7150MJ menggunakan komunikasi serial RS-232. Perlu diketahui bahwa Modul EG-SR-7150MJ menggunakan level tegangan LVTTL sedangkan Atmega32 menggunakan level tegangan TTL, LVTTL (Low Voltage TTL) mempunyai level tegangan antara 3,3 – 2,5 untuk logika ‘1’ sedangkan TTL 5 – 2.7 untuk logika ‘1’, maka dari itu perlu adanya sebuah rangkaian tambahan sebagai level konvereter untuk menyesuaikan antara level LVTTL dengan TTL.

Rangkaian tersebut terdiri dari 2 buah transistor PNP dengan tipe 2SA733, dimana mempuntai factor penguatan DC (Hfe) sebesar 96 kali. Alasan menggunakan transistor PNP ini karena sinyal input akan sama dengan sinyal output atau tidak ada proses pembalik layaknya transistor tipe NPN, jadi jika input sama dengan ‘1’ maka output juga akan sama dengan ‘1’. 

Level Konverter TTL ke LVTTL

Nilai yang digunakan untuk menentukan besarnya resistor pada basis transistor pada rangkaian TTL ke LVTTL ini dapat dicari dengan perhitungan seperti dibawah ini :

Menentukan nilai Ic: dan Rb

Persamaan untuk menentukan Ie adalah 

 dimana nilai Vlv= 3,3 V dan Re = 10 kΩ

-->

Dimana nilai Vcc = 5 V

Level Konverter LVTTL ke TTL

                   Menentukan nilai Ic: dan Rb

Persamaan untuk menentukan Ie adalah

dimana nilai Vlv= 5V dan Re = 10 kΩ, maka :

Setelah dilakukan pengujian didapatkan hasil pengukuran tegangan dari level konverter ini, didapatkan hasil sebagai berikut :

Hasil Pengujian TTL ke LVTTL

Input  Level TTL	Tegangan TTL (Vdc)	Output Level LVTTL	Tegangan LVTTL (Vdc)
1	4.7	1	3.2
0	0.34	0	0.26

Hasil Pengujian LVTTL ke TTL

Input  Level LVTTL	Tegangan LVTTL (Vdc)	Output Level TTL	Tegangan TTL (Vdc)
1	3.0	1	4.3
0	0.15	0	0.24

Berdasarkan tabel pertama bahwa untuk memenuhi level tegangan LVTTL dari input TTL, rangkaian ini dapat digunakan. Terlihat bahwa pada saat input TTL sama dengan ‘1’ maka outputnya akan mengeluarkan tegangan sekitar 3.2 Vdc yang telah memenuhi logika ‘1’ dari LVTTL, sedangkan pada tabel kedua pada saat input sama dengan ‘1’ maka outputnya akan sama dengan ‘1’ juga tetapi dengan level tegangan TTL yaitu sebesar 4.3 Vdc. Untuk level logika ‘0’, baik pada level TTL maupun LVTTL hampir sama yaitu mendekati 0 Vdc.

Melihat hasil pengujian diatas dapat disimpulkan bahwa level converter dapat bekerja sesuai dengan input dan output TTL maupun LVTTL, sehingga apabila digunakan pada komunikasi untuk serial data tidak akan mengalami gangguan.

Maka dapat disimpulkan bahwa, fungsi dari dari level converter ini adalah sebagai translator untuk sinyal LVTTL dan TTL yang mempunyai perbedaan. Perbedaan tersebut terletak pada masimal tegangan untuk level ‘1’ dimana LVTTL = 3.3V sedangkan TTL =5V.  Level converter yang dipakai ini menggunakan prinsip dasar transistor PNP tipe 2SA733 sebagai switching, alasan menggunakan transistor jenis PNP karena level logika input sama dengan output, sehingga data tidak akan mengalami perubahan. Selain itu apabila menggunakan transistor ini,  mudah dijumpai dipasaran, serta lebih praktis dibandingkan apabila menggunakan level converter dengan menggunakan 2 buah IC yaitu MAX232 dan MAX3232.