GERBANG LOGIKA

I.

TUJUAN : I.1 Menjelaskan sifat-sifat dan cara kerja dari rangkaian AND Gate, OR Gate, NAND Gate, NOR Gate, dan inverter Gate. I.2 Mempelajari sifat-sifat dan fungsi EX-OR Gate I.3 Merangkai NAND Gate sebagai Universal Gate I.4 Membuktikan table kebenaran

II.

PENDAHULUAN

II.1 AND Gate Output dari rangkaian AND Gate akan berada pada keadaan logik 1 jika dan hanya jika semua inputnya pada keadaan logik 1. Dan output akan berada pada keadaan logik 0 apabila salah satu inputnya atau semuanya pada keadaan logik 0. Berikut ini adalah table kebenarannya A 0 0 1 1 II. 2 OR Gate Output dari suatu rangkaian OR Gate akan berada pada logik 0 jika dan hanya jika semua inputnya pada keadaan 0. Dan output akan berada pada keadaan logik 1 apabila salah satu inputnya atau semuanya pada keadaan logik 1. B 0 1 0 1 Y 0 0 0 1

Berikut ini adalah table kebenarannya A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 0 1 1 1

II.3 NAND Gate NAND Gate adalah gabungan dari suatu rangkaian NOT Gate yang dipasang pada bagian output rangkaian AND Gate. Output dari NAND Gate akan logik 0 jika dan hanya jika semua inputnya berada pada keadaan 1. Dn outputnya akan 1, bila salah satu atau lebih inputnya berada pada keadaan 0. Berikut ini adalah table kebenarannya A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 1 1 1 0

II.4 NOR Gate NOR Gate adalah gabungan dari suatu rangkaian NOT Gate yang dipasang pada bagian output rangkaian OR Gate. Output dari NOR Gate akan logik 1 jika dan hanya jika semua inputnya berada pada logik 0. Dan outputnya 0 apabila salah satu atau semua inputnya berada pada keadaan logik 1.

Berikut ini adalah table kebenarannya A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 1 0 0 0

II.5 XOR Gate XOR Gate adalah suatu rangkaian logik yang digunakan apabila diperlukan keadaan outputnya tinggi bila kedua input tidak sama. Berikut ini adalah table kebenarannya A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 0 1 1 0

II.6 Inverter Gate Inverter Gate atau NOT Gate dikenal sebagai gerbang fungsi logika kebalikan. NOT Gate adalah suatu rangkaian logik yang digunakan untuk merubah nilai logik antara input dengan output. Bila input diberi nilai logik 1 maka outputnya menjadi logik 0 begitu juga sebaliknya. Berikut adalah table kebenarannya A 0 1 Y 1 0

Gerbang universal adalah salah satu gerbang dasar yang dirangkai sehingga menghasilkan output yang sama dengan gerbang dasar lainnya. Adapun gerbang universal tersebut adlah NAND Gate dan NOR Gate. II.7 NAND Gate sebagai OR Gate OR Gate dapat dibuat dengan menggunakan NAND Gate (Gambar 1). Output dari suatu rangkaian OR Gate akan berada pada logik 0 jika dan hanya jika semua inputnya pada keadaan 0.Dan output akan berada pada keadaan logik 1 apabila salah satu inputnya atau semuanya pada keadaan logik 1.

Gambar 1. NAND Gate sebagai OR Gate

II.8 NAND Gate sebagai NOT Gate NOT Gate dapat dibuat denga menggunakan NAND Gate (Gambar 2). Bila input diberi nilai logik 1 maka outputnya menjadi logik 0 begitu juga sebaliknyaA Y

Tabel kebenaran : input output Y 1 0

=

A 0 1

Gambar 2. NAND Gate sebagai NOT Gate

II.9 NAND Gate sebagai NOR Gate NOR Gate dapat dibuat dengan menggunakan Nand Gate (gambar 3). NOR gate adalah gabungan dari rangkaian NOT gate yang dipasang pada bagian output rangkaian OR Gate. Output dari OR gateakan logic 1 jika dan hanya jika semua inputnya berada pada keadaan 0. Dan outputnya 0 apabila salah satu atau semua inputnya berada pada keadaan logik 1. Tabel Kebenaran :Input A 0 1 0 1 B 0 0 1 1 Output Y 1 0 0 0

Gambar 3. NAND Gate sebagai NOR Gate

II.10 NAND Gate sebagai AND Gate AND Gate dapat dibuat dengan menggunakn NAND Gate (Gambar 4). Output dari suatu rangkaian AND Gate akan berada pada keadaan logik 1 jika dan hanya jika semau inputnya pada keadaan logik 1. Dan output akan berada pada keadaan logik 0 apabila salah satu inputnya atau semuanya pada keadaan logik 0.

Tabel kebenaran :A B Y

Input A 0 1 0 1 B 0 0 1 1

Output Y 0 0 0 1

Gambar 4. NAND Gate sebagai AND Gate

III.

ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN

No. 1

Alat-alat dan komponen IC 7400 (Quad 2 Input NAND Gate) IC 7404 (Hex Inverter) IC 7408 (Quad 2 Input AND Gate) IC 7411 (Triple 3 Input AND Gate) IC 7432 (Quad 2 Input OR Gate) IC 7486 (Quad 2 Input EX-OR Gate) IC 7402 (Quad 2 input NOR Gate)

Jumlah 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1

2 3 4 5 6 7

Power Supply DC Multimeter Resistor 220 ohm LED Protoboard Kabel-kabel penghubung

IV.

LANGKAH PERCOBAAN IV.1 And Gate, OR Gate, NOR Gate, dan NOT Gate. 1. Melihat data sheet IC 7408 (Quad 2 Input AND Gate) dan IC 7432 (Quad 2 Input OR Gate). Perhatikan pin-pin Input dan Output gate serta pin-pin Vcc dan Gnd pada IC. 2. Menghubungkan terminal Vcc dan Gnd dengan power supply 5 [Vdc] 3. Melakukan percobaan bila A dan B berganti-ganti diberi logik 1 dan/atau logik 0 dengan menghubungkan A dan B ke Vcc (logik 1) dan 0 [V] (logik 0). 4. Mengukur tegangan output antara titik Y terhadap 0 [V] atau Gnd. 5. Melengkapi tabel sesuai gambar rangkaian berikut :Begitu juga dengan rangkaian OR Gate, NOR Gate, dan inverter Gate, tinggal melihat data sheet, kemudian merangkainya, serta ganti IC nya sesuai yang mau kita rangkai.

IV.2 NAND Gate 1. Menyiapkan alat-alat dan bahan-bahan

2. Membuat rangkaian 3. Melakukan percobaan bila A dan B berganti-ganti diberi logik 1 dan/atau logik 0 dengan menghubungkan A dan B ke Vcc (logik 1) dan 0[V] (logik 0). 4. Mengukur tegangan output antara titik Y terhadap 0 [V] atau Gnd. 5. Mengisi tabel kebenaran dengan memperhatikan nyala LED. LED menyala berarti logik 1, tidak menyala berarti logik 0. IV.3 EX - OR Gate 1. Mengatur tegangan output power supply 5 [Vdc]

2. Membuat rangkaian 3. Menghubungkan output power supply ke modul XOR 4. Mengamati yang terjadi pada output Y 5. Mengukur tegangan input A, B 6. Menghubungkan input A ke keadaan rendah 7. Menghubungkan input A ke keadaan tinggi dan input B ke keadaan tinggi

8. Membuat table kebenaran dari rangkaian yang sudah dilakukan dan mencatat hasil-hasil pengukuran IV.4 EX OR Gate dengan AND Gate dan OR Gate 1. Membuat rangkaian seperti gambar berikut : dan/atau logic 0 dengan menghubungkan A dan B ke Vcc (logic 1) dan 0 [V] (logic 0) 3. Mengukur tegangan pada output 4. Mengisi table kebenaran Langkah-langkah dalam melakukan percobaan gerbang universal adalah sebagai berikut: IV.5 NAND Gate sebagai INVERTER (NOT Gate) 1. Lihat data sheet untuk IC 7404, catat kaki- kaki input, output serta pin Vcc dan Ground. 2. Atur tegangan power Supply sebesar 5 volt dengan cara menghubungkan terminal-terminal pada power supply dengan terminal yang ada pada multimeter. 3. Buatlah rangkaiannya 4. Berikan logik 0 dan/atau logik 1 pada input A. 5. Amati LED serta ukur tegangan output Y. Catat hasilnya pada tabel. IV.6 NAND Gate sebagai AND Gate 1. Buat rangkaiannya. 2. Berikan logik 0 dan/atau logik 1 pada masing-masing input A dan input B. 3. Amati LED serta ukur tegangan output Y. Catat hasilnya pada tabel. 2. Melakukan percobaan bila A dan B berganti-ganti diberi logic 1

IV.7

NAND Gate sebagai OR Gate 1. Buat rangkaiannya. 2. Berikan logik 0 dan/atau logik 1 pada masing-masing input A dan input B. 3. Amati LED serta ukur tegangan output Y. Catat hasilnya pada tabel.

IV.8 NAND Gate sebagai NOR Gate 1. Buat rangkaiannya. 2. Berikan logik 0 dan/atau logik 1 pada masing-masing input A dan input B. 3. Amati LED serta ukur tegangan output Y. Catat hasilnya pada tabel.

V.

HASIL PERCOBAAN

1.

AND Gate Setelah melakukan percobaan, table kebenaran terbukti seperti pada table diatas. Berikut gambar diagram rangkaiannya :

VCC 5V VCC 74LS08N U1A 1 R1 100 LED1 0 2

Gambar 1. AND Gate (sederhana)1 R1 100 LED1 0 2 U11A VCC 1B 4B 1Y 4A 2A 4Y 2B 3B 2Y 3A GND 3Y

VCC 5V VCC

74LS08N

Gambar 2. AND Gate (layout)

Mengukur tegangan tiap kaki-kaki pada Gnd Di power supply : input = 5 V

Di multimeter : input = 10 V Output = 10/50 x 50 = 10 V

2. OR Gate Setelah melakukan percobaan, tabel kebenaran terbukti seperti pada table diatas. Berikut adalah gambar diagram rangkaiannya :VCC 5V VCC 0 74LS32N U1A 1 R1 100 LED1 0 2

Gambar 3. OR Gate (sederhana)R1 2 100 LED1 0 1 U1 VCC1A VCC 1B 4B 1Y 4A 2A 4Y 2B 3B 2Y 3A GND 3Y

VCC 5V

74LS32N

Gambar 4. OR Gate (Layout)

Mengukur tegangan tiap kaki-kaki pada Gnd Di power supply : input = 5 V

Di multimeter : input = 10 V Output = 10/50 x 50 = 10 V

3. NAND Gate Setelah melakukan percobaan, tabel kebenaran terbukti seperti pada table diatas. Berikut adalah gambar diagram rangkaiannya :VCC 5V VCC 0 74LS00N U1A 1 R1 100 LED1 0 2

Gambar 5. NAND Gate (sederhana)VCC U1 VCC 2 R1 100 LED1 0 31A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND VCC 4A 4B 4Y 3A 3B 3Y

5V

74LS00N

Gambar 6. NAND Gate (layout)

Mengukur tegangan tiap kaki-kaki pada Gnd Pada power supply : input = 5 V Pada multimeter : input = 10 V

Output = 10/50 x 50 = 10 V

4. XOR Gate Setelah melakukan percobaan, tabel kebenaran terbukti seperti pada table diatas. Berikut adalah gambar diagram rangkaiannya :

VCC 5V VCC U1A 1 74LS86N 0 R1 100 LED1

2

Gambar 7. XOR Gate (sederhana)

R1 2 VCC 100 LED1 0 1 U1 VCC1A VCC 1B 4B 1Y 4A 2A 4Y 2B 3B 2Y 3A GND 3Y

5V

74LS86N

Gambar 8. XOR Gate (layout)

Mengukur tegangan tiap kaki-kaki pada Gnd Pada power supply : input = 5 V Pada multimeter Output = 10/50 x 50 = 10 V : input = 10 V

5. NOR Gate Setelah melakukan percobaan, tabel kebenaran terbukti seperti pada table diatas. Berikut adalah gambar diagram rangkaiannya :

0

U1A 1 74LS02N

R1 100

2 LED1 0

Gambar 9. NOR Gate (sederhana)VCC 3 R1 100 LED1 0 U1 21Y 1A 1B 2Y 2A 2B GND VCC 4Y 4B 4A 3Y 3B 3A

5V VCC

74LS02N

Gambar 10. NOR Gate (layout)

Mengukur tegangan tiap kaki-kaki pada Gnd Pada power supply : input = 5 V Pada multimeter : input = 10 V Output = 10/50 x 50 = 10 v

6. NOT Gate

U1A 1 0 74LS04N

R1 100

2 LED1 0

Gambar 11. Inverter Gate (sederhana)VCC 1 R1 100 LED1 0 2 U1 VCC1A VCC 1Y 6A 2A 6Y 2Y 5A 3A 5Y 3Y 4A GND 4Y

5V

74LS04N

Gambar 12. Inverter Gate (layout) 7.

VI.

PERTANYAAN dan TUGAS VI.1 Dapatkah NAND Gate dibuat menjadi NOT Gate. Jelaskan ! VI.2 Dapatkah rangkaian logika XOR Gate dibangun dari rangkaian NAND Gate. Jelaskan ! JAWABAN 1. Bisa, karena keluaran gerbang NAND merupakan NOT dari gerbang AND sehingga . Jadi, pada NAND Gate, mengandung unsur Inverter Gate. 2. Bisa , dapat dilihat dari rangkaian berikut ini :

VII. y

KESIMPULAN Menurut hasil percobaan, tegangan input lebih kecil dari tegangan ouputnya setelah diukur menggunakan multimeter.

y

Apabila terdapat input yang menyimpang jauh dari data konversi IC TTL dalam bentuk tegangan yang telah dipelajari, maka ini menunjukan adanya kesalahan. Kesalahan ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor seperti terjadi short pada IC, multimeter yang tidak tepat pada posisi 0 Volt sebelum digunakan, atau penempatan kabel untuk Vcc dan Ground kurang tepat. Logic probe dapat digunakan untuk mengecek kesalahan yang terjadi karena faktor-faktor yang telah disebutkan.

y

Masing masing gerbang memiliki karakter yang berbeda, terbukti dengan hasil keluarannya yang selalu berbeda antara NAND Gate, AND Gate, NOR Gate, XOR Gate, inverter Gate, dan OR Gate. ( untuk lebih jelasnya, melihat table kebenarannya )

y

NAND Gate sebagai INVERTER (NOT Gate) Bila input diberi nilai logik 1 maka outputnya menjadi 0, dan apabila input nya diberi nilai 0 maka outputnya menjadi 1.

y

NAND Gate sebagai AND Gate Bila semua input ada pada keadaan nilai logik 1 maka output akan bernilai 1, dan apabila salah satu inputnya atau semua ada pada keadaan nilai logik 0 maka output akan bernilai 0.

y

NAND Gate sebagai OR Gate Output akan berada pada nilai logik 0 jika dan hanya jika semua inputnya pada keadaan nilai logik 0. Dan output akan bernilai logik 1 apabila salah satu input atau semuanya pada keadaan nilai logik 1.

y

NAND Gate sebagai NOR Gate Semua input berada pada keadaan 0 maka outputnya akan berada pada keadaan logik 1. Dan jika salah satu atau semua inputnya berada pada keadaan logik 1 maka outputnya 0.