LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA II

GERBANG LOGIKA DASAR DAN LANJUTAN

Nama : Kadek Sumaja

NIM : 1108255004

Dosen Pengajar : I Gede Antha Kasmawan, S.Si, M.Si

Pengawas/Pembimbing : Bagus Prasada Adhi Kusuma

LABORATORIUM ELEKTRONIKA

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS UDAYANA

2012

I. Tujuan

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

kebenarannya ).

2. Mampu menganalisis rangkaian logika AND, OR, NOT, NAND, NOR dan XOR.

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.

II. Dasar Teori

Pengertian gerbang logika yaitu rangkaian logika dengan salah satu atau lebih dari

satu sinyal masukan tetapi hanya menghasilkan satu sinyal keluaran dimana analisisnya

dapat dilakukan dengan aljabar Boole. Gerbang logika merupakan rangkaian digital (dua-

keadaan), karena sinyal masukan dan sinyal keluarannya hannya berupa tegangan tinggi

atau tegangan rendah.

Aljabar Boole tidak mengenal penerpan-penerapan praktis hingga tahun 1938.

Yaitu Claude Shannon menggunakannya dalam analisis ranngakaian penyaklaran

(switching) telepon. Ia menggunakan variable Boole untuk menyatakan keadaan tertutup

dan terbukanya relai (relay). Dengan kata lain, Shannon telah merintis penggunaan baru

dari aljabar Boole. Karena Shannon inilah, para ahli teknik menyadari bahwa aljabar

Boole dapat diterapkan pada ilmu elektronika komputer.

Gerbang logika terbagi atas dua kelompok, yaitu gerbang logika dasar dan

gerbang logika lanjutan.

A. Gerbang Logika Dasar ( NOT, OR dan AND )

1.Gerbang logika NOT ( IC 7404 )

Sebuah inverter (pembalik) adalah gerbang dengan sinyal masukkan dan stu

sinyal keluaran. Dan keadaan keluarannya selalu berlawanan denga keadaan masukkan.

Inverter disebut juga dengan gerbang NOT (bukan), karena keluarannya tidak sama

dengan masukkan. Keluaran inverter kadang-kadang disebut komplemen (lawan) dari

masukkan.

Gambar 2.1 Simbol gerbang logika NOT

2. Gerbang logika OR ( IC 7432)

Gerbang logika OR memiliki dua atau lebih dari dua sinyal masukkan tetapi

hanya satu sinyal keluaran. Cara untuk membuat sebuah gerbang OR, bila kedua

masukkan dalam keadaan rendah, maka keluarannya akan menjadi rendah. Bila salah

satu masukkannya tinggi, maka akan menghasil keluarannya akan menjadi tinggi. Hal

ini akan terjadi karena mempunyai dua buah masukan, rangkaian ini disebut dengan

gerbang OR dua-masukkan.

Gambar 2.2 Simbol gerbang logika OR 2 dan 3 masukan.

3. Gerbang logika AND ( IC 7408 )

Gerbang AND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan tetapi hanya

satu sinyal keluaran. Semua masukan harus dalam keadaan tinggi untuk mendapatkan

keluaran tinggi. Gerbang logika AND ada 2 -3 masukan dan masih lain-lain.

Berapapun jumlah masukan yang dimiliki oleh sebuah gerbang AND, operasinya

tetap dapat dirangkumkan sebagai berikut: semua masukan harus bertegangan tinggi

untuk memperoleh keluaran tinggi.

Gambar 2.3 Simbol gerbang logika AND 2 dan 3 masukan.

B. Gerbang Logika Lanjutan ( NOR, NAND dan XOR )

1. Gerbang logika NOR ( IC 7402 )

Gerbang NOR memiliki dua atau lebih dari dua sisi masukan dan hanya

satu sinyal keluaran. Untuk memperoleh keluaran tinggi gerbang ini, semua

masukan harus dalam keadaan rendah. Dalam perkataa lain, gerbang NOR hanya

mengenal kata mnasukan yang semua bitnya sama dengan nol.

Struktur logika dari sebuah gerbang NOR, yang merupakan gabungan

sebuah OR dengan sebuah inverter. Keluaran NOT dari hasil operasi OR

masukan-masukannya. Semula gerbang ini dinamakan gerbang NOT-OR, tetapi

lebih dikenal dengan gerbang NOR. Maka akan menjadi bentuk persamaan

aljabar Boole adalah

Y = A+B

Gambar 2.4 Simbol gerbang logika NOR 2 dan 3 masukan.

2. Gerbang logikan NAND ( IC 7400)

Gerbang NAND terdiri dari dua atau lebih dari dua sinyal masukan dan

sebuah sinyal keluaran. Semua masukan harus berharga tinggi menghasilkan

keluaran yang rendah. Struktur gerbnag logika NAND, yang terdiri dari sebuah

gerbang AND dan sebuah inverter. Keluaran akhir adalah hasil operasi NOT-

AND dari masukannya. Piranti ini disebut gerbang NOT-AND, tetapi sekarang

lebih dikenal dengan sebagai gerbang NAND.

Kerja dari gerbanng logika NAND, jika salah satu atau lebih dari satu

masukanbya merupakan keadaan rendah, maka operasi AND akan mengasilkan

keluaran rendah sehingga inverse terhadap hasil ini memberikan keluaran hasil

akhir tinggi. Hanya jika seluruh masukannya tinggi, maka operasi AND akan

menghasilkan sinyal yang tinggi dan selanjutnya keluaran akhir yang rendah.

Maka akan menjadi rumusan dalam aljabar Boole adalah

Y = AB

Gambar 2.5 Simbol gerbang logika NAND 2 dan 3 masukan.

3. Gerbang logika XOR atau Exclusive-OR ( IC 7486 )

Gerbang logika OR mengenali kata-kata masukan dengan salah satu atau

lebih dari satu bit. Tidak dengan gerbang logika Exclusive-OR, gerbang ini hanya

mengenali kata yang memiliki bit 1 dalam jumlah ganjil.

XOR dengan dua masukan. Cara membuat gerbang logika Exlcusive-OR

atau XOR adalah dengan cara gerbang logika AND atas membentuk perkalian A B

atau gerbang AND bawah menghasilkan AB. Maka akan menjadi persamaan

aljabar Boole yang berlaku adalah:

Y=A B+ A B

Gambar 2.6 Simbol gerbang logika XOR 2 dan 3 masukan.

Adanya Teorema De Morgan :

1. Teorema pertama yang menyatakan bahwa sebouah gerbang NOR ekivalen

dengan sebuah gerbang AND berhelembung.

2. Teorema kedua menyatakan ekivalensi antara sebuah gerbang NAND dan

sebah gerbang OR bergelembung.

III. Daftar Komponen Percobaan

1. IC 7408 (AND)

2. IC 7432 (OR)

3. IC 7404 (NOT)

4. IC 7400 (NAND)

5. IC 7402 (NOR)

6. IC 7486 (XOR atau Exclusive-OR)

7. Resistor 1KΩ

8. LED

9. Kabel sebagai penyambung

10. 4 buah baterai sebagai sumber tegangan

11. 1 buah Bread Board

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. Gambar Rangkaian

Gerbang logika dasar dan lanjutan:

Gambar 4.1 Gambar IC dan ragkaian AND

Gambar IC NOT

Gambar 4.2 Gambar IC dan ragkaian OR

Gambar 4.3 Gambar IC dan ragkaian NOT

Gambar 4.4 Gambar IC dan ragkaian NAND

Gambar 4.2 Gambar IC dan ragkaian NOR

Gambar 4.2 Gambar IC dan ragkaian XOR

RR

GRD

7400

VCC

RR

GRD

7402VCC

RR

GRD

7486

VCC

VI. Data Pengamatan

1. Gerbang logika NOT ( IC 7404 )

Vin (Volt) Vout(Volt)

0 1.3

1.3 0

Vin Vout

0 11 0

2.

Tabel 4.1 Tabel kebenaran gerbang logika NOT ( IC 7404 )

3. Gerbang logika OR ( IC 7432 )

A B Y

0 0 0

0 1

1 0

1 1

1

1

1

Tabel 4.2 Tabel kebenaran gerbang logika AND ( IC 7432 )

4. Gerbang logika AND ( IC 7408 )

A B Y

0 0 0

0 1

1 0

1 1

0

0

1

Tabel 4.3 Tabel kebenaran gerbang logika AND ( IC 7408 )

5. Gerbang logika NOR ( IC 7402 )

A B A+B

0 0 1

0 1

1 0

1 1

0

0

0

Tabel 4.4 Tabel kebenaran gerbang logika NOR ( IC 7402 )

6. Gerbang logika NAND ( IC 7400 )

A B AB

0 0 1

0 1

1 0

1 1

1

1

0

Tabel 4.5 Tabel kebenaran gerbang logika NANDR ( IC 7400 )

7. Gerbang logika XOR atau Exclusive-OR ( IC 7486 )

A B A B+A B

0 0 0

0 1

1 0

1 1

1

1

0

Tabel 4.6 Tabel kebenaran gerbang logika XOR ( IC 7486 )

VII. Pembahasan

Gerbang rangkaian logika dengan satu atau lebih sinyal masukan menghasilkan

hanya satu sinyal keluaran. Gerbang AND adalah rangkaian logika yang menghasilkan

keluaran dalam keadaan tinggi hanya bila semua masukannya tinggi. Gerbang OR adalah

rangakaian logika yang terdiri dari dua atau lebih dua masukan dan hanya satu keluaran.

Salah satu atau lebih dari masukan yang tinggi akan menghasilkan keluaran tinggi.

Gerbang NOT atau inverter (pembalik) adalah gerbang yang hanya memiliki sebuah

masukan dan sebuah keluaran. Keluaran selalu merupakan komplemen dari masukannya.

Kata merupakan deretan (string) bit yag mempresentasikan sebuah data intruksi dalam

bentuk kode.

Untuk gerbang logika lanjutan, yaitu NAND, NOR dan XOR. Gerbang logika

NAND adalah ekivalen dengan sebuah gerbang AND yang diikuti oleh sebuah inverter.

Semua masukan harus tinggi untuk mendapatkan keluaran rendah. Gerbang logika NOR

adalah ekivalen dengan sebuah gerbang OR yang digabung dengan sebuah inverter

dibelakangnya. Semua masukan harus rendah untuk menghasilkan keluaran yang tinggi.

Gerbang logika XOR atau Exclusive-OR adalah memiliki keluaran tinggi bila kata

masukan berparitas ganjil. Bagi gerbang XOR 2-masukan, keluaran akan bernilai tinggi

bila masukan-masukannya berbeda.

VIII.Kesimpulan

1. Pengertian gerbang yaitu rangkaian dengan salah satu atau lebih dari satu sinyal

masukan tetapi hanya menghasilkan satu sinyal keluaran.

2. Gerbang merupakan rangkaian digital (dua-keadaan), karena sinyal masukan dan

sinyal keluarannya hannya berupa tegangan tinggi atau tegangan rendah.

3. Gerbang sering disebut dengan rangkaian logika, kaena analisisnya dapat dilakukan

dengan aljabar Boole.

4. Gerbang logika dasar adalah Operasi OR, AND dan NOT.

5. Gerbang logika lanjutan adalah Operasai dari NAND, NOR, dan XOR atau

Exclusive-OR.

6. Setiap gerbang logika memiliki fungsi yang berbeda-beda. Oleh karaena itu, untuk

menunjang penetahuan kita harus memiliki dan memahami data sheet dari gerbang

logika.

7. Adanya Teorema De Morgan untuk melengkapi dan mempermudah karena adanya

aljabar Boole.

DAFTAR PUSTAKA

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

: Erlangga.

Kasmawan, Antha.2012. 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.

www.google.com tanggal 20 Maret 2011

LAMPIRAN

Berupa DATA SHEET dari masing-masing IC atau gerbang logika.