Judul Praktikum : GATE-GATE DASAR

Mata Kuliah / Kode : PRAKTEK TEKNIK DIGITAL

Jumlah SKS : 1 SKS

Nama Mahasiswa : FIFI NOVALITA SARI

NIM : 5302412086

Kelompok : 8 (delapan)

Tanggal Praktikum : 21 Maret 2013

Tanggal Penyerahan Laporan : 4 April 2013

Dosen Pengampu : Drs. Kartono,M.Pd

Nilai :

LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM STUDI PTIK S1

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2013

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANGLaboratotium Elektro

Judul PraktikumSmt:2 Praktikum Ke-1

Jurusan:Teknik Elektro Waktu: 1 SKS

A. Tujuan Praktikum

Setelah melakukan praktikum ini, diharapkan mahasiswa akan :

1. Dapat mempergunakan Data Book dan menentukan kaki-kaki IC.

2. Dapat membuktikan kaidah-kaidah Gate Dasar dan menulisnya dalam

tabel kebenaran.

3. Dapat menunjukkan perbedaan antara Gate Dasar yang menggunakan

teknologi TTL dengan yang menggunakan teknologi CMOS.

B. Teori Dasar

Gerbang logika adalah rangkaian dengan satu atau lebih sinyal

masukan, tetapi hanya menghasilkan satu sinyal berupa tegangan tinggi (1)

atau rendah (0). Semua fungsi digital pada dasarnya tersusun atas

gabungan beberapa gerbang logika dasar yang disusun berdasarkan fungsi

yang diinginkan . Gerbang-gerbang ini bekerja atas dasar logika tegangan

yang ada dalam teknik digital.

Logika tegangan adalah asas dasar bagi gerbang-gerbang logika.

Dalam teknik digital, apa yang dinamakan logika tegangan adalah dua

kondisi tegangan yang saling berlawanan. Kondisi tegangan ”ada

tegangan” mempunyai istilah lain ”berlogika satu” (1) atau berlogika

tinggi ”high”. Sedangkan ”tak ada tegangan” memiliki istilah lain

”berlogika nol”(0) atau ”berlogika rendah”(low).

Gerbang Logika Digital dikenal pula sebagai perangkat digit atau

sebagai perangkat logika (logic device). Perangkat ini memiliki satu atau

lebih masukan dan hanya memiliki satu keluaran. Masing-masing

masukan(input) atau keluaran (output) hanya mengenal dua keadaan

logika , yaitu logika ”0”(nol,rendah) atau ”1”(satu, tinggi) yang oleh

seperangkat logika ”0” dipresentasikan dengan tegangan 0 sampai 0.7 volt

DC (Direct Current, arus searah) sedangkan logika ”1” diwakili oleh

tegangan DC setinggi 3,5 sampai 5 volt untuk jenis perangkat logika

ICTTL (Integrated Circuit Transistor-Transistor Logic) dan 3,5 sampai 15

volt untuk jenis perangkat IC CMOS (Integrated Circuit Complementary

Metal Oxyde Semiconduktor). Komponen yang paling mendasari dalam

Teknik Digital adalah Gate Dasar. Gate-gate Dasar tersebut mulanya

adalah: AND Gate, OR Gate, dan Not Gate. Kemudian dari gate-gate

tersebut dikembangkan: NAND Gate, NOR Gate, EXOR Gate, dan

EXNOR Gate.

Macam-macam Gerbang Logika Beserta Gambar Dan Simbol :

Nama Fungsi Lambang dalam rangkaian Tabel

kebenaran

Gerbang-AND

(AND)

A B Y

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Gerbang-OR

(OR)

A B Y

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

Gerbang-NOT

(NOT, Gerbang-

komplemen,

Pembalik(Inverter))

A Y

0 1

1 0

Gerbang-NAND

(Not-AND)

A B Y

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Gerbang-NOR

(Not-OR)

A B Y

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 0

Gerbang-XOR

(Antivalen,

Exclusive-OR)

A B Y

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Gerbang-XNOR

(Ekuivalen, Not-

Exclusive-OR)

A B Y

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Dasar – dasar teoritis pada rangkaian digital adalah pemakaian

bilangan biner beserta dengan operasinya yang meliputi penjumlahan, dan

perkalian serta konversi terhadap sistem bilangan lain seperti desimal, oktal,

heksa maupun desimal. Sedangkan untuk menyatakan hubungan antara input

dan output pada sebuah rangkaian logika dapat dibuktikan dengan tabel

kebenaran.

Dalam sebuah rangkaian digital dikenal istilah IC (Integrated

Circuit), IC adalah sebuah komponen elektronika yang terbuat dari bahan

semikonduktor yang merupakan gabungan dari beberapa komponen

elektronika lain seperti resistor, kapasitor, dioda dan transistor yang telah

terintegrated menjadi sebuah rangkaian berbentuk chip. IC ini memiliki 14

pin(kaki) dengan pin 1 ditandai dengan adanya lekukan setengah

lingkaran(dot) . Sedang untuk pemakaian rangkain dengan gerbang logika

dasar untuk pin 7 dihubungkan dengan ground dan pin 14 dihubungkan

dengan Vcc atau sumber tegangan.

IC atau Integrated Circuit adalah komponen elektronik yang terbuat dari

bahan semikonduktor dimana IC merupakan gabungan dari berjuta komponen

transistor yang telah terintegrasi menjadi sebuah rangkaian berbentuk chip

kecil. IC memiliki 14 pin dengan pin 1 dintandai dengan lengkungan setengah

lngkaran. Untuk rangkaian ini pada pin ke-14 diberi catuan ke VCC dan pin 7

digroundkan.

C. Alat dan Bahan

o AVOmeter

o Adaptor 3-12 V

o Papan Socket IC

o Switch 3 kaki

o ICSN74LS32

o LED

o Kabel konektor

o Multimeter

o Alat Tulis

D. Langkah Kerja

1. Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan.

2. Buat rangkaian Gate Dasar dari IC TTL dengan bantuan papan

percobaan dan kabel penghubung.

3. Setelah terangkai tunjukkan kepada instruktur apakah rangkaian sudah

betul.

4. Lakukan percobaan dan catat hasilnya dalam table percobaan.

5. Dari tabel percobaan buat tabel kebenarannya.

6. Amati apakah hasil percobaan sudah sesuai dengan teori.

7. Ulangi percobaan menggunakan IC CMOS, catat dan buat tabel

kebenaran.

E. Data Pengukuran

1. NAND(Not-AND) Gate

A B Y V

0 0 1 3.5 V

0 1 1 3.5 V

1 0 1 3.5 V

1 1 0 0 V

2. NOR (Not-OR) Gate

A B Y V

0 0 1 3.5 V

0 1 0 0 V

1 0 0 0 V

1 1 0 0 V

3. AND gate

A B Y V

0 0 0 0 V

0 1 0 0 V

1 0 0 0 V

1 1 1 3.5 V

4. OR gate

X Y Z V

0 0 0 0 V

0 1 1 3.5 V

1 0 1 3.5 V

1 1 1 3.5 V

F. Analisis Pembahasan

1. NAND GATEGerbang NAND pada dasarnya adalah merupakan kebalikan atau

negasi dari gerbang AND. Sehingga dalam gerbang NAND berlaku apabila

semua sinyal masukkan bernilai tinggi (high) atau bernilai 1, maka keluaran

akan bernilai rendah (low) atau bernilai 0. Sedangkan keluaran akan bernilai

tinggi (high) atau bernilai 1 untuk nilai masukkan yang lainnya. Dengan

kata lain bahwa gerbang NAND akan menghasilkan sinyal keluaran rendah

jika semua sinyal masukan bernilai tinggi.

Gambar rangkaian NAND Gate Input NAND Gate-7402 Quad 2

2. NOR GateNOR gate atau NOT OR gate, adalah sebuah gerbang yang apabila mendapat kedua masukkan yang bernilai rendah (low) atau bernilai 0, maka keluaran nya akan bernilai tinggi (high) atau 1. Sedangkan jika mendapat masukkan selain itu akan memiliki keluaran yang rendah atau bernilai 0.

Gambar rangkaian NOR Gate Input NOR Gate-7400 Quad 2

3. AND gateGerbang AND akan berlogika 1 atau keluarannya akan berlogika 1

apabila semua masukan / inputannya berlogika 1, namun apabila semua

atau salah satu masukannya berlogika 0 maka outputnya akan berlogika

0.

4. OR gate

Gerbang OR akan berlogika 1 apabila salah satu atau semua inputan

yang dimasukkan bernilai 1 dan apabila keluaran yang di inginkan

berlogika 0 maka inputan yang dimasukkan harus bernilai 0 semua.

5. KesimpulanGerbang Logika adalah sebuah rangkaian satu atau lebih dari suatu

sinyal masukkan yang hanya akan memiliki satu sinyal keluaran yaitu

berupa tegangan tinggi atau rendah. Gerbang Logika juga disebut dengan

Rangkaian logika karena analisis pada gerbang logika dilakukan dengan

menggunakan Aljabar Boolean. Sedangkan gerbang logika itu sendiri

merupakan dasar dari pembentukan system digital.

Semua system digital disusun dengan menggunakan tiga gerbang

dasar yaitu AND gate, OR gate, serta NOT gate. Sedangkan dari ketiga

gerbang tersebut dapat dikembangkan menjadi beberapa gerbang yaitu

NAND gate, NOR gate, Eksclusive OR serta Eksclusive Not OR. Dari

percobaan yang telah kita lakukan, dapat ditarik kesimpulan bahwasanya

gerbang NAND dengan gerbang NOR adalah suatu fungsi yang saling

berlawanan. Jika NAND gate menghasilkan sinyal keluaran tinggi

sedangkan NOR gate sebaliknya yaitu menghasilkan sinyal keluaran yang

rendah. Dalam hal ini, tegangan tinggi disimbolkan dengan bilangan

Boolean 1(lampu menyala) sedangkan untuk tegangan rendah disimbolkan

dengan 0 (lampu tidak menyala).

6. Tugas dan Pertanyaan

a. Buat kesimpulan atas semua percobaan

Jawab : Dari beberapa percobaan diatas dapat ditarik kesimpilan

bahwa NAND Gate dan NOR Gate itu merupakan bentuk negasi atau

kebalikan dari AND Gate dan OR Gate. Yang masing masing

merupakan kombinasi dari gerbang NOT dan AND serta NOT dan OR.

Tegangan yang digunakan dalam gerbang logika tersebut adalah

tegangan tinggi (bernilai 1) atau tegangan rendah(bernilai 0).Dimana

untuk percobaan yang telah dilakukan NAND Gate cenderung

menghasilkan tegangan yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan

NOR Gate, sementara itu untuk tegangan bernilai 1 itu berarti bahwa

lampu LED menyala, sedangkan untuk tegangan bernilai 0 berarti

bahwa LED tidah menyala.

b. Apa Perbedaan amtara IC TTL dengan IC CMOS ?

Jawab : IC TTL adalah IC yang banyak digunakan dalam

rangkaian-rangkaian digital karena menggunakan sumber tegangan

yang relatif rendah, yaitu antara 4,75 Volt sampai 5,25 Volt. Komponen

utama IC TTL adalah beberapa transistor yang digabungkan sehingga

membentuk dua keadaan (ON/FF). Dengan mengendalikan kondisi

ON/OFF transistor pada IC digital, dapat dibuat berbagai fungsi logika.

ada tiga fungsi logika dasar yaitu AND, OR dan NOT.

IC CMOS menggunakan konsumsi daya yang diperlukan sangat

rendah dan memungkinkan pemilihan tegangan sumbernya yang jauh

lebih lebar yaitu antara 3,5 V sampai 15 V. level pengsaklaran CMOS

merupakan fungsi dari tegangan sumber. Makin tinggi sumber tegangan

akan sebesar tegangan yang memisahkan antara keadaan “1” dan “0”.

Kelemahan IC CMOS diantaranya seperti  kemungkinan rusaknya

komponen akibat elektrostatis dan harganya lebih mahal. Perlu diingat

bahwa semua masukan (input) CMOS harus di groundkan atau

dihubungkan dengan sumber tegangan. 

Perbedaan IC TTL Dan IC CMOS sebenarnya tidak begitu banyak,

hanya mencakup pada penggunaan sumber tegangan yang tidak sama,

harga yang berlainan, dan kegunaannya yang bermacam-macam. IC

TTL (Integrated Circuit Transistor Transistor Logic) IC TTL adalah IC

yang banyak digunakan dalam rangkaian-rangkaian digital karena

menggunakan sumber tegangan yang relatif rendah, yaitu antara 3,5

Volt sampai 5 Volt. Komponen utama IC TTL adalah beberapa

transistor yang digabungkan sehingga membentuk dua keadaan

(ON/FF). Dengan mengendalikan kondisi ON/OFF transistor pada IC

digital, dapat dibuat berbagai fungsi logika. ada tiga fungsi logika dasar

yaitu AND, OR dan NOT.

c. Kenapa Logic 1 tidak bisa mendekati 5 volt ?

Jawab : Hal ini berarti logik 1 mendekati 5 volt, bukan tidak

mendekati. Dari teori yang sudah ada dikatakan bahwa logik 0

direpresentasikan dengan tegangan 0 sampai 0,7 Volt DC (Direct

Current, arus searah), sedangkan logik 1 diwakili oleh tegangan DC

setinggi 3,5 sampai 5 Volt untuk jenis perangkat logika IC TTL

(Integrated Circuit Transistor-Transistor Logic) dan 3,5 sampai 15 Volt

untuk jenis perangkat IC CMOS (Integrated Circuit Complementary

Metal Oxyde Semiconductor). Pada saat logic 1 tidak bisa mendekati

tegangan 5 volt dan diwakili oleh tegangan setinggi 3.5-5 volt.

d. Apabila percobaan Gate Dasar dengan menggunakan IC CMOS,

kenapa logic 1 bisa mendekati 5 Volt ?

Jawab : Karena untuk perangkat IC CMOS memiliki rentang

sumber tegangan antara 3,5 volt – 15 volt, sehingga untuk percobaan

menggunakan IC CMOS bisa mendekati nilai 5 Volt.

7. Lampiran Fotocopy Laporan Sementara