PRAKTIKUM DIGITAL
GERBANG UNIVERSAL NAND DAN NOR
Kelompok 6 :
Noviana Eka Putri (3.33.18.0.17)
Tanggal Praktikum : 20/03/2019
PROGRAM STUDI TELEKOMUNIKASI POLITEKNIK NEGERI SEMARANG
2019
PENDAHULUAN
Tujuan :
1. Mahasiswa dapat menegenal gerbang NAND dan NOR
2. Mahasiswa dapat mengimlementasikan ekspresi logika ke dalam gerbang universal NAND dan NOR
3. Mahasiswa dapat mengukur dan membuktikan teori Bololean dan DeMorgan melalui percobaan rangkaian logika menggunakan gerbang universal NAND dan NOR
Landasan Teori :
Semua operasi pada ekspresi Boolean maupun Demorgan terdiri atas kombinasi bervariasi dari operasi gerbang logika seperti OR, AND, dan NAND (inverter). Gerbang universal NAND dan NOR dapat dipakai untuk mengimplementasikan suatu rangkaian logika yang berisi gerbang – gerbang seperti OR, AND dan NOT hanyya menggunakan gerbang NAND atau gerbang NOR saja.
Seperti pada persamaan atau ekpresi logika berikut : X=A.A =A̅
Dua buah masukkan NAND keduanya dihubungkan menjadi satu menjadai masukan A, maka secara sederhana konfigurasi ini akan menjadi sebuah gerbang NOT. Sesuai dengan teorema Boolean bahwa (3) X.X = A; maka X= A.A =A̅
Gerbang universal NAND juga dapat digunakan untuk menggantikan gerbang OR menggunakan teorema DeMorgan seperti berikut :
X=A̅.A̅ =A + B
Dengan cara yang sama gerbang universal NOR dapat digunakan utuk
mengimplementasikan suatu rangkaian logika yang berisi gerbang – gerbang logika OR, AND dan NOR. Berikut implementasi dari operasi boolean dan Demorgan.
Alat dan Bahan
1. Power supplay +5 volt 1 buah
2. Protoboard 1 buah
3. Voltmeter 1 buah
4. Kabel penghubung secukupnya
5. iC 74LS00 1 buah
6. iC 74LS08 1 buah
7. iC 74LS32 1 buah
8. iC 74LS02 1 buah
Langkah Percobaan
a. persiapkan peralatan praktik seperti dalam daftar peralatan dan bahan b. atur tegangan powe supply pada nilai +5 volt dan ukurlah tegangan keluaran
power supply menggunakan volt meter
c. lakukan percobaan rangkaian logika yang ditunjukkan pada gambar 3
d. berikan tegangan pada kaki masukan gerbang logika untuk logik 1 sebesar +5 volt dan 0 volt untuk logika 0 seperti tabel 1 berikut :
e. ukur keluaran gerbang and dan di titik x menggunakan volt meter dan catat hasil pengukuran kedalam tabel 1
f. buatlah rangkaian seperti ditunjukkan pada gambar 4 dan lakukan pengujian dan pengukuran
g. ukur keluaran gerbang NAND dan titik X menggunakan volt meter . catatlah hasil pengukuran ke dalam tabel 2
h. dari hasil kedua rangkaian pada gambar 3 dan 4 apakah hasil pengukuran pada titik X sama? Jelaskan menggunakan gerbang universal NAND dari rangkaian gambar 3 menjadi gambar 4
i. buatlah percobaan menggunakan rangkain seperti ditunjukkan pada gambar 5, selanjutnya lakukan pengujian dan pengukuran
j. ukur keluaran gerbang OR dan titik X menggunakan volt meter. Catatlah hasil pengukuran ke dalam tabel 3
k. buatlah perconbaan menggunakan rangkaian seperti ditunjukkan pada gambar 6, selanjutnya lakukan pengujian dan pengukuran
l. ukur keluaran gerbang NOR dan titik X menggunakan volt meter . catatlah hasil pengukuran ke dalam tabel 4
m. dari hasil kedua rangkaian pada gambar 5 dan 6 apakah hasil pengukuran pada titik X
sama? Jelaskan menggunakan gerbang universal NOR dari rangkaian gambar 5 menjadi gambar 6
Hasil Percobaan
Tabel 1 hasil pegukuran pada rangkaian sum of product
A B C D A.B (Volt) C.D (Volt) X= AB +CD (Volt)
0 0 0 0 0.16 0.15 0.13
0 1 0 1 0.16 0.15 0.14
1 0 1 0 0.18 0.16 0.15
1 1 1 1 5.05 5.02 5
Tabel 2 hasil pengukuran rangkaian logika universal NAND
A B C D A.B (Volt) C.D (Volt) X (Volt)
0 0 0 0 5.62 5.67 0.04
0 1 0 1 4.12 5.06 0.03
1 0 1 0 5.5 5.56 0.18
1 1 1 1 0.17 0.07 5.57
Tabel 3 hasil pengukuran pada rangkaian product of sum
A B C D A.B (Volt) C.D (Volt) X (Volt)
0 0 0 0 0.04 0.05 0.04
0 1 0 1 4.74 5.44 4.87
1 0 1 0 4.41 5.6 5.02
1 1 1 1 4.47 4.1 4.46
Tabel 4 hasil pengukuran pada rangkaian logika universal NOR
A B C D A.B (Volt) C.D (Volt) X (Volt)
0 0 0 0 0.001 0.001 0.07
0 1 0 1 0.002 0.002 5.10
1 0 1 0 0.0003 0.003 4.51
1 1 1 1 0.44 0.40 4.47
Pertanyaan dan Jawaban
a. Dari hasil kedua rangkaian pada gambar 5 dan gambar 6 apakah hasil pengukuran pada titik X sama? Jelaskan menggunakan gerbang universal NOR dari rangkaian gambar 5 menjadi gambar 6?
Jawab : Sama, dalam gerbang Universal gerbang NOR adalah ekivalen dengan 1 gerbang OR, sehingga dalam gambar rangkaian 5 menjadi gambar rangkaian 6 adalah dua buah gerbang OR dan kemudian di AND kan adalah ekivalen dengan gerbang dan akan menghasilkan persamaan X=(A+B)(C+D) ekivalen dengan gerbang NOR
X=(A+B)+(C+D).
b. Kerjakan tugas pada soal dibawah ini dan jawaban disertakan pada laporan
1. dengan menggunakan gerbang universal NAND, konversikan rangakain logika sum of product pada gambar 7 dan tuliskan persamaan logikanya
Menjadi :
2. dengan menggunakan gerbang universal NAND, konversikan rangkaian logika sum of product pada gambar 8 dan tuliskan persamaan logikanya.
Menjadi :
Pembahasan
Gerbang pembangun universal itu bagian dari gerbang dasar logika dimana berisi gerbang AND, gerbang OR, gerbang NOT, gerbang NAND, gerbang NOR, gerbang EX-OR dan gerbang EX-NOR.Maksudnya gerbang pembangun universal adalah gerbang NAND dimana gerbang tersebut dapat digunakan untuk membangun gerbang-gerbang dasar yang lain.
NAND merupakan gerbang logika yang terbentuk dari dua kombinasi antara gerbang AND dan gerbang NOT, kemudian hasil dari AND selalu dibalikkan. Logika NAND akan menghasilkan output 1 jika salah satu input bernilai 0. dan menghasilkan output 0 apabila seluruh input bernilai 1. dibawah ini adalah tabel kebenaran NAND.
Gerbang Logika atau dalam bahasa Inggris disebut dengan Logic Gate adalah dasar pembentuk Sistem Elektronika Digital yang berfungsi untuk mengubah satu atau beberapa Input (masukan) menjadi sebuah sinyal Output (Keluaran) Logis. Gerbang Logika beroperasi berdasarkan sistem bilangan biner yaitu bilangan yang hanya memiliki 2 kode simbol
yakni 0 dan 1 dengan menggunakan Teori Aljabar Boolean.
Pada data hasil praktik, tabel 1 x=AB+CD apabila ABCD diinputkan 0 maka akan menghasilkan sebuah keluaran 0. Lalu pada tabel 2 yang menggunakan gerbang universal NAND akan menghasilkan outpu an 0 apabila input yang di berikan adalah 0. Selanjutnya pada percobaan tabel 3 dan 4 hasil output kedua rangkaian gerbang adalah 0 apabila kita menginputkan 0. Seperti contoh nya dalam tabel 4, menghasilkan keluaran 0 apabila input ABCD adalah 0 karena A+B hanilnya 0 kemudian di nor kan akan menghasilkan 1. Apabila 1 itu di norkan lagi maka akan menghasilkan 0.
Kesimpulan
Penggunaan gerbang NAND dan NOR menggantikan fungsi dari gerbang dasar lainnya seperti AND, OR, NOT. Dengan menggunakan gerbang universal ini maka akan dapat mengoptimalkan pemakaian seluruh gerbang yang terdapat dalam sebuah IC sehingga biaya yang dikeluarkan pun tidak begitu besar.
LINK VIDIO : https://www.youtube.com/watch?v=balWqMRlXcQ
