Gerbang logika ayu purwati (14302241028)

LAPORAN PRAKTIKUM

SISTEM DIGITAL

GERBANG LOGIKA

Oleh :

Nama : Ayu Purwati

NIM : 14302241028

Kelas : Pendidikan Fisika I

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI

JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

2016

Percobaan 1

GERBANG LOGIKA

A. Tujuan :

1. Mengenali letak dan fungsi pin (kaki) pada IC gerbang logika dasar

2. Menjelaskan cara kerja gerbang logika dasar

3. Mengetahui batasan / range voltase yang dapat digunakan pada gerbang logika

B. Alat – alat :

1. Catu daya

2. Multimeter

3. LED

4. IC seri 7408, 7404, 7432, 7400, 7486

5. Kabel – Kabel Penghubung

C. Langkah Percobaan

1. Membentuk rangkaian sebagai berikut :

2. Sebelum masuk pada rangkaian, VCC diatur sebesar 5V menggunakan multimeter

IC

LED

VCC

GROUND

Input

Output

1

0

3. Meletakan kabel input 1 dan kabel input 2 pada VCC yang bernilai 1 maupun

pada ground yang bernilai 0 sesuai dengan tabel masukan, kemudian mengamati

LED apakah nyala atau padam.

4. Menghitung besar tegangan pada kaki-kaki LED menggunakan multimeter.

5. Mengganti IC dengan jenis yang lain yang sudah ditentukan dan kemudian

mengulangi langkah 2 hingga 4.

D. Dasar Teori

Gerbang logika adalah blok bangunan dasar untuk membentuk rangkaian

elektronika digital, yang digambarkan dengan simbol – simbol tertentu yang telah

ditetapkan. Sebuah gerbang logika memiliki beberapa masukan tetapi hanya memiliki

satu keluaran. Keluarannya akan HIGH (1) atau LOW (0) tergantung pada level

digital pada terminal masukan. Dengan menggunakan gerbang – gerbang logika, kita

dapat merancang dan mendesain suatu sistem digital yang akan dikendalikan level

masukan digital dan menghasilkan sebuah tanggapan keluaran tertentu berdasarkan

rancangan rangkaian logika itu sendiri. Berikut beberapa gerbang logika dasar:

1. Gerbang logika OR

Gerbang OR memiliki dua atau lebih isyarat masukan (input) tetapi hanya

satu isyarat keluaran (output). Jika salah satu isyarat masukannya 1, maka

sinyal keluarannya adalah 1.

Tabel kebenaran gerbang OR dua input :

Persamaan Aljabar Boole untuk Gerbang Logika OR :

X = A + B

Gerbang OR dapat dianalogikan dengan model saklar lampu

Input Output

A B Lampu

Buka Buka Padam

Tutup Buka Nyala

Buka Tutup Nyala

Tutup Tutup Nyala

2. Gerbang Logika AND

Gerbang logika AND memiliki dua masukan input dan satu keluaran,

output atau keluaran akan menjadi 1 (HIGH) jika kedua isyarat inputnya

dalam keadaan 1 (HIGH). Jika salah satu isyarat masukannya 1, maka

sinyal keluarannya tetap 0. Dan bila kedua inputya 0 maka outputnya akan

0.

Tabel kebenaran dari gerbang logika AND adalah sebagai berikut :

Gerbang AND dapat dianalogi dengan model saklar lampu

= saklar terbuka dan arus listrik tersumbat

= LOW (0)

= saklar tertutup dan arus listrik tersumbat

= HIGH (1)

Persamaan Aljabar Boole untuk Gerbang Logika AND :

X = A . B

Input Output

A B Lampu

Buka Buka Padam

Tutup Buka Padam

Buka Tutup Padam

Tutup Tutup Nyala

3. Gerbang Logika NOT (Inverter)

Gerbang logika inverter adalah sebuah gerbang logika yang memiliki

hanya satu input dan satu output, fungsinya adalah pembalik. Prinsip kerja

gerbang logika inverter sangat sederhana, yaitu apapun keadaan isyarat

input akan dibalik sehingga outputnya akan menjadi berlawanan, atau

keadaannya terbalik.

Tabel kebenaran gerbang logika NOT

= saklar terbuka dan arus listrik tersumbat

= LOW (0)

= saklar tertutup dan arus listrik tersumbat

= HIGH (1)

Persamaan Aljabar Boole untuk Gerbang Logika NOT :

X = Ā

Sering dibaca X = not A

4. Gerbang Logika NAND (NOT-AND)

Gerbang logika NAND terdiri dari kombinasi dari gerbang logika NOT

dan AND. Gerbang logika ini juga memiliki struktur logika yang sama

dengan gerbang logika AND, yaitu memiliki dua masukan atau lebih tetapi

hanya memiliki satu keluaran saja.

Tabel kebenaran gerbang logika nand adalah sebagai berikut :

5. Gerbang Logika Eksklusif OR (EXOR)

Prinsip kerja gerbang logika EXOR adalah sebagai berikut : jika pada

masukan A keadaannya rendah (0) dan B keadaannya tinggi (1), maka

keluaran Y akan dalam keadaan 1, demikian juga sebaliknya. Tetapi jika

kedua masukan yaitu A dan B kedua-duanya rendah atau tinggi maka

keluarannya akan 0.

Tabel kebenaran gerbang logika EXOR


Y = A . B


X = Ā . B + A . BX

E. Data Hasil Percobaan

No Jenis ICInput

Output Tegangan LEDA B

1 7400

0 0 Nyala 2,4 V

0 1 Nyala 2,4 V

1 0 Nyala 2,4 V

1 1 Padam +0V

2 7408

0 0 Padam +0V

0 1 Padam +0V

1 0 Padam +0V

1 1 Nyala 2,4 V

3 7432

0 0 Padam +0V

0 1 Nyala 2,4 V

1 0 Nyala 2,4 V

1 1 Nyala 2,4 V

4 7486

0 0 Padam +0V

0 1 Nyala 2,4 V

1 0 Nyala 2,4 V

1 1 Padam +0V

5 7404

0 Nyala 2,4 V

1 Padam +0V

Menyala terang ketika 5V

Menyala redup ketika 3,4 V

Padam ketika 0 - 0,8 V

F. Analisa Data

1. IC 7408 (Gerbang AND 2-masukan)

a. Tabel kebenaran berdasarkan datasheet DM74LS08

b. Tabel Kebenaran berdasarkan praktikum

Jenis ICInput

OutputA B

7408

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

74087408

2. IC 7432 (Gerbang OR 2-masukan)



Jenis ICInput

OutputA B

7432

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

74327432

3. IC 7404 (Gerbang NOT 1-masukan)



Jenis ICInput

OutputA

74040 1

1 0

74047404

Ketika VCC = 0 – 0.8 V Ketika VCC = 3.4V Ketika VCC = 5V

4. IC 7400 (Gerbang NAND 2-masukan)


b. Tabel kebenaran berdasarkan praktikum

Jenis ICInput

OutputA B

7400

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

74007400

5. IC 7486 (Gerbang EXOR 2-masukan)


b. Tabel kebenaran berdasarkan praktikum

Jenis ICInput

OutputA B

7486

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

G. Pembahasan

Praktikum yang dilaksanakan pada Senin, 22 Februari 2016 menjelaskan

tentang gerbang logika dasar, pada bahasan ini menggunakan rangkaian TTL yang

berfungsi mengimplementasikan suatu fungsi logika tertentu yang dikemas dalam

satu chip menjadi rangkaian terintegrasi (IC, integrated circuit). IC ini disebut juga IC

TTL. IC TTL ini kemudian distandarkan untuk jaminan kompatibilitas antar-produsen

7486 7486

chip, terutama penomoran IC dan fungsi logika yang diwakilinya, sehingga disebut

juga IC TTL standar. Beberapa IC yang digunakan pada praktikum antara lain IC

7408 fungsi logika AND, 7432 fungsi logika OR, 7404 fungsi logika NOT, 7400

fungsi logika NAND, dan 7486 fungsi logika EX-OR.

Pada dasar teori telah dijelaskan pengertian gerbang logika, yaitu blok

bangunan dasar untuk membentuk rangkaian elektronika digital, yang digambarkan

dengan simbol – simbol tertentu yang telah ditetapkan. Gerbang logika juga dapat

diartikan sebagai elemen pengambil keputusan dan penyiap operasi atau rangkaian –

rangkain digital. Gerbang logika inilah yang digunakan untuk memproses isyarat

digital. Gerbang logika hanya beroperasi pada sistem bilangan biner, sehingga input

dan outputnya memenuhi sistem biner. Masing – masing gerbang logika memliki

karakteristik yang berbeda-beda, berikut karakteristik gerbang logika berdasarkan

praktikum yang telah dilakukan:

1. Gerbang logika AND

Pada praktikum, IC

yang digunakan untuk

megetahui gerbang

logika AND adalah IC

tipe 7408 (74LS08).

Tabel kebenaran

gerbang AND yang

diperoleh dari

praktikum yang telah

dilakukan sesuai dengan datasheet DM74LS08, yaitu sebagai berikut :

Jenis ICInput Output

A B X tegangan

7408

0 0 0 +0V

0 1 0 +0V

1 0 0 +0V

1 1 1 2,4V

Berdasarkan tabel kebenaran diatas dapat diketahui cara kerja dari gerbang AND,

yaitu output akan bernilai 1 (HIGH) atau LED akan menyala ketika kedua

7408

masukannya dalam keadaan 1 atau terletak pada Vcc dan output akan bernilai 0

(LOW) atau LED akan padam ketika salah satu masukannya dalam keadaan 0 atau

terletak pada Ground. Sehingga persamaan aljabar boole untuk gerbang logika

AND ini sama dengan teori yang ada yaitu :

X = A . B

2. Gerbang logika OR

Pada praktikum, IC

yang digunakan untuk

megetahui gerbang

logika OR adalah IC

tipe 7432 (74LS32).

Tabel kebenaran

gerbang OR yang

diperoleh dari

praktikum yang telah dilakukan sesuai dengan datasheet DM74LS32, yaitu

sebagai berikut :


A B X Tegangan

7432

0 0 0 +0V

0 1 1 2,4V

1 0 1 2,4V

1 1 1 2,4V

Cara kerja gerbang logika OR berdasarkan tabel kebenaran diatas adalah keluaran

akan bernilai 1 (HIGH) apabila salah satu masukannya dalam keadaan 1 (atau

terletak pada Vcc) dan keluaran akan bernilai 0 (LOW) apabila kedua masukan

dalam keadaan 0 (terletak pada Ground). Sehingga persamaan aljabar boole pada

gerbang logika OR adalah:

X = A + B

7432

3. Gerbang Logika NOT

Pada praktikum, IC yang

digunakan untuk

megetahui gerbang

logika NOT adalah IC

tipe 7404 (74LS04).

Tabel kebenaran gerbang

NOT yang diperoleh dari

praktikum yang telah

dilakukan sesuai dengan datasheet DM74LS04, yaitu sebagai berikut :


A X Tegangan

74040 1 +0V

1 0 2,4V

Sehingga cara kerja dari gerbang logika NOT adalah pembalik dari input, ketika

input dalam keadaan 0 (terletak pada ground) maka outputnya adalah 1 (HIGH)

dan ketika input dalam keadaan 1 (terletak pada Vcc) maka outputnya adalah 0

(LOW).

4. Gerbang logika NAND (NOT AND)

Pada praktikum, IC yang

digunakan untuk

megetahui gerbang

logika NAND adalah IC

tipe 7400 (74LS00).

Tabel kebenaran gerbang

NAND yang diperoleh

dari praktikum yang

telah dilakukan sesuai

dengan datasheet DM74LS00, yaitu sebagai berikut :

7400


A B X Tegangan

7400

0 0 1 2,4V

0 1 1 2,4V

1 0 1 2,4V

1 1 0 +0V

Dari tabel diatas menyatakan bahwa cara kerja gerbang logika NAND adalah

keluaran gerbang NAND bernilai 0 (LOW) bila semua masukannya dalam

keadaan 1 dan keluaran gerbang NAND bernilai 1 (HIGH) jika ada

masukannya dalam keadaan 0. Hal tersebut merupakan kebalikan dari gerbang

AND.

5. Gerbang logika EX-OR

Pada praktikum, IC

yang digunakan

untuk megetahui

gerbang logika OR

adalah IC tipe 7486

(74LS86). Tabel

kebenaran gerbang

EX-OR yang

diperoleh dari

praktikum yang telah dilakukan sesuai dengan datasheet DM74LS86, yaitu

sebagai berikut :


A B X Tegangan

7486

0 0 0 +0V

0 1 1 2,4V

1 0 1 2,4V

7486

1 1 0 +0V

Dari tabel kebenaran diatas dapat diketahui cara kerja gerbang EX-OR adalah

apabila masukan – masukannya berbeda maka keluarannya akan bernilai 1

(HIGH). Dan jika kedua masukannya kedua – duanya 1 atau 0 maka keluarannya

akan 0 (LOW).

Tegangan keluaran pada masing – masing gerbang memiliki nilai yang

sama, yaitu ketika keluarannya 0 (LOW) atau LED padam maka tegangannya

memiliki nilai yang berkisar +0V dan ketika keluarannya 1 (HIGH) atau LED

menyala terang maka tegangannya memiliki nilai 2,4V.

Pada IC 7404 (inverter) diperoleh batasan / range voltage yang dapat

digunakan, yaitu :

a. Ketika VCC = 0 – 0,8 V maka LED padam atau dalam kondisi 0

(LOW)

b. Ketika Vcc = 3,4 V maka LED menyala redup atau dalam keadaan

DIM

c. Ketika Vcc = 5V maka LED menyala terang atau dalam kondisi 1

(HIGH)

H. Kesimpulan

1. letak dan fungsi pin (kaki) pada IC gerbang logika dasar 7408, 7400, 7432, dan

7486 hampir sama yaitu kaki 1 dan 2 merupakan input dan kaki 3 merupakan

output, dimana kaki 7 untuk ground dan kaki 14 untuk Vcc. Sedangkan pada IC

7404 kaki 1 merupakan input dan kaki 2 merupakan output, dimana kaki 7 untuk

ground dan kaki 14 untuk Vcc.

2. Cara kerja gerbang logika dasar:

a. Gerbang logika AND : output akan bernilai 1 (HIGH) atau LED akan menyala

ketika kedua masukannya dalam keadaan 1 atau terletak pada Vcc dan output

akan bernilai 0 (LOW) atau LED akan padam ketika salah satu masukannya

dalam keadaan 0 atau terletak pada Ground.

b. Gerbang logika OR : keluaran akan bernilai 1 (HIGH) apabila salah satu

masukannya dalam keadaan 1 (atau terletak pada Vcc) dan keluaran akan

bernilai 0 (LOW) apabila kedua masukan dalam keadaan 0 (terletak pada

Ground).

c. Gerbang logika NOT : ketika input dalam keadaan 0 (terletak pada ground)

maka outputnya adalah 1 (HIGH) dan ketika input dalam keadaan 1 (terletak

pada Vcc) maka outputnya adalah 0 (LOW).

d. Gerbang logika NAND : keluaran gerbang NAND bernilai 0 (LOW) bila

semua masukannya dalam keadaan 1 dan keluaran gerbang NAND bernilai 1

(HIGH) jika ada masukannya dalam keadaan 0.

e. Gerbang logika EX-OR : apabila masukan – masukannya berbeda maka

keluarannya akan bernilai 1 (HIGH). Dan jika kedua masukannya kedua –

duanya 1 atau 0 maka keluarannya akan 0 (LOW).

3. batasan / range voltage yang dapat digunakan, yaitu :

a. Ketika VCC = 0 – 0,8 V maka LED padam atau dalam kondisi 0

(LOW)

b. Ketika Vcc = 3,4 V maka LED menyala redup atau dalam keadaan

DIM

c. Ketika Vcc = 5V maka LED menyala terang atau dalam kondisi 1

(HIGH)

Daftar Pustaka

http://didik.blog.undip.ac.id/2014/03/20/rangkaian-ttl-standar/#more-3043

http://www.alldatasheet.com/

Handout Perkuliahan Pertemuan ke-4

Widjanarka, Wijaya. 2006. Teknik Digital. Jakarta :Erlangga

http://www.alldatasheet.com/

http://didik.blog.undip.ac.id/2014/03/20/rangkaian-ttl-standar/#more-3043

Gerbang logika ayu purwati (14302241028)

Data & Analytics

Transcript of Gerbang logika ayu purwati (14302241028)