GERBANG LOGIKA

1. TUJUAN

Mencari level tegangan input untuk logik 0 dan 1.

Mencari level tegangan output untuk logik 0 dan 1.

Menjelaskan sifat-sifat dan cara kerja dari rangkaian INVERTER, AND GATE, OR Gate, NAND Gate, NOR Gate dan EX-OR Gate.2. DASAR TEORISisitem bilangan yang digunakan dalam teknik digital adalah sistem bilanagn biner, yaitu 0 dan 1. Konversinya dalam bentuk tegangan di teknik digital level TTL (Transistor-transistor Logic) adalah (0 s/d 8) Volt untuk logika 0 dan (2 s/d 5) Volt untuk logika 1. Sedanglan untuk level IC CMOS tergantung dari besar dan range catu tegangan yang dipasang pada IC tersebut. Meskipun IC CMOS dapat di catu sampai dengan 18 Volt, tetapi umumnya tetap dipasang dengan tegangan +5V, karena biasanya ia dirangkai bersama dengan IC TTL atau IC peripheral yang mempunyai level TTL (o s/d 5) Volt.

2.1. Inverter (NOT) GateNOT Gate adalah suatu rangkaian ligik yang digunakan untuk merubah nilai logic antara input dengan output. Bila input diberi nilai logik 1 maka outputnya menjadi logic 0 begitu juga sebaliknya.

Tabel Kebenaran :

A=Input

Gambar 2.3. Inverter (NOT) Gate

Y=Output2.2. AND Gate

Output 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 atau semuanya pada keadaan logic 0.

Tabel Kebenaran :

YGambar 2.4. AND Gate

A=Input

Y=Output2.3. OR GateOutput dari 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. Tabel Kebenaran :

Gambar 2.5. OR Gate

A=Input

Y=Output2.4. NAND Gate

NAND Gate adalah gabungan dari suatu rangkaian NOT Gate yang dipasang pada nagian 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 lebihnya berada pada keadaan 0.

Tabel Kebenaran :

Gambar 2.6. OR Gate 2.5. NOR Gate

NOR Gate adalah gabungan dari suatu rangkaian NOT Gate yang dipasang pada bagian output rangkaian OR Gate. Output dari NOR Gate akan 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 :

Gambar 2.7. NOR Gate

2.6. EX-OR Gate

EXOR Gate adalah suatu rangkaian logik yang digunakan apabila diperlukan keadaan outputnya tinggi bila kedua input memiliki niali logik yang berbeda dengan kata lain outputnya akan 1.

Tabel Kebenaran :Gambar 2.8. EX-OR Gate

3. ALAT ALAT YANG DIPERGUNAKAN

No.Alat-alat dan komponenJumlah

1IC 7400 (Quad 2 Input NAND Gate)1

IC 7402 (Quad 2 Input NOR Gate)1

IC 7404 (Hex Inverter)1

IC 7408 (Quad 2 Input NAND Gate)1

IC 7411 (Triple 3 Input AND Gate)1

IC 7432 (Quad 2 Input OR Gate)1

IC 7486 (Quad 2 Input EX-OR Gate)1

2Power Supply DC1

3Multimeter1

4Logik Probe1

5Resistor 220 1

6LED1

7Potensiometer1

8Protoboard1

9Kabel-kabel penghubungSecukupnya

4. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAANLangkah- langkah melakukan percobaan menguji gerbang logika INVERTER , AND, OR, NAND, NOR dan EX-OR adalah sebagai berikut :

4.1. INVERTER (NOT GATE)

1. Lihat data sheet untuk IC 7404, catat kaki-kaki input, output serya pin Vcc dan Ground.2. Atur tegangan power suplay sebesar 5 Volt dengan cara menghubungkan terminal-terminal pada power supply dengan terminal yang ada pada multimeter.

3. Buat rangkaian seperti gambar 4.1

4. Atur potansiometer (Rv) pada posisi minimum, Amati logik probe dan LED serta ukur tegangan pada input A dan output Y. Catat hasilnya pada table 1.

5. Putar Rv sampai lampu pada logik probe tidak ada yang nyala, ukur tegangan pada input A dan output Y. Catat hasilnya pada table 6.1.

6. Atur Rv pada posisi maximum, Amati logik probe dan LED serta ukur tegangan pada input A output Y. Catatt hasilnya pada table 6.1.

7. Putar Rv sampai lampu pada logik probe nyala semua, ukur tegangan pada input A dan output Y.; Catat hasilnya pada table 6.1.

4.2. AND Gate

1. Lihat data sheet untuk IC 7408, catat kaki-kaki input, output serta pin Vcc dan Ground.2. Atur tegangan power supply sebesar 5 Volt.3. Buat rangkain seperti gambar 4.2. Inpuyt A ke Potensiometer (Rv) dan input B ke Ground (Logik 0).4. Atur potensiometer (Rv) pada posisi minimum, Amati logik probe dan LED serta ukur tegangan pada input A, input B dan output Y. Catat hasilnya pada table 6.2.5. Putar Rv sampai lampu pada logik probe tidak ada yang nyala, ukur tegangan pada input A, input B dan output Y. Catat hasilnya pada table 6.2.6. Atur Rv pada posisi maximum, Amati logik probe dan LED serta ukur tegangan pada input A, input B dan output Y. Catat hasilnya pada table 6.2.7. Putar Rv sampai lampu pada logic probe nyala semua, ukur tegangan pada input A dan output Y. Catat hasilnya pada table 6.2.8. Ubah input B ke vcc(logik 1), ulangi langkah 4 s/d 7.4.3. OR Gate (IC 743), NAND Gate (IC 7400), NOR Gate (Ic 7402) dan EX-OR Gate (IC 7486)

1. Buat rangkain seperti gambar 4.3., gambar 4.4., gambar 4.5, dan gambar 4.6.2. Ulangi langkah 4.2 (1 s/d 8). Catat hasilnya pada table 6.3, 6.4, 6.5, dan 6.64.4. AND Gate 3 Input (IC 7411)

1. Lihat data sheet untuk IC 7411, catat kaki-kaki input, output serta pin Vcc dan Ground.2. Atur tegangan power supply sebesar 5 Volt.3. Buat rangkaian seperti gambar 4.7. Berikan Input A, Input B dan C sesuai table 6.7.

4. Amati LED serta ukur tegangan output Y. Catat hasilnya pada tabel 6.7.4.5. EX-OR Gate dengan NOT Gate, AND Gate, dan NOR Gate

1. Buat rangkaian seperti gambar 4.8.

2. Berikan logik 0 dan /atau logik 1 pada masing-masing Input A dan Input B sesuai table 6.8.

3. Amati LED serta ukur tegangan output Y. Catat hasilnya pada table 6.8 !

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!

6. HASIL PERCOBAANTABEL 6.1 IC 7404 GERBANG INVERTER (NOT)

INPUTOUTPUT

A(VOLT)Y(VOLT)

0013.1Minimum

00.7512.9

1500.02Maximum

1200.01

TABEL 6.2 IC 7408 GERBANG AND

INPUTOUTPUT

A(VOLT)BY(VOLT)

00000.15Minimum

00.9000.1

00100.15

00.9100.15

15000.15Maximum

12000.15

15113

12113

TABEL 6.3 IC 7432 GERBANG OR

INPUTOUTPUT

A(VOLT)BY(VOLT)

00000.17Minimum

01.02000.17

00113.2

01.02113.2

15013.2Maximum

11.9013.2

15113.2

11.9113.2

TABEL 6.4 IC 7400 GERBANG NAND

INPUTOUTPUT

A(VOLT)BY(VOLT)

00012.9Minimum

01.02012.9

01.02112.9

00112.9

14.8012.9Maximum

11.8012.9

14.8100.04

11.8100.04

TABEL 6.5 IC 7402 GERBANG NOR

INPUTOUTPUT

A(VOLT)BY(VOLT)

00013Minimum

01.01012.4

01.01100.04

00.02100.04

14.4000.04Maximum

11.01000.03

14.4100.04

11.01100.03

TABEL 6.6 IC 7486 GERBANG EXOR

INPUTOUTPUT

A(VOLT)BY(VOLT)

00010.03Minimum

01010.03

01102.5

00102.9

11.8002.9Maximum

14.7002.9

14.7100.03

11.8100.03

TABEL 6.7 IC 7411 GERBANG AND 3 INPUT

INPUTOUTPUT

ABCY(VOLT)

00000.02Minimum

00100.02

01000.02

01100.02

10000.02Maximum

10100.02

11000.02

11113.1

TABEL 6.8 GERBANG EXOR dengan NOT Gate, AND Gate dan NOR Gate

INPUTOUTPUT

ABY(VOLT)

0000.13Minimum

0113.1

1013.1Maximum

1100.13

7. ANALISA DATA

Pada tabel percobaan GERBANG LOGIKA untuk Gerbang Inverter (NOT) untuk logik 0 level tegangan input adalah (0-0,75) dan (2,9-3,1) untuk level tegangan output, sedangkan untuk logik 1 level tegangan input adalah (2-5) dan (0,01-0,02) untuk level tegangan output. Dimana LED akan menyala jika inputnya 0.Pada Gerbang AND untuk logik 0 level tegangan input adalah (0-0,9) dan (0,10-0,15) untuk level tegangan output, sedangkan untuk logik 1 level tegangan input adalah (2-5) dan (0,15-3) untuk level tegangan output. LED pada Gerbang AND akan menyala jika 1x1.

Dalam Gerbang OR untuk logik 0 level tegangan input adalah (0-1,O2) dan (0,17-3,2) untuk level tegangan output, sedangkan untuk logik 1 level tegangan input adalah (1.9-5) dan (3,2) untuk level tegangan output. LED OR akan menyala jika 0+1 dan 1+0. Untuk Gerbang NAND logik 0 level tegangan input adalah (0-1,02) dan (2,9) untuk level tegangan output, sedangkan untuk logik 1 level tegangan input adalah (1,8-4,8) dan (0,04-2,9) untuk level tegangan output. LED pada NAND Gate akan menyala jika 0x0, 0x1, 1x0.Pada Gerbang NOR untuk logik 0 level tegangan input adalah (0-1,01) dan (0,04-3) untuk level tegangan output, sedangkan untuk logik 1 level tegangan input adalah (0,O1-4,4) dan (0,03-0,04) untuk level tegangan output. LED pada NOR Gate akan menyala jika 0+0.

Dalam Gerbang EXOR untuk logik 0 level tegangan input adalah (0-1) dan (0,03-2,9) untuk level tegangan output, sedangkan untuk logik 1 level tegangan input adalah (1,8-4,7) dan (0,03-2,9) untuk level tegangan output. LED pada EXOR Gate akan menyala jika memiliki input yang berbeda.Untuk Gerbang AND 3 Input, level tegangan ketika lampu mati atau saat logik 0 adalah (0,02) dan untuk logik 1 atau saat lampu menyala adalah (3,1). LED pada Gerbang AND 3 input akan menyala jika ketiga inputnya memiliki nilai 1 seluruhnya.Pada Gerbang EXOR dengan NOT Gate, AND Gate, dan NOR Gate, level tegangan ketika lampu mati atau saat logik 0 adalah (0,13) dan untuk logik 1 atau saat lampu menyala adalah (3,1). LED akan menyala jika input (1,0) dan (0,1).8. KESIMPULAN

Dari hasil percobaan untuk IC TTL level tegangan input untuk logik 0 adalah 0-1 dan level tegangan input untuk logik 1 adalah 3-5. Sedangkan level tegangan output untuk logik 0 adalah 0-0,2 dan level tegangan output untuk logik 1 adalah 3,2-4,4. Bahwa tidak selamanya batas yang digunakan sesuai dengan teori yang kita ketahui.INVERTER Gate adalah gerbang yang berguna sebagai pembalik input. AND Gate adalah gerbang yang digunakan untuk mengalikan setiap input. OR Gate adalah gerbang yang digunakan sebagai penambah input.NAND Gate adalah gerbang yang berfungsi sebagai pengali input dan pembalik output. NOR Gate adalah gerbang yang berfungsi sebagai penambah input dan pembalik output. EXOR Gate meiliki output 1 dengan syarat memiliki input yang berbeda dan menghasilkan level output tinggi.9. DAFTAR PUSTAKA

Nixon,Benny.2008.Laboratorium Digital I (Rangkaian Kombinatorial).Jakarta: