19302241027 Erina Herdiyanti Gerbang Logika PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DIGITAL“ GERBANG LOGIKA”Disusun Oleh : Nama : Erina Herdiyanti NIM : 19302241027LABORATORIUM ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASIJURUSAN PENDIDIKAN FISIKAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA2021I. TUJUAN Membiasakan mengenali letak dan fungsi p...

Description

LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DIGITAL “ GERBANG LOGIKA”

Disusun Oleh : Nama : Erina Herdiyanti NIM : 19302241027

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2021

I. TUJUAN 1. Membiasakan mengenali letak dan fungsi pin (kaki) pada IC gerbang logika dasar. 2. Memahami cara kerja gerbang logika dasar. 3. Menyusun suatu unit rangkaian dari gerbang logika dasar sedemikian hingga membentuk suatu sistem rangkaian dengan fungsi tertentu.

II. DASAR TEORI Gerbang Logika atau dalam bahasa Inggris disebut dengan Logic Gate adalah dasar pembentuk Sistem Elektronika Digital yang berfungsi untuk mengubah satu atau beberapa Input (masukan) menjadi sebuah sinyal Output (Keluaran) Logis. Gerbang Logika beroperasi berdasarkan sistem bilangan biner yaitu bilangan yang hanya memiliki 2 kode simbol yakni 0 dan 1 dengan menggunakan Teori Aljabar Boolean. Tabel yang berisikan kombinasi-kombinasi Variabel Input (Masukan) yang menghasilkan

Output

(Keluaran)

Logis

disebut

dengan

“Tabel

Kebenaran” atau “Truth Table”. Input dan Output pada Gerbang Logika hanya memiliki 2 level. Kedua Level tersebut pada umumnya dapat dilambangkan dengan : 

HIGH (tinggi) dan LOW (rendah)



TRUE (benar) dan FALSE (salah)



ON (Hidup) dan OFF (Mati)



1 dan 0

Jenis- jenis Gerbang Logika(Logic Gate) : 1. Gerbang AND (AND Gate) Gerbang AND memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang AND akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan (Input) bernilai Logika 1 dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 0. Simbol yang menandakan Operasi Gerbang Logika AND adalah tanda titik (“.”) atau tidak memakai tanda sama sekali.

2. Gerbang OR (OR Gate) Gerbang OR memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang OR akan menghasilkan Keluaran (Output) 1 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0. Simbol yang menandakan Operasi Logika OR adalah tanda Plus (“+”).

3. Gerbang NOT (NOT Gate) Gerbang NOT hanya memerlukan sebuah Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang NOT disebut juga dengan Inverter (Pembalik) karena menghasilkan Keluaran (Output) yang berlawanan (kebalikan) dengan Masukan atau Inputnya. Berarti jika kita ingin mendapatkan Keluaran (Output) dengan nilai Logika 0 maka Input atau Masukannya harus bernilai Logika 1. Gerbang NOT biasanya dilambangkan dengan simbol minus (“-“) di atas Variabel Inputnya.

4. Gerbang NAND (NAND Gate) Arti NAND adalah NOT AND atau BUKAN AND, Gerbang NAND merupakan kombinasi dari Gerbang AND dan Gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan dari Keluaran (Output) Gerbang AND. Gerbang NAND akan menghasilkan Keluaran Logika 0 apabila semua Masukan (Input) pada Logika 1 dan jika terdapat sebuah Input yang bernilai Logika 0 maka akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1.

5. Gerbang NOR (NOR Gate) Arti NOR adalah NOT OR atau BUKAN OR, Gerbang NOR merupakan kombinasi dari Gerbang OR dan Gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan dari Keluaran (Output) Gerbang OR. Gerbang NOR akan menghasilkan Keluaran Logika 0 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin mendapatkan Keluaran Logika 1, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0.

6. Gerbang EX-OR (EX-OR Gate) EX-OR adalah singkatan dari Exclusive OR yang terdiri dari 2 Masukan (Input) dan 1 Keluaran (Output) Logika. Gerbang EX-OR akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua Masukan-masukannya (Input) mempunyai nilai Logika yang berbeda. Jika nilai Logika Inputnya sama, maka akan memberikan hasil Keluaran Logika 0.

7. Gerbang EX-NOR (EX-NOR Gate) Seperti Gerbang EX-OR, Gerban EX-NOR juga terdiri dari 2 Masukan (Input) dan 1 Keluaran (Output). EX-NOR adalah singkatan dari Exclusive NOR dan merupakan kombinasi dari Gerbang EX-OR dan Gerbang NOT. Gerbang EX-NOR akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua Masukan atau Inputnya bernilai Logika yang sama dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika semua Masukan atau Inputnya bernilai Logika yang berbeda. Hal ini merupakan kebalikan dari Gerbang EX-OR (Exclusive OR).

III. METODOLOGI A. ALAT & BAHAN 1. Logictoggle 2. Beberapa IC (7408, 7432, 7404, 7400, 7402, 74LS86, 4077) 3. Led_Yellow 4. DC Voltmeter 5. Ground 6. Kabel

B. SKEMA RANGKAIAN 1. Skema Rangkaian 7408(AND)

2. Skema Rangkaian 7432(OR)

3. Skema Rangkaian 7404(NOT)

4. Skema Rangkaian 7400(NAND)

5. Skema Rangkaian 7402(NOR)

6. Skema Rangkaian 74LS86(EX-OR)

7. Skema Rangkaian 4077(EX-NOR)

C. LANGKAH PERCOBAAN 1. Mempersiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan (menggunakan aplikasi proteus) 2. Merangkai alat sesuai dengan skema rangkaian dengan menggunakan gerbang logika AND (IC 7408) 3. Mengukur tegangan keluaran menggunakan voltmeter dan mengamati gejala yang terjadi pada indikator LED berdasarkan variasi masukan pada Ai dan Bi. 4. Memvariasikan masukan pada Ai dan Bi sesuai dengan tabel. Variasi pada masukan adalah pemberian tegangan pada saluran masukan, yakni dikenai tegangan + 5 volt (dengan tanda 1) atau dihubungkan ke Gnd (dengan tanda 0). 5. Memasukkan data pengamatan ke dalam tabel hasil pengamatan. 6. Mengulangi langkah 2-5 untuk rangkaian OR (IC 7432), rangkaian NOT (IC 7404), rangkaian NAND (IC 7400), rangkaian NOR (IC 7402), rangkaian EX-OR ( IC 74LS86), dan rangkaian EX-NOR (IC 4077).

IV. DATA & ANALISIS DATA A. DATA 1. Rangkaian 7408(AND) Masukan

Keluaran

A

B

Tegangan(Volt)

Keadaan LED

0

0

0

Mati

0

1

0

Mati

1

0

0

Mati

1

1

2,36

Hidup

2. Rangkaian 7432(OR) Masukan

Keluaran

A

B

Tegangan(Volt)

Keadaan LED

0

0

0

Mati

0

1

2,36

Hidup

1

0

2,36

Hidup

1

1

2,36

Hidup

3. Rangkaian 7404(NOT) Masukan

Keluaran

A

Tegangan(Volt)

Keadaan LED

0

2,36

Hidup

1

0

Mati

4. Rangkaian 7400(NAND) Masukan

Keluaran

A

B

Tegangan(Volt)

Keadaan LED

0

0

2,36

Hidup

0

1

2,36

Hidup

1

0

2,36

Hidup

1

1

0

Mati

5. Rangkaian 7402(NOR) Masukan

Keluaran

A

B

Tegangan(Volt)

Keadaan LED

0

0

2,36

Hidup

0

1

0

Mati

1

0

0

Mati

1

1

0

Mati

6. Rangkaian 74LS86(EX-OR) Masukan

Keluaran

A

B

Tegangan(Volt)

Keadaan LED

0

0

0

Mati

0

1

2,28

Hidup

1

0

2,28

Hidup

1

1

0

Mati

7. Rangkaian 4077(EX-NOR) Masukan

Keluaran

A

B

Tegangan(Volt)

Keadaan LED

0

0

2,28

Hidup

0

1

0

Mati

1

0

0

Mati

1

1

2,28

Hidup

B. ANALISIS DATA 1. Rangkaian 7408(AND) 𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘𝑎𝑛 𝐴 . 𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘𝑎𝑛 𝐵 = 𝑘𝑒𝑙𝑢𝑎𝑟𝑎𝑛 0.0 = 0 0.1 = 0 1.0 = 0 1.1 = 1

2. Rangkaian 7432(OR) 𝐴 + 𝐵 = 𝑘𝑒𝑙𝑢𝑎𝑟𝑎𝑛 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1×1 =1

3. Rangkaian 7404(NOT) 𝐴 = 𝑘𝑒𝑙𝑢𝑎𝑟𝑎𝑛(𝑌) =1 0 =0 1

4. Rangkaian 7400(NAND)  𝐴𝐵 = 𝑌  = 0 =1 0.0 =1 0.1  = 0 1.0  = 0 =1 1.1  = 1 =0

5. Rangkaian 7402(NOR)  𝐴 +𝐵 =𝑌  0 + 0 = 0 = 1  0 + 1 = 1 = 0  1 + 0 = 1 = 0  1 + 1 = 1 = 0

6. Rangkaian 74LS86(EX-OR) 𝑌 = 𝐴⨁𝐵 = 𝐴𝐵 + 𝐴𝐵  0 + 0. 0 = 0.0 + 0.0 = 0 + 0 = 0 0⨁0 = 0. 0⨁1 = 0 . 1 + 0. 1 = 1.1 + 0.0 = 1 + 0 = 1  0 + 1. 0 = 0.0 + 1.1 = 0 + 1 = 1 1⨁0 = 1. 1⨁1 = 1 . 1 + 1. 1 = 0.1 + 1.0 = 0 + 0 = 0 7. Rangkaian 4077(EX-NOR)   = 𝐴𝐵 + 𝐴𝐵 𝑌 = 𝐴⨁𝐵  = 0.0 + 0 . 0 = 0.0 + 1.1 = 0 + 1 = 1 0⨁0  = 0.1 + 0 . 1 = 0.1 + 1.0 = 0 + 0 = 0 0⨁1  = 1.0 + 1 . 0 = 1.0 + 0.1 = 0 + 0 = 0 1⨁0  = 1.1 + 1 . 1 = 1.1 + 0.0 = 1 + 0 = 1 1⨁1

V. PEMBAHASAN Pada praktikum Gerbang Logika ini, dilakukan menggunakan aplikasi proteus. Praktikum ini tentu saja berbeda dengan praktikum secara langsung di laboratorium. Alat yang digunakan sebagian sama, namun terdapat beberapa perbedaan. Praktikan menggunakan alat yang tersedia dalam aplikasi proteus yaitu : Logictoggle sebagai saluran masukan yakni dikenai tegangan + 5 volt (dengan tanda 1) atau dihubungkan ke ground (dengan tanda 0), Beberapa IC dalam Gerbang Logika dasar yang ada 7 yaitu : 7408, 7432, 7404, 7400, 7402, 74LS86, dan 4077, Led_Yellow sebagai indikator, DC voltmeter untuk mengukur tegangan keluaran, ground dan beberapa kabel. Dari setiap jenis gerbang logika dasar yang digunakan memiliki tabel kebenaran yang berbeda, dimana fungsi dari tabel kebenaran gerbang logika yaitu sebagai acuan dalam penentuan sinyal output dari sebuah rangkaian gerbang logika. Dengan kata lain, untuk mengetahui bagaimana sebuah gerbang logika bekerja maka diharuskan untuk mengetahui tabel kebenaran dari setiap gerbang logika. Praktikum ini dilakukan menggunakan ke 7 IC Gerbang Logika Dasar. Alat dirangkai sedemikian rupa menjadi masukan yang melewati IC lalu menghasilkan keluaran yang diterjemahkan dengan indikator lampu LED dan di groundkan. Untuk mengetahui tegangan maka ditambahkan DC voltmeter. Praktikum dilakukan dengan variasi masukan pada Ai dan Bi sesuai dengan tabel. Variasi pada masukan adalah pemberian tegangan pada saluran masukan. Setelah dilakukan praktikum didapatkan keluaran berupa LED hidup maupun mati dan juga tegangannya. Dilihat dari tabel hasil pengamatan, diperoleh hasil yang telah sesuai dengan data sheet atau tabel kebenaran masing masing IC. Hal ini menunjukan bahwa praktikum telah sesuai dengan teori yang ada mengenai masing masing Gerbang Logika. Namun, tegangan yang diperoleh ialah 2,36 volt pada IC 7408, 7432, 7404, 7400, 7402 dan 2,28 volt pada IC 74LS86, 4077. Hal tersebut menyimpang dan tidak sesuai dengan data sheet karena tegangan keluaran yang normalnya adalah 5 volt. Hal ini dapat dimungkinkan oleh beberapa hal seperti, hambatan pada LED atau pun masalah dalam aplikasi yang digunakan oleh praktikan.

Pada umumnya LED memang memiliki fungsi untuk menunjukkan status dari suatu perangkat elektronika. Lampu LED terbuat dari bahan semikonduktor yang dapat menyala apabila dialiri tegangan listrik sekitar 1, 5 volt DC. LED memiliki karakteristik berbeda-beda menurut warna yang dihasilkan. LED kuning memiliki kehilangan energi terbesar. LED memiliki suatu hambatan yang akan menghambat tegangan dalam suatu rangkaian. Oleh karena itu, pada praktikum ini LED yang digunakan sebagai indikator akan mempengaruhi tegangan darikeluaran yang diperoleh.

VI. KESIMPULAN 1. Fungsi pin (kaki) pada IC gerbang logika dasar. Pada umumnya IC memiliki 14 pin (kaki) yang berfungsi : 

Sebagai pin input



Sebagai pin output



Pin VCC



Pin Ground

2. Cara kerja gerbang logika dasar yaitu mengubah satu atau beberapa sinyal input (masukan) menjadi sebuah sinyal output (keluaran). 7 jenis gerbang logika : 

Gerbang AND : Apabila semua / salah satu input merupakan bilangan biner (berlogika) 0, maka output akan menjadi 0. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 1, maka output akan berlogika 1.



Gerbang OR : Apabila semua / salah satu input merupakan bilangan biner (berlogika) 1, maka output akan menjadi 1. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 0, maka output akan berlogika 0.



Gerbang NOT : Fungsi Gerbang NOT adalah sebagai Inverter (pembalik). Nilai output akan berlawanan dengan inputnya.



Gerbang NAND : Apabila semua / salah satu input bilangan biner (berlogika) 0, maka outputnya akan berlogika 1. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 1, maka output akan berlogika 0.



Gerbang NOR : Apabila semua / salah satu input bilangan biner (berlogika) 1, maka outputnya akan berlogika 0. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 0, maka output akan berlogika 1.



Gerbang EX-OR : Apabila input berbeda (contoh : input A=1, input B=0) maka output akan berlogika 1. Sedangakan jika input adalah sama, maka output akan berlogika 0.



Gerbang EX-NOR : Apabila input berbeda (contoh : input A=1, input B=0) maka output akan berlogika 0. Sedangakan jika input adalah sama, maka output akan berlogika 1.

3. Rangkaian dari gerbang logika dasar dan membentuk suatu sistem rangkaian dengan fungsi tertentu. Fungsi sistem gerbang logika (logic gate) adalah sebagai perintah atau penerjemah, dimana ia menghubungkan banyak perangkat atau komponen di dalamnya. Mulai dari IC (Integrated Circuit), Transistor, Dioda, Optik, Relay, dan beragam perangkat elektronik lainnya. Umumnya dalam sebuah chip alat elektronik mempunyai jutaan sistem gerbang ini, setiap gerbangnya memiliki tujuan atau fungsi berbeda. Namun secara garis besar ia dapat dikelompokkan menjadi beberapa rangkaian, mulai flip-flop, counter, multiplexer, demultiplexer, dan lain sebagainya

VII. DAFTAR PUSTAKA 1. Dickson. 2005. Pengertian Gerbang Logika & Jenis-Jenisnya. Diakses dari https://teknikelektronika.com/pengertian-gerbang-logika-dasar-simbol/ pada 10 Maret 2021. 2. Kosasi, Martin. 2017. Pengertian Dan Jenis gerbang Logika. Diakses dari https://www.logicgates.id/blogs/news/pengertian-dan-jenis-gerbanglogika-logic-gates pada 10 Maret 2021. 3. Mutmainnah, dkk. 2020. Karakteristik Listrik dan Optik pada LED dan Laser. Jawa Timur : Universitas Jember. 4. Mekanikal

elektrikal.

2020.

Diakses

https://www.pengadaan.web.id/2020/12/gerbang-logika.html maret 2021

dari pada

10

LAMPIRAN NO

IC

1

7408

Rangkaian

2

7432

3

7404

4

7400

5

7402

6

74LS86

7

4077...