GERBANG-GERBANG LOGIKA

TUJUAN

1.      Mengerti dan memahami gerbang – gerbang logika ( Lambang, bentuk, dan tabel kebenarannya ).

2.      Mampu menganalisis rangkaian logika AND, OR dan NOT.

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

  DASAR TEORI

Gerbang logika Boolean atau sering juga disebut gerbang logika merupakan sebuah sistem pemrosesan dasar yang dapat memproses input-input yang berupa bilangan biner menjadi sebuah output berkondisi yang akhirnya digunakan untuk proses selanjutnya.

Gerbang logika dapat mengkondisikan input-input yang masuk kemudian menjadikannya sebuah output yang sesuai dengan apa yang ditentukan oleh pengguna. Jadi sebenarnya, gerbang logika inilah yang melakukan pemrosesan terhadap segala sesuatu yang masuk dan keluar ke dan dari komputer. Maka dari itu, sebenarnya sebuah perangkat komputer merupakan sebentuk kumpulan gerbang-gerbang digital yang bekerja memproses sesuatu input, menjadi output yang diinginkan.

Gerbang logika boolean itu sendiri terdiri dari beberapa jenis. Masing-masing dapat melakukan proses yang berbeda. Maka, gerbang-gerbang ini nantinya akan dikombinasikan untuk membentuk sebuah sistem pemrosesan yang lebih besar lagi. Berikut ini merupakan beberapa contoh gerbang logika dasar:

a)         Gerbang AND

Gerbang logika AND merupakan gerbang logika yang dalam penulisan aljabar Boole biasanya dilambangkan dengan perkalian . Di dalam gerbang-gerbang logika AND, jika salah satu input atau keduanya bernilai 0 maka hasil output-nya adalah 0. Jika kedua input bernilai 1 maka hasil output-nya adalah 1. Gerbang Logika AND pada datasheet diwakili oleh penggunaan IC TTL 7408.

Aljabar Boole

Y = A . B

Simbol gerbang logika AND

Tabel kebenaran

A	B	Y
0 0 1 1	0 1 0 1	0 0 0 1

b)     Gerbang OR

Gerbang logika OR merupakan gerbang logika yang dalam penulisan aljabar Boole biasanya dilambangkan dengan penjumlahan . Di dalam gerbang-gerbang logika OR, jika salah satu input atau kedua input bernilai 1 maka hasil output-nya adalah 1. Jika kedua input bernilai 0 maka hasil output-nya adalah 0. Gerbang Logika OR pada datasheet diwakili oleh penggunaan IC TTL 7432.

Aljabar Boole

            Y = A + B

Simbol gerbang OR

Tabel Kebenaran

A	B	Y
0 0 1 1	0 1 0 1	0 1 1 1

c)                  Gerbang NOT

Gerbang logika NOT merupakan gerbang logika yang dapat menjadi pembalik fungsi logika dari gerbang logika lainya, dalam penulisan aljabar Boole gerbang NOT dilambangkan dengan bar pada gerbang logika yang akan di NOT-kan akan menjadi:

Di dalam gerbang-gerbang logika NOT, jika input bernilai 1 maka hasil output nya adalah 0. Jika  input bernilai 0 maka hasil output-nya adalah 1. Gerbang Logika NOT pada datasheet diwakili oleh penggunaan IC TTL 7404.

Simbol gerbang NOT

Tabel Kebenaran

A	Y
0 1	1 0

d)     Gerbang NAND

Gerbang logika NAND merupakan modifikasi yang dilakukan pada gerbang AND dengan menambahkan gerbang NOT didalam prosesnya. Maka itu, mengapa gerbang ini dinamai NAND atau NOT-AND. Logika NAND benar-benar merupakan kebalikan dari apa yang dihasilkan oleh gerbang AND. Di dalam gerbang-gerbang logika NAND, jika salah satu input atau keduanya bernilai 0 maka hasil output-nya adalah 1. Jika kedua input bernilai 1 maka hasil output-nya adalah 0.. Gerbang Logika NAND pada datasheet nama lainnya IC TTL 7400.

   Tabel kebenaran

A	B	Y
0 0 1 1	0 1 0 1	1 1 1 0

e)                  Gerbang NOR

 Gerbang NOR atau NOT-OR juga merupakan kebalikan dari gerbang logika OR. Apabila Semua input atau salah satu input bernilai 1, maka output-nya akan bernilai 0. Jika kedua input bernilai 0, maka output-nya akan bernilai 1. Gerbang logika NOR pada datasheet, nama lainnya adalah IC TTL 7402

                   

Tabel Kebenaran

A	B	Y
0 0 1 1	0 1 0 1	1 0 0 0

Gerbang-gerbang tersebut dapat membentuk sebuah procesor canggih, membentuk sebuah IC yang hebat, membentuk sebuah controler yang banyak fungsinya, namun sebelum sampai di penerapan yang canggih-canggih tersebut, ada Gerbang digital memang mudah untuk dipelajari, sederhana dan jelas fungsinya. Namun, kepintaran manusialah yang bisa memanfaatkan gerbang-gerbang sederhana tersebut menjadi berbagai macam teknologi saat ini. Mulai dari teknologi sederhana seperti stopwatch, jam, hingga dunia internet, satelit, pesawat terbang, dan sebagainya. Semua itu tidak akan luput dari peran serta gerbang logika ini.

f)                   Gerbang XOR

Gerbang XOR adalah gerbang yang mempunyai dua input dan sebuah output. Gerbang NOT bernilai 0 jika semua inputnya sama, sedangkan bernilai 1 jika inputnya tidak sama.

Gambar logika XOR

Tabel Kebenaran

A	B	Y
0 0 1 1	0 1 0 1	0 1 1 0

  DAFTAR KOMPONEN PERCOBAAN

a)                  IC 7408

b)                  IC 7432

c)                  IC 7404

d)                 IC 7486

e)                  IC 7400

f)                   IC 7447

g)                  LED

h)                  Resistor

i)                    Project board

j)                    Kabel tunggal

k)                  Baterai

l)                    Data sheet

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.                

VI.             HASIL PERCOBAAN

1.      IC 7408 (AND 2 INPUT )

INPUT		OUTPUT
A	B	Y
0 0 1 1	0 1 0 1	0 0 0 1

2.      IC 7432 ( OR 2 INPUT )

INPUT		OUTPUT
A	B	Y
0 0 1 1	0 1 0 1	0 1 1 1

3.      IC 7404 ( NOT 1 INPUT )

INPUT	OUTPUT
A	Y
0 0	0 1

4.      IC 7400 (NAND 2 INPUT)

INPUT		OUTPUT
A	B	Y
0 0 1 1	0 1 0 1	1 1 1 0

5.      IC 7402 (NOR 2 INPUT)

INPUT		OUTPUT
A	B	Y
0 0 1 1	0 1 0 1	1 0 0 0

6.      IC 7486 (XOR 2 INPUT)

INPUT		OUTPUT
A	B	Y
0 0 1 1	0 1 0 1	0 1 1 0

VII.          PEMBAHASAN

Gerbang – gerbang logika yang digunakan dalam rangkaian ini merupakan jenis gerbang logika dasar. Cara kerja dari masing – masing gerbang logika ini juga berbeda – beda. Gerbang logika ini ada yang terdiri dari satu sinyal input, dan ada juga yang terdiri dari beberapa sinyal input. Gerbang logika yang hanya mempunyai satu sinyal input, tergolong dalam gerbang logika inverter. Sedangkan gerbang logika yang mempunyai lebih dari satu sinyal input tergolong dalam gerbang non inverter.

Gerbang AND terdiri dari 2 atau labih sinyal input, dan mempunyai sebuah sinyal output. Untuk menghasilkan output yang tinggi, maka semua sinyal inputnya harus berharga tinggi. Struktur logika dari gerbang. Cara kerjanya adalah, jika salah satu atau lebih dari satu inputnya merupakan keadaan rendah, maka operasi AND akan menghasilkan  output rendah. Hanya jika seluruh inputnya tinggi, maka operasi AND akan menghasilkan sinyal tinggi.

Cara kerja dari OR 2 input adalah, untuk menghasilkan sebuah output yang bernilai satu, maka salah satu atau kedua inputnya harus bernilai satu. Dan untuk menghasilkan output yang rendah atau bernilai nol, jika kedua inputnya bernilai 0.

Gerbang logika NAND adalah logika dimana AND di NOT-kan , jadi outputnya adalah kebalikan dari AND. Begitu juga dengan NOR yang merupakan inverter dari OR.

Sedangkan XOR akan berlogika 1 jika inputnya berbeda logika, misalnya input A-nya 1, input B-nya 0, maka outputnya 1.

            Kelemahan dari praktikum ini adalah materi tentang ketiga gerbang logika diatas belum dijelaskan sebelumnya di mata kuliah elektronika. Selebihnya, praktikum berjalan lancar karena rangkaian yang tidak begitu sulit dan masih sangat mendasar.

VIII.       KESIMPULAN

Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan, dapat dibuat suatu kesimpulan bahwa masing – masing gerbang logika, mempunyai cara kerja yang berbeda – beda, dan karakteristik yang berbeda pula.

a.          Gerbang logika NOT merupakan pembalik yang berarti output yang dihasilkan merupakan kebalikan dari inputnya. Untuk menghasilkan output berlogika 1, maka input yang diberikan harus 0

b.         Gerbang logika AND adalah gerbang logika yang memiliki 2 input atau lebih. Untuk mendapatkan output bernilai 1, maka sinyal input yang diberikan harus 1 dan 1, atau keseluruh inputnya harus berlogika 1.

c.          Gerbang logika OR memiliki 2 atau lebih sinyal input. Jika ingin output berlogika satu maka salah satu atau keseluruh inputnya harus berlogika 1.

d.         Gerbang logika NAND adalah inverter dari AND.

e.          Gerbang logika NOR adalah inverter dari OR.

f.          Gerbang logika XOR adalah gerbang logika yang memerlukan input berbeda untuk hasil output 1.

g.         Sebelum diberi resistor pulldown ketiga IC diatas berlogika 1 karena merupakan komponen IC TTL.

DAFTAR PUSTAKA

Albert, Paul & Tjia. 1994. Elektronika Komputer Digital & Pengantar Komputer Edisi 2. Jakarta : Erlangga.

Kasmawan, Antha.2010. 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.