gerbang logika dasar dan lanjutan
DESCRIPTION
Gerbang Logika Dasar Dan LanjutanTRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA II
GERBANG LOGIKA DASAR DAN LANJUTAN
Nama : Kadek Sumaja
NIM : 1108255004
Dosen Pengajar : I Gede Antha Kasmawan, S.Si, M.Si
Pengawas/Pembimbing : Bagus Prasada Adhi Kusuma
LABORATORIUM ELEKTRONIKA
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
2012
I. Tujuan
1. Mengerti dan memahami gerbang – gerbang logika ( Lambang, bentuk, dan tabel
kebenarannya ).
2. Mampu menganalisis rangkaian logika AND, OR, NOT, NAND, NOR dan XOR.
3. Mengenal komponen – komponen yang sering digunakan dalam gerbang logika
tersebut.
4. Membangun dan mengoperasikan masing – masing rangkaian gerbang logika
tersebut.
5. Membuat tabel kebeanaran dari masing – masing gerbang logika yang dipraktekkan.
II. Dasar Teori
Pengertian gerbang logika yaitu rangkaian logika dengan salah satu atau lebih dari
satu sinyal masukan tetapi hanya menghasilkan satu sinyal keluaran dimana analisisnya
dapat dilakukan dengan aljabar Boole. Gerbang logika merupakan rangkaian digital (dua-
keadaan), karena sinyal masukan dan sinyal keluarannya hannya berupa tegangan tinggi
atau tegangan rendah.
Aljabar Boole tidak mengenal penerpan-penerapan praktis hingga tahun 1938.
Yaitu Claude Shannon menggunakannya dalam analisis ranngakaian penyaklaran
(switching) telepon. Ia menggunakan variable Boole untuk menyatakan keadaan tertutup
dan terbukanya relai (relay). Dengan kata lain, Shannon telah merintis penggunaan baru
dari aljabar Boole. Karena Shannon inilah, para ahli teknik menyadari bahwa aljabar
Boole dapat diterapkan pada ilmu elektronika komputer.
Gerbang logika terbagi atas dua kelompok, yaitu gerbang logika dasar dan
gerbang logika lanjutan.
A. Gerbang Logika Dasar ( NOT, OR dan AND )
1.Gerbang logika NOT ( IC 7404 )
Sebuah inverter (pembalik) adalah gerbang dengan sinyal masukkan dan stu
sinyal keluaran. Dan keadaan keluarannya selalu berlawanan denga keadaan masukkan.
Inverter disebut juga dengan gerbang NOT (bukan), karena keluarannya tidak sama
dengan masukkan. Keluaran inverter kadang-kadang disebut komplemen (lawan) dari
masukkan.
Gambar 2.1 Simbol gerbang logika NOT
2. Gerbang logika OR ( IC 7432)
Gerbang logika OR memiliki dua atau lebih dari dua sinyal masukkan tetapi
hanya satu sinyal keluaran. Cara untuk membuat sebuah gerbang OR, bila kedua
masukkan dalam keadaan rendah, maka keluarannya akan menjadi rendah. Bila salah
satu masukkannya tinggi, maka akan menghasil keluarannya akan menjadi tinggi. Hal
ini akan terjadi karena mempunyai dua buah masukan, rangkaian ini disebut dengan
gerbang OR dua-masukkan.
Gambar 2.2 Simbol gerbang logika OR 2 dan 3 masukan.
3. Gerbang logika AND ( IC 7408 )
Gerbang AND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan tetapi hanya
satu sinyal keluaran. Semua masukan harus dalam keadaan tinggi untuk mendapatkan
keluaran tinggi. Gerbang logika AND ada 2 -3 masukan dan masih lain-lain.
Berapapun jumlah masukan yang dimiliki oleh sebuah gerbang AND, operasinya
tetap dapat dirangkumkan sebagai berikut: semua masukan harus bertegangan tinggi
untuk memperoleh keluaran tinggi.
Gambar 2.3 Simbol gerbang logika AND 2 dan 3 masukan.
B. Gerbang Logika Lanjutan ( NOR, NAND dan XOR )
1. Gerbang logika NOR ( IC 7402 )
Gerbang NOR memiliki dua atau lebih dari dua sisi masukan dan hanya
satu sinyal keluaran. Untuk memperoleh keluaran tinggi gerbang ini, semua
masukan harus dalam keadaan rendah. Dalam perkataa lain, gerbang NOR hanya
mengenal kata mnasukan yang semua bitnya sama dengan nol.
Struktur logika dari sebuah gerbang NOR, yang merupakan gabungan
sebuah OR dengan sebuah inverter. Keluaran NOT dari hasil operasi OR
masukan-masukannya. Semula gerbang ini dinamakan gerbang NOT-OR, tetapi
lebih dikenal dengan gerbang NOR. Maka akan menjadi bentuk persamaan
aljabar Boole adalah
Y = A+B
Gambar 2.4 Simbol gerbang logika NOR 2 dan 3 masukan.
2. Gerbang logikan NAND ( IC 7400)
Gerbang NAND terdiri dari dua atau lebih dari dua sinyal masukan dan
sebuah sinyal keluaran. Semua masukan harus berharga tinggi menghasilkan
keluaran yang rendah. Struktur gerbnag logika NAND, yang terdiri dari sebuah
gerbang AND dan sebuah inverter. Keluaran akhir adalah hasil operasi NOT-
AND dari masukannya. Piranti ini disebut gerbang NOT-AND, tetapi sekarang
lebih dikenal dengan sebagai gerbang NAND.
Kerja dari gerbanng logika NAND, jika salah satu atau lebih dari satu
masukanbya merupakan keadaan rendah, maka operasi AND akan mengasilkan
keluaran rendah sehingga inverse terhadap hasil ini memberikan keluaran hasil
akhir tinggi. Hanya jika seluruh masukannya tinggi, maka operasi AND akan
menghasilkan sinyal yang tinggi dan selanjutnya keluaran akhir yang rendah.
Maka akan menjadi rumusan dalam aljabar Boole adalah
Y = AB
Gambar 2.5 Simbol gerbang logika NAND 2 dan 3 masukan.
3. Gerbang logika XOR atau Exclusive-OR ( IC 7486 )
Gerbang logika OR mengenali kata-kata masukan dengan salah satu atau
lebih dari satu bit. Tidak dengan gerbang logika Exclusive-OR, gerbang ini hanya
mengenali kata yang memiliki bit 1 dalam jumlah ganjil.
XOR dengan dua masukan. Cara membuat gerbang logika Exlcusive-OR
atau XOR adalah dengan cara gerbang logika AND atas membentuk perkalian A B
atau gerbang AND bawah menghasilkan AB. Maka akan menjadi persamaan
aljabar Boole yang berlaku adalah:
Y=A B+ A B
Gambar 2.6 Simbol gerbang logika XOR 2 dan 3 masukan.
Adanya Teorema De Morgan :
1. Teorema pertama yang menyatakan bahwa sebouah gerbang NOR ekivalen
dengan sebuah gerbang AND berhelembung.
2. Teorema kedua menyatakan ekivalensi antara sebuah gerbang NAND dan
sebah gerbang OR bergelembung.
III. Daftar Komponen Percobaan
1. IC 7408 (AND)
2. IC 7432 (OR)
3. IC 7404 (NOT)
4. IC 7400 (NAND)
5. IC 7402 (NOR)
6. IC 7486 (XOR atau Exclusive-OR)
7. Resistor 1KΩ
8. LED
9. Kabel sebagai penyambung
10. 4 buah baterai sebagai sumber tegangan
11. 1 buah Bread Board
IV. Prosedur Percobaan
A. IC 7404 satu input
a. Pasanglah IC 7404 diatas project board.
b. Sambungakan kaki IC bernomor 1 pada kaki resistor pertama dan kaki resistor
lainnya pada kaki IC bernomor tujuh (ground).
c. Sambungkan kaki IC bernomor 2 pada LED yang berkaki lebih panjang
sedangkan kaki LED yang lebih pendek dihubungkan pada kaki IC bernomor
tujuh.
d. Beri tegangan dari baterai kutub positif ke kaki IC bernomor 14 dan kutub
negatif ke kaki bernomor tujuh (ground)
e. Paralelkan kutub baterai yang bermuatan positif dengan menggunakan kabel
tunggal, yang nantinya akan digunakan menyambungkan ke input yaitu kaki IC
yang bernomor 1. Hal ini dilakukan untuk menguji kebenaran output dari IC.
f. Apabila LED menyala, berarti logika 1 dan apabila LED padam, logika 0
g. Buat tabel kebenaran dan berikan analisis dari hasil percobaan tersebut.
B. IC 7408, IC 7432, IC 7486, IC 7400, IC 7402 dua input
a. Pasanglah IC 7408 diatas project board.
b. Hubungkan kaki IC bernomor satu dan dua pada kaki pertama 2 buah resistor
dan kaki-kaki lainya disambungkan ke kaki IC bernomor tujuh (ground) .
c. Hubungkan kaki bernomor tiga (output) pada LED yang berkaki lebih panjang
dan kaki bernomor tujuh (ground) pada kaki LED yang lebih pendek. LED
merupakan indikator.
d. Beri tegangan dari baterai kutub positif ke kaki IC bernomor 14 dan kutub
negatif ke kaki bernomor tujuh (ground)
e. Paralelkan kutub baterai yang bermuatan positif dengan menggunakan kabel
tunggal, yang nantinya akan digunakan menyambungkan ke input yaitu kaki IC
yang bernomor 1 dan 2. Hal ini dilakukan untuk menguji kebenaran output dari
IC.
f. Apabila LED menyala, berarti logika 1 dan apabila LED padam, logika 0
g. Buatlah tabel kebenaran dan Berikan analisis dari hasil percobaan tersebut.
V. Gambar Rangkaian
Gerbang logika dasar dan lanjutan:
Gambar 4.1 Gambar IC dan ragkaian AND
Gambar IC NOT
Gambar 4.2 Gambar IC dan ragkaian OR
Gambar 4.3 Gambar IC dan ragkaian NOT
Gambar 4.4 Gambar IC dan ragkaian NAND
Gambar 4.2 Gambar IC dan ragkaian NOR
Gambar 4.2 Gambar IC dan ragkaian XOR
RR
GRD
7400
VCC
RR
GRD
7402VCC
RR
GRD
7486
VCC
VI. Data Pengamatan
1. Gerbang logika NOT ( IC 7404 )
Vin (Volt) Vout(Volt)
0 1.3
1.3 0
Vin Vout
0 11 0
2.
Tabel 4.1 Tabel kebenaran gerbang logika NOT ( IC 7404 )
3. Gerbang logika OR ( IC 7432 )
A B Y
0 0 0
0 1
1 0
1 1
1
1
1
Tabel 4.2 Tabel kebenaran gerbang logika AND ( IC 7432 )
4. Gerbang logika AND ( IC 7408 )
A B Y
0 0 0
0 1
1 0
1 1
0
0
1
Tabel 4.3 Tabel kebenaran gerbang logika AND ( IC 7408 )
5. Gerbang logika NOR ( IC 7402 )
A B A+B
0 0 1
0 1
1 0
1 1
0
0
0
Tabel 4.4 Tabel kebenaran gerbang logika NOR ( IC 7402 )
6. Gerbang logika NAND ( IC 7400 )
A B AB
0 0 1
0 1
1 0
1 1
1
1
0
Tabel 4.5 Tabel kebenaran gerbang logika NANDR ( IC 7400 )
7. Gerbang logika XOR atau Exclusive-OR ( IC 7486 )
A B A B+A B
0 0 0
0 1
1 0
1 1
1
1
0
Tabel 4.6 Tabel kebenaran gerbang logika XOR ( IC 7486 )
VII. Pembahasan
Gerbang rangkaian logika dengan satu atau lebih sinyal masukan menghasilkan
hanya satu sinyal keluaran. Gerbang AND adalah rangkaian logika yang menghasilkan
keluaran dalam keadaan tinggi hanya bila semua masukannya tinggi. Gerbang OR adalah
rangakaian logika yang terdiri dari dua atau lebih dua masukan dan hanya satu keluaran.
Salah satu atau lebih dari masukan yang tinggi akan menghasilkan keluaran tinggi.
Gerbang NOT atau inverter (pembalik) adalah gerbang yang hanya memiliki sebuah
masukan dan sebuah keluaran. Keluaran selalu merupakan komplemen dari masukannya.
Kata merupakan deretan (string) bit yag mempresentasikan sebuah data intruksi dalam
bentuk kode.
Untuk gerbang logika lanjutan, yaitu NAND, NOR dan XOR. Gerbang logika
NAND adalah ekivalen dengan sebuah gerbang AND yang diikuti oleh sebuah inverter.
Semua masukan harus tinggi untuk mendapatkan keluaran rendah. Gerbang logika NOR
adalah ekivalen dengan sebuah gerbang OR yang digabung dengan sebuah inverter
dibelakangnya. Semua masukan harus rendah untuk menghasilkan keluaran yang tinggi.
Gerbang logika XOR atau Exclusive-OR adalah memiliki keluaran tinggi bila kata
masukan berparitas ganjil. Bagi gerbang XOR 2-masukan, keluaran akan bernilai tinggi
bila masukan-masukannya berbeda.
VIII.Kesimpulan
1. Pengertian gerbang yaitu rangkaian dengan salah satu atau lebih dari satu sinyal
masukan tetapi hanya menghasilkan satu sinyal keluaran.
2. Gerbang merupakan rangkaian digital (dua-keadaan), karena sinyal masukan dan
sinyal keluarannya hannya berupa tegangan tinggi atau tegangan rendah.
3. Gerbang sering disebut dengan rangkaian logika, kaena analisisnya dapat dilakukan
dengan aljabar Boole.
4. Gerbang logika dasar adalah Operasi OR, AND dan NOT.
5. Gerbang logika lanjutan adalah Operasai dari NAND, NOR, dan XOR atau
Exclusive-OR.
6. Setiap gerbang logika memiliki fungsi yang berbeda-beda. Oleh karaena itu, untuk
menunjang penetahuan kita harus memiliki dan memahami data sheet dari gerbang
logika.
7. Adanya Teorema De Morgan untuk melengkapi dan mempermudah karena adanya
aljabar Boole.
DAFTAR PUSTAKA
Albert, Paul & Tjia. 1994. Elektronika Komputer Digital & Pengantar Komputer Edisi 2. Jakarta
: Erlangga.
Kasmawan, Antha.2012. Penuntun Praktikum Elektronika 2. Jimbaran : Unud.
Kurniawan, Fredly. 2005. Sistem Digital Konsep & Aplikasi. Yogyakarta : Gava Media.
Muhsin. 2004. Elektronika Digital Teori & Soal Penyelesaian. Yogyakarta : Graha Ilmu.
www.google.com tanggal 20 Maret 2011