Percobaan IV : Identifikasi Gerbang Dasar Logika And, Or & Not dengan IC CMOSI. TUJUAN Mampu mengetahui spesifikasi dan mengidentifikasi kebenaran fungsi gerbang dasar logika IC CMOS dari Data Book IC Mampu membuktikan kebenaran fungsi dari setiap gerbang logika and, or & not berdasarkan simbol, tabel dan persamaan boolen.

II. PERALATAN DAN KOMPONEN Rangkaian catu daya +9Vdc. IC CMOS (And, Or & Not)@1buah LED1buah Resistor R1 : 1001buah Mini project board1buah Multimeter1buah Jumper-kit

III. TEORI DASARGerbang CMOSGerbang ini terdiri dari Mosfet mode peningkatan saluran-p dan n dalam serpih yang sama. Blok dasar CMOS disebut pembalik, seperti gambar 11 (a).Jika Vi= VGS = low, piranti saluran-n Tn akan off, sedangkan untuk piranti saluran-p Tp, VGS = Vi - VDD - VBD. Akibatnya Tp = on (seperti pada gambar 11 (b) ). Sehingga Vo = VDD = High. Jika Vi = high, Tp = off, Tn = on dan Vo = low. Sehingga Vambang = VDD / 2. Hambatan yang tinggi dari Tp yang off, membatasi arus yang ditarik dari catu daya menjadi sangat kecil. Gerbang logika CMOS dua masukan ini, jika A atau B low, Tn seri off dan salah satu Tp yang paralel On, maka akan high.Jika kedua masukan high, kedua piranti Tn On, dan kedua Tp low, maka Vo akan low. Dan ini merupakan hubungan logika Nand.

Gerbang NandGambar 11. Gambar Logika Komplementer Simetri (CMOS)CMOS sendiri memiliki daya agak besar hanya ketika beralih dari satu keadaan ke keadaan lain. Sedangkan konsumsi daya kondisi normal yang dimiliki sangat rendah. Fungsi-fungsi yang dimiliki pada IC TLL umumnya terdapat pula pada CMOS. Untuk satuan-satuan CMOS dapat mendorong gerbang TLL daya rendah, tetapi butuh penyanggah untuk mendorong jenis TTL lainnya.Gerbang nand yang berasal dari keluarga CMOS memiliki tabel kebenaran, simbol dan persamaan boolean yang sama dengan gerbang Nand dari keluarga TTL. Type IC Nand CMOS berbeda sesuai dengan lembaran spesifikasi IC fabrikasi.Gerbang logika CMOS dua masukan ini, jika A atau B low, Tn sei off dan salah satu Tp yang paralel On, maka Vo akan high. Jika kedua masukan high, kedua piranti Tn On dan kedua Tp low, maka Vo akan low. Dan ini merupakan hubungan logika Nand.CMOS sendiri memiliki daya agak besar hanya ketika beralih dari satu keadaan ke keadaan lain. Sedangkan konsumsi daya kondisi normal yang dimiliki sangat rendah. Fungsi-fungsi yang dimiliki pada IC TTL umumnya terdapat pula pada CMOS. Untuk satuan-satuan CMOS dapat mendorong gerbang TTL daya rendah, tetapi butuh penyanggah untuk mendorong jenis TTL lainnya.

IV. PROSEDUR PRAKTIKUM1. Sediakan rangkaian catu daya +9Vdc2. Persiapkan data karakteristik IC CMOS dari Data Book IC.3. Posisikan IC yang dipilih pada mini proto-board. Persiapkan IC untuk identifikasi seperti gambar 12. Pastikan jumper untuk pin (kaki) Vcc (+) dan pin GND (-) IC telah terhubung dengan jalur catu daya +9 Vdc.4. Pasang jumper pada pin-pin input (masukan) data dan ukur tegangan output (keluaran) dengan voltmeter seperti pada tabel 7.5. Ulangi percobaan untuk mengidentifikasi semua gerbang logika percobaan.6. Ubah tabel 7 ke dalam konversi logika bilangan 0 dan 1. Masukan ke dalam tabel 8.7. Tuliskan persamaan logika gerbang tersebut.8. X =...........9. Gambarkan symbol logika gerbang masing-masing IC.

V. GAMBAR RANGKAIAN

Gambar 12. Rangkaian Percobaan Identifikasi VI. DATA PERCOBAANTabel 7a. Data Identifikasi IC

NO. PIN INPUTNO.PIN OUTPUTMASUKAN DATA (VOLT)KELUARAN DATA (VOLT)

ABX TANPA BEBAN LEDX DENGAN BEBAN LED

000.1 V0.2 V

0+120.1 V0.2 V

+1200.1 V0.2 V

+12+127.6 V7.8 V

Tabel 7b. Data Identifikasi IC

NO. PIN INPUTNO.PIN OUTPUTKELUARAN DATA (VOLT)

AX TANPA BEBAN LEDX DENGAN BEBAN LED

011 V11 V

+1200

Tabel 7c. Data Identifikasi IC

NO. PIN INPUTNO.PIN OUTPUTMASUKAN DATA (VOLT)KELUARAN DATA (VOLT)

ABX TANPA BEBAN LEDX DENGAN BEBAN LED

000.1 V0.4 V

0+129.8 V10 V

+1209.8 V10 V

+12+1210 V10 V

Tabel 8a. Tabel Kebenaran Logika

NO. PIN INPUTNO.PIN OUTPUTMASUKAN DATA (VOLT)KELUARAN DATA (VOLT)

ABX TANPA BEBAN LEDX DENGAN BEBAN LED

0000

0100

1000

1111

Tabel 8b. Tabel Kebenaran Logika

NO. PIN INPUTNO.PIN OUTPUTKELUARAN DATA (VOLT)

AX TANPA BEBAN LEDX DENGAN BEBAN LED

011

100

Tabel 8c. Tabel Kebenaran Logika

NO. PIN INPUTNO.PIN OUTPUTMASUKAN DATA (VOLT)KELUARAN DATA (VOLT)

ABX TANPA BEBAN LEDX DENGAN BEBAN LED

0000

0111

1011

1111

VII. ANALISA DATAPerbedaan IC TTL DAN CMOS :

IC TTL (Integrated Circuit Transistor Transistor Logic) IC TTL adalah IC yang banyak digunakan dalam rangkaian-rangkaian digital karena menggunakan sumber tegangan yang relatif rendah, yaitu antara 4,75 Volt sampai 5,25 Volt. Komponen utama IC TTL adalah beberapa transistor yang digabungkan sehingga membentuk dua keadaan (ON/FF). Dengan mengendalikan kondisi ON/OFF transistor pada IC digital, dapat dibuat berbagai fungsi logika. ada tiga fungsi logika dasar yaitu AND, OR dan NOT.

IC CMOS (IC Complementary Metal Oxide Semiconductor) Sebenarnya antara IC TTL dan IC CMOS memiliki pengertian sama, hanya terdapat beberapa perbedaan yaitu dalam penggunaan IC CMOS konsumsi daya yang diperlukan sangat rendah dan memungkinkan pemilihan tegangan sumbernya yang jauh lebih lebar yaitu antara 3 V sampai 15 V. level pengsaklaran CMOS merupakan fungsi dari tegangan sumber. Makin tinggi sumber tegangan akan sebesar tegangan yang memisahkan antara keadaan 1 dan 0. Kelemahan IC CMOS diantaranya seperti kemungkinan rusaknya komponen akibat elektrostatis dan harganya lebih mahal. Perlu diingat bahwa semua masukan (input) CMOS harus di groundkan atau dihubungkan dengan sumber tegangan. CMOS (Compelementary Metal Oxide Semiconductor) adalah RAM kecil berukuran 64 byte yang menyimpan setting BIOS saat komputer sedang dimatikan. CMOS merupakan perluasan dari teknologi MOS yang menghasilkan IC dengan kebutuhan tenaga baterai rendah. CMOS digunakan untuk menyimpan program konfigurasi, program diagnostik dan informasi tanggal dan waktu pembuatan file yang tidak akan hilang meskipun komputer dimatikan. CMOS juga sering disebut complementary-symmetry metaloxidesemiconductor or COSMOS (semikonduktorlogamoksida komplementer-simetris). Kata komplementer-simetris merujuk pada kenyataan bahwa biasanya desain digital berbasis CMOS menggunakan pasangan komplementer dan simetris dari MOSFET semikonduktor tipe-p dan semikonduktor tipe-n untuk fungsi logika. Dua karakter penting dari CMOS adalah kekebalan desahnya yang tinggi dan penggunaan daya statis yang rendah. Daya hanya diambil saat transistor dalam CMOS berpindah diantara kondisi hidup dan mati. Akibatnya, peranti CMOS tidak menimbulkan bahang sebanyak sirkuit logika lainnya, seperti logika transistor-transistor (TTL) atau logika NMOS, yang hanya menggunakan peranti tipe-n tanpa tipe-p. CMOS juga memungkinkan chip logika dengan kepadatan tinggi dibuat.

Gerbang Logika DasarSimbol gerbang logika NAND berbagai input :InputOutput

ABF

001

011

101

110

Tabel kebenaran NAND Gate

Gerbang Logika NANDSebuah gerbang NAND (NOT AND) merupakan kombinasi dari gerbang AND dengan gerbang NOT dimana keluaran gerbang AND dihubungkan ke saluran masukan dari gerbang NOT seperti ditunjukkan pada gambar diatas.Gambar diatas menunjukkan sebuah gerbang NAND dengan berbagai masukan. Yang digunakan pada percobaan ini adalah dua saluran masukan A dan B dan saluran keluaran C dimana diperoleh persamaan Boolean adalah C = A.B (dibaca A AND B NOT). Karena keluaran dari gerbang AND diNOTkan maka prinsip kerja dari gerbang NAND merupakan kebalikan dari gerbang AND. Berdasarkan tabel kebenaran diatas tersebut dapat disimpulkan bahwa keluaran gerbang NAND akan 0 bila semua saluran masukannya mendapatkan logika 1. Untuk gerbang NAND yang memiliki saluran masukan lebih dari dua buah, mempunyai operasi yang sama. Tabel kebenaran untuk gerbang NAND dengan tiga saluran masukan ditunjukkan oleh tabel dibawah ini.

INPUTOUTPUT

ABCF

0001

0011

00110111

1001

1011

1101

1110

Tabel Kebenaran Gerbang NAND dengan tiga saluran masukan.

Gerbang Logika NOT Gerbang-gerbang logika yang khususnya dipakai di dalam komputer digital,dibuat dalam bentuk IC (Integrated Circuit) yang terdiri atas transistor-transistor, diode dan komponen-komponen lainnya. Gerbang-gerbang logika ini mempunyai bentuk-bentuk tertentu yang dapat melakukan operasi-operasi INVERS, AND, OR serta NAND, NOR, dan XOR (Exclusive OR). NAND merupakan gabungan AND dan INVERS sedangkan NOR merupakan gabungan OR dan INVERS.Gerbang NOT adalah suatu gerbang inverter, gerbang NOT biasanya disebut juga inverter atau pembalik logika. Tidak seperti gerbang OR dan AND atau gerbang logika yang lainnya, gerbang NOT hanya memilki satu saluran masukkan dan satu saluran keluaran. Keadaan keluaran gerbang NOT selalu berlawanan (kebalikan atau komplemen) dari keadaan masukkan. Jika A menyatakan saluran masukkan dan Y merupakan saluran keluaran pada gerbang NOT, maka hubungan antara A dan Y dituliskan sebagai berikut: Y = NOT A atau Y = A, dan sifat dari gerbang logika not adalah jika nilai logika input bernilai satu maka nilai logika output akan nol, begitu pula sebaliknya. Jadi Gerbang NOT difungsikan sebagai pembalik logika.Rangkaian trainer gerbang logika dasar berfungsi sebagai atau berfungsi untuk membuktikan tabel kebenaran yang sudah ada, pada rangkaian trainer gerbang logika dasar NOT terdapat atau dapat terlihat beberapa komponen seperti led yang difungsikan sebagai indicator output gerbang NOT, dan terdapat pushbutton yang difungsikan sebagai pemberian nilai input logika.Di dalam IC 7404 terdapat enam gerbang logika NOT yang dapat digunakan dan dan IC 7404 sendiri memiliki empat belas pin.

Simbol Gerbang NOT

Tabel Kebenaran Gerbang NOTMasukan AKeluaran F

01

10

Gerbang Logika OR

Gerbang OR memiliki dua atau lebih saluran masukan dan satukeluaran. Dan gerbang OR memiliki sifat output akan berlogika satu jika salah satu nilai input berlogika satu dan jika memiliki nilai nol pada semua inputnya maka output akan bernilai nol, misalnya A atau B menyatakan saluranmasukkan gerbang OR yang saling bebas yang masing-masing hanya dapat berlogika satu atau nol dan Y menyatakan saluran keluarannya yang hanya dapat bernilai logika nol atau satu, maka hubungan abtara masukan dan keluaran pada gerbang OR tersebut dapat ditulis Y = A OR B atau Y = A + B, sedangkan tabel kebenaran dan gambar symbol dapat dilihat pada gambar symbol dan data hasil percobaan, dan sifat bahwa jika salah satu nilai input pada gerbang OR bernilai satu maka nilai output akan bernila satu juga dan jika memiliki nilai nol pada semua inputnya maka output akan bernilai nol hal ini berlaku pada gerbang OR yang memiliki jumlah input lebih dari dua. Gerbang OR berfungsi sebagai penjumlah nilai pada inputnya misalnya jika input memiliki nilai 1 dan 0 (1+0) maka output akan berlogika 1, atau jika nilai inputnya 0 semua (0+0) maka nilai output akan berlogka 0.Simbol Gerbang OR dan NOR

VIII. KESIMPULANNAND Gate: Fungsi gerbang NAND menjadi gerbang universal dalam rangkaian digital. Gerbang NAND penggunaannya sangat luas dalam sistem digital. Perhatikan tabel kebenaran gerbang NAND dalam tabel 1. Keluaran dari gerbang NAND adalah rendah (0) apabila semua masukan tinggi (1).OR Gate: Output dari OR Gate akan berada pada keadaan logic 0, jika semua inputnya berada pada keadaan logic 0, Dan Output akan berada pada keadaan logic 1, jika salah satu inputnya atau lebih berada pada keadaan logic 1. OR Gate ini dapat digambarkan sebagai rangkaian saklar yang tersambung secara parallel. Dimana lampu akan menyala jika salah satu saklar atau semua saklar dalam posisi ON.NOT Gate: Output dari NOT Gate akan selalu berlawanan dengan keadaan inputnya. Bila inputnya dalam keadaan logic 0 maka outnya akan berlogik 1. Bila inputnya berada pada keadaan logic 1 maka Outputnya akan berlogik 0. Karena memiliki sifat yang demikian maka NOT Gate biasa disebut juga sebagai Inverter atau pembalik keadaan.

IX. DAFTAR PUSTAKAAnisah masayu dkk. 2013. Buku modul praktek elektronika digital I TE 081316.Palembang : Politeknik Negeri Sriwijaya Jurusan Teknik Elektro.

Ageng Sadnowo R. 1997. Petunjuk Praktikum Laboratorium Dasar Elektronika Digital. Palembang.

Franky dan Deni Arifianto. Jago Eletronika Rangkaian Sistem Otomatis. Jakarta

X. LAMPIRAN

XI. TUGAS1. Dari persamaan logika di bawah ini :X = AB + CTentukan :a. Tabel data berdasarkan persamaan di atas.b. Tentukan persamaan gerbang Nand saja.c. Gambarkan skema rangkaian dengan menggunakan IC CMOS.VDD

Vo

Vi

Tp

Tn

VDD

Vo

VDD