Percobaan 9 Gerbang Gerbang Logika

(1)

Percobaan 9

Gerbang – Gerbang Logika

9.1 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.

9.2 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).

9.2.1 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

S_A S_B Lampu (a) Y = A . B A B (b)

(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 13 12 11 10 9 8 14 7 6 5 4 3 2 1 VCC 4B 1A 3Y 3A 3B 4Y 4A 2B 2A 1Y 1B 2Y GND

Rangkaian Percobaan dan hasil percobaan:

1 2 3 U1A 7408 4 5 6 U1B 7408 8 9 10 U1C 7408 11 12 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), Logika 1 = dihubungkan dengan tegangan 5V (VCC), Jika LED menyala = logika 1, jika LED padam = logika 0

(3)

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 ?

9.2.2 GERBANG OR

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

S_A SB Lampu (a) Y = A + B A B Y (b) Gambar 1.2 Analogi dan simbol Gerbang OR

(4)

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 Konfigurasi pin IC 7432 13 12 11 10 9 8 14 7 6 5 4 3 2 1 VCC 4B 1A 3Y 3A 3B 4Y 4A 2B 2A 1Y 1B 2Y GND

Rangkaian Percobaan dan hasil percobaan:

1 2 3 U1A 7432 4 5 6 U1B 7432 8 9 10 U1C 7432 11 12 13 U1D 7432 R1 330 R2 330 R3 330 R4 330 Y1 Y2 Y3 Y4 A A B A B B A B

Masukan Keluaran Gerbang OR A B Y1 Y2 Y3 Y4 0 0 0 1 1 0 1 1

(5)

1. Bandingkan hasil yang anda peroleh dengan tabel kebenaran gerbang OR! 2. Tulis kesimpulan dari hasil percobaan diatas!

Jawaban :

Tugas 2:

1. Buat tabel kebenaran gerbang OR 3 masukan (A, B, dan C). 2. Susun rangkaian berikut :

1 2 3 U1A 7432 4 5 6 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 ?

9.2.3 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.

Gerbang NOT dapat dianalogikan sebagai sebuah saklar yang dihubungkan dengan relay normaly closed (NC) untuk menghidupkan lampu, sebagaimana Gambar 1.3.a, dimana jika 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).

(6)

S_A 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 Konfigurasi pin IC 7404 13 12 11 10 9 8 14 7 6 5 4 3 2 1 VCC 4B 1A 3Y 3A 3B 4Y 4A 2B 2A 1Y 1B 2Y GND

(7)

Rangkaian Percobaan dan hasil percobaan: 3 4 U1B 7404 1 2 U4A 7404 1 2 U1A 7404 R4 220 R3 220 R2 220 R1 220 Y4 LED Y3 LED Y2 LED Y1 LED 5 6 U1C 7404 A A A A A A 10 11 U1E 7404 12 13 U1F 74LS04 R5 220 R6 220 Y5 LED Y6 LED

Masukan Keluaran Gerbang NOT A Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6

0 1

1. Bandingkan hasil yang anda peroleh dengan tabel kebenaran gerbang OR! 2. Tulis kesimpulan dari hasil percobaan diatas!

(8)

9.2.4 GERBANG NAND

Simbol : A B Y A B Y YAB

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 Gerbang NAND 4 masukan : IC 7420 Gerbang NAND 8 masukan : IC 7430

(9)

Rangkaian Percobaan dan hasil percobaan: 1 2 3 U1A 7400 4 5 6 U1B 7400 8 9 10 U1C 7400 11 12 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! 2. Tulis kesimpulan dari hasil percobaan diatas!

(10)

9.2.5 GERBANG NOR

Simbol : A B Y A B Y YAB

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

Konfigurasi pin IC 7402 13 12 11 10 9 8 14 7 6 5 4 3 2 1 VCC 4B 1A 3Y 3B 3A 4Y 4A 2B 2A 1Y 1B 2Y GND

(11)

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! 2. Tulis kesimpulan dari hasil percobaan diatas!

(12)

9.2.6 GERBANG XOR

Simbol : A B Y B A B A B A Y   

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)

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! 2. Tulis kesimpulan dari hasil percobaan diatas!

(14)

9.2.7 GERBANG XNOR

Simbol : A B Y A B Y YAB

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

(15)

Rangkaian Percobaan dan hasil percobaan: 1 2 3 U1A 74266 6 5 4 U1B 74266 8 9 10 U1C 74266 12 13 11 U1D 74266 R1 330 R2 330 R3 330 R4 330 Y1 Y2 Y3 Y4 A A B A B B A B Mas ukan

Keluaran Gerbang XNOR

A B Y 1 Y2 Y3 Y4 0 0 0 1 1 0 1 1

1. Bandingkan hasil yang anda peroleh dengan tabel kebenaran gerbang XOR dan XNOR 2. Tulis kesimpulan dari hasil percobaan diatas!