gerbang dasar logika (elementary logic gate)

Modul Praktikum Gerbang Logika

Teknik Digital 1

Percobaan 1

Gerbang – Gerbang Logika

1.1 Tujuan : Setelah mempraktekkan Topik ini, anda diharapkan dapat :

§ Mengetahui macam-macam Gerbang logika dasar dalam sistem digital.

§ Mengetahui tabel kebenaran masing-masing gerbang logika dasar.

§ Menguji piranti hardware gerbang logika

§ Merangkai gerbang-gerbang logika dasar.

1.2 Pendahuluan

Gerbang-gerbang logika merupakan dasar untuk membangun rangkaian elektronika

digital. Suatu gerbang logika mempunyai satu terminal keluaran dan satu atau lebih terminal

masukan. Keluaran dan masukan gerbang logika ini dinyatakan dalam kondisi HIGH (1) atau

LOW (0). Dalam suatu sistem TTL level HIGH diwakili dengan tegangan 5V, sedangkan level

LOW diwakili dengan tegangan 0V.

Melalui penggunaan gerbang-gerbang logika, maka kita dapat merancang suatu sistem

digital yang akan mengevaluasi level masukan dan menghasilkan respon keluaran yang

spesifik berdasar rancangan rangkaian logika. Ada tujuh gerbang logika yaitu AND, OR,

INVERTER, NAND, NOR, exclusive-OR (XOR), dan exclusive-NOR (XNOR).

1.2.1 GERBANG AND Simbol dan Analogi : Gerbang AND 2 masukan dapat dianalogikan sebagai 2 saklar seri untuk menghidupkan lampu,

sebagaimana Gambar 1.1.a, dimana lampu akan menyala bila saklar SA dan saklar SB sama-

sama ditutup.

Secara skematik, gerbang AND diperlihatkan dalam gambar 2.1.b

SA SB

Lampu

(a)

Y = A . B

A

B (b)

Gambar 1.1 Analogi dan simbol Gerbang AND


Teknik Digital 2

Tabel 1.1 kebenaran Gerbang AND 2 masukan : Masukan Keluaran

A B YAND 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1

Tipe-Tipe IC antara lain: Gerbang AND 2 masukan : IC 7408

Gerbang AND 3 masukan : IC 7411

Gerbang AND 4 masukan : IC 7421

Konfigurasi pin IC 7408

1

13 12 11 10 9 814

7654321

VCC 4B

1A

3Y3A3B4Y4A

2B2A1Y1B GND2Y

Rangkaian Percobaan dan hasil percobaan:

1

23

U1A

7408

4

56

U1B

7408

89

10

U1C

7408

1112

13

U1D

7408

R1

330

R2

330

R3

330

R4

330

Y1

Y2

Y3

Y4

A

A

B

A

B

B

A

B

Masukan Keluaran Gerbang AND

A B Y1 Y2 Y3 Y4

0 0

0 1

1 0

1 1

Keterangan : Logika 0 = dihubungkan dengan tegangan 0V (GND), 1


Teknik Digital 3

Logika 1 = dihubungkan dengan tegangan 5V (VCC), Jika LED menyala = logika 1, jika LED padam = logika 0

1. Bandingkan hasil yang anda peroleh dengan tabel kebenaran gerbang AND!

2. Tulis kesimpulan dari hasil percobaan diatas! Jawaban :

Tugas 1 :

1. Buat tabel kebenaran gerbang AND 3 masukan (A, B, dan C).

2. Susun rangkaian berikut :

3. Bandingkan hasil yang anda peroleh dari soal no. 1 dan soal no. 2. Apa kesimpulan anda ?

1.2.2 GERBANG OR Simbol dan Analogi :

Gerbang OR 2 masukan dapat dianalogikan sebagai 2 saklar paralel untuk menghidupkan

lampu, sebagaimana Gambar 1.2.a, dimana lampu akan menyala bila salah satu saklar SA atau

saklar SB ditutup.

Secara skematik, gerbang OR diperlihatkan dalam gambar 1.2.b


Teknik Digital 4

SA

SB

Lampu

(a)

Y = A + B

A

B

Y

(b)

Gambar 1.2 Analogi dan simbol Gerbang OR

Tabel kebenaran Gerbang OR: Masukan Keluaran

A B YOR

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

Tipe-Tipe IC : Gerbang OR 2 masukan : IC 7432


13 12 11 10 9 814

7654321

VCC 4B

1A

3Y3A3B4Y4A

2B2A1Y1B GND2Y


1

23

U1A

7432

4

56

U1B

7432

R1

330

R2

330

Y1

Y2

A

A

B

B

Masukan Keluaran Gerbang OR

A B Y1 Y2 Y3 Y4

0 0

0 1

1 0

1 1


Teknik Digital 5

Keterangan : Logika 0 = dihubungkan dengan tegangan 0V (GND),

Logika 1 = dihubungkan dengan tegangan 5V (VCC),

Jika LED menyala = logika 1, jika LED padam = logika 0

1. Bandingkan hasil yang anda peroleh dengan tabel kebenaran gerbang OR!


Tugas 2:

1. Buat tabel kebenaran gerbang OR 3 masukan (A, B, dan C).

2. Susun rangkaian berikut :

1

23

U1A

7432

4

56

U1B

7432

R1

330

R2

330

Y1

Y2

A

B

C

3. Bandingkan hasil yang anda peroleh dari soal no. 1 dan soal no. 2. Apa kesimpulan anda ?

1.2.3 GERBANG INVERTER (NOT) Gerbang inverter (NOT) merupakan suatu rangkaian logika yang berfungsi sebagai "pembalik",

jika masukan berlogika 1, maka keluaran akan berlogika 0, demikian sebaliknya.

Simbol dan Analogi : Gerbang NOT dapat dianalogikan sebagai sebuah saklar yang dihubungkan dengan relay

normaly closed (NC) untuk menghidupkan lampu, sebagaimana Gambar 1.3.a, dimana jika


Teknik Digital 6

saklar SA terbuka (logika 0), maka relay (S) dalam kondisi tertutup sehingga lampu menyala

(logika 1), sedangkan bila saklar terbuka (logika 0), maka relay dalam kondisi terbuka sehingga

lampu padam (logika 0).

Secara skematik, gerbang NOT diperlihatkan dalam gambar 1.3.b SA

S

Lampu

(a)

Y = A

A A

(b)

Gambar 1.3 Analogi dan simbol Gerbang NOT

Tabel kebenaran Gerbang OR: Masukan Keluaran

A A

0 1

1 0

Tipe-Tipe IC :

Gerbang OR 2 masukan : IC 7404



Teknik Digital 7


Masukan Keluaran Gerbang NOT

A Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6

0

1




1. Bandingkan hasil yang anda peroleh dengan tabel kebenaran gerbang OR!



Teknik Digital 8

1.2.4 GERBANG NAND Simbol :

A

B

Y

A

B

Y

BAY ×=

Tabel kebenaran Gerbang NAND: Masukan Keluaran

A B YAND YNAND

0 0 0 1

0 1 0 1

1 0 0 1

1 1 1 0

Tipe-Tipe IC : Gerbang NAND 2 masukan : IC 7400

Gerbang NAND 3 masukan : IC 7410




13 12 11 10 9 814

7654321

VCC 4B

1A

3Y3A3B4Y4A

2B2A1Y1B GND2Y


Teknik Digital 9


1

23

U1A

7400

4

56

U1B

7400

89

10

U1C

7400

1112

13

U1D

7400

R1

330

R2

330

R3

330

R4

330

Y1

Y2

Y3

Y4

A

A

B

A

B

B

A

B

Masukan Keluaran Gerbang NAND

A B Y1 Y2 Y3 Y4

0 0

0 1

1 0

1 1




1. Bandingkan hasil yang anda peroleh dengan tabel kebenaran gerbang NAND!



Teknik Digital 10

1.2.5 GERBANG NOR Simbol :

A

B

Y

A

B

Y

BAY += Tabel kebenaran Gerbang NOR:

Masukan Keluaran

A B YOR YNOR

0 0 0 1

0 1 1 0

1 0 1 0

1 1 1 0

Tipe-Tipe IC :

Gerbang NOR 2 masukan : IC 7402

Gerbang NOR 3 masukan : IC 7427


13 12 11 10 9 814

7654321

VCC 4B

1A

3Y 3A3B4Y 4A

2B2A1Y 1B GND2Y


Teknik Digital 11


12

3

U1A

7402

45

6

U1B

7402

8

910

U1C

7402

11

1213

U1D

7402

R1

330

R2

330

R3

330

R4

330

Y1

Y2

Y3

Y4

A

A

B

A

B

B

A

B

Masukan Keluaran Gerbang NOR

A B Y1 Y2 Y3 Y4

0 0

0 1

1 0

1 1




1. Bandingkan hasil yang anda peroleh dengan tabel kebenaran gerbang NOR!



Teknik Digital 12

1.2.6 GERBANG XOR Simbol :

A

B

Y

BABABAY +=Å=

Tabel kebenaran Gerbang XOR: Masukan Keluaran

A B YOR YXOR

0 0 0 0

0 1 1 1

1 0 1 1

1 1 1 0

Tipe-Tipe IC :

Gerbang XOR 2 masukan : IC 7486


13 12 11 10 9 814

7654321

VCC 4B

1A

3Y3A3B4Y4A

2B2A1Y1B GND2Y


Teknik Digital 13


1

23

U1A

7486

4

56

U1B

7486

89

10

U1C

7486

1112

13

U1D

7486

R1

330

R2

330

R3

330

R4

330

Y1

Y2

Y3

Y4

A

A

B

A

B

B

A

B

Masukan Keluaran Gerbang XOR

A B Y1 Y2 Y3 Y4

0 0

0 1

1 0

1 1




1. Bandingkan hasil yang anda peroleh dengan tabel kebenaran gerbang XOR!



Teknik Digital 14

1.2.7 GERBANG XNOR Simbol :

A

B

Y

A

B

Y

BAY Å=

Tabel kebenaran Gerbang XNOR: Masukan Keluaran

A B YXOR YXNOR 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1

Tipe-Tipe IC :

Gerbang XNOR 2 masukan : IC 74266


13 12 11 10 9 814

7654321

VCC 4B

1A

3Y3A3B4Y4A

2B2A1Y1B GND2Y


Teknik Digital 15


1

23

U1A

74266

6

54

U1B

74266

8

910

U1C

74266

12

1311

U1D

74266

R1

330

R2

330

R3

330

R4

330

Y1

Y2

Y3

Y4

A

A

B

A

B

B

A

B

Masukan

Keluaran Gerbang XNOR

A B Y1

Y2 Y3 Y4

0 0

0 1

1 0

1 1




1. Bandingkan hasil yang anda peroleh dengan tabel kebenaran gerbang XOR dan XNOR


gerbang dasar logika (elementary logic gate)

Documents