gate logic macam gerbang logika elektron
macam-macam gerbang logika
3:25 AM No comments
Gerbang logika atau gerbang logik adalah suatu entitas dalam elektronika dan matematika
boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran
logik. Gerbang logika terutama diimplementasikan secara elektronis menggunakan dioda
atau transistor, akan tetapi dapat pula dibangun menggunakan susunan komponen-komponen
yang memanfaatkan sifat-sifat elektromagnetik (relay). Logika merupakan dasar dari semua
penalaran (reasoning). Untuk menyatukan beberapa logika, kita membutuhkan operator
logika dan untuk membuktikan kebenaran dari logika, kita dapat menggunakan tabel
kebenaran.
Tabel kebenaran menampilkan hubungan antara nilai kebenaran dari proposisi atomik.
Dengan tabel kebenaran, suatu persamaan logika ataupun proposisi bisa dicari nilai
kebenarannya. Tabel kebenaran pasti mempunyai banyak aplikasi yang dapat diterapkan
karena mempunyai fungsi tersebut. Salah satu dari aplikasi tersebut yaitu dengan
menggunakan tabel kebenaran kita dapat mendesain suatu rangkaian logika. Dalam makalah
ini akan dijelaskan bagaimana peran dan kegunaan tabel kebenaran dalam proses pendesainan
suatu rangkaian logika.
Gerbang yang diterjemahkan dari istilah asing gate, adalah elemen dasar dari semua
rangkaian yang menggunakan sistem digital. Semua fungsi digital pada dasarnya tersusun
atas gabungan beberapa gerbang logika dasar yang disusun berdasarkan fungsi yang
diinginkan. Gerbang -gerbang dasar ini bekerja atas dasar logika tegangan yang digunakan
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 “tidak ada tegangan” memiliki istilah lain
“berlogika nol” (0) atau “berlogika rendah” (low). Dalam membuat rangkaian logika kita
menggunakan gerbang-gerbang logika yang sesuai dengan yang dibutuhkan. Rangkaian
digital adalah sistem yang mempresentasikan sinyal sebagai nilai diskrit. Dalam sebuah
sirkuit digital,sinyal direpresentasikan dengan satu dari dua macam kondisi yaitu 1 (high,
active, true,) dan 0 (low, nonactive,false).” (Sendra, Smith, Keneth C)
Rangkaian Terpadu (IC) Untuk Gerbang -Gerbang Dasar
Setelah mengenal gerbang-gerbang dasar yang digunakan dalam teknik digital, bagi para
pemula mengkin saja timbul pertanyaan dimana gerbang-gerbang ini dapat diperoleh?
Jawabannya mudah sekali, karena gerbang- gerbang ini telah dijual secara luas dipasaran
dalam IC tunggal (single chip). Yang perlu diperhatikan sekarang adalah dari jenis apa dan
bagaimana penggunaan dari kaki-kaki IC yang telah didapat. Sebenarnya informasi dari ICIC yang ada dapat dengan mudah ditemukan dalam buku data sheet IC yang sekarang ini
banyak dijual. Namun sedikit contoh berikut mungkin akan me mpermudah pencarian.
Berikut adalah keterangan mengenai IC-IC yang mengandung gerbang-gerbang logika dasar
yang dengan mudah dapat dijumpai dipasaran.
Catatan:
Ada dua golongan besar IC yang umum digunakan yaitu TTL (Transistor Transistor
Logic) dan CMOS (Complentary Metal Oxide Semikonduktor)
IC dari jenis TTL memiliki mutu yang relatif lebih baik daripada CMOS dalam hal
daya yang dibutuhkan dan kekebalannya akan desah.
IC TTL membutuhkan catu tegangan sebesar 5 V sedangkan CMOS dapat diberi catu
tegangan mulai 8 V sampai 15 V. Hali ini harus diingat benar-benar karena kesalahan
pemberian catu akan merusakkan IC.
Karena adanya perbedaan tegangan catu maka tingkat tegangan logika juga akan
berbeda. Untuk TTL logika satu diwakili oleh tegangan sebesar maksimal 5 V
sedangkan untuk CMOS diwakili oleh tegangan yang maksimalnya sebesar catu yang
diberikan, bila catu yang diberikan adalah 15 V maka logika satu akan diwakili oleh
tegangan maksimal sebesar 15 V. Logika pada TTL dan CMOS adalah suatu tegangan
yang harganya mendekati nol.
Untuk TTL nama IC yang biasanya terdiri atas susunan angka dimulai dengan angka
74 atau 54 sedangkan untuk CMOS angka ini diawali dengan 40.”(Ian Robertson
Sinclair, Suryawan)
Jenis-jenis Gerbang Logika :
Gerbang NOT (NOT Gate)
Gerbang NOT atau juga bisa disebut dengan pembalik (inverter) memiliki fungsi membalik
logika tegangan inputnya pada outputnya. Sebuah inverter (pembalik) adalah gerbang dengan
satu sinyal masukan dan satu sinyal keluaran dimana keadaan keluaranya selalu berlawanan
dengan keadaan masukan. Membalik dalam hal ini adalah mengubah menjadi lawannya.
Karena dalam logika tegangan hanya ada dua kondisi yaitu tinggi dan rendah atau “1” dan
“0”, maka membalik logika tegangan berarti mengubah “1” menjadi “0” atau sebaliknya
mengubah nol menjadi satu. Simbul atau tanda gambar pintu NOT ditunjukkan pada gambar
dibawah ini.
Gerbang AND (AND Gate)
Gerbang AND (AND GATE) atau dapat pula disebut gate AND ,adalah suatu rangkaian
logika yang mempunyai beberapa jalan masuk (input) dan hanya mempunyai satu jalan
keluar (output). Gerbang AND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan tetapi
hanya satu sinyal keluaran. Dalam gerbang AND, untuk menghasilkan sinyal keluaran tinggi
maka semua sinyal masukan harus bernilai tinggi.
Gerbang OR (OR Gate)
Gerbang OR berbeda dengan gerbang NOT yang hanya memiliki satu input, gerbang ini
memiliki paling sedikit 2 jalur input. Artinya inputnya bisa lebih dari dua, misalnya empat
atau delapan. Yang jelas adalah semua gerbang logika selalu mempunyai hanya satu output.
Gerbang OR akan memberikan sinyal keluaran tinggi jika salah satu atau semua sinyal
masukan bernilai tinggi, sehingga dapat dikatakan bahwa gerbang OR hanya memiliki sinyal
keluaran rendah jika semua sinyal masukan bernilai rendah.
Gerbang NAND
Gerbang NAND adalah suatu NOT-AND, atau suatu fungsi AND yang dibalikkan. Dengan
kata lain bahwa gerbang NAND akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika semua sinyal
masukan bernilai tinggi.
Gerbang NOR
Gerbang NOR adalah suatu NOT-OR, atau suatu fungsi OR yang dibalikkan sehingga dapat
dikatakan bahwa gerbang NOR akan menghasilkan sinyal keluaran tinggi jika semua sinyal
masukanya bernilai rendah.
Gerbang X-OR
Gerbang X-OR akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika semua sinyal masukan
bernilai rendah atau semua masukan bernilai tinggi atau dengan kata lain bahwa X-OR akan
menghasilkan sinyal keluaran rendah jika sinyal masukan bernilai sama semua.
Gerbang X-NOR
Gerbang X-NOR akan menghasilkan sinyal keluaran tinggi jika semua sinyal masukan
bernilai sama (kebalikan dari gerbang X-OR).
Read more: http://www.katsukidaito.com/post/45564200764/gerbanglogika#ixzz2RwPC4dR2
PERBEDAAN IC TTL dan CMOS
PERBEDAAN IC TTL dan CMOS
IC atau integrated circuit adalah komponen elektronika semikonduktor yang merupakan
gabungan dari ratusan atau ribuan komponen-komponen lain. Bentuk IC berupa kepingan
silikon padat, biasanya berwarna hitam yang mempunyai banyak kaki-kaki (pin) sehingga
bentuknya mirip sisir.. Ada beberapa macam IC berdasarkan komponen utamanya yaitu IC
TTL Dan IC CMOS.
Dengan adanya teknologi IC ini sangat menguntungkan, sehingga rangkaian yang tadinya
memakan banyak tempat dan sangat rumit bisa diringkas dalam sebuah kepingan IC.
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 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 dengan jenis ini dibangun dengan menggunakan transistor sebagai komponen utamanya.
IC Gerbang logika untuk tipe TTL ditandai dengan kode 74 (seri 74xx, 741xx, 742xx, 743xx,
744xx). Konsumsi daya dari IC jenis TTL ini relatif besar. Pada IC jenis ini, untuk
menghasilkan logika ‘1’ diberikan tegangan 5 V, sedangkan untuk logika ‘0’ diberikan
tegangan 0 V.
IC CMOS (IC Complementary Metal Oxide Semiconductor)
Sebenarnya antara IC TTL dan IC CMOS memiliki pengertian sama, hanya terdapat beberapa
perbedaan yaitu dalam penggunaan IC CMOS konsumsi daya yang diperlukan sangat rendah
dan memungkinkan pemilihan tegangan sumbernya yang jauh lebih lebar yaitu antara 3 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. IC jenis ini berisi rangkaian
yang merupakan gabungan dari beberapa komponen MOSFET untuk membentuk gerbang
dengan fungsi logika. IC Gerbang logika yang menggunakan CMOS ditandai dengan kode 40
(seri 40xx). Logika dari IC CMOS diwakili oleh tegangan maksimalnya catu yang diberikan,
bila catu yang diberikan adalah 15 V maka logika ‘1’ akan diwakili oleh tegangan maksimal
sebesar 15 V. Sedangkan untuk logika ‘0’ diberikan tegangan 0 V.
Untuk mengetahui update stock dan harga IC TTL dan CMOS yan anda butuhkan, silahkan
cek pada tautan berikut ini,
http://komponenelektronika.com/19-ic-smd-ic-dip-ic-top244-ic-dip-tda-9103-lm2577-tc9122
Komponen Elektronika
http://KomponenElektronika.com
~Solusi Pencarian Komponen Elektronika ~
Daftar IC TTL dan CMOS Gerbang Logika Dasar
Maret 24th, 2011
Musbikhin
IC berbang logika untuk tipe TTL ditandai dengan kode 74( seri 74xx, 741xx, 742xx, 743xx,
744xx). Sedangkan untuk gerbang logika yang menggunakan CMOS ditandai dengan kode
40 (seri 40), sedangkan IC gerbang logika yang memakai High Speed CMOS ditandai dengan
kode 74 HC. Berikut Tabel Lengkapnya :
Konsep Logika ( Seri Belajar PLC )
April 21st, 2013
Musbikhin
Konsep logika ini merupakan bagian penting dari dunia digital termasuk dalam mempelajari
ic-ic digital (Gerbang logika), instruksi mikroprosesor atau mikrokontroller termasuk juga
dalam pemrograman PLC. Konsep logika ini adalah dasar dari sebuah teknologi komputasi
dalam pembuatan komputer hingga menjadi komputer yang sangat canggih yang biasa kita
pakai sekarang ini.
Inti dari konsep logika yaitu “untuk menentukan hasil keputusan/output/keluaran dari
satu atau beberapa input” karena ini dalam dunia digital maka diinterpretasikan oleh 1 atau
0. Atau dalam input yaitu sebuah saklar yang mempunyai dua keadaan yakni bernilai 1 atau
ON jika saklar ditekan/close dan bernilai 0 atau OFF jika tidak ditekan/open.
Konsep logika terdiri dari beberapa fungsi/Gerbang logika dasar/utama, dari Gerbang logika
dasar tersebut menghasilkan fungsi logika turunan. Fungsi logika dasar yaitu Gerbang AND,
Gerbang OR, dan Gerbang NOT. Sedangkan turunannya yaitu NAND (NOT AND), NOR
(NOT OR), XOR dan XNOR (NOT XOR).
1. Gerbang AND
A dan B sebagai input, sedangkan Y sebagai output
Inti dari gerbang logika AND adalah
“Gerbang AND akan memberikan keluaran/output 1 apabila semua masukannya/input
bernilai 1”.
Tabel kebenarannya yaitu :
Input
Output
A
B
Y
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Keterangan: Input bisa lebih dari dua buah, tapi output tetap satu buah.
Analogi gerbang AND dalam rangkaian listrik yaitu sebagai berikut :
Karena saklar 1 diseri dengan saklar 2 terhadap lampu maka Lampu akan menyala/1 jika
saklar 1 dan saklar 2 ditekan/close (1) , dan lampu akan mati/0 jika salah satu saklar dalam
kondisi terbuka/open/0.
Lampu dalam kondisi on/nyala/1 :
Lampu dalam kondisi off/mati/0 :
2. Gerbang OR
A dan B sebagai input, sedangkan Y sebagai output
Inti dari gerbang logika OR adalah
“Gerbang OR akan memberikan keluaran/output 1 apabila salah satu masukannya/input
bernilai 1”.
Tabel kebenarannya yaitu :
Input
Output
A
B
Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
Keterangan: Input bisa lebih dari dua buah, tapi output tetap satu buah.
Analogi gerbang OR dalam rangkaian listrik yaitu sebagai berikut :
Karena saklar 1 diparalel dengan saklar 2 terhadap lampu maka Lampu akan menyala/1 jika
saklar 1 atau saklar 2 ditekan/close (1) , dan lampu akan mati/0 jika semua saklar dalam
kondisi terbuka/open/0.
Lampu dalam kondisi nyala/on/1 :
Lampu dalam kondisi mati/off/0 :
3. Gerbang NOT
A input, sedangkan A(dibaca A bar) sebagai output.
Inti dari gerbang logika NOT adalah
“Gerbang NOT akan memberikan logika output yang berlawanan dari inputnya”.
Tabel kebenarannya yaitu :
Input Output
A
Y
0
0
1
0
Keterangan: Input dan output hanya satu.
Penerapan dari gerbang not ini yaitu dikombinasikan dengan gerbang-gerbang sebelumnya
yaitu gerbang AND dan OR membentuk gerbang baru yaitu misalnya :
1. AND + NOT = NAND
2. OR + NOT = NOR
4. Gerbang NAND
Gerbang NAND merupakan kebalikan dari gerbang AND atau kombinasi dari gerbang AND
dan NOT.
Inti dari gerbang logika NAND adalah
“Gerbang NAND akan memberikan keluaran/output 0 apabila semua masukannya/input
bernilai 1”.
Tabel kebenarannya yaitu :
Input
Output
A
B
Y
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
Keterangan: Input bisa lebih dari dua buah, tapi output tetap satu buah.
5. Gerbang NOR
Gerbang NOR merupakan kebalikan dari gerbang OR atau kombinasi dari gerbang OR dan
NOT.
Inti dari gerbang logika NOR adalah
“Gerbang NOR akan memberikan keluaran/output 1 apabila semua masukannya/input
bernilai 0 ”.
Tabel kebenarannya yaitu :
Input
Output
A
B
Y
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
Keterangan: Input bisa lebih dari dua buah, tapi output tetap satu buah.
6. Gerbang XOR
XOR merupakan singkatan dari exclusive-OR.
Inti dari gerbang logika XOR adalah
“Gerbang XOR akan memberikan keluaran/output 0 apabila semua masukannya/input
bernilai sama ”.
Tabel kebenarannya yaitu :
Input
Output
A
B
Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
Keterangan: Input bisa lebih dari dua buah, tapi output tetap satu buah.
7. Gerbang XNOR
XNOR merupakan kebalikan dari XOR atau kombinasi dari XOR dan NOT.
Inti dari gerbang logika XNOR adalah
“Gerbang XNOR akan memberikan keluaran/output 1 apabila semua masukannya/input
bernilai sama ”.
Tabel kebenarannya yaitu :
Input
Output
A
B
Y
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Keterangan: Input bisa lebih dari dua buah, tapi output tetap satu buah.
Gerbang Logika Dasar (Logic Gate)
Tidak lupa saya bersyukur kepada Allah SWT yang telah memberikan inspirasi dalam
menulis di blog pada malam ini. Saya juga berterima kasih pada kucing teman saya yang setia
menemani di samping saya. Saya di sini ingin berbagi ilmu, satu guru satu ilmu jangan
mengganggu :D kali ini saya akan menulis tentang elektronika digital sub bab gerbang logika
dasar. Check it out!
Elektronika digital adalah sistem elektronik yang menggunakan signal digital. Signal digital
didasarkan pada signal yang bersifat terputus-putus. Biasanya dilambangkan dengan notasi
aljabar 1 dan 0. Notasi 1 melambangkan terjadinya hubungan dan notasi 0 melambangkan
tidak terjadinya hubungan. Contoh yang paling gampang untuk memahami pengertian ini
adalah saklar lampu. Ketika kalian tekan ON berarti terjadi hubungan sehingga dinotasikan 1.
Ketika kalian tekan OFF maka akan berlaku sebaliknya.
Elektronik digital atau atau rangkaian digital apapun tersusun dari apa yang disebut sebagai
gerbang logika. Gerbang logika melakukan operasi logika pada satu atau lebih input dan
menghasilkan ouput yang tunggal. Output yang dihasilkan merupakan hasil dari serangkaian
operasi logika berdasarkan prinsip prinsip aljabar boolean. Dalam pengertian elektronik,
input dan output ini diwujudkan dan voltase atau arus (tergantung dari tipe elektronik yang
digunakan). Setiap gerbang logika membutuhkan daya yang digunakan sebagai sumber dan
tempat buangan dari arus untuk memperoleh voltase yang sesuai.
Dasar pembentukan gerbang logika adalah tabel kebenaran (truth table). Ada tiga bentuk
dasar dari tabel kebenaran yaitu AND, OR, dan NOT. Berikut penjelasan masing-masing
gerbang logika.
1. Gerbang logika AND
Gerbang AND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang AND, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high maka
semua sinyal masukan harus bernilai high. Gerbang logika AND pada Datashhet nama
lainnya IC TTL 7408
Simbol AND Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
2. Gerbang Logika OR
Gerbang OR mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal output.
Dalam gerbang OR, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high hanya butuh salah
satu saja input berlogika high. Gerbang logika OR pada Datashhet nama lainnya IC TTL
7432.
Simbol OR Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
3. Gerbang Logika Not
Gerbang NOT hanya mempunyai satu sinyal input dan satu sinyal output. Dalam gerbang
NOT, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high sinyal masukan justru harus
bernilai low. Gerbang logika NOT pada Datashhet nama lainnya IC TTL 7404.
Simbol NOT Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
4. Gerbang Logika NAND
Gerbang NAND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang NAND, apabila salah satu input berlogika low maka output akan
berlogika high. Gerbang logika NAND pada Datashhet nama lainnya IC TTL 7400.
Simbol NAND Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
5. Gerbang Logika NOR
Gerbang NOR mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang NOR, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high maka
semua inputnya harus berlogika low. Gerbang logika NOR pada Datashhet nama lainnya IC
TTL 7402.
Simbol NOR Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
6. Gerbang Logika Ex-Or
Gerbang Ex-Or mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang Ex-Or, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high maka
semua sinyal masukan harus bernilai berbeda. Gerbang logika Ex-Or pada Datashhet nama
lainnya IC TTL 7486.
Simbol Ex-Or Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
7. Gerbang Logika Ex-Nor
Gerbang Ex-Nor mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang Ex-Nor, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high maka
semua sinyal masukan harus bernilai sama.Gerbang logika Ex-Nor pada Datashhet nama
lainnya IC TTL 74266.
Simbol Ex-Nor Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
Gerbang Logika Dasar (Logic Gate)
Tidak lupa saya bersyukur kepada Allah SWT yang telah memberikan inspirasi dalam
menulis di blog pada malam ini. Saya juga berterima kasih pada kucing teman saya yang setia
menemani di samping saya. Saya di sini ingin berbagi ilmu, satu guru satu ilmu jangan
mengganggu :D kali ini saya akan menulis tentang elektronika digital sub bab gerbang logika
dasar. Check it out!
Elektronika digital adalah sistem elektronik yang menggunakan signal digital. Signal digital
didasarkan pada signal yang bersifat terputus-putus. Biasanya dilambangkan dengan notasi
aljabar 1 dan 0. Notasi 1 melambangkan terjadinya hubungan dan notasi 0 melambangkan
tidak terjadinya hubungan. Contoh yang paling gampang untuk memahami pengertian ini
adalah saklar lampu. Ketika kalian tekan ON berarti terjadi hubungan sehingga dinotasikan 1.
Ketika kalian tekan OFF maka akan berlaku sebaliknya.
Elektronik digital atau atau rangkaian digital apapun tersusun dari apa yang disebut sebagai
gerbang logika. Gerbang logika melakukan operasi logika pada satu atau lebih input dan
menghasilkan ouput yang tunggal. Output yang dihasilkan merupakan hasil dari serangkaian
operasi logika berdasarkan prinsip prinsip aljabar boolean. Dalam pengertian elektronik,
input dan output ini diwujudkan dan voltase atau arus (tergantung dari tipe elektronik yang
digunakan). Setiap gerbang logika membutuhkan daya yang digunakan sebagai sumber dan
tempat buangan dari arus untuk memperoleh voltase yang sesuai.
Dasar pembentukan gerbang logika adalah tabel kebenaran (truth table). Ada tiga bentuk
dasar dari tabel kebenaran yaitu AND, OR, dan NOT. Berikut penjelasan masing-masing
gerbang logika.
1. Gerbang logika AND
Gerbang AND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang AND, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high maka
semua sinyal masukan harus bernilai high. Gerbang logika AND pada Datashhet nama
lainnya IC TTL 7408
Simbol AND Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
2. Gerbang Logika OR
Gerbang OR mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal output.
Dalam gerbang OR, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high hanya butuh salah
satu saja input berlogika high. Gerbang logika OR pada Datashhet nama lainnya IC TTL
7432.
Simbol OR Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
3. Gerbang Logika Not
Gerbang NOT hanya mempunyai satu sinyal input dan satu sinyal output. Dalam gerbang
NOT, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high sinyal masukan justru harus
bernilai low. Gerbang logika NOT pada Datashhet nama lainnya IC TTL 7404.
Simbol NOT Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
4. Gerbang Logika NAND
Gerbang NAND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang NAND, apabila salah satu input berlogika low maka output akan
berlogika high. Gerbang logika NAND pada Datashhet nama lainnya IC TTL 7400.
Simbol NAND Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
5. Gerbang Logika NOR
Gerbang NOR mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang NOR, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high maka
semua inputnya harus berlogika low. Gerbang logika NOR pada Datashhet nama lainnya IC
TTL 7402.
Simbol NOR Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
6. Gerbang Logika Ex-Or
Gerbang Ex-Or mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang Ex-Or, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high maka
semua sinyal masukan harus bernilai berbeda. Gerbang logika Ex-Or pada Datashhet nama
lainnya IC TTL 7486.
Simbol Ex-Or Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
7. Gerbang Logika Ex-Nor
Gerbang Ex-Nor mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang Ex-Nor, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high maka
semua sinyal masukan harus bernilai sama.Gerbang logika Ex-Nor pada Datashhet nama
lainnya IC TTL 74266.
Simbol Ex-Nor Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
MAKALAH RANGKAIAN GERBANG LOGIKA DAN FUNGSINYA
RANGKAIAN GERBANG LOGIKA DAN
FUNGSINYA
Di Susun Oleh :
Nama : SA’DUDDIN
Nim : 0910530206
Program Studi : S1TI
SEKOLAH TINGGI MANAGEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER
STMIK BUMIGORA MATARAM
TAHUN AKADEMIK 2009/2010
BAB I
PENDAHULUAN
“Pada jaman sekarang ini, teknologi berkembang sangat pesat. Bermacam – macam alat
dihasilkan Sekarang, hampir semua peralatan yang bekerja dengan tegangan listrik sudah
menggunakan rangkaian digital. Saat ini rangkaian elektronika digital sudah bukan barang
asing lagi. Rangkaian digital sudah ada di mana-mana dan bersinergi dengan rangkaian
elektronika analog untuk membentuk rangkaian-rangkaian elektronika yang lebih cermat,
cepat, dan tepat sasaran Sebenarnya, sebuah rangkaian digital tidak harus selalu berupa
rangkaian rumit dengan banyak komponen kecil seperti yang kita lihat di dalam komputer,
handphone, ataupun kalkulator. Sebuah rangkaian dengan kerja sederhana yang menerapkan
prinsip-prinsip digital, juga merupakan sebuah rangkaian digital. Contoh rangkaian digital
sederhana adalah rangkaian pengaman yang ditambahkan pada rangkaian kunci kontak
sepeda motor atau mobil. Pada rangkaian pengaman terdapat kontak (berupa relay atau
transistor) yang aktivitasnya dikontrol oleh pemilik sepeda motor. Kontak pengaman ini
harus dihubungkan seri dengan rangkaian kunci kontak. Akibatnya, walau kunci kontak
terhubung, sepeda motor tidak dapat distarter jika kontak pengaman ini masih terbuka. Cara
ini cukup manjur untuk menghindari pencurian sepeda motor.
Gerbang (gate) dalam rangkaian logika merupakan fungsi yang menggambarkan
hubungan antara masukan dan keluaran. Untuk menyatakan gerbang-gerbang tersebut
biasanya digunakan simbol-simbol tertentu. Ada beberapa standar penggambaran simbol.
Salah satu standar simbol yang populer adalah MIL-STD-806B yang dikeluarkan oleh
Departemen Pertahanan Amerika Serikat untuk keperluan umum pada bulan Februari 1962.
Untuk menunjukkan prinsip kerja tiap gerbang (atau rangkaian logika yang lebih kompleks)
dapat digunakan beberapa cara. Cara yang umum dipakai antara lain adalah tabel kebenaran
(truth table) dan diagram waktu (timing diagram). Karena merupakan rangkaian digital, tentu
saja level kondisi 2 yang ada dalam tabel atau diagram waktu hanya dua macam, yaitu logika
0 (low, atau hight) dan logika 1 (atau False, atau true). Kondisi lain yang mungkin ada adalah
kondisi X (level bebas, bisa logika 1 atau 0), dan kondisi high impedance (impedansi tinggi).
Kondisi X biasanya ada di masukan gerbang dan menyatakan bahwa apa pun logika
masukannya (logika 0 atau 1) tidak akan mempengaruhi logika keluaran yang dihasilkan.
(Hodges D. , Jacson, Nasution S).”
“Kondisi impedansi tinggi pada suatu titik (point) menunjukkan titik yang
bersangkutan diisolasi dari rangkaian lain, sehingga tidak ada logika yang akan
mempengaruhi titik tersebut gerbang dan rangkaian logika juga dapat diimplementasikan
dalam bentuk rangkaian dioda, transistor, ataupun rangkaian terpadu yang disebut integrated
circuit (IC). Dengan semakin majunya teknologi pembuatan komponen mikro-elektronika,
perkembangan komponen IC untuk rangkaian digital menjadi pesat. IC logika jenis TTL
(Transistor- Transistor Logic) dan CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)
cukup populer di kalangan masyarakat penggemar elektronika. Walaupun sudah mulai
berkurang, jenis IC tersebut masih banyak digunakan hingga saat ini.
Dalam mengimplementasikan rangkaian digital, kita juga dapat mengunakan Electronics
Workbench (EWB) diteliti untuk diaplikasikan sebagai program simulasi bagi alat-alat
elektronik yang dirancang. Dalam hal ini diteliti mengenai seberapa akurat respons yang
diperoleh dari simulasi EWB dibandingkan dengan respons dari beberapa alat elektronik real
dan juga seberapa banyak jenis alat elektronik yang dapat disimulasikan atau seberapa
banyak jenis komponen atau rangkaian terintegrasi yang terdapat dalam EWB. Aplikasi EWB
ini diharapkan dapat menjembatani kesenjangan antara teori dan praktek seperti disebut di
atas. Biasanya pada suatu karya tulis ilmiah mengenai perancangan dan penganalisaan suatu
alat elektronik hanyalah didasarkan pada studi literatur dan tidak melalui suatu pembuktian
praktis. Pembuktian dengan komponen-komponen dan rangkaian-rangkaian terintegrasi fisik
selain membutuhkan biaya pengadaan yang tinggi (untuk jenis dan jumlah besar), juga sering
terjadi kerusakan pada komponen-komponen fisik tersebut. Penggunaan EWB dapat
mengatasi kelemahan-kelemahan perangkat keras di atas dan membangkitkan kepercayaan
diri para mahasiswa bahwa alat elektronik yang dirancang dapat bekerja seperti yang
dikehendaki.
Penelitian ini dibatasi dengan menguji coba alat elektronik analog, yang dirancang dan
dianalisa oleh mahasiswa Jurusan Teknik Elektro untuk mata ajaran Analisa dan
Perancangan. Penelitian ini bertujuan untuk menyelidiki keakuratan respons yang diperoleh
dari simulasi EWB dibandingkan dengan respons secara fisik dan teoritis dari alat elektronik
yang dipilih, yakni suatu alat elektronik analog dan berapa banyak jenis komponen atau
rangkaian terintegrasi yang terdapat dalam EWB Transmitter vibrasi adalah alat yang dapat
mengukur level dan komponen frekuensi dari vibrasi mesin secara elektronik serta dapat
mengirimkan data-data itu ke ruang pemantauan sejauh 100 m dari alat tersebut. Transmitter
vibrasi ini menggunakan suatu transduser vibrasi yang disebut akselerometer piezoelektrik /
AP (piezoelectric accelerometer) dan terdiri dari penguat depan muatan, penguat
instrumentasi, penguat tegangan tak membalik dua tingkat, filter lolos bawah, filter lolos pita,
dan pengubah tegangan ke arus. Dengan software tersebut, kita dapat merancang dan
menyimulasi rangkaian di komputer PC, Perancangan rangkaian dapat kita lakukan dengan
cara skematis, yang menggunakan simbol-simbol layaknya menggambar rangkaian digital di
kertas. Atau dengan bahasa VHDL (Visual Hardware Description Language) dan Verilog
yang lebih sulit.”. (Boylestad, Robert dan Louis Nashelsky)
1.1. Latar Belakang
“Gerbang yang diterjemahkan dari istilah asing gate, adalah elemen dasar dari semua
rangkaian yang menggunakan sistem digital. Boleh jadi mereka mengena l istilah pencacah
(counter), multiplekser ataupun encoder dan decoder dalam teknik digital, tetapi adakalanya
mereka tidak tahu dari apa dan bagaimana alat-alat tersebut dibentuk. Ini dikarenakan oleh
mudahnya mendapatkan fungsi tersebut dalam bentuk satu serpih IC (Integrated Circuit).
Bagi yang telah mengetahui dari apa dan bagaimana suatu fungsi digital seperti halnya
pencacah dibentuk hal ini tak akan menjadi masalah, namun bagi pemula dan autodidak yang
terbiasa menggunakan serpih IC berdasarkan penggunaannya akan menjadi memiliki
pendapat yang salah mengenai teknik digital. Untuk itulah artikel berikut yang ditujukan bagi
pemula ditulis. Semua fungsi digital pada dasarnya tersusun atas gabungan beberapa gerbang
logika dasar yang disusun berdasarkan fungsi yang diinginkan. Gerbang-gerbang dasar ini
bekerja atas dasar logika tegangan yang digunakan dalam teknik digital. Logika tegangan
adalah asas dasar bagi gerbang-gerbang logika”. (Hodges D. , Jacson, Nasution S).”
1.2. Perumusan Masalah
Permasalahan yang dibahas dalam makalah ini adalah mempelajari dan memahami
tentang gerbang logika AND, NOT, OR dan NAND dengan menggunakan program
Electronics Workbench (EWB) kemudian merealisasikannya dengan membangun sendiri
sebuah premasalahan mengunakan gerbang NOT OR dan matrik AND. Dimana sebagai
implementasi gerbang NAND dan di lanjutkan dengan menggunakan IC dan penerapan
Dekoder.
1.3. Deskripsi Tentang Materi Praktek
1.3.1. Gerbang Logika
“Gerbang logika atau gerbang logik adalah suatu entitas dalam elektronika dan
matematika boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal
keluaran logik. Gerbang logika terutama diimplementasikan secara elektronis menggunakan
dioda atau transistor, akan tetapi dapat pula dibangun menggunakan susunan komponenkomponen yang memanfaatkan sifat-sifat elektromagnetik (relay). Logika merupakan dasar
dari semua penalaran (reasoning). Untuk menyatukan beberapa logika, kita membutuhkan
operator logika dan untuk membuktikan kebenaran dari logika, kita dapat menggunakan tabel
kebenaran. Tabel kebenaran menampilkan hubungan antara nilai kebenaran dari proposisi
atomik. Dengan tabel kebenaran, suatu persamaan logika ataupun proposisi bisa dicari nilai
kebenarannya. Tabel kebenaran pasti mempunyai banyak aplikasi yang dapat diterapkan
karena mempunyai fungsi tersebut. Salah satu dari aplikasi tersebut yaitu dengan
menggunakan tabel kebenaran kita dapat mendesain suatu rangkaian logika. Dalam makalah
ini akan dijelaskan bagaimana peran dan kegunaan tabel kebenaran dalam proses pendesainan
suatu rangkaian logika.
Gerbang yang diterjemahkan dari istilah asing gate, adalah elemen dasar dari semua
rangkaian yang menggunakan sistem digital. Semua fungsi digital pada dasarnya tersusun
atas gabungan beberapa gerbang logika dasar yang disusun berdasarkan fungsi yang
diinginkan. Gerbang -gerbang dasar ini bekerja atas dasar logika tegangan yang digunakan
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 “tidak ada tegangan” memiliki istilah lain
“berlogika nol” (0) atau “berlogika rendah” (low). Dalam membuat rangkaian logika kita
menggunakan gerbang-gerbang logika yang sesuai dengan yang dibutuhkan. Rangkaian
digital adalah sistem yang mempresentasikan sinyal sebagai nilai diskrit. Dalam sebuah
sirkuit digital,sinyal direpresentasikan dengan satu dari dua macam kondisi yaitu 1 (high,
active, true,) dan 0 (low, nonactive,false).” (Sendra, Smith, Keneth C)
1.3.2. Rangkaian Terpadu (IC) Untuk Gerbang -Gerbang Dasar
“Setelah mengenal gerbang-gerbang dasar yang digunakan dalam teknik digital, bagi
para pemula mengkin saja timbul pertanyaan dimana gerbang-gerbang ini dapat diperoleh?
Jawabannya mudah sekali, karena gerbang- gerbang ini telah dijual secara luas dipasaran
dalam IC tunggal (single chip). Yang perlu diperhatikan sekarang adalah dari jenis apa dan
bagaimana penggunaan dari kaki-kaki IC yang telah didapat. Sebenarnya informasi dari ICIC yang ada dapat dengan mudah ditemukan dalam buku data sheet IC yang sekarang ini
banyak dijual. Namun sedikit contoh berikut mungkin akan me mpermudah pencarian.
Berikut adalah keterangan mengenai IC-IC yang mengandung gerbang-gerbang logika dasar
yang dengan mudah dapat dijumpai dipasaran.
Catatan:
Ada dua golongan besar IC yang umum digunakan yaitu TTL dan CMOS.
IC dari jenis TTL memiliki mutu yang relatif lebih baik daripada CMOS dalam hal
daya yang dibutuhkan dan kekebalannya akan desah.
IC TTL membutuhkan catu tegangan sebesar 5 V sedangkan CMOS dapat diberi catu
tegangan mulai 8 V sampai 15 V. Hali ini harus diingat benar-benar karena kesalahan
pemberian catu akan merusakkan IC.
Karena adanya perbedaan tegangan catu maka tingkat tegangan logika juga akan
berbeda. Untuk TTL logika satu diwakili oleh tegangan sebesar maksimal 5 V
sedangkan untuk CMOS diwakili oleh tegangan yang maksimalnya sebesar catu yang
diberikan, bila catu yang diberikan adalah 15 V maka logika satu akan diwakili oleh
tegangan maksimal sebesar 15 V. Logika pada TTL dan CMOS adalah suatu tegangan
yang harganya mendekati nol.
Untuk TTL nama IC yang biasanya terdiri atas susunan angka dimulai dengan angka
74 atau 54 sedangkan untuk CMOS angka ini diawali dengan 40.”(Ian Robertson
Sinclair, Suryawan)
BAB II
TEORI
2.1. RANGKAIAN DASAR GERBANG LOGIKA
2.1.1. Gerbang Not (Not Gate)
“Gerbang NOT atau juga bisa disebut dengan pembalik (inverter) memiliki fungsi
membalik logika tegangan inputnya pada outputnya. Sebuah inverter (pembalik) adalah
gerbang dengan satu sinyal masukan dan satu sinyal keluaran dimana keadaan keluaranya
selalu berlawanan dengan keadaan masukan. Membalik dalam hal ini adalah mengubah
menjadi lawannya. Karena dalam logika tegangan hanya ada dua kondisi yaitu tinggi dan
rendah atau “1” dan “0”, maka membalik logika tegangan berarti mengubah “1” menjadi "0”
atau sebaliknya mengubah nol menjadi satu. Simbul atau tanda gambar pintu NOT
ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
2.1.2. GERBANG AND (AND GATE)
Gerbang AND (AND GATE) atau dapat pula disebut gate AND ,adalah suatu
rangkaian logika yang mempunyai beberapa jalan masuk (input) dan hanya mempunyai satu
jalan keluar (output). Gerbang AND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan
tetapi hanya satu sinyal keluaran. Dalam gerbang AND, untuk menghasilkan sinyal keluaran
tinggi maka semua sinyal masukan harus bernilai tinggi.
2.1.3. GERBANG OR (OR GATE)
Gerbang OR berbeda dengan gerbang NOT yang hanya memiliki satu input,
gerbang ini memiliki paling sedikit 2 jalur input. Artinya inputnya bisa lebih dari dua,
misalnya empat atau delapan. Yang jelas adalah semua gerbang logika selalu mempunyai
hanya satu output. Gerbang OR akan memberikan sinyal keluaran tinggi jika salah satu atau
semua sinyal masukan bernilai tinggi, sehingga dapat dikatakan bahwa gerbang OR hanya
memiliki sinyal keluaran rendah jika semua sinyal masukan bernilai rendah.
2.1.4. Gerbang NAND
Gerbang NAND adalah suatu NOT-AND, atau suatu fungsi AND yang dibalikkan.
Dengan kata lain bahwa gerbang NAND akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika
semua sinyal masukan bernilai tinggi.
2.1.5. Gerbang NOR
Gerbang NOR adalah suatu NOT-OR, atau suatu fungsi OR yang dibalikkan sehingga
dapat dikatakan bahwa gerbang NOR akan menghasilkan sinyal keluaran tinggi jika semua
sinyal masukanya bernilai rendah.
2.1.6. Gerbang X-OR
Gerbang X-OR akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika semua sinyal masukan
bernilai rendah atau semua masukan bernilai tinggi atau dengan kata lain bahwa X-OR akan
menghasilkan sinyal keluaran rendah jika sinyal masukan bernilai sama semua.
2.1.7. Gerbang X-NOR
Gerbang X-NOR akan menghasilkan sinyal keluaran tinggi jika semua sinyal masukan
bernilai sama (kebalikan dari gerbang X-OR).
CONTOH PENERAPAN GERBANG LOGIKA
Contoh1: F = A + B.C
Gambar1: Rangkain gerbang logika.
2.2. RANGKAIAN GERBANG KOMBINASI
“Semua rangkaian logika dapat digolongkan atas dua jenis, yaitu rangkaian
kombinasi (combinational circuit) dan rangkaian berurut (sequential circuit). Perbedaan
kedua jenis rangkaian ini terletak pada sifat keluarannya. Keluaran suatu rangkaian
kombinasi setiap saat hanya ditentukan oleh masukan yang diberikan saat itu. Keluaran
rangkaian berurut pada setiap saat, selain ditentukan oleh masukannya saat itu, juga
ditentukan oleh keadaan keluaran saat sebelumnya, jadi juga oleh masukan sebelumnya. Jadi,
rangkaian berurut tetap mengingat keluaran sebelumnya dan dikatakan bahwa rangkaian ini
mempunyai ingatan (memory). Kemampuan mengingat pada rangkaian berurut ini diperoleh
dengan memberikan tundaan waktu pada lintasan balik (umpan balik) dari keluaran ke
masukan. Secara diagram blok, kedua jenis rangkaian logika ini dapat digambarkan seperti
pada Gambar 1.” (Albert Paul Malvino, Ph.D.)
Gambar 3. Model Umum Rangkaian Logika
(a) Rangkaian Kombinasi
(b) Rangkaian Berurut
2.2.1. PERANCANGAN RANGKAIAN KOMBINASI
“Rangkaian kombinasi mempunyai komponen-komponen masukan, rangkaian
logika, dan keluaran, tanpa umpan balik. Persoalan yang dihadapi dalam perancangan
(design) suatu rangkaian kombinasi adalah memperoleh fungsi Boole beserta diagram
rangkaiannya dalam bentuk susunan gerbang-gerbang. Seperti telah diterangkan sebelumnya,
fungsi Boole merupakan hubungan aljabar antara masukan dan keluaran yang diinginkan.
Langkah pertama dalam merancang setiap rangkaian logika adalah menentukan apa yang
hendak direalisasikan oleh rangkaian itu yang biasanya dalam bentuk uraian kata-kata
(verbal). Berdasarkan uraian kebutuhan ini ditetapkan jumlah masukan yang dibutuhkan serta
jumlah keluaran yang akan dihasilkan. Masing-masing masukan dan keluaran diberi nama
simbolis. Dengan membuat tabel kebenaran yang menyatakan hubungan masukan dan
keluaran yang diinginkan, maka keluaran sebagai fungsi masukan dapat dirumuskan dan
disederhanakan dengan cara-cara yang telah diuraikan dalam bab-bab sebelumnya.
Berdasarkan persamaan yang diperoleh ini, yang merupakan fungsi Boole dari pada
rangkaian yang dicari, dapat digambarkan diagram rangkaian logikanya Ada kalanya fungsi
Boole yang sudah disederhanakan tersebut masih harus diubah untuk memenuhi kendala yang
ada seperti jumlah gerbang dan jenisnya yang tersedia, jumlah masukan setiap gerbang,
waktu perambatan melalui keseluruhan gerbang (tundaan waktu), interkoneksi antar bagianbagian rangkaian, dan kemampuan setiap gerbang untuk mencatu (drive) gerbang berikutnya.
Harga rangkaian logika umumnya dihitung menurut cacah gerbang dan cacah masukan
keseluruhannya. Ini berkaitan dengan cacah gerbang yang dikemas dalam setiap kemasan.
Gerbang-gerbang logika yang tersedia di pasaran pada umumnya dibuat dengan
teknologi rangkaian terpadu (Integrated Circuit, IC). Pemaduan (integrasi) gerbang-gerbang
dasar seperti NOT, AND, OR, NAND, NOR, XOR pada umumnya dibuat dalam skala kecil
(Small Scale Integration, SSI) yang mengandung 2 sampai 6 gerbang dalam setiap kemasan.
Kemasan yang paling banyak digunakan dalam rangkaian logika sederhana berbentuk DIP
(Dual- In-line Package), yaitu kemasan dengan pen-pen hubungan ke luar disusun dalam dua
baris sejajar. Kemasan gerbang-gerbang dasar umunya mempunyai 14-16 pen, termasuk pen
untuk catu daya positif dan nol (Vcc dan Ground). Setiap gerbang dengan 2 masukan
membutuhkan 3 pen (1 pen untuk keluaran) sedangkan gerbang 3 masukan dibutuhkan 4 pen.
Karena itu, satu kemasan 14 pen dapat menampung hanya 4 gerbang 2 masukan atau 3
gerbang 3 masukan.
Dalam praktek kita sering terpaksa menggunakan gerbang-gerbang yang tersedia di
pasaran yang kadang-kadang berbeda dengan kebutuhan rancangan kita. Gerbang yang
paling banyak tersedia di pasaran adalah gerbang-gerbang dengan 2 atau 3 masukan.
Umpamanya, dalam rancangan kita membutuhkan gerbang dengan 4 atau 5 masukan dan kita
akan mengalami kesulitan memperoleh gerbang seperti itu. Karena itu kita harus mengubah
rancangan sedemikian sehingga rancangan itu dapat direalisasikan dengan gerbang-gerbang
dengan 2 atau 3 masukan. Kemampuan pencatuan daya masing-masing gerbang juga
membutuhkan perhatian. Setiap gerbang mampu mencatu hanya sejumlah tertentu gerbang
lain di keluarannya (disebut sebagai fan-out). Ini berhubungan dengan kemampuan setiap
gerbang dalam menyerap dan mencatu arus listrik. Dalam perancangan harus kita yakinkan
bahwa tidak ada gerbang yang harus mencatu terlalu banyak gerbang lain di keluarannya. Ini
sering membutuhkan modifikasi rangakaian realisasi yang berbeda dari rancangan semula.
Mengenai karakteristik elektronik gerbang-gerbang logika dibahas dalam Lampiran A.”
(Albert Paul Malvino, Ph.D.)
2.3. IMPLEMENTASI RANGKAIAN GERBANG LOGIKA DENGAN GERBANG NAND
2.3.1. Gerbang NAND (NOT And)
“Gerbang NAND dan NOR merupakan gerbanguniversal, artinya hanya dengan
menggunakan jenisgerbang NAND saja atau NOR sajadapat menggantikan fungsi dari 3
gerbang dasar yang lain (AND, OR, NOT). Multilevel, artinya: denganmengimplementasikan
gerbang NAND atau NOR, akan ada banyak level / tingkatan mulai dari sisitem input sampai
kesisi output. Keuntungan pemakaian NAND saja atau NOR saja dalam sebuah rangkaian
digital adalah dapat mengoptimalkan pemakaian seluruh gerbang yang terdapat dalam sebuah
IC, sehingga menghemat biaya
Gerbang NAND adalah pengembangan dari gerbang AND. Gerbang ini sebenarnya
adalah gerbang AND yang pada outputnya dipasang gerbang NOT. Gerbang yang paling
sering digunakan untuk membentuk rangkaian kombinasi adalah gerbang NAND dan NOR,
dibanding dengan AND dan OR. Dari sisi aplikasi perangkat luar, gerbang NAND dan NOR
lebih umum sehingga gerbang-gerbang tersebut dikenal sebagai gerbang yang “universal”.
Gerbang-gerbang NOT, AND dan OR dapat di-substitusi ke dalam bentuk NAND saja,
dengan hubungan seperti gambar 2.
Gambar 4. Substitusi Beberapa Gerbang Dasar Menjadi NAND
Rangkaian Asal Rangkaian Dengan NAND saja
Gambar 5, impelemtasi Gergang NAND
Untuk mendapatkan persamaan dengan menggunakan NAND saja, maka persamaan
asal harus dimodifikasi sedemikian rupa, sehingga hasil akhir yang didapatkan adalah
persamaan dengan NAND saja. Gerbang NAND sangat banyak di pakai dalam computer
modern dan mengeti pemakaiannya sangat berharga bagi kita, untuk merancang jaringan
gerbang NAND ke NAND, gunakan prosedur tabel kombinasi untuk ungkapan jumlah hasil
kali,
Dalam perancangan logika, gerbang logika siskrit tidak selalu digunakan ttapi
biasanya beisi banyak gerbang, karena itu, biasanya lebih disukai untuk memanfaatkan satu
jenis gerbang, dan bukan campuran beberapa gerbang untuk alasan ini konversi gerbang
digunakan untuk menyatukan suatu fungsi gerbang tertentu dengan cara mengombinasikan
beberapa gerbang yang bertipe sama, suatu misal implementasi gerbang NAND ke dalam
gerbang NO, gerbang AND dan gerbang OR (Kf Ibrahim, “Tehnik Digital”)
Pertimbangan lain nya dalam impelemtasi fungis boole berkaitan dengan jenis gate
yang digunakan, seringkali di rasakan perlu nya untuk mengimplimentasikan fungsi boole
dengan hanya menggunakan gate-gate NAND saja, walaupun mungkin tidak merupakan
implementasi gate minimum, teknik tersebut memiliki keuntungan dan keteraturan yang
dapat menyederhanakan proses pembuatan nya di pabrik. (wiliam steling).
2.4. Decoder
“Decoder adalah suatu rangkaian logika kombinasional yang mampu mengubah
masukan kode biner n-bit ke m-saluran keluaran sedemikian rupa sehingga setiap saluran
keluaran hanya satu yang akan aktif dari beberapa kemungkinan kombinasi masukan.
Gambar 2.14 memperlihatkan diagram dari decoder dengan masukam n = 2 dan keluaran m =
4 ( decoder 2 ke 4). Setiap n masukan dapat berisi logika 1 atau 0, ada 2N kemungkinan
kombinasi dari masukan atau kode-kode. Untuk setiap kombinasi masukan ini hanya satu dari
m keluaran yang akan aktif (berlogika 1), sedangkan keluaran yang lain adalah berlogika 0.
Beberapa decoder didisain untuk menghasilkan keluaran low pada keadan aktif, dimana
hanya keluaran low yang dipilih akan aktif sementara keluaran yang lain adalah berlogika 1.
Dari keadaaan aktif keluaranya, decoder dapat dibedakan atas “non inverted output” dan
“inverted output”. (David Bucchlah, Wayne McLahan)
BAB III
Langkah-langkah kegiatan
3.1. langkah kegiatan I
3.1.1. Instalasi Electronic Workbench
Pada praktikum ini kita akan menggunakan sofewere Elektronik Workbench atau
EWB adalah softwere yang digunakan dalam praktek system digital yang diberikan oleh
dosen. Cara penggunan dan penginstalannya sangatlah mudah, sebelum kita beranjak lebih
lanjut terlebih dahulu kita akan membahas bagaimana cara penginstalan sofewer tersebut,
berikut proses pengistalan nya:
Langkah pertama adalah copy atau download master electronics workbench dan cari tempat
folder nya seperti gambar di bawah ini
EX-NOR ( Exclusive NOR ) GATE
Ex-NOR untuk jangka pendek, adalah gerbang logika digital yang adalah bentuk terbalik atau komplementer
dari Eksklusif-OR fungsi kita melihat di bagian sebelumnya. Ini adalah kombinasi dari Eksklusif-OR gerbang
dan TIDAK gerbang namun memiliki tabel kebenaran yang sama dengan standar NOR gerbang dalam yang memiliki
output yang normalnya pada tingkat logika "1" dan pergi "RENDAH" untuk tingkat logika "0 "ketika APAPUN dari input berada
"1" juga diperoleh jika KEDUA input yang berada pada tingkat logika "1". Misalnya, A
= "1" dan B = "1" pada saat yang sama memberikan kita ekspresi Boolean dari: Q = ( A
B ) = AB + AB
pada tingkat logika "1". Namun, output
Dengan kata lain, output dari gerbang NOR Eksklusif- HANYA pergi "TINGGI" ketika dua terminal masukan, A dan B berada
di " SAMA tingkat "logika yang dapat baik di tingkat logika" 1 "atau pada tingkat logika "0". Maka jenis gerbang memberikan
dan output "1" ketika input adalah " logis sama"atau" setara "satu sama lain, yang mengapa Eksklusif-NOR Gerbang kadangkadang disebut Gerbang Kesetaraan . Simbol logika untuk gerbang NOR eksklusif-adalah hanya sebuah gerbang EksklusifOR dengan lingkaran atau "gelembung inversi", (ο) pada output untuk mewakili TIDAK fungsi. KemudianLogika NOR
Gerbang Eksklusif- adalah kebalikan atau " Pelengkap "bentuk Eksklusif-OR gerbang, ( ) kita telah melihat sebelumnya.
Gerbang NOR Mantan Setara
The -Eksklusif NOR Gerbang fungsi dicapai dengan menggabungkan gerbang standar bersama untuk membentuk fungsi
gerbang yang lebih kompleks dan contoh dari 2-input NOR eksklusif- gerbang diberikan di bawah ini.
Logika Digital "Ex-NOR" Gerbang
2-input NOR Gerbang ExSimbol
Tabel Kebenaran
2-input NOR Gerbang Ex-
Ekspresi boolean Q =AB
Kemudian, fungsi logika diimplementasikan oleh 2-input
SAMA "akan memberikan
B
Sebuah
T
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Baca jika ADANBSAMAmemberi Q
NOR Ex- gerbang
diberikan sebagai " jika
A DAN B adalah
keluaran pada Q . Secara umum, sebuah gerbang Eksklusif-NOR akan memberikan nilai output
logika "1" HANYA ketika ada sebuah BAHKAN jumlah 1 pada masukan ke pintu gerbang (kebalikan dari -Ex
ATAU gerbang), kecuali ketika semua inputnya adalah " RENDAH ". Maka Ex-NOR fungsi dengan lebih dari dua masukan
disebut "bahkan fungsi" atau modulo-2-sum (Mod-2-SUM), bukan Ex-NOR . Deskripsi ini dapat diperluas untuk diterapkan ke
sejumlah masukan individu seperti yang ditunjukkan di bawah ini untuk 3-masukan Eksklusif-NORgerbang.
3-masukan Ex-NOR Gerbang
Simbol
3-masukan Ex-NOR Gerbang
Tabel Kebenaran
C
B
Sebuah
T
0
0
0
1
0
0
1
0
Ekspresi boolean Q =ABC
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
0
Baca sebagai "BAHKANsejumlah Masukan
"memberi Q
Kami mengatakan sebelumnya bahwa Ex-NOR merupakan kombinasi fungsi logika dasar yang berbeda gerbang ExOR dan NOT gerbang, dan dengan menggunakan tabel kebenaran 2-masukan di atas, kita dapat memperluas ExNOR fungsi untuk: Q = A
B = (AB) + ( A . B ) yang berarti kita dapat menyadari hal ini ekspresi baru
menggunakan gerbang individu berikut.
Gerbang NOR Mantan Equivalent Circuit
Salah satu kelemahan utama dari pelaksanaan Ex-NOR fungsi di atas adalah bahwa hal itu berisi tiga gerbang logika yang
berbeda jenis dengan DAN , TIDAK dan akhirnya OR gerbang dalam desain dasar. Salah satu cara yang lebih mudah
menghasilkan Ex-NOR fungsi dari jenis gerbang tunggal adalah dengan menggunakan NAND gerbang seperti yang
ditunjukkan di bawah ini.
Ex-NOR Fungsi Realisasi menggunakan gerbang NAND
Ex-NOR gerbang yang digunakan terutama dalam sirkuit elektronik yang melakukan operasi aritmatika dan pengecekan data
seperti penambah , Subtractors atau Checkers Paritas , dll Sebagai Ex-NORgerbang memberikan output dari tingkat
logika "1" bila dua input yang sama itu dapat digunakan untuk membandingkan besarnya dari dua digit biner atau nomor
dan Ex-NOR gerbang yang digunakan dalam Comparator Digital sirkuit.
Umumnya tersedia Eksklusif-NOR gerbang IC termasuk:
Logika TTL Jenis
74LS266 Quad 2-input
Logika CMOS Jenis
CD4077 Q
3:25 AM No comments
Gerbang logika atau gerbang logik adalah suatu entitas dalam elektronika dan matematika
boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran
logik. Gerbang logika terutama diimplementasikan secara elektronis menggunakan dioda
atau transistor, akan tetapi dapat pula dibangun menggunakan susunan komponen-komponen
yang memanfaatkan sifat-sifat elektromagnetik (relay). Logika merupakan dasar dari semua
penalaran (reasoning). Untuk menyatukan beberapa logika, kita membutuhkan operator
logika dan untuk membuktikan kebenaran dari logika, kita dapat menggunakan tabel
kebenaran.
Tabel kebenaran menampilkan hubungan antara nilai kebenaran dari proposisi atomik.
Dengan tabel kebenaran, suatu persamaan logika ataupun proposisi bisa dicari nilai
kebenarannya. Tabel kebenaran pasti mempunyai banyak aplikasi yang dapat diterapkan
karena mempunyai fungsi tersebut. Salah satu dari aplikasi tersebut yaitu dengan
menggunakan tabel kebenaran kita dapat mendesain suatu rangkaian logika. Dalam makalah
ini akan dijelaskan bagaimana peran dan kegunaan tabel kebenaran dalam proses pendesainan
suatu rangkaian logika.
Gerbang yang diterjemahkan dari istilah asing gate, adalah elemen dasar dari semua
rangkaian yang menggunakan sistem digital. Semua fungsi digital pada dasarnya tersusun
atas gabungan beberapa gerbang logika dasar yang disusun berdasarkan fungsi yang
diinginkan. Gerbang -gerbang dasar ini bekerja atas dasar logika tegangan yang digunakan
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 “tidak ada tegangan” memiliki istilah lain
“berlogika nol” (0) atau “berlogika rendah” (low). Dalam membuat rangkaian logika kita
menggunakan gerbang-gerbang logika yang sesuai dengan yang dibutuhkan. Rangkaian
digital adalah sistem yang mempresentasikan sinyal sebagai nilai diskrit. Dalam sebuah
sirkuit digital,sinyal direpresentasikan dengan satu dari dua macam kondisi yaitu 1 (high,
active, true,) dan 0 (low, nonactive,false).” (Sendra, Smith, Keneth C)
Rangkaian Terpadu (IC) Untuk Gerbang -Gerbang Dasar
Setelah mengenal gerbang-gerbang dasar yang digunakan dalam teknik digital, bagi para
pemula mengkin saja timbul pertanyaan dimana gerbang-gerbang ini dapat diperoleh?
Jawabannya mudah sekali, karena gerbang- gerbang ini telah dijual secara luas dipasaran
dalam IC tunggal (single chip). Yang perlu diperhatikan sekarang adalah dari jenis apa dan
bagaimana penggunaan dari kaki-kaki IC yang telah didapat. Sebenarnya informasi dari ICIC yang ada dapat dengan mudah ditemukan dalam buku data sheet IC yang sekarang ini
banyak dijual. Namun sedikit contoh berikut mungkin akan me mpermudah pencarian.
Berikut adalah keterangan mengenai IC-IC yang mengandung gerbang-gerbang logika dasar
yang dengan mudah dapat dijumpai dipasaran.
Catatan:
Ada dua golongan besar IC yang umum digunakan yaitu TTL (Transistor Transistor
Logic) dan CMOS (Complentary Metal Oxide Semikonduktor)
IC dari jenis TTL memiliki mutu yang relatif lebih baik daripada CMOS dalam hal
daya yang dibutuhkan dan kekebalannya akan desah.
IC TTL membutuhkan catu tegangan sebesar 5 V sedangkan CMOS dapat diberi catu
tegangan mulai 8 V sampai 15 V. Hali ini harus diingat benar-benar karena kesalahan
pemberian catu akan merusakkan IC.
Karena adanya perbedaan tegangan catu maka tingkat tegangan logika juga akan
berbeda. Untuk TTL logika satu diwakili oleh tegangan sebesar maksimal 5 V
sedangkan untuk CMOS diwakili oleh tegangan yang maksimalnya sebesar catu yang
diberikan, bila catu yang diberikan adalah 15 V maka logika satu akan diwakili oleh
tegangan maksimal sebesar 15 V. Logika pada TTL dan CMOS adalah suatu tegangan
yang harganya mendekati nol.
Untuk TTL nama IC yang biasanya terdiri atas susunan angka dimulai dengan angka
74 atau 54 sedangkan untuk CMOS angka ini diawali dengan 40.”(Ian Robertson
Sinclair, Suryawan)
Jenis-jenis Gerbang Logika :
Gerbang NOT (NOT Gate)
Gerbang NOT atau juga bisa disebut dengan pembalik (inverter) memiliki fungsi membalik
logika tegangan inputnya pada outputnya. Sebuah inverter (pembalik) adalah gerbang dengan
satu sinyal masukan dan satu sinyal keluaran dimana keadaan keluaranya selalu berlawanan
dengan keadaan masukan. Membalik dalam hal ini adalah mengubah menjadi lawannya.
Karena dalam logika tegangan hanya ada dua kondisi yaitu tinggi dan rendah atau “1” dan
“0”, maka membalik logika tegangan berarti mengubah “1” menjadi “0” atau sebaliknya
mengubah nol menjadi satu. Simbul atau tanda gambar pintu NOT ditunjukkan pada gambar
dibawah ini.
Gerbang AND (AND Gate)
Gerbang AND (AND GATE) atau dapat pula disebut gate AND ,adalah suatu rangkaian
logika yang mempunyai beberapa jalan masuk (input) dan hanya mempunyai satu jalan
keluar (output). Gerbang AND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan tetapi
hanya satu sinyal keluaran. Dalam gerbang AND, untuk menghasilkan sinyal keluaran tinggi
maka semua sinyal masukan harus bernilai tinggi.
Gerbang OR (OR Gate)
Gerbang OR berbeda dengan gerbang NOT yang hanya memiliki satu input, gerbang ini
memiliki paling sedikit 2 jalur input. Artinya inputnya bisa lebih dari dua, misalnya empat
atau delapan. Yang jelas adalah semua gerbang logika selalu mempunyai hanya satu output.
Gerbang OR akan memberikan sinyal keluaran tinggi jika salah satu atau semua sinyal
masukan bernilai tinggi, sehingga dapat dikatakan bahwa gerbang OR hanya memiliki sinyal
keluaran rendah jika semua sinyal masukan bernilai rendah.
Gerbang NAND
Gerbang NAND adalah suatu NOT-AND, atau suatu fungsi AND yang dibalikkan. Dengan
kata lain bahwa gerbang NAND akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika semua sinyal
masukan bernilai tinggi.
Gerbang NOR
Gerbang NOR adalah suatu NOT-OR, atau suatu fungsi OR yang dibalikkan sehingga dapat
dikatakan bahwa gerbang NOR akan menghasilkan sinyal keluaran tinggi jika semua sinyal
masukanya bernilai rendah.
Gerbang X-OR
Gerbang X-OR akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika semua sinyal masukan
bernilai rendah atau semua masukan bernilai tinggi atau dengan kata lain bahwa X-OR akan
menghasilkan sinyal keluaran rendah jika sinyal masukan bernilai sama semua.
Gerbang X-NOR
Gerbang X-NOR akan menghasilkan sinyal keluaran tinggi jika semua sinyal masukan
bernilai sama (kebalikan dari gerbang X-OR).
Read more: http://www.katsukidaito.com/post/45564200764/gerbanglogika#ixzz2RwPC4dR2
PERBEDAAN IC TTL dan CMOS
PERBEDAAN IC TTL dan CMOS
IC atau integrated circuit adalah komponen elektronika semikonduktor yang merupakan
gabungan dari ratusan atau ribuan komponen-komponen lain. Bentuk IC berupa kepingan
silikon padat, biasanya berwarna hitam yang mempunyai banyak kaki-kaki (pin) sehingga
bentuknya mirip sisir.. Ada beberapa macam IC berdasarkan komponen utamanya yaitu IC
TTL Dan IC CMOS.
Dengan adanya teknologi IC ini sangat menguntungkan, sehingga rangkaian yang tadinya
memakan banyak tempat dan sangat rumit bisa diringkas dalam sebuah kepingan IC.
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 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 dengan jenis ini dibangun dengan menggunakan transistor sebagai komponen utamanya.
IC Gerbang logika untuk tipe TTL ditandai dengan kode 74 (seri 74xx, 741xx, 742xx, 743xx,
744xx). Konsumsi daya dari IC jenis TTL ini relatif besar. Pada IC jenis ini, untuk
menghasilkan logika ‘1’ diberikan tegangan 5 V, sedangkan untuk logika ‘0’ diberikan
tegangan 0 V.
IC CMOS (IC Complementary Metal Oxide Semiconductor)
Sebenarnya antara IC TTL dan IC CMOS memiliki pengertian sama, hanya terdapat beberapa
perbedaan yaitu dalam penggunaan IC CMOS konsumsi daya yang diperlukan sangat rendah
dan memungkinkan pemilihan tegangan sumbernya yang jauh lebih lebar yaitu antara 3 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. IC jenis ini berisi rangkaian
yang merupakan gabungan dari beberapa komponen MOSFET untuk membentuk gerbang
dengan fungsi logika. IC Gerbang logika yang menggunakan CMOS ditandai dengan kode 40
(seri 40xx). Logika dari IC CMOS diwakili oleh tegangan maksimalnya catu yang diberikan,
bila catu yang diberikan adalah 15 V maka logika ‘1’ akan diwakili oleh tegangan maksimal
sebesar 15 V. Sedangkan untuk logika ‘0’ diberikan tegangan 0 V.
Untuk mengetahui update stock dan harga IC TTL dan CMOS yan anda butuhkan, silahkan
cek pada tautan berikut ini,
http://komponenelektronika.com/19-ic-smd-ic-dip-ic-top244-ic-dip-tda-9103-lm2577-tc9122
Komponen Elektronika
http://KomponenElektronika.com
~Solusi Pencarian Komponen Elektronika ~
Daftar IC TTL dan CMOS Gerbang Logika Dasar
Maret 24th, 2011
Musbikhin
IC berbang logika untuk tipe TTL ditandai dengan kode 74( seri 74xx, 741xx, 742xx, 743xx,
744xx). Sedangkan untuk gerbang logika yang menggunakan CMOS ditandai dengan kode
40 (seri 40), sedangkan IC gerbang logika yang memakai High Speed CMOS ditandai dengan
kode 74 HC. Berikut Tabel Lengkapnya :
Konsep Logika ( Seri Belajar PLC )
April 21st, 2013
Musbikhin
Konsep logika ini merupakan bagian penting dari dunia digital termasuk dalam mempelajari
ic-ic digital (Gerbang logika), instruksi mikroprosesor atau mikrokontroller termasuk juga
dalam pemrograman PLC. Konsep logika ini adalah dasar dari sebuah teknologi komputasi
dalam pembuatan komputer hingga menjadi komputer yang sangat canggih yang biasa kita
pakai sekarang ini.
Inti dari konsep logika yaitu “untuk menentukan hasil keputusan/output/keluaran dari
satu atau beberapa input” karena ini dalam dunia digital maka diinterpretasikan oleh 1 atau
0. Atau dalam input yaitu sebuah saklar yang mempunyai dua keadaan yakni bernilai 1 atau
ON jika saklar ditekan/close dan bernilai 0 atau OFF jika tidak ditekan/open.
Konsep logika terdiri dari beberapa fungsi/Gerbang logika dasar/utama, dari Gerbang logika
dasar tersebut menghasilkan fungsi logika turunan. Fungsi logika dasar yaitu Gerbang AND,
Gerbang OR, dan Gerbang NOT. Sedangkan turunannya yaitu NAND (NOT AND), NOR
(NOT OR), XOR dan XNOR (NOT XOR).
1. Gerbang AND
A dan B sebagai input, sedangkan Y sebagai output
Inti dari gerbang logika AND adalah
“Gerbang AND akan memberikan keluaran/output 1 apabila semua masukannya/input
bernilai 1”.
Tabel kebenarannya yaitu :
Input
Output
A
B
Y
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Keterangan: Input bisa lebih dari dua buah, tapi output tetap satu buah.
Analogi gerbang AND dalam rangkaian listrik yaitu sebagai berikut :
Karena saklar 1 diseri dengan saklar 2 terhadap lampu maka Lampu akan menyala/1 jika
saklar 1 dan saklar 2 ditekan/close (1) , dan lampu akan mati/0 jika salah satu saklar dalam
kondisi terbuka/open/0.
Lampu dalam kondisi on/nyala/1 :
Lampu dalam kondisi off/mati/0 :
2. Gerbang OR
A dan B sebagai input, sedangkan Y sebagai output
Inti dari gerbang logika OR adalah
“Gerbang OR akan memberikan keluaran/output 1 apabila salah satu masukannya/input
bernilai 1”.
Tabel kebenarannya yaitu :
Input
Output
A
B
Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
Keterangan: Input bisa lebih dari dua buah, tapi output tetap satu buah.
Analogi gerbang OR dalam rangkaian listrik yaitu sebagai berikut :
Karena saklar 1 diparalel dengan saklar 2 terhadap lampu maka Lampu akan menyala/1 jika
saklar 1 atau saklar 2 ditekan/close (1) , dan lampu akan mati/0 jika semua saklar dalam
kondisi terbuka/open/0.
Lampu dalam kondisi nyala/on/1 :
Lampu dalam kondisi mati/off/0 :
3. Gerbang NOT
A input, sedangkan A(dibaca A bar) sebagai output.
Inti dari gerbang logika NOT adalah
“Gerbang NOT akan memberikan logika output yang berlawanan dari inputnya”.
Tabel kebenarannya yaitu :
Input Output
A
Y
0
0
1
0
Keterangan: Input dan output hanya satu.
Penerapan dari gerbang not ini yaitu dikombinasikan dengan gerbang-gerbang sebelumnya
yaitu gerbang AND dan OR membentuk gerbang baru yaitu misalnya :
1. AND + NOT = NAND
2. OR + NOT = NOR
4. Gerbang NAND
Gerbang NAND merupakan kebalikan dari gerbang AND atau kombinasi dari gerbang AND
dan NOT.
Inti dari gerbang logika NAND adalah
“Gerbang NAND akan memberikan keluaran/output 0 apabila semua masukannya/input
bernilai 1”.
Tabel kebenarannya yaitu :
Input
Output
A
B
Y
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
Keterangan: Input bisa lebih dari dua buah, tapi output tetap satu buah.
5. Gerbang NOR
Gerbang NOR merupakan kebalikan dari gerbang OR atau kombinasi dari gerbang OR dan
NOT.
Inti dari gerbang logika NOR adalah
“Gerbang NOR akan memberikan keluaran/output 1 apabila semua masukannya/input
bernilai 0 ”.
Tabel kebenarannya yaitu :
Input
Output
A
B
Y
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
Keterangan: Input bisa lebih dari dua buah, tapi output tetap satu buah.
6. Gerbang XOR
XOR merupakan singkatan dari exclusive-OR.
Inti dari gerbang logika XOR adalah
“Gerbang XOR akan memberikan keluaran/output 0 apabila semua masukannya/input
bernilai sama ”.
Tabel kebenarannya yaitu :
Input
Output
A
B
Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
Keterangan: Input bisa lebih dari dua buah, tapi output tetap satu buah.
7. Gerbang XNOR
XNOR merupakan kebalikan dari XOR atau kombinasi dari XOR dan NOT.
Inti dari gerbang logika XNOR adalah
“Gerbang XNOR akan memberikan keluaran/output 1 apabila semua masukannya/input
bernilai sama ”.
Tabel kebenarannya yaitu :
Input
Output
A
B
Y
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Keterangan: Input bisa lebih dari dua buah, tapi output tetap satu buah.
Gerbang Logika Dasar (Logic Gate)
Tidak lupa saya bersyukur kepada Allah SWT yang telah memberikan inspirasi dalam
menulis di blog pada malam ini. Saya juga berterima kasih pada kucing teman saya yang setia
menemani di samping saya. Saya di sini ingin berbagi ilmu, satu guru satu ilmu jangan
mengganggu :D kali ini saya akan menulis tentang elektronika digital sub bab gerbang logika
dasar. Check it out!
Elektronika digital adalah sistem elektronik yang menggunakan signal digital. Signal digital
didasarkan pada signal yang bersifat terputus-putus. Biasanya dilambangkan dengan notasi
aljabar 1 dan 0. Notasi 1 melambangkan terjadinya hubungan dan notasi 0 melambangkan
tidak terjadinya hubungan. Contoh yang paling gampang untuk memahami pengertian ini
adalah saklar lampu. Ketika kalian tekan ON berarti terjadi hubungan sehingga dinotasikan 1.
Ketika kalian tekan OFF maka akan berlaku sebaliknya.
Elektronik digital atau atau rangkaian digital apapun tersusun dari apa yang disebut sebagai
gerbang logika. Gerbang logika melakukan operasi logika pada satu atau lebih input dan
menghasilkan ouput yang tunggal. Output yang dihasilkan merupakan hasil dari serangkaian
operasi logika berdasarkan prinsip prinsip aljabar boolean. Dalam pengertian elektronik,
input dan output ini diwujudkan dan voltase atau arus (tergantung dari tipe elektronik yang
digunakan). Setiap gerbang logika membutuhkan daya yang digunakan sebagai sumber dan
tempat buangan dari arus untuk memperoleh voltase yang sesuai.
Dasar pembentukan gerbang logika adalah tabel kebenaran (truth table). Ada tiga bentuk
dasar dari tabel kebenaran yaitu AND, OR, dan NOT. Berikut penjelasan masing-masing
gerbang logika.
1. Gerbang logika AND
Gerbang AND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang AND, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high maka
semua sinyal masukan harus bernilai high. Gerbang logika AND pada Datashhet nama
lainnya IC TTL 7408
Simbol AND Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
2. Gerbang Logika OR
Gerbang OR mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal output.
Dalam gerbang OR, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high hanya butuh salah
satu saja input berlogika high. Gerbang logika OR pada Datashhet nama lainnya IC TTL
7432.
Simbol OR Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
3. Gerbang Logika Not
Gerbang NOT hanya mempunyai satu sinyal input dan satu sinyal output. Dalam gerbang
NOT, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high sinyal masukan justru harus
bernilai low. Gerbang logika NOT pada Datashhet nama lainnya IC TTL 7404.
Simbol NOT Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
4. Gerbang Logika NAND
Gerbang NAND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang NAND, apabila salah satu input berlogika low maka output akan
berlogika high. Gerbang logika NAND pada Datashhet nama lainnya IC TTL 7400.
Simbol NAND Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
5. Gerbang Logika NOR
Gerbang NOR mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang NOR, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high maka
semua inputnya harus berlogika low. Gerbang logika NOR pada Datashhet nama lainnya IC
TTL 7402.
Simbol NOR Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
6. Gerbang Logika Ex-Or
Gerbang Ex-Or mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang Ex-Or, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high maka
semua sinyal masukan harus bernilai berbeda. Gerbang logika Ex-Or pada Datashhet nama
lainnya IC TTL 7486.
Simbol Ex-Or Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
7. Gerbang Logika Ex-Nor
Gerbang Ex-Nor mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang Ex-Nor, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high maka
semua sinyal masukan harus bernilai sama.Gerbang logika Ex-Nor pada Datashhet nama
lainnya IC TTL 74266.
Simbol Ex-Nor Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
Gerbang Logika Dasar (Logic Gate)
Tidak lupa saya bersyukur kepada Allah SWT yang telah memberikan inspirasi dalam
menulis di blog pada malam ini. Saya juga berterima kasih pada kucing teman saya yang setia
menemani di samping saya. Saya di sini ingin berbagi ilmu, satu guru satu ilmu jangan
mengganggu :D kali ini saya akan menulis tentang elektronika digital sub bab gerbang logika
dasar. Check it out!
Elektronika digital adalah sistem elektronik yang menggunakan signal digital. Signal digital
didasarkan pada signal yang bersifat terputus-putus. Biasanya dilambangkan dengan notasi
aljabar 1 dan 0. Notasi 1 melambangkan terjadinya hubungan dan notasi 0 melambangkan
tidak terjadinya hubungan. Contoh yang paling gampang untuk memahami pengertian ini
adalah saklar lampu. Ketika kalian tekan ON berarti terjadi hubungan sehingga dinotasikan 1.
Ketika kalian tekan OFF maka akan berlaku sebaliknya.
Elektronik digital atau atau rangkaian digital apapun tersusun dari apa yang disebut sebagai
gerbang logika. Gerbang logika melakukan operasi logika pada satu atau lebih input dan
menghasilkan ouput yang tunggal. Output yang dihasilkan merupakan hasil dari serangkaian
operasi logika berdasarkan prinsip prinsip aljabar boolean. Dalam pengertian elektronik,
input dan output ini diwujudkan dan voltase atau arus (tergantung dari tipe elektronik yang
digunakan). Setiap gerbang logika membutuhkan daya yang digunakan sebagai sumber dan
tempat buangan dari arus untuk memperoleh voltase yang sesuai.
Dasar pembentukan gerbang logika adalah tabel kebenaran (truth table). Ada tiga bentuk
dasar dari tabel kebenaran yaitu AND, OR, dan NOT. Berikut penjelasan masing-masing
gerbang logika.
1. Gerbang logika AND
Gerbang AND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang AND, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high maka
semua sinyal masukan harus bernilai high. Gerbang logika AND pada Datashhet nama
lainnya IC TTL 7408
Simbol AND Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
2. Gerbang Logika OR
Gerbang OR mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal output.
Dalam gerbang OR, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high hanya butuh salah
satu saja input berlogika high. Gerbang logika OR pada Datashhet nama lainnya IC TTL
7432.
Simbol OR Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
3. Gerbang Logika Not
Gerbang NOT hanya mempunyai satu sinyal input dan satu sinyal output. Dalam gerbang
NOT, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high sinyal masukan justru harus
bernilai low. Gerbang logika NOT pada Datashhet nama lainnya IC TTL 7404.
Simbol NOT Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
4. Gerbang Logika NAND
Gerbang NAND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang NAND, apabila salah satu input berlogika low maka output akan
berlogika high. Gerbang logika NAND pada Datashhet nama lainnya IC TTL 7400.
Simbol NAND Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
5. Gerbang Logika NOR
Gerbang NOR mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang NOR, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high maka
semua inputnya harus berlogika low. Gerbang logika NOR pada Datashhet nama lainnya IC
TTL 7402.
Simbol NOR Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
6. Gerbang Logika Ex-Or
Gerbang Ex-Or mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang Ex-Or, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high maka
semua sinyal masukan harus bernilai berbeda. Gerbang logika Ex-Or pada Datashhet nama
lainnya IC TTL 7486.
Simbol Ex-Or Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
7. Gerbang Logika Ex-Nor
Gerbang Ex-Nor mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal
output. Dalam gerbang Ex-Nor, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika high maka
semua sinyal masukan harus bernilai sama.Gerbang logika Ex-Nor pada Datashhet nama
lainnya IC TTL 74266.
Simbol Ex-Nor Logic Gate
Truth Table
Analogi Elektrikal
MAKALAH RANGKAIAN GERBANG LOGIKA DAN FUNGSINYA
RANGKAIAN GERBANG LOGIKA DAN
FUNGSINYA
Di Susun Oleh :
Nama : SA’DUDDIN
Nim : 0910530206
Program Studi : S1TI
SEKOLAH TINGGI MANAGEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER
STMIK BUMIGORA MATARAM
TAHUN AKADEMIK 2009/2010
BAB I
PENDAHULUAN
“Pada jaman sekarang ini, teknologi berkembang sangat pesat. Bermacam – macam alat
dihasilkan Sekarang, hampir semua peralatan yang bekerja dengan tegangan listrik sudah
menggunakan rangkaian digital. Saat ini rangkaian elektronika digital sudah bukan barang
asing lagi. Rangkaian digital sudah ada di mana-mana dan bersinergi dengan rangkaian
elektronika analog untuk membentuk rangkaian-rangkaian elektronika yang lebih cermat,
cepat, dan tepat sasaran Sebenarnya, sebuah rangkaian digital tidak harus selalu berupa
rangkaian rumit dengan banyak komponen kecil seperti yang kita lihat di dalam komputer,
handphone, ataupun kalkulator. Sebuah rangkaian dengan kerja sederhana yang menerapkan
prinsip-prinsip digital, juga merupakan sebuah rangkaian digital. Contoh rangkaian digital
sederhana adalah rangkaian pengaman yang ditambahkan pada rangkaian kunci kontak
sepeda motor atau mobil. Pada rangkaian pengaman terdapat kontak (berupa relay atau
transistor) yang aktivitasnya dikontrol oleh pemilik sepeda motor. Kontak pengaman ini
harus dihubungkan seri dengan rangkaian kunci kontak. Akibatnya, walau kunci kontak
terhubung, sepeda motor tidak dapat distarter jika kontak pengaman ini masih terbuka. Cara
ini cukup manjur untuk menghindari pencurian sepeda motor.
Gerbang (gate) dalam rangkaian logika merupakan fungsi yang menggambarkan
hubungan antara masukan dan keluaran. Untuk menyatakan gerbang-gerbang tersebut
biasanya digunakan simbol-simbol tertentu. Ada beberapa standar penggambaran simbol.
Salah satu standar simbol yang populer adalah MIL-STD-806B yang dikeluarkan oleh
Departemen Pertahanan Amerika Serikat untuk keperluan umum pada bulan Februari 1962.
Untuk menunjukkan prinsip kerja tiap gerbang (atau rangkaian logika yang lebih kompleks)
dapat digunakan beberapa cara. Cara yang umum dipakai antara lain adalah tabel kebenaran
(truth table) dan diagram waktu (timing diagram). Karena merupakan rangkaian digital, tentu
saja level kondisi 2 yang ada dalam tabel atau diagram waktu hanya dua macam, yaitu logika
0 (low, atau hight) dan logika 1 (atau False, atau true). Kondisi lain yang mungkin ada adalah
kondisi X (level bebas, bisa logika 1 atau 0), dan kondisi high impedance (impedansi tinggi).
Kondisi X biasanya ada di masukan gerbang dan menyatakan bahwa apa pun logika
masukannya (logika 0 atau 1) tidak akan mempengaruhi logika keluaran yang dihasilkan.
(Hodges D. , Jacson, Nasution S).”
“Kondisi impedansi tinggi pada suatu titik (point) menunjukkan titik yang
bersangkutan diisolasi dari rangkaian lain, sehingga tidak ada logika yang akan
mempengaruhi titik tersebut gerbang dan rangkaian logika juga dapat diimplementasikan
dalam bentuk rangkaian dioda, transistor, ataupun rangkaian terpadu yang disebut integrated
circuit (IC). Dengan semakin majunya teknologi pembuatan komponen mikro-elektronika,
perkembangan komponen IC untuk rangkaian digital menjadi pesat. IC logika jenis TTL
(Transistor- Transistor Logic) dan CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)
cukup populer di kalangan masyarakat penggemar elektronika. Walaupun sudah mulai
berkurang, jenis IC tersebut masih banyak digunakan hingga saat ini.
Dalam mengimplementasikan rangkaian digital, kita juga dapat mengunakan Electronics
Workbench (EWB) diteliti untuk diaplikasikan sebagai program simulasi bagi alat-alat
elektronik yang dirancang. Dalam hal ini diteliti mengenai seberapa akurat respons yang
diperoleh dari simulasi EWB dibandingkan dengan respons dari beberapa alat elektronik real
dan juga seberapa banyak jenis alat elektronik yang dapat disimulasikan atau seberapa
banyak jenis komponen atau rangkaian terintegrasi yang terdapat dalam EWB. Aplikasi EWB
ini diharapkan dapat menjembatani kesenjangan antara teori dan praktek seperti disebut di
atas. Biasanya pada suatu karya tulis ilmiah mengenai perancangan dan penganalisaan suatu
alat elektronik hanyalah didasarkan pada studi literatur dan tidak melalui suatu pembuktian
praktis. Pembuktian dengan komponen-komponen dan rangkaian-rangkaian terintegrasi fisik
selain membutuhkan biaya pengadaan yang tinggi (untuk jenis dan jumlah besar), juga sering
terjadi kerusakan pada komponen-komponen fisik tersebut. Penggunaan EWB dapat
mengatasi kelemahan-kelemahan perangkat keras di atas dan membangkitkan kepercayaan
diri para mahasiswa bahwa alat elektronik yang dirancang dapat bekerja seperti yang
dikehendaki.
Penelitian ini dibatasi dengan menguji coba alat elektronik analog, yang dirancang dan
dianalisa oleh mahasiswa Jurusan Teknik Elektro untuk mata ajaran Analisa dan
Perancangan. Penelitian ini bertujuan untuk menyelidiki keakuratan respons yang diperoleh
dari simulasi EWB dibandingkan dengan respons secara fisik dan teoritis dari alat elektronik
yang dipilih, yakni suatu alat elektronik analog dan berapa banyak jenis komponen atau
rangkaian terintegrasi yang terdapat dalam EWB Transmitter vibrasi adalah alat yang dapat
mengukur level dan komponen frekuensi dari vibrasi mesin secara elektronik serta dapat
mengirimkan data-data itu ke ruang pemantauan sejauh 100 m dari alat tersebut. Transmitter
vibrasi ini menggunakan suatu transduser vibrasi yang disebut akselerometer piezoelektrik /
AP (piezoelectric accelerometer) dan terdiri dari penguat depan muatan, penguat
instrumentasi, penguat tegangan tak membalik dua tingkat, filter lolos bawah, filter lolos pita,
dan pengubah tegangan ke arus. Dengan software tersebut, kita dapat merancang dan
menyimulasi rangkaian di komputer PC, Perancangan rangkaian dapat kita lakukan dengan
cara skematis, yang menggunakan simbol-simbol layaknya menggambar rangkaian digital di
kertas. Atau dengan bahasa VHDL (Visual Hardware Description Language) dan Verilog
yang lebih sulit.”. (Boylestad, Robert dan Louis Nashelsky)
1.1. Latar Belakang
“Gerbang yang diterjemahkan dari istilah asing gate, adalah elemen dasar dari semua
rangkaian yang menggunakan sistem digital. Boleh jadi mereka mengena l istilah pencacah
(counter), multiplekser ataupun encoder dan decoder dalam teknik digital, tetapi adakalanya
mereka tidak tahu dari apa dan bagaimana alat-alat tersebut dibentuk. Ini dikarenakan oleh
mudahnya mendapatkan fungsi tersebut dalam bentuk satu serpih IC (Integrated Circuit).
Bagi yang telah mengetahui dari apa dan bagaimana suatu fungsi digital seperti halnya
pencacah dibentuk hal ini tak akan menjadi masalah, namun bagi pemula dan autodidak yang
terbiasa menggunakan serpih IC berdasarkan penggunaannya akan menjadi memiliki
pendapat yang salah mengenai teknik digital. Untuk itulah artikel berikut yang ditujukan bagi
pemula ditulis. Semua fungsi digital pada dasarnya tersusun atas gabungan beberapa gerbang
logika dasar yang disusun berdasarkan fungsi yang diinginkan. Gerbang-gerbang dasar ini
bekerja atas dasar logika tegangan yang digunakan dalam teknik digital. Logika tegangan
adalah asas dasar bagi gerbang-gerbang logika”. (Hodges D. , Jacson, Nasution S).”
1.2. Perumusan Masalah
Permasalahan yang dibahas dalam makalah ini adalah mempelajari dan memahami
tentang gerbang logika AND, NOT, OR dan NAND dengan menggunakan program
Electronics Workbench (EWB) kemudian merealisasikannya dengan membangun sendiri
sebuah premasalahan mengunakan gerbang NOT OR dan matrik AND. Dimana sebagai
implementasi gerbang NAND dan di lanjutkan dengan menggunakan IC dan penerapan
Dekoder.
1.3. Deskripsi Tentang Materi Praktek
1.3.1. Gerbang Logika
“Gerbang logika atau gerbang logik adalah suatu entitas dalam elektronika dan
matematika boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal
keluaran logik. Gerbang logika terutama diimplementasikan secara elektronis menggunakan
dioda atau transistor, akan tetapi dapat pula dibangun menggunakan susunan komponenkomponen yang memanfaatkan sifat-sifat elektromagnetik (relay). Logika merupakan dasar
dari semua penalaran (reasoning). Untuk menyatukan beberapa logika, kita membutuhkan
operator logika dan untuk membuktikan kebenaran dari logika, kita dapat menggunakan tabel
kebenaran. Tabel kebenaran menampilkan hubungan antara nilai kebenaran dari proposisi
atomik. Dengan tabel kebenaran, suatu persamaan logika ataupun proposisi bisa dicari nilai
kebenarannya. Tabel kebenaran pasti mempunyai banyak aplikasi yang dapat diterapkan
karena mempunyai fungsi tersebut. Salah satu dari aplikasi tersebut yaitu dengan
menggunakan tabel kebenaran kita dapat mendesain suatu rangkaian logika. Dalam makalah
ini akan dijelaskan bagaimana peran dan kegunaan tabel kebenaran dalam proses pendesainan
suatu rangkaian logika.
Gerbang yang diterjemahkan dari istilah asing gate, adalah elemen dasar dari semua
rangkaian yang menggunakan sistem digital. Semua fungsi digital pada dasarnya tersusun
atas gabungan beberapa gerbang logika dasar yang disusun berdasarkan fungsi yang
diinginkan. Gerbang -gerbang dasar ini bekerja atas dasar logika tegangan yang digunakan
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 “tidak ada tegangan” memiliki istilah lain
“berlogika nol” (0) atau “berlogika rendah” (low). Dalam membuat rangkaian logika kita
menggunakan gerbang-gerbang logika yang sesuai dengan yang dibutuhkan. Rangkaian
digital adalah sistem yang mempresentasikan sinyal sebagai nilai diskrit. Dalam sebuah
sirkuit digital,sinyal direpresentasikan dengan satu dari dua macam kondisi yaitu 1 (high,
active, true,) dan 0 (low, nonactive,false).” (Sendra, Smith, Keneth C)
1.3.2. Rangkaian Terpadu (IC) Untuk Gerbang -Gerbang Dasar
“Setelah mengenal gerbang-gerbang dasar yang digunakan dalam teknik digital, bagi
para pemula mengkin saja timbul pertanyaan dimana gerbang-gerbang ini dapat diperoleh?
Jawabannya mudah sekali, karena gerbang- gerbang ini telah dijual secara luas dipasaran
dalam IC tunggal (single chip). Yang perlu diperhatikan sekarang adalah dari jenis apa dan
bagaimana penggunaan dari kaki-kaki IC yang telah didapat. Sebenarnya informasi dari ICIC yang ada dapat dengan mudah ditemukan dalam buku data sheet IC yang sekarang ini
banyak dijual. Namun sedikit contoh berikut mungkin akan me mpermudah pencarian.
Berikut adalah keterangan mengenai IC-IC yang mengandung gerbang-gerbang logika dasar
yang dengan mudah dapat dijumpai dipasaran.
Catatan:
Ada dua golongan besar IC yang umum digunakan yaitu TTL dan CMOS.
IC dari jenis TTL memiliki mutu yang relatif lebih baik daripada CMOS dalam hal
daya yang dibutuhkan dan kekebalannya akan desah.
IC TTL membutuhkan catu tegangan sebesar 5 V sedangkan CMOS dapat diberi catu
tegangan mulai 8 V sampai 15 V. Hali ini harus diingat benar-benar karena kesalahan
pemberian catu akan merusakkan IC.
Karena adanya perbedaan tegangan catu maka tingkat tegangan logika juga akan
berbeda. Untuk TTL logika satu diwakili oleh tegangan sebesar maksimal 5 V
sedangkan untuk CMOS diwakili oleh tegangan yang maksimalnya sebesar catu yang
diberikan, bila catu yang diberikan adalah 15 V maka logika satu akan diwakili oleh
tegangan maksimal sebesar 15 V. Logika pada TTL dan CMOS adalah suatu tegangan
yang harganya mendekati nol.
Untuk TTL nama IC yang biasanya terdiri atas susunan angka dimulai dengan angka
74 atau 54 sedangkan untuk CMOS angka ini diawali dengan 40.”(Ian Robertson
Sinclair, Suryawan)
BAB II
TEORI
2.1. RANGKAIAN DASAR GERBANG LOGIKA
2.1.1. Gerbang Not (Not Gate)
“Gerbang NOT atau juga bisa disebut dengan pembalik (inverter) memiliki fungsi
membalik logika tegangan inputnya pada outputnya. Sebuah inverter (pembalik) adalah
gerbang dengan satu sinyal masukan dan satu sinyal keluaran dimana keadaan keluaranya
selalu berlawanan dengan keadaan masukan. Membalik dalam hal ini adalah mengubah
menjadi lawannya. Karena dalam logika tegangan hanya ada dua kondisi yaitu tinggi dan
rendah atau “1” dan “0”, maka membalik logika tegangan berarti mengubah “1” menjadi "0”
atau sebaliknya mengubah nol menjadi satu. Simbul atau tanda gambar pintu NOT
ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
2.1.2. GERBANG AND (AND GATE)
Gerbang AND (AND GATE) atau dapat pula disebut gate AND ,adalah suatu
rangkaian logika yang mempunyai beberapa jalan masuk (input) dan hanya mempunyai satu
jalan keluar (output). Gerbang AND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan
tetapi hanya satu sinyal keluaran. Dalam gerbang AND, untuk menghasilkan sinyal keluaran
tinggi maka semua sinyal masukan harus bernilai tinggi.
2.1.3. GERBANG OR (OR GATE)
Gerbang OR berbeda dengan gerbang NOT yang hanya memiliki satu input,
gerbang ini memiliki paling sedikit 2 jalur input. Artinya inputnya bisa lebih dari dua,
misalnya empat atau delapan. Yang jelas adalah semua gerbang logika selalu mempunyai
hanya satu output. Gerbang OR akan memberikan sinyal keluaran tinggi jika salah satu atau
semua sinyal masukan bernilai tinggi, sehingga dapat dikatakan bahwa gerbang OR hanya
memiliki sinyal keluaran rendah jika semua sinyal masukan bernilai rendah.
2.1.4. Gerbang NAND
Gerbang NAND adalah suatu NOT-AND, atau suatu fungsi AND yang dibalikkan.
Dengan kata lain bahwa gerbang NAND akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika
semua sinyal masukan bernilai tinggi.
2.1.5. Gerbang NOR
Gerbang NOR adalah suatu NOT-OR, atau suatu fungsi OR yang dibalikkan sehingga
dapat dikatakan bahwa gerbang NOR akan menghasilkan sinyal keluaran tinggi jika semua
sinyal masukanya bernilai rendah.
2.1.6. Gerbang X-OR
Gerbang X-OR akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika semua sinyal masukan
bernilai rendah atau semua masukan bernilai tinggi atau dengan kata lain bahwa X-OR akan
menghasilkan sinyal keluaran rendah jika sinyal masukan bernilai sama semua.
2.1.7. Gerbang X-NOR
Gerbang X-NOR akan menghasilkan sinyal keluaran tinggi jika semua sinyal masukan
bernilai sama (kebalikan dari gerbang X-OR).
CONTOH PENERAPAN GERBANG LOGIKA
Contoh1: F = A + B.C
Gambar1: Rangkain gerbang logika.
2.2. RANGKAIAN GERBANG KOMBINASI
“Semua rangkaian logika dapat digolongkan atas dua jenis, yaitu rangkaian
kombinasi (combinational circuit) dan rangkaian berurut (sequential circuit). Perbedaan
kedua jenis rangkaian ini terletak pada sifat keluarannya. Keluaran suatu rangkaian
kombinasi setiap saat hanya ditentukan oleh masukan yang diberikan saat itu. Keluaran
rangkaian berurut pada setiap saat, selain ditentukan oleh masukannya saat itu, juga
ditentukan oleh keadaan keluaran saat sebelumnya, jadi juga oleh masukan sebelumnya. Jadi,
rangkaian berurut tetap mengingat keluaran sebelumnya dan dikatakan bahwa rangkaian ini
mempunyai ingatan (memory). Kemampuan mengingat pada rangkaian berurut ini diperoleh
dengan memberikan tundaan waktu pada lintasan balik (umpan balik) dari keluaran ke
masukan. Secara diagram blok, kedua jenis rangkaian logika ini dapat digambarkan seperti
pada Gambar 1.” (Albert Paul Malvino, Ph.D.)
Gambar 3. Model Umum Rangkaian Logika
(a) Rangkaian Kombinasi
(b) Rangkaian Berurut
2.2.1. PERANCANGAN RANGKAIAN KOMBINASI
“Rangkaian kombinasi mempunyai komponen-komponen masukan, rangkaian
logika, dan keluaran, tanpa umpan balik. Persoalan yang dihadapi dalam perancangan
(design) suatu rangkaian kombinasi adalah memperoleh fungsi Boole beserta diagram
rangkaiannya dalam bentuk susunan gerbang-gerbang. Seperti telah diterangkan sebelumnya,
fungsi Boole merupakan hubungan aljabar antara masukan dan keluaran yang diinginkan.
Langkah pertama dalam merancang setiap rangkaian logika adalah menentukan apa yang
hendak direalisasikan oleh rangkaian itu yang biasanya dalam bentuk uraian kata-kata
(verbal). Berdasarkan uraian kebutuhan ini ditetapkan jumlah masukan yang dibutuhkan serta
jumlah keluaran yang akan dihasilkan. Masing-masing masukan dan keluaran diberi nama
simbolis. Dengan membuat tabel kebenaran yang menyatakan hubungan masukan dan
keluaran yang diinginkan, maka keluaran sebagai fungsi masukan dapat dirumuskan dan
disederhanakan dengan cara-cara yang telah diuraikan dalam bab-bab sebelumnya.
Berdasarkan persamaan yang diperoleh ini, yang merupakan fungsi Boole dari pada
rangkaian yang dicari, dapat digambarkan diagram rangkaian logikanya Ada kalanya fungsi
Boole yang sudah disederhanakan tersebut masih harus diubah untuk memenuhi kendala yang
ada seperti jumlah gerbang dan jenisnya yang tersedia, jumlah masukan setiap gerbang,
waktu perambatan melalui keseluruhan gerbang (tundaan waktu), interkoneksi antar bagianbagian rangkaian, dan kemampuan setiap gerbang untuk mencatu (drive) gerbang berikutnya.
Harga rangkaian logika umumnya dihitung menurut cacah gerbang dan cacah masukan
keseluruhannya. Ini berkaitan dengan cacah gerbang yang dikemas dalam setiap kemasan.
Gerbang-gerbang logika yang tersedia di pasaran pada umumnya dibuat dengan
teknologi rangkaian terpadu (Integrated Circuit, IC). Pemaduan (integrasi) gerbang-gerbang
dasar seperti NOT, AND, OR, NAND, NOR, XOR pada umumnya dibuat dalam skala kecil
(Small Scale Integration, SSI) yang mengandung 2 sampai 6 gerbang dalam setiap kemasan.
Kemasan yang paling banyak digunakan dalam rangkaian logika sederhana berbentuk DIP
(Dual- In-line Package), yaitu kemasan dengan pen-pen hubungan ke luar disusun dalam dua
baris sejajar. Kemasan gerbang-gerbang dasar umunya mempunyai 14-16 pen, termasuk pen
untuk catu daya positif dan nol (Vcc dan Ground). Setiap gerbang dengan 2 masukan
membutuhkan 3 pen (1 pen untuk keluaran) sedangkan gerbang 3 masukan dibutuhkan 4 pen.
Karena itu, satu kemasan 14 pen dapat menampung hanya 4 gerbang 2 masukan atau 3
gerbang 3 masukan.
Dalam praktek kita sering terpaksa menggunakan gerbang-gerbang yang tersedia di
pasaran yang kadang-kadang berbeda dengan kebutuhan rancangan kita. Gerbang yang
paling banyak tersedia di pasaran adalah gerbang-gerbang dengan 2 atau 3 masukan.
Umpamanya, dalam rancangan kita membutuhkan gerbang dengan 4 atau 5 masukan dan kita
akan mengalami kesulitan memperoleh gerbang seperti itu. Karena itu kita harus mengubah
rancangan sedemikian sehingga rancangan itu dapat direalisasikan dengan gerbang-gerbang
dengan 2 atau 3 masukan. Kemampuan pencatuan daya masing-masing gerbang juga
membutuhkan perhatian. Setiap gerbang mampu mencatu hanya sejumlah tertentu gerbang
lain di keluarannya (disebut sebagai fan-out). Ini berhubungan dengan kemampuan setiap
gerbang dalam menyerap dan mencatu arus listrik. Dalam perancangan harus kita yakinkan
bahwa tidak ada gerbang yang harus mencatu terlalu banyak gerbang lain di keluarannya. Ini
sering membutuhkan modifikasi rangakaian realisasi yang berbeda dari rancangan semula.
Mengenai karakteristik elektronik gerbang-gerbang logika dibahas dalam Lampiran A.”
(Albert Paul Malvino, Ph.D.)
2.3. IMPLEMENTASI RANGKAIAN GERBANG LOGIKA DENGAN GERBANG NAND
2.3.1. Gerbang NAND (NOT And)
“Gerbang NAND dan NOR merupakan gerbanguniversal, artinya hanya dengan
menggunakan jenisgerbang NAND saja atau NOR sajadapat menggantikan fungsi dari 3
gerbang dasar yang lain (AND, OR, NOT). Multilevel, artinya: denganmengimplementasikan
gerbang NAND atau NOR, akan ada banyak level / tingkatan mulai dari sisitem input sampai
kesisi output. Keuntungan pemakaian NAND saja atau NOR saja dalam sebuah rangkaian
digital adalah dapat mengoptimalkan pemakaian seluruh gerbang yang terdapat dalam sebuah
IC, sehingga menghemat biaya
Gerbang NAND adalah pengembangan dari gerbang AND. Gerbang ini sebenarnya
adalah gerbang AND yang pada outputnya dipasang gerbang NOT. Gerbang yang paling
sering digunakan untuk membentuk rangkaian kombinasi adalah gerbang NAND dan NOR,
dibanding dengan AND dan OR. Dari sisi aplikasi perangkat luar, gerbang NAND dan NOR
lebih umum sehingga gerbang-gerbang tersebut dikenal sebagai gerbang yang “universal”.
Gerbang-gerbang NOT, AND dan OR dapat di-substitusi ke dalam bentuk NAND saja,
dengan hubungan seperti gambar 2.
Gambar 4. Substitusi Beberapa Gerbang Dasar Menjadi NAND
Rangkaian Asal Rangkaian Dengan NAND saja
Gambar 5, impelemtasi Gergang NAND
Untuk mendapatkan persamaan dengan menggunakan NAND saja, maka persamaan
asal harus dimodifikasi sedemikian rupa, sehingga hasil akhir yang didapatkan adalah
persamaan dengan NAND saja. Gerbang NAND sangat banyak di pakai dalam computer
modern dan mengeti pemakaiannya sangat berharga bagi kita, untuk merancang jaringan
gerbang NAND ke NAND, gunakan prosedur tabel kombinasi untuk ungkapan jumlah hasil
kali,
Dalam perancangan logika, gerbang logika siskrit tidak selalu digunakan ttapi
biasanya beisi banyak gerbang, karena itu, biasanya lebih disukai untuk memanfaatkan satu
jenis gerbang, dan bukan campuran beberapa gerbang untuk alasan ini konversi gerbang
digunakan untuk menyatukan suatu fungsi gerbang tertentu dengan cara mengombinasikan
beberapa gerbang yang bertipe sama, suatu misal implementasi gerbang NAND ke dalam
gerbang NO, gerbang AND dan gerbang OR (Kf Ibrahim, “Tehnik Digital”)
Pertimbangan lain nya dalam impelemtasi fungis boole berkaitan dengan jenis gate
yang digunakan, seringkali di rasakan perlu nya untuk mengimplimentasikan fungsi boole
dengan hanya menggunakan gate-gate NAND saja, walaupun mungkin tidak merupakan
implementasi gate minimum, teknik tersebut memiliki keuntungan dan keteraturan yang
dapat menyederhanakan proses pembuatan nya di pabrik. (wiliam steling).
2.4. Decoder
“Decoder adalah suatu rangkaian logika kombinasional yang mampu mengubah
masukan kode biner n-bit ke m-saluran keluaran sedemikian rupa sehingga setiap saluran
keluaran hanya satu yang akan aktif dari beberapa kemungkinan kombinasi masukan.
Gambar 2.14 memperlihatkan diagram dari decoder dengan masukam n = 2 dan keluaran m =
4 ( decoder 2 ke 4). Setiap n masukan dapat berisi logika 1 atau 0, ada 2N kemungkinan
kombinasi dari masukan atau kode-kode. Untuk setiap kombinasi masukan ini hanya satu dari
m keluaran yang akan aktif (berlogika 1), sedangkan keluaran yang lain adalah berlogika 0.
Beberapa decoder didisain untuk menghasilkan keluaran low pada keadan aktif, dimana
hanya keluaran low yang dipilih akan aktif sementara keluaran yang lain adalah berlogika 1.
Dari keadaaan aktif keluaranya, decoder dapat dibedakan atas “non inverted output” dan
“inverted output”. (David Bucchlah, Wayne McLahan)
BAB III
Langkah-langkah kegiatan
3.1. langkah kegiatan I
3.1.1. Instalasi Electronic Workbench
Pada praktikum ini kita akan menggunakan sofewere Elektronik Workbench atau
EWB adalah softwere yang digunakan dalam praktek system digital yang diberikan oleh
dosen. Cara penggunan dan penginstalannya sangatlah mudah, sebelum kita beranjak lebih
lanjut terlebih dahulu kita akan membahas bagaimana cara penginstalan sofewer tersebut,
berikut proses pengistalan nya:
Langkah pertama adalah copy atau download master electronics workbench dan cari tempat
folder nya seperti gambar di bawah ini
EX-NOR ( Exclusive NOR ) GATE
Ex-NOR untuk jangka pendek, adalah gerbang logika digital yang adalah bentuk terbalik atau komplementer
dari Eksklusif-OR fungsi kita melihat di bagian sebelumnya. Ini adalah kombinasi dari Eksklusif-OR gerbang
dan TIDAK gerbang namun memiliki tabel kebenaran yang sama dengan standar NOR gerbang dalam yang memiliki
output yang normalnya pada tingkat logika "1" dan pergi "RENDAH" untuk tingkat logika "0 "ketika APAPUN dari input berada
"1" juga diperoleh jika KEDUA input yang berada pada tingkat logika "1". Misalnya, A
= "1" dan B = "1" pada saat yang sama memberikan kita ekspresi Boolean dari: Q = ( A
B ) = AB + AB
pada tingkat logika "1". Namun, output
Dengan kata lain, output dari gerbang NOR Eksklusif- HANYA pergi "TINGGI" ketika dua terminal masukan, A dan B berada
di " SAMA tingkat "logika yang dapat baik di tingkat logika" 1 "atau pada tingkat logika "0". Maka jenis gerbang memberikan
dan output "1" ketika input adalah " logis sama"atau" setara "satu sama lain, yang mengapa Eksklusif-NOR Gerbang kadangkadang disebut Gerbang Kesetaraan . Simbol logika untuk gerbang NOR eksklusif-adalah hanya sebuah gerbang EksklusifOR dengan lingkaran atau "gelembung inversi", (ο) pada output untuk mewakili TIDAK fungsi. KemudianLogika NOR
Gerbang Eksklusif- adalah kebalikan atau " Pelengkap "bentuk Eksklusif-OR gerbang, ( ) kita telah melihat sebelumnya.
Gerbang NOR Mantan Setara
The -Eksklusif NOR Gerbang fungsi dicapai dengan menggabungkan gerbang standar bersama untuk membentuk fungsi
gerbang yang lebih kompleks dan contoh dari 2-input NOR eksklusif- gerbang diberikan di bawah ini.
Logika Digital "Ex-NOR" Gerbang
2-input NOR Gerbang ExSimbol
Tabel Kebenaran
2-input NOR Gerbang Ex-
Ekspresi boolean Q =AB
Kemudian, fungsi logika diimplementasikan oleh 2-input
SAMA "akan memberikan
B
Sebuah
T
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Baca jika ADANBSAMAmemberi Q
NOR Ex- gerbang
diberikan sebagai " jika
A DAN B adalah
keluaran pada Q . Secara umum, sebuah gerbang Eksklusif-NOR akan memberikan nilai output
logika "1" HANYA ketika ada sebuah BAHKAN jumlah 1 pada masukan ke pintu gerbang (kebalikan dari -Ex
ATAU gerbang), kecuali ketika semua inputnya adalah " RENDAH ". Maka Ex-NOR fungsi dengan lebih dari dua masukan
disebut "bahkan fungsi" atau modulo-2-sum (Mod-2-SUM), bukan Ex-NOR . Deskripsi ini dapat diperluas untuk diterapkan ke
sejumlah masukan individu seperti yang ditunjukkan di bawah ini untuk 3-masukan Eksklusif-NORgerbang.
3-masukan Ex-NOR Gerbang
Simbol
3-masukan Ex-NOR Gerbang
Tabel Kebenaran
C
B
Sebuah
T
0
0
0
1
0
0
1
0
Ekspresi boolean Q =ABC
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
0
Baca sebagai "BAHKANsejumlah Masukan
"memberi Q
Kami mengatakan sebelumnya bahwa Ex-NOR merupakan kombinasi fungsi logika dasar yang berbeda gerbang ExOR dan NOT gerbang, dan dengan menggunakan tabel kebenaran 2-masukan di atas, kita dapat memperluas ExNOR fungsi untuk: Q = A
B = (AB) + ( A . B ) yang berarti kita dapat menyadari hal ini ekspresi baru
menggunakan gerbang individu berikut.
Gerbang NOR Mantan Equivalent Circuit
Salah satu kelemahan utama dari pelaksanaan Ex-NOR fungsi di atas adalah bahwa hal itu berisi tiga gerbang logika yang
berbeda jenis dengan DAN , TIDAK dan akhirnya OR gerbang dalam desain dasar. Salah satu cara yang lebih mudah
menghasilkan Ex-NOR fungsi dari jenis gerbang tunggal adalah dengan menggunakan NAND gerbang seperti yang
ditunjukkan di bawah ini.
Ex-NOR Fungsi Realisasi menggunakan gerbang NAND
Ex-NOR gerbang yang digunakan terutama dalam sirkuit elektronik yang melakukan operasi aritmatika dan pengecekan data
seperti penambah , Subtractors atau Checkers Paritas , dll Sebagai Ex-NORgerbang memberikan output dari tingkat
logika "1" bila dua input yang sama itu dapat digunakan untuk membandingkan besarnya dari dua digit biner atau nomor
dan Ex-NOR gerbang yang digunakan dalam Comparator Digital sirkuit.
Umumnya tersedia Eksklusif-NOR gerbang IC termasuk:
Logika TTL Jenis
74LS266 Quad 2-input
Logika CMOS Jenis
CD4077 Q