58 | Operasi Gerbang Logika
IC TTL Transistor-Transistor Logic sesuai namanya, adalah IC yang
didalamnya memuat transistor-transistor sebagai komponen utama pengolah logika. Di bawah ini adalah TTL gerbang NAND 2 input standar:
A = 0, B = 1, LED = 1 Gambar.2.47 TTL gerbang NAND
Prinsip kerjanya hampir sama dengan RTL, bedanya rangkaian ini menggunakan dioda sebagai pengolah logika awal biasa disebut
diode logic DL. Penggunaan dioda ini juga mudahkan untuk penambahan inputan yang
lebih banyak 3 input atau lebih. IC TTL ini bekerja pada tegangan 5 volt VCC. Input berlogika 1 jika mendapat tegangan 2 volt sampai 5 volt, dan berlogika 0
jika mendapat tegangan 0,8 volt sampai 0 volt. Kriteria output berlogika 1 jika output mempunyai tegangan 2,4 volt sampai 5 volt biasanya 3,6 volt, dan
berlogika 0 jika mempunyai tegangan 0,4 volt sampai 0 volt.
1. IC TTL
Operasi Gerbang Logika | 59
Di bawah ini adalah TTL gerbang NOR 2 input standar:
A = 0, B = 1, LED = 0 Gambar.2.48 TTL gerbang NOR
Rangkain gerbang lainnya menyesuaikan fungsinya masing-masing. Untuk memudahkan dalam penggunaan, rangkaian TTL dikemas dalam
bentuk IC. Berikut ini beberapa IC TTL, yang setiap IC mempunyai 4 gerbang, setiap gerbang memiliki 2 input.
Gambar.2.49 IC TTL gerbang NAND 7400 dan gerbang NOR 7402
60 | Operasi Gerbang Logika
Gambar.2.50 IC TTL gerbang AND, OR, EXOR, NOT dan EXNOR
Beberapa IC TTL, yang setiap IC mempunyai 3 gerbang, setiap gerbang memiliki 3 input :
Gambar.2.51 IC TTL 3 gerbang
Beberapa IC TTL, yang setiap IC mempunyai 2 gerbang, setiap gerbang memiliki 4 input :
Gambar.2.52 IC TTL 2 gerbang
Operasi Gerbang Logika | 61
IC CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor adalah IC yang di
dalamnya memuat MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor
sebagai komponen utama pengolah logika yang bersifat komplemen. Ada dua jenis MOSFET, yakni MOSFET N
channel dan MOSFET P channel.
Gambar. 2.53 Simbol MOSFET Dibanding dengan TTL, konsumsi daya MOSFET sangat rendah setiap
gerbang 10nW, sedangkan TTL 10mW dan lebih ekonomis. Karena untuk membuat rangkaian logika dari MOSFET tidak perlu komponen lain. Tidak
seperti transistor bipolar yang membutuhkan resistor dan dioda pada rangkaian TTL. Sehingga lebih hemat ruang jika dibentuk menjadi IC. Di bawah ini adalah
CMOS gerbang NAND 2 input standar:
Gambar.2.54 CMOS Gerbang NAND 2 input standar
2. IC CMOS
62 | Operasi Gerbang Logika
Di bawah ini adalah CMOS gerbang NOR 2 input standar:
Gambar.2.55 CMOS Gerbang NOR 2 input standar Untuk memudahkan dalam penggunaan, rangkaian CMOS dikemas dalam
bentuk IC.
Gambar.2.56 IC CMOS 4011 dan 4001
Operasi Gerbang Logika | 63
Berikut ini beberapa IC TTL dan CMOS : Tabel.2.11 IC TTL dan IC CMOS
Logika Jumlah
IC TTL IC CMOS
High Speed CMOS
Gerbang Input
NOT 6
1 7404
4069 74HC04
AND 4
2 7408
4081 74HC08
3 3
7411 4073
74HC11 OR
2 4
7421 4082
74HC20 4
2 7432
4071 -
3 3
- 4075
74HC32
NAND 2
4 -
4072 74HC075
4 2
7400 4011
74HC00 3
3 7410
4013 74HC10
2 4
7420 4012
74HC20 1
8 7430
4068 -
1 12
74134 -
- 1
13 74133
- -
NOR 4
2 7402
4001 74HC02
3 3
7427 4025
74HC27 2
4 7425
4002 74HC25
1 5
74860 -
- 1
8 -
- -
1. Apakah yang dimaksud dengan TTL? 2. Apakah yang dimaksud dengan CMOS?
Mengingat Kembali
64 | Operasi Gerbang Logika
Gerbang NOT : logika output adalah kebalikan logika input
Gerbang AND : output berlogika 1 jika semua input berlogika 1
Gerbang NAND : output berlogika 0 jika semua input berlogika 1
Gerbang OR : output berlogika 0 jika semua input berlogika 0
Gerbang NOR : output berlogika 1 jika semua input berlogika 0
Gerbang EXOR : output berlogika 1 jika input sebanyak ganjil berlogika 1
Gerbang EXNOR : output berlogika 0 jika input sebanyak ganjil berlogika 1 Tabel kebenaran gerbang logika
INPUT OUTPUT F
A B
AND OR
NOT NAND
NOR EXOR
EXNOR A.B
A+B A
A.B A+B
A.B+A.B A.B+A.B
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
Jawablah soal-soal dibawah ini 1 Sebut dan gambarkan gerbang-gerbang dasar
2 Terangkan secara singkat maksud dari masing-masing gerbang dasar 3 Sederhanakan fungsi berikut :
a. F = A . B + A . C b. F = A . C +
̅ .C c. F = A + B . A +
̅ . A 4 Gambarkan rangkaian gerbang yang disederhanakan dan tentukan logika
output F dari soal nomor 3 poin a, b, dan c, jika diketahui logika A = 1; B = 1; dan C = 0
5 Lengkapilah : a. IC 7402 untuk gerbang ........
b. IC 7400 untuk gerbang ........ c. IC 7404 untuk gerbang ........
d. IC 7432 untuk gerbang ........ e. Tegangan Vcc IC TTL adalah .......volt
Rangkuman
Evaluasi
Flip-Flop | 65
Flip-Flop
Materi : A. Flip-Flop
B. Jenis-jenis Flip-Flop
Tujuan Pembelajaran : A. Dapat menjelaskan fungsi flip-flop
B. Dapat menjelaskan D Flip-Flop C. Dapat menjelaskan RS Flip-Flop
D. Dapat menjelaskan JK Flip-Flop E. Dapat menjelaskan Master-Slave Flip-Flop
BAB III
66 | Flip-Flop
Setiap sistem mempunyai denyut kehidupan. Kita sebagai manusia memiliki denyut dari jantung kita, dan sistem digital memiliki denyut yang
disebut sebagai sinyal kotak atau pulsa dari clock. Jadi, clock adalah denyut
kehidupan bagi sistem digital.
Sinyal kotak atau pulsa bisa dibentuk dari rangkaian dengan frekuensi tertentu. Selain itu, sinyal kotak juga bisa dihasilkan dari sebuah XTAL
crystal. Dengan untaian gelombang kotak ini, rancangan rangkaian logika dengan
berbagai jenis flip-flop bisa bekerja dengan baik sesuai karakteristik flip-flop itu sendiri. Penerapan flip-flop bisa kita jumpai pada lampu peringatan
persimpangan jalan dengan rel kereta api. Lampu peringatan ini menyala bergantian, jika yang satu hidup kondisi flip maka yang satu mati kondisi
flop atau sebaliknya.
Gambar.3.1 Lampu peringatan perlintasan kereta api Bagaimana merancang clock? Apa saja jenis flip-flop? Bagaimana
fungsinya? Mari kita pelajari Semangat belajar
Motivasi
Flip-Flop | 67
Sebuah rangkaian pembangkit gelombang kotak square wave generator
atau juga biasa disebut astable multivibrator, menggunakan IC 555 sebagai
komponen utama. Sedangkan periode waktu masing-masing level tegangan keluarannya ditentukan oleh komponen-komponen penyusun rangkaian R dan C.
Gambar.3.2 IC 555 dan rangkaian pembangkit gelombang kotak Karakteristik gelombang pada pin 6 gelombang dari C dan pin 3 IC 555 :
Gambar.3.3 Bentuk gelombang pada pin 6 dan pin 3
A. Clock 1. Merancang Clock
