LAPORAN LABORATORIUM

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

PERCOBAAN 01

GERBANG LOGIKA

NAMA PRAKTIKAN:Thalia

NAMA REKAN KERJA:1. Sarah.

2. Yudistira

KELAS / KELOMPOK:TT 2-A / KELOMPOK 6

TANGGAL PELAKSANAAN PRAKTIKUM:.... Maret 2015

TANGGAL PENYERAHAN LAPORAN:11 Maret 2015

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

1. TUJUANa. Mencari level tegangan input untuk logik 0 dan logik 1.

b. Mencari level tegangan output untuk logik 0 dan logik 1.

c. Menjelaskan sifat-sifat dan cara kerja dari rangkaian INVERTER, AND Gate, OR Gate, NAND Gate, NOR Gate, dan EX-OR Gate.2. DASAR TEORI

Gerbang logika merupakan blok dasar untuk membentuk rangkaian elektronika digital. Sebuah gerbang logika mempunyai 1 (satu) terminal output dan satu atau lebih terminal input. Output-outputnya dapat bernilai HIGH (1) atau LOW (0) tergantung dari level-level digital pada terminal inputnya. Ada 7 (tujuh) gerbang logika dasar, yaitu NOT, AND, OR, NAND, NOR, EX-OR, dan EX-NOR.

Gambar 2.1 Gerbang LogikaTabel yang berisikan kombinasi-kombinasi variabel input (masukan) yang menghasilkan output (keluaran) Logis disebut dengan Tabel Kebenaran atau Truth Table. Input dan output pada Gerbang Logika hanya memiliki 2 (dua) level. Kedua level tersebut pada umumnya dapat dilambangkan dengan:

HIGH (tinggi) dan LOW (rendah)

TRUE (benar) dan FALSE (salah)

ON (hidup) dan OFF (mati)

1 dan 0.Sistem bilangan yang digunakan dalam teknik digital adalah sistem bilangan biner, yaitu 0 dan 1. Konversinya dalam bentuk bilangan di teknik digital level TTL (Transistor-transistor Logic) adalah (0 s/d 0,8) Volt untuk logika 0 dan (2 s/d 5) Volt untuk logika 1. Sedangkan, untuk level IC CMOS tergantung dari besar dan range catu tegangan yang dipasang pada IC tersebut. Meskipun IC CMOS dapat dicatu sampai dengan 18 Volt, tetapi umumnya tetap dipasang dengan tegangan +5V, karena biasanya ia dirangkai bersamaan dengan IC TTL atau IC peripheral yang mempunyai level TTL (0 s/d 5) Volt.

Gambar 2.2 Level Logik IC TTL

Gambar 2.3 Level Logik IC CMOS2.1. Inverter (NOT) Gate

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.

Gambar 2.4 Inverter (NOT) GateTabel Kebenaran:InputAOutputY

01

10

2.2. AND GateOutput dari suatu 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.

Gambar 2.5 AND GateTabel Kebenaran:InputOutput Y

AB

000

100

010

111

2.3. OR GateOutput dari suatu rangkaian OR Gate akan berada pada logik 0 jika dan hanya jika semua inputnya pada keadaan 0. Output akan berada pada keadaan logik 1 apabila salah satu inputnya atau semuanya pada keadaan logik 1.

Gambar 2.6 OR GateTabel Kebenaran:InputOutput Y

AB

000

101

011

111

2.4. NAND GateNAND 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. Dan outputnya akan 1, bila salah satu atau lebih inputnya berada pada keadaan 0.

Gambar 2.7 NAND GateTabel Kebenaran:InputOutput Y

AB

001

101

011

110

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

Gambar 2.8 NOR GateTabel Kebenaran:InputOutput Y

AB

001

100

010

110

2.6. EX-OR GateEX-OR Gate adalah suatu rangkaian logik yang digunakan apabila diperlukan keadaan outputnya tinggi bila kedua input memiliki nilai logik yang berbeda dengan kata lain outputnya akan 1.

Gambar 2.9 EX-OR GateTabel Kebenaran:InputOutput Y

AB

000

101

011

110

Berdasarkan Tabel Kebenaran di atas (yang bernilai output = 1), EX-OR dapat disusun dari gerbang dasar: AND, OR, dan NOT.Persamaan EX-OR (dari AND, OR, dan NOT):

3. PERALATAN DAN ALAT YANG DIPERGUNAKANNo.Alat-alat dan komponenMerk/typeJumlah

1IC 7400 (Quad 2 Input NAND Gate)

IC 7402 (Quad 2 Input NOR 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)1

1

1

1

1

1

1

2Power Supply DCPascal PSIS02A21

3MultimeterMetrix1

4Logic ProbeITW LP-11

5Resistor 220 1

6LED1

7Potensiometer1

8ProtoboardMCP Model : ML-35 B1

9Kabel-kabel penghubungSecukupnya

4. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN

Langkah-langkah melakukan percobaan menguji gerbang logika INVERTER, AND, OR, NAND, NOR, dan EX-OR adalah sebagai berikut.4.1. INVERTER (NOT Gate)

a. Lihat data sheet untuk IC 7404, catat kaki-kaki input, output, serta pin VCC dan Ground.

b. Atur tegangan power supply sebesar 5 Volt dengan cara menghubungkan terminal-terminal pada power supply dengan terminal yang ada pada multimeter.

c. Buat rangkaian seperti gambar 4.1.

Gambar 4.1 IC 7404 (Inverter)d. Atur potensiometer (Rv) pada posisi minimum. Amati logic probe dan LED serta ukur tegangan pada input A dan output Y. Catat hasilnya pada tabel 1.e. Putar Rv sampai lampu pada logic probe tidak ada yang nyala, ukur tegangan pada input A dan output Y. Catat hasilnya pada tabel 6.1.

f. Atur Rv pada posisi maksimum, amati logic probe dan LED serta ukur tegangan pada input A dan output Y. Catat hasilnya pada tabel 6.1.

g. Putar Rv sampai lampu pada logic probe nyala semua, ukur tegangan pada input A dan output Y. Catat hasilnya pada tabel 6.1.

4.2. AND Gatea. Lihat data sheet untuk IC 7408, catat kai-kaki input, output, serta pin VCC dan Ground.

b. Atur tegangan power supply sebesar 5 Volt.

c. Buat rangkaian seperti gambar 4.2. Input A ke potensiometer (Rv) dan input B ke Ground (logik 0).

d. Atur potensiometer (Rv) pada posisi minimum, amati logic probe dan LED serta ukur tegangan pada input A, input B, dan output Y. Catet hasilnya pada tabel 6.2.

Gambar 4.2 IC 7408 (Gerbang AND)e. Putar Rv sampai lampu pada logic probe tidak ada yang nyala, ukur tegangan pada input A, input B, dan output Y. Catat hasilnya pada tabel 6.2.

f. Atur Rv pada posisi maksimum, amati logic probe dan LED serta ukur tegangan pada input A, input B, dan output Y. Catat hasilnya pada tabel 6.1.

g. Putar Rv sampai lampu pada logic probe nyala semua, ukur tegangan pada input A dan output Y. Catat hasilnya pada tabel 6.2.

h. Ubah input B ke VCC (logik 1), ulangi langkah d sampai dengan g.4.3. OR Gate (IC 7432), NAND Gate (IC 7400), NOR Gate (IC 7402), dan EX-OR Gate (IC 7486)

a. Buat rangkaian seperti gambar 4.3., gambar 4.4., gambar 4.5., dan gambar 4.6.b. Ulangi langkah 4.2 (a sampai dengan d). Catat hasilnya pada tabel 6.3., 6.4., 6.5., dan 6.6.

Gambar 4.3 IC 7400 (Gerbang NAND)

Gambar 4.4 IC 7432 (Gerbang OR)

Gambar 4.5 IC 7402 (Gerbang NOR)

Gambar 4.6 IC 7486 (Gerbang EXOR)4.4. AND Gate 3 Input (IC 7411)

a. Lihat data sheet untuk IC 7411, catat kaki-kaki input, output, serta pin VCC dan Ground.b. Atur tegangan power supply sebesar 5 Volt.c. Buat rangkaian seperti gambar 4.7. Berikan input A, input B, dan C sesuai tabel 6.7.

d. Amati LED serta ukur tegangan output Y. Catat hasilnya pada tabel 6.7.

Gambar 4.7 IC 7411 (Gerbang AND 3 Input)4.5. EX-OR Gate dengan NOT Gate, AND Gate, dan NOR Gatea. Buat rangkaian seperti gambar 4.8.

b. Berikan logik 0 dan/atau logik 1 pada masing-masing input A dan input B sesuai tabel 6.8.

c. Amati LED serta ukur tegangan output Y. Catat hasilnya pada tabel 6.8.

Gambar 4.8 IC 7411 (Gerbang AND 3 Input)5. PERTANYAAN DAN TUGAS

1. Berdasarkan hasil pengukuran pada input, berapa batas level tegangan untuk logik 0 dan logik 1 untuk IC TTL?2. Buatlah kesimpulan dari percobaan ini!

Jawab:1. Batas level tegangan untuk IC TTL (Transistor-transistor Logic) adalah batas 0 sampai dengan 0,8 Volt untuk logika 0 dan batas 2 sampai dengan 5 Volt untuk logika 1.2. Kesimpulan dari percobaan ini adalah sistem bilangan yang digunakan dalam teknik digital ialah sitem bilangan biner yang terdiri dari 0 dan 1. Konversinya dalam bentuk tegangan level TTL (Transistor-transistor Logic) adalah (0 s/d 0,8) Volt untuk logika 0 dan (2 s/d 5) Volt untuk logika 1. Sedangkan, pada level CMOS tergantung dari besar dan range catu tegangan yang dipasang pada IC tersebut. Gerbang logika merupakan blok dasar untuk membentuk rangkaian elektronika digital. Sebuah gerbang logika mempunyai 1 (satu) terminal output dan satu atau lebih terminal input. Output-outputnya bernilai HIGH (1) atau LOW (0) tergantung dari level-level digital pada terminal inputnya. Ada 7 (tujuh) gerbang logika dasar, yaitu NOT, AND, OR, NAND, NOR, EX-OR, dan EX-NOR. NOT Gate adalah suatu rangkaian logik yang digunakan untuk merubah nilai logik antara input dengan output. AND Gate adalah suatu rangkaian yang outputnya akan berada pada keadaan logik 1 jika dan hanya jika semua inputnya pada keadaan logik 1. OR Gate adalah suatu rangkaian yang outputnya akan berada pada logik 0 jika dan hanya jika semua inputnya pada keadaan 0. NAND Gate adalah gabungan dari suatu rangkaian NOT Gate yang dipasang pada bagian output rangkaian AND Gate. NOR Gate adalah gabungan dari suatu rangkaian NOT Gate yang dipasang pada bagian output rangkaian OR Gate. EX-OR Gate adalah suatu rangkaian logik yang digunakan apabila diperlukan keadaan outputnya tinggi bila kedua input memiliki nilai logik yang berbeda dengan kata lain outputnya akan 1.6. DATA HASIL PERCOBAAN

7. ANALISISBerikut ini analisis dari data hasil percobaan di atas adalah sebagai berikut. Tabel 6.1. IC 7404 Gerbang Inverter (NOT)Input A: 0 Volt dan output: 3,3 Volt (minimum)

Input A: 1 Volt dan output: 0,14 Volt (maximum)

Dari data tersebut, dapat disimpulkan bahwa jika input yang dihasilkan bernilai kecil, maka outputnya akan bernilai besar. Sedangkan, jika inputnya bernilai besar, maka outputnya akan bernilai kecil. Hal tersebut dikarenakan NOT Gate memiliki fungsi untuk mengubah nilai logik antara input dan output. Tabel 6.2. IC 7408 Gerbang AND

Berdasarkan tabel data hasil percobaan di atas, dapat disimpulkan bahwa jika input A (bertegangan rendah/low) berlogik 0 dan input B berlogik 0, maka output akan berlogik 0 dan bertegangan rendah (low). Sama halnya jika input A bertegangan rendah (low) dan berlogik 0 dan input B berlogik 1 atau sebaliknya, maka output akan berlogik 1 dan bertegangan rendah (low). Sedangkan, jika input A (bertegangan tinggi/high) berlogik 1 dan input B berlogik 1, maka output akan berlogik 1 dan bertegangan tinggi (High). Hal tersebut dikarenakan AND Gate akan memberikan output berlogik 1 jika dua atau lebih inputnya berlogik 1. Tabel 6.3. IC 7432 Gerbang ORBerdasarkan tabel data hasil percobaan di atas, dapat disimpulkan bahwa jika input A (bertegangan rendah/low) berlogik 0 dan input B berlogik 0, maka output berlogik 0 dan bertegangan rendah (low). Sedangkan, jika input A (high) berlogik 1 dan input B berlogik 0, maka output berlogik 1 dan bertegangan tinggi. Sama halnya jika input A (low) berlogik 0 dan input B berlogik 1, maka output berlogik 1 dan bertegangan tinggi (high). Dan jika input A (high) berlogik 1 dan input B berlogik 1, maka output berlogik 1 dan bertegangan tinggi (high). Hal tersebut dikarenakan OR Gate akan memberikan output berlogik 0 jika dua atau lebih inputnya berlogik 0. Dan output akan berlogik 1 jika salah satu input berlogik 1 dan input lainnya berlogik 0. Tabel 6.4. IC 7400 Gerbang NANDBerdasarkan tabel data hasil percobaan di atas, dapat disimpulkan bahwa jika input A (low) berlogik 0 dan input B berlogik 0, maka output berlogik 1 dan bertegangan tinggi (high). Sama halnya jika input A (low) berlogik 0 dan input B berlogik 1, maka output berlogik 1 dan bertegangan tinggi (high). Jika input A (high) berlogik 1 dan input B berlogik 0, maka output berlogik 1 dan bertegangan tinggi (high). Sedangkan, jika input A (high) berlogik 1 dan input B berlogik 1, maka output berlogik 0 dan bertegangan rendah (low). Hal tersebut dikarenakan NAND Gate akan memberikan output berlogik 1 jika dua atau lebih inputnya berlogik 0. Sama halnya output akan berlogik 1 jika salah satu input berlogik 0 dan input lainnya berlogik 1 atau sebaliknya. Tetapi, output akan berlogik 0 jika dua atau lebih inputnya berlogik 1. Gerbang NAND merupakan kebalikan dari gerbang AND. Tabel 6.5. IC 7402 Gerbang NOR

Berdasarkan tabel data hasil percobaan di atas, dapat disimpulkan bahwa jika input A (low) berlogik 0 dan input B berlogik 0,maka output berlogik 1 dan bertegangan tinggi (high). Tetapi, jika input A (low) berlogik 0 dan input B berlogik 1, maka output berlogik 0 dan bertegangan rendah (low). Sama halnya jika input A (high) berlogik 1 dan input B berlogik 0, maka output berlogik 0 dan bertegangan rendah (low). Dan jika input A (high) berlogik 1 dan input B berlogik 1, maka output berlogik 0 dan bertegangan rendah (low). Hal tersebut dikarenakan NOR Gate akan memberikan output akan berlogik 1 jika dua atau lebih inputnya berlogik 0. Tetapi, output akan berlogik 0 jika salah satu inputnya berlogik 0 dan input lainnya bernilai 1. Tabel 6.6. IC 7486 Gerbang EXOR

Berdasarkan tabel data hasil percobaan di atas, dapat disimpulkan bahwa jika input A (low) berlogik 0 dan input B berlogik 0, maka output berlogik 0 dan bertegangan rendah (low). Sama halnya jika input A (high) berlogik 1 dan input B berlogik 1, maka output berlogik 0 dan bertegangan rendah (low). Sedangkan, jika input A (low) berlogik 0 dan input B berlogik 1, maka output berlogik 1 dan bertegangan tinggi (high). Dan jika input A (high) berlogik 1 dan output berlogik 0, maka output berlogik 1 dan bertegangan tinggi (high). Hal tersebut dikarenakan EXOR Gate akan memberikan output berlogik 0 jika dua atau lebih inputnya berlogik 0 dan dua atau lebih inputnya berlogik 1. Tetapi, output berlogik 1 jika salah satu inputnya berlogik 0 dan input lainnya berlogik 1. Tabel 6.7. IC 7411 Gerbang AND 3 InputBerdasarkan tabel data hasil percobaan di atas, dapat disimpulkan bahwa jika salah satu inputnya berlogik 0 dan input lainnya berlogik 1, maka outputnya akan berlogik 0 dan tegangan pada output yang dihasilkan bernilai kecil. Sedangkan, jika seluruh inputnya berlogik 1, maka outputnya akan berlogik 1 dan tegangan pada output yang dihasilkan akan bernilai besar.

Tabel 6.8. Gerbang EXOR dengan NOT Gate, AND Gate, dan NOR GateBerdasarkan tabel data hasil percobaan di atas, dapat disimpulkan bahwa jika kedua inputnya berlogik 0 atau keduanya berlogik 1, maka outputnya akan berlogik 0 dan tegangan pada output yang dihasilkan akan bernilai kecil. Sedangkan, jika salah satu inputnya berlogik 0 dan input lainnya berlogik 1, maka output akan berlogik 1 dan tegangan pada output yang dihasilkan akan bernilai besar.

8. KESIMPULANDari analisis diatas dapat disimpulkan bahwa teori range IC TTL itu terbukti sama dengan prakteiknya dimana jika berlogik 0 memiliki range tegangan 0-0.8 volt dan jika berlogik 1 memiliki range tegangan 2-5, dan setiap gerbang logika yang digunakan memiliki range minimum dan range maksimum yang berbeda antara input dan outputnya sesuai karaktristiknyaDAFTAR PUSTAKANixon, Benny.2008.Laboratorium Digital 1 (Rangkaian Kombinatorial).Depok: DIPA Politeknik Negeri Jakartahttps://www.academia.edu/6109452/GERBANG_LOGIKA_DASAR(8 Maret 2015)

http://teknikelektronika.com/pengertian-gerbang-logika-dasar-simbol/(8 Maret 2015)

http://www.slideshare.net/ptsumaye/gerbang-logika-7456329(8 Maret 2015)

Operasi NOT:

Jika input A HIGH, maka output X akan LOW

Jika input A LOW, maka output X akan HIGH

Operasi AND:

Jika input A AND B keduanya HIGH, maka output X akan HIGH

Jika input A atau B salah satu atau keduanya LOW, maka output X akan LOW

Operasi OR:

Jika input A OR B atau keduanya HIGH, maka output X akan HIGH

Jika input A dan B keduanya LOW, maka output X akan LOW

Operasi NAND:

Merupakan Inversi (kebalikan) dari operasi AND

Jika input A AND B keduanya HIGH, maka output X akan LOW

Jika input A atau B keduanya LOW, maka output X akan HIGH

Operasi NOR:

Merupakan Inversi (kebalikan) dari operasi OR

Jika input A dan B keduanya LOW, maka output X akan HIGH

Jika input A OR B keduanya salah satu atau keduanya HIGH, maka output X akan LOW

Operasi EX-OR:

EX-OR adalah kependekan dari Exclusive OR

Jika salah satu dari kedua inputnya HIGH (bukan kedua-duanya), maka output X akan HIGH

Jika kedua inputnya bernilai LOW semua atau HIGH semua, maka output X akan LOW

18