Laporan Prakti kum Elektronika II

LAPORAN PRAKTIKUM
ELEKTRONIKA 2

Modul Praktikum:
Digital IC’S: The Inverter, The NOR Gate, The NAND Gates
Nama

: Veryanta

NPM

: 1306442965

Rekan Kerja : Venty Prawitasari
Kelompok

: 11

Hari

: Senin

Tanggal

: 2 Maret 2014

Modul Ke

:2

Laboratorium Elektronika
Departemen Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Indonesia
2015

Modul 2

DIGITAL ICS: THE INVERTER, THE NOR GATE, THE NAND GATE
IC DIGITAL: PEMBALIK, GERBANG NOR, GERBANG NAND
TUJUAN

1. Menentukan seca eksperimen table
kebenaranan untuk gerbang NOR
2. Menggunakan logika NOR untuk
membangun logika pembalik
3. Menggunakan logika NOR untuk
membangun gerbang NAND dan
menentukan table kebenarannya
INFORMASI DASAR
Bahan Bangunan Logika
Percobaan modul pertama memperkenalkan
bahan bangunan 2 logika dasar, gerbang
AND dan gerbang OR. Gerbang sirkuit ini
punya 2 input atau lebih, A, B, …, N dan
menyediakan sebuah output untuk kondisi
input tertentu. Mereka bisa mengevaluasi
tingkat sinyal input dan merespon secara
prediktif ketika input tertentu bertemu.
Kelihatannya semua gerbang ini membuat
keputusan logis sejak peraturan sirkuit
logika.

NOT Logic

Kita telah mendefinisikan operasi logika
AND dan OR. Ada persaturan operasi logika
lain, NOT (Bukan, Tidak, Kebalikan).
Sebuah sirkuit NOT yang paling mudah
adalah pembalik (the Inverter)seperti
gambar 43-1 a – sebuah amplifier (penguat)
terbias menjadi cut-off dan outputnya Vcc;
yang mana menggambarkan keadaan high.
Ketika +5V (+Vcc atau sebuah logika high)
dihubungkan ke basis, transistornya saturasi
mengantarkan tegangan kolektor ke 0.1 V,
logika low. Symbol skematik untuk NOT
atau pembalik ditunjukkan gambar 43-1b.
Persamaan Boolean
pembalik ialah,

untuk

karakteristik

´
Y=A
Tanda bar di atas A merepresentasikan
NOT. Oleh karena iitu, jika A mewakili
biner 1 (high), maka keluarannnya biner 0
(low) dan jika A=0, Ā=1. Kita boleh
menuliskan Ō=1 dan ȋ=0. IC 7404 adalah
gerbang TTL dengan 6 pembalik. Aʅ dengan
7408 dan 7432, pin 14 untuk suplai dan pin
7 untuk ground.

Gambar 43-1. A. sirkuit inverter atau NOT; b. symbol logika Inverter
Gerbang NOR dan Table Kebenaran
Tiga bahan dasar bangunan logika, AND,
OR dan NOT, berlaku layaknya basis untuk
sirkuit logika lain. Gerbang logika NOR
mengkombinasikan gerbang OR dan NOT.
Apa yang mengkaraktterisasi sirkuit NOR

adalah output rendah yang dihasilkan ketika
input high diaplikasikan ken input A
ataupun B… bahkan ke input N atau apapun
kombinasi inputnya. Output yang tinggi
dihasilkan ketika semua input rendah. Oleh
karena itu besraan output untuk gerabng
NOR atau NOT-OR adalah kebalikan
gerbang OR. Gambar 43-2 adalah symbol
skematik untuk gerbang NOR dengan 2
input.
Persamaan Boolean untuk gerbang
NOR ialah,

´
Y = A +B
Table kebenaran untuk gebang NOR
2 input dijelaskan dalam table 43-1.

Table 43-1 gerbang NOR 2 input.
A

0
0
1
1

B
0
1
0
1

C
1
0
0
0

Gerbang NAND dan Tabel Kebenaran
Sebuah sirkuit dengan kombinasi AND dan
NOT disebut gerbang NAND. Gerbang

NAND 2 input ditunjukkan gambar 43-3 dan
table kebenarannya ditunjukkan pada table
43-2. Outputnya seperti yang diproduksi
gerbang NOT AND; karena pernyataan
NAND. Gerbang NAND selanjutnya
menjadi gerbang AND dengan output yang
dibalikkan.
Persamaan Booleannya menjadi

´
AB=C

Chip Logika TTL
Menghadirkan besaran hasil seni IC Logika
TTL pada produksi NOT, NOR dan NAND.
IC adalah panggilan chip karena elektronik
sekarang diproduksi pada substrat kecil yang
muncul sebagai chip dari bahan baku yang
besar. Pada percobaan ini anda akan
menggunakan 7427, logika positif IC TTL.

Peralatan ini adalah gerbang NOR 3 input.
Gambar 43-4 adalah penglhatan dari
atas 7427 menunjukkan input dan output dar
setiap 3 input, juga menunjukkan hubungan
+Vcc, terminal 14 dan terminal 7 untuk
ground. 7427 mengoperasikan suplai +5V
Teori De Morgan
Ingin sekali menghubungkan gerbanggerbang bersama dengan jumlah sedikit
mungkin untuk menciptakan output yang
diinginkan DIBERIKAN DENGAN INPUT
YANG DISESUAIKAN. Alternatifnya
membutuhkan peralatan 1 jenis gerbang
untuk produksi beberapa fungsi logika lain.
Membeli 1 jens IC dalam jumlah besar
memiliki keuntungan mengurangi harga
chip-chip ini.
Dua teori yang digunakan untuk
memfasilitasi
tujuan-tujuan
ebrikut.

Pertama, aljabar Boolean, peraturan
peralatan berdasarkanoperasi logika. Kedua,
teori De Morgan yang diuji di sini.

Gambar 43-3. Symbol gerbang NAND 2 input

Besaran
De
Morgan,
mudahnnya,
merupakan kebalikan persamaan Boolean
ynag ditunjukkan sebagai persamaan baru
yang berlawanan dengan nilai dan fungsi
asli. Iutlah, besaran input pembalik (dari A
ke Ā) dan fungsi pembaliknya (OR ke AND
dan sebaliknya). Untuk membuktikan
konsep ini, pahami persamaan Boolean
untuk gerbang NOR:
Y = A ´+B
Untuk menginterpretasikan persamaan ini,

pertama balikkan setiap input lalu fungsinya,
sehingga persamaan Booleannya menjadi,
´ .B
´
Y´ = A
Teori De Morgan menyatakan bahwa dua
ekspresi tersebut identik

´ B= A
´ .B
´
A+
Table kebenaran untuk 2 hasil ini
menghasilkan produk yang sama seperti
table 43-1. Ambil 1 set persamaan input,
misalnya A=0 dan B=0, lalu masukkan ke
kedua persamaan tadi. Persamaan NOR
yang asli membalikkan A+B= 0 dengan
hasil akhir menjadi 1. Sekarang untuk
menginterpretasikan persamaan A pembalik

di-ANDkan dengan pembalik B. pada contoh
berikut, pembalik 0 bernilai 1 dan bahwa 1
AND 1 menghasilkan 1. Catat bahwa kedua
persamaan menghasilkan hasil yang sama
untuk keadaan input yang sama.

Table 43-2. gerbang NAND 2 input
A
0
0
1
1

B
0
1
0
1

C
1
1
1
0

RINGKASAN
1. Sirkuit logika dibuat dengan bahan
bangunan AND, OR, NOT, NOR
dan NAND.
2. SIRKUIT
not
MERUPANA
PEMBALIK
LOGIKA,
MEMBALIKKAN BINER 1 KE
BINER 0 DAN SEBALIKMYA
3. Gerbang NOR adalah sirkuit OR
yang outputnya dibalikkkan. Inilah
gerbangNOT OR (mudahnya NOR)
4. Table 43-1 adalah table kebenaran
gerbang NOR 2 input. Gerbang NOR
bisa memiliki 3, 4 atau lebih input.
5. Gerbang NAND adalah gerbang
AND yang dibalikkan
6. Table kebenaran gerbang NAND
adalah gerbang AND yang outputnya
dibalikkan

TES PRIBADI
Cek pemahaman anda dengan menjawab
pertanyaan-pertanyaan berikut.
1. Jika semua input gerbang NAND 3
input high outputnya …
2. Persamaan 1+0 menggambarkan
gerbang …, satu dari input yang
……, yang lain …
3. Biner 1 dirubah ke biner 0 dengan
sirkuit yang disebut gerbang …
4. Sirkuit
dengan
logika
yang
merupkana pembalik logika AND
disebut gerbang …
5. Sirkuit
dengan
logika
yang
merupkana pembalik logika NOR
disebut gerbang …
6. SIMBOL UNTUK PEMBALIK
ADALAH…
7. Symbol untuk 2 input gerbang
NAND adalah…
8. Symbol untuk 3 input gerbang NOR
adalah…
9. Apa persamaan alternative De
Morgan untuk gerbang NAND?
MATERI YANG DIBUTUHKAN
 Tegangan sumber : regulasi sumber
DC tegangan rendah
 Peralatan: Digital Multimeter
 IC: 7427 (3 input gerbang NOR),
7404 (pembalik hexadecimal)
 Resistor: 1000-, 3 buah 10000Ω ½W
 Miscellaneous: 3 saklar SPDT
PROSEDUR
Catatan: Gunakan 7427 seperti gambar 43-4.

´ C
Logika positif: Y = A +B+

Sirkuit Tes Logika

TES SIRKUIT SEDREHANA AKAN
DIGUNAKAN
UNTUK
MENGETES
SIRKUIT
LOGIKA
DALAM
PERCOBAAN DIGITAL. Input ke sirkuit
ini di suplai saklar terhubung pada gambar
43-5a. ketika saklar terbuka, logikanya 1
disuplai hambatan 10kΩ. Menutup saklar
memaksa input ke gerbang yang terhubung
ke saklar level low.
Output sirkuit logika diawasi dengan
sirkuit LED gambar 43-5b. Output low
terhubung ke Y menjaga LED padam,
sedangkan ouput high mengembangkan
potensial melalui LED yang mengubah ke Y
optional yang bisa disetarakan dari LED
dengan memasukkan gerbang penyetaraan
atau pembalik diantara Y dan resistor 1kΩ.
Jika pembalik 7404 digunakan, LED pasti
dibalik dan terhubung ke +5 V (gambar 435c)
Gerbang NOR terhubung sebagai pembalik
1. Hubungkan 1 dari gerbang NOR di
7427 seperti gambar 43-6. Pembagi
tegangan menyediakan input DC
yang tepat untuk gerbang. Pada hal
ini dan sub-step pin 14 dari IC
terhubung ke +5V dan pin 7
terhubung ke ground

2. Atur B dan C menjadi 0.lengkapi
table kebenaran gambar 43-6. Apa
tipe logika yang diindikasikan table
tersebut?

3.

4.

5.
6.

7.

8.

Logika Gerbang NOR
Lengkapi table kebenaran untuk
gerbang NOR denagn menatur input
A, B dan C mengikuti table 43-7.
Acat outputnya; 1 untuk LED aktif; 0
untuk LED padam
Hubungkan sirkuit seperti gambar
43-8
dan
lengkapi
table
kebenarannya
Hubungkan sirkuit 43-9 dan lengkapi
table kebenarannya
Hubungkan sirkuit 43-10 dan
lengkapi table kebenarannya. Apa
persamaan Boolean untuk sirkuit ini?
Desain 3 input gerbang AND denagn
7427 dan 7404. Gambar sirkuit yang
menghubungkan semual nomor
terminal
Hubungkan sirkuit dan lengkapi
table kebenarannya

PERTANYAAN
1. Apa karakteristik gerbang NOR?
2. Apa karakteristik gerbang NAND?
3. Identifikasi setipa sirkuit percobaan
dengan nama logikanya (inverter, 3
input gerbang NOR, dsb)
(a) Sirkuit 1 (gambar 43-6)…
(b) Sirkuit 2 (gambar 43-7)…
(c) Sirkuit 3 (gambar 43-8)…
(d) Sirkuit 4 (gambar 43-9)…

(e) Sirkuit 5 (gambar 43-10)…

Lembar Jawaban Tes Pribadi
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Low
Gerbang OR, high, high
Sirkuit inverter atau sikuit NOT
Sikruit NAND
Sirkuit OR
Berikut symbol pembalik.

7. Berikut symbol gerbang NAND 2
input.

8. Symbol gerbang NOR 3 input yaitu

9. Persamaan De Morgannya ialah:
´
´ + B´
Y = A +B=
A
Lembar Jawaban Pertanyaan
1. Karakteristik dari sirkuit NOR
adalah sirkuit OR yang outputnya
terhubung
inverter
sehingga
outputnya terbalik, prinsip kerjanya
menjadi “Jika semua input 0, maka
output gerbang NOR 1”
2. Karakteristik gerbang NAND adalah
gabungan gerbang NOT dan AND,
sehingga
membalikkan
prinsip
kerjanya menjadi, “jika kedua input
1, maka outputnya terletak pada
biner 0”
3. (a) sirkuit 1 gerbang NOR 3 input

(b) sirkuit 2 merupakan gerbang
NOR 3 input
© sirkuit 3 merupakan gerbang NOR
5 input
(d) sirkuit 4 ialah 2 inverter dan 3
input gerbang NOR
(e) sirkuit 5 ialah gerbang NOR
dengan 3 input (terhubung ke 2
inverter) dan output terhubung ke
inverter lain

Simulasi
Rangkaian

Gerbang NOR
sebagai inverter

Gambar 43-7

Simulasi

Gambar 43-8

Gambar 43-9

Gambar 43-10

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM
ELEKTRONIKA 2

Modul Praktikum:
Digital IC’S: The Inverter, The NOR Gate, The NAND Gates
Nama

: Veryanta

NPM

: 1306442965

Rekan Kerja : Venty Prawitasari
Kelompok

: 11

Hari

: Senin

Tanggal

: 9 Maret 2014

Modul Ke

:2

Laboratorium Elektronika
Departemen Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Indonesia
Depok
2015

DATA PENGAMATAN
Percobaan 1 gerbang NOR
A

B

0

1

1

0

Percobaan 2 gerbang NOR
A

B

C

D

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

1

0

Percobaan 3 gerbang NOR dan Inverter
A

B

C

D

0

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

1

1

1

0

0

1

1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

Percobaan 4
A

B

C

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

A

B

C

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

Percobaan 5

Percobaan 6

A

B

C

D

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

1

1

Percobaan 8
A

B

C

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

ANALISA
Pada percobaan 1 hingga percobaan 8, data pengamatan menunjukkan hasil sesuai
teori yang dipelajari pada Digital Electronics by William Kleitz. Untuk voltage level 0
menunjukkan 0 volt dan biner 1 menunjukkan 4.8 V (tetap memenuhi teori biner 1 = 5V).
Tidak ditemukan kesalahan data saat dicek ulang oleh praktikan, sehingga percobaan
pada modul 2 yang dilakukan praktikan ideal dengan teori.
KESIMPULAN
Pada percobaan modul 2, praktikan menyimpulkan bahwa:
1. Modul 2 menjelaskan inverter, NOR gate dan NAND gate, tetapi pada
percobaan digunakan NOR gate untuk menggantikan NAND gate, hal ini
disebabkan sifatnya sebagai universal gate.

2. Data pengamatan yang diperoleh praktikan sesuai dengan teori Boolean yang
dippelajari dari buku Kleitz, tidak ada kesalahan atau kejanggalan pada data
output setelah re-evaluasi oleh praktikan. Percobaan pada modul 2 yang
dilakukan praktikan ideal dengan teori yang dipelajari.
3. Biner 1 menunjukkan 4.8 V dan biner 0 menunjukkan 0 V.
JAWABAN PERTANYAAN
1. Karakteristik dari sirkuit NOR adalah sirkuit OR yang outputnya terhubung inverter
sehingga outputnya terbalik, prinsip kerjanya menjadi “Jika semua input 0, maka output
gerbang NOR 1”
2. Karakteristik gerbang NAND adalah gabungan gerbang NOT dan AND, sehingga
membalikkan prinsip kerjanya menjadi, “jika kedua input 1, maka outputnya terletak
pada biner 0”
3. (a) sirkuit 1 gerbang NOR 3 input
(b) sirkuit 2 merupakan gerbang NOR 3 input
© sirkuit 3 merupakan gerbang NOR 5 input
(d) sirkuit 4 ialah 2 inverter dan 3 input gerbang NOR
(e) sirkuit 5 ialah gerbang NOR dengan 3 input (terhubung ke 2 inverter) dan output
terhubung ke inverter lain

REFERENSI
Kleitz, William. 2011. Digital Electronics: A Practical Approach with VHDL,-9th ed.