Laporan Praktikum Teknik Digital Lengkap PDF

Preview

Summary

Laporan Praktikum I Praktik Teknik Digital IC DAN GERBANG LOGIKA Disusun Oleh : Nama : Imania Diah Rachma Kelas : T. Elektronika B1 NIM : 15507134009 Dosen : Bekti Wulandari, M.Pd TEKNIK ELEKTRONIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2016 IC DAN GERBANG LOGIKA I. TUJUAN PERCOBAAN Praktika...

Description

Laporan Praktikum I Praktik Teknik Digital IC DAN GERBANG LOGIKA

Disusun Oleh : Nama

: Imania Diah Rachma

Kelas

: T. Elektronika B1

NIM

: 15507134009

Dosen

: Bekti Wulandari, M.Pd

TEKNIK ELEKTRONIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2016

IC DAN GERBANG LOGIKA

I.

TUJUAN PERCOBAAN Praktikan diharapkan dapat menjelaskan sifat dan cara kerja dari gerbang logika OR, AND, NOT, NOR, NAND, EX-OR, dan EX-NOR.

II.

DASAR TEORI Gerbang Logika adalah rangkaian dengan satu atau lebih dari satu sinyal masukan tetapi hanya menghasilkan satu sinyal berupa tegangan tinggi (Logika tinggi [1]) atau tegangan rendah (Logika rendah [0]). Dikarenakan analisis gerbang logika dilakukan dengan Aljabar Boolean maka gerbang logika sering juga disebut Rangkaian logika. Gerbang logika merupakan dasar pembentukan sistem digital. Gerbang logika beroperasi dengan bilangan biner, sehingga disebut juga gerbang logika biner. Tegangan yang digunakan dalam gerbang logika adalah tinggi atau rendah. Tegangan tinggi berarti 1(LED menyala), sedangkan tegangan rendah berarti 0 (LED padam). Rangkaian logika sering kita temukan dalam sirkuit digital (Integrated Circuit) yang diimplemetasikan secara elekrtonik dengan menggunakan dioda atau transistor. Berikut Merupakan Jenis-jenis IC (Integrated Circuit) beserta Gerbang Logika yang terkandung di dalamnya:

Penjelasan :  Gerbang AND Gerbang AND menggunakan IC TTL tipe SN 7408. Pada gerbang AND apabila

kedua input berada pada logika 1 maka output akan berada pada logika 1, namun apabila semua atau salah satu inputnya berada pada logika 0 maka outputnya juga berada pada logika 0.  Gerbang OR Gerbang OR menggunakan IC TTL tipe SN 7432. Pada gerbang OR apabila salah satu input berada pada logika 1 maka output akan berada pada logika 1.  Gerbang NOT Gerbang NOT menggunakan IC TTL tipe SN 7404. Gerbang NOT hanya mempunyai satu sinyal input dan satu sinyal output. Dalam gerbang NOT, untuk menghasilkan output berlogika 1 maka input harus berada pada logika 0.  Gerbang NAND Gerbang NAND menggunakan IC TTL tipe SN 7400. Gerbang NAND merupakan kebalikan dari gerbang AND. Apabila kedua input berada pada logika 1 maka output akan mati. Namun apabila semua atau salah satu input berada pada logika 0 maka output akan berlogika 1.  Gerbang NOR Gerbang NAND menggunakan IC TTL tipe SN 7402. Gerbang NOR merupakan kebalikan dari gerbang logika OR. Apabila kedua input berada pada logika 0 maka output berlogika 1.  Gerbang EX-OR Gerbang EX-OR menggunakan IC TTL tipe SN 7486. Gerbang EX-OR berfungsi untuk mendeteksi keadaan-keadaan logika yang berbeda diantara kedua inputnya. Jika kedua input mempunyai logika yang berbeda maka output berlogika 1. Tetapi jika

kedua input mempunyai logika yang sama maka output berlogika 0.  Gerbang EX-NOR Gerbang EX-NOR menggunakan IC TTL tipe SN 74266 . Gerbang EX-NOR disebut juga dengan gerbang pembanding. Gerbang EX-NOR merupakan kebalikan dari gerbang EX-OR. Pada gerbang EX-NOR untuk menghasilkan output berlogika 1 maka semua input harus pada keadaan logika yang sama. III.

ALAT DAN BAHAN PERCOBAAN 1. Digital Trainer 2. IC TTL tipe : SN 7408 (AND Gate) 3. IC TTL tipe : SN 7432 (OR Gate) 4. IC TTL tipe : SN 7404 (NOT Gate) 5. IC TTL tipe : SN 7400 (NAND Gate) 6. IC TTL tipe : SN 7402 (NOR Gate) 7. IC TTL tipe : SN 7486 (EX-OR Gate)

IV.

LANGKAH PERCOBAAN Melakukan percobaan satu demi satu gerbang logika: 1. Memahami terlebih dahulu IC-IC yang akan digunakan. 2. Menghubungkan power supply dengan tegangan 220 Volt. Jangan di ON sebelum yakin bahwa rangkaian sudah terangkai dengan benar. 3. Menghubungkan terminal Vcc dari semua modul yang akan digunakan pada terminal + 5 Volt dari power supply. 4. Menghubungkan terminal GND dari semua modul yang akan digunakan pada terminal GND dari power supply. 5. Menghubungkan terminal input dari masing-masing gate ke terminal input (A dan B). 6. Menghubungkan terminal output dari gate ke indikator LED. 7. Memberi kondisi logic input sesuai dengan tabel 1, mengamati dan mencatat kondisi outputnya. Jika LED menyala berarti logic tinggi (1). Jika LED padam berarti logic rendah (0). 8. Mengulangi langkah 1 sampai dengan 7 untuk logika selanjutnya.

9. Membuat kesimpulan.

LAPORAN HASIL PENGAMATAN

Gambar: Foto Laporan Sementara I.

Gambar: Foto Laporan Sementara II.

V.

ANALISIS Dari hasil percobaan yang telah kami tulis di Laporan Sementara, kami mendapatkan beberapa data:  IC 7432 (Terindikasi sebagai Gerbang OR) Input

:

Output

A

B

Y

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

Hasil: Data Sesuai dengan Teori.  IC 7408 (Terindikasi sebagai Gerbang AND) Input

Output

A

B

Y

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

Hasil: Data Sesuai dengan Teori.

:

 IC 7404 (Terindikasi sebagai Gerbang NOT) Input

Output

A

Y

0

1

1

0

:

Hasil: Data Sesuai dengan Teori.  IC 7402 (Terindikasi sebagai Gerbang NOR) Input

:

Output

A

B

Y

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

0

Hasil: Data Sesuai dengan Teori.  IC 7400 (Terindikasi sebagai Gerbang NAND) : Input

Output

A

B

Y

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

Hasil: Data Sesuai dengan Teori.  IC 7486 (Terindikasi sebagai Gerbang EX-OR) : Input

Output

A

B

Y

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

0

Hasil: Data Sesuai dengan Teori.

VI.

JAWAB PERTANYAAN 1. Sifat dari masing-masing IC itu berbeda, yaitu :  IC 7432 (OR)

: Output menyala (berlogika 1) ketika (minimal) salah satu

dari kedua input berlogika 1.  IC 7408 (AND) : Output menyala (berlogika 1) ketika kedua (semua) input berlogika 1.

 IC 7404 (NOT)

: Memiliki sifat berlawanan dengan inputnya, jika inputnya

berlogika 1 maka output akan berlogika 0, begitu pula sebaliknya.  IC 7402 (NOR)

: Output menyala (berlogika 1) ketika kedua (semua) input

berlogika 0.  IC 7400 (NAND) : Output menyala (berlogika 1) ketika (minimal) salah satu dari kedua input berlogika 0.  IC 7486 (EX-OR) : Output menyala (berlogika 1) ketika kedua inputnya berbeda logika. 2. Perbedaan yang terdapat antara gerbang NAND dan OR apabila salah satu inputnya diberi keadaan logika yang TETAP maka Output dari gerbang NAND dan OR akan berkebalikan: Pada gerbang NAND jika (minimal) salah satu dari kedua Input diberi logika 0 maka Output akan berlogika 1, lalu jika kedua (semua) Input diberi logika 1, maka Output akan berlogika 0. Sebaliknya, pada gerbang OR jika (minimal) salah satu dari kedua Input akan berlogika 0, maka Output akan berlogika 0, lalu jika kedua (semua) Input diberi logika 1, maka Output akan berlogika 1. 3. Analisa dari kedua sifat rangkain tersebut adalah: a. Pada gambar I:

Pada gambar tersebut terdapat gerbang NOT yang setiap inputnya akan menuju ke gerbang NOR. Ketika salah satu input berlogika 1, maka output akan berlogika (mati). Dan ketika kedua input berlogika 0, maka output akan berlogika 1 (menyala).

Pada gambar II:

Pada gambar tersebut terdapat gerbang NOT yang setiap inputnya akan menuju ke gerbang NAND. Ketika salah satu input berlogika 1 maka output akan berlogika 1 (menyala). Ketika kedua input berlogika 1 maka output akan berlogika 0 (mati).

VII.

SIMPULAN Kesimpulan yang dapat diambil dari praktik gerbang logika tersebut adalah masing-masing IC memiliki fungsi dan cara kerja yang berbeda. Hal tersebut dikarenakan masing-masing IC memiliki jenis Gerbang yang berbeda. IC bekerja sesuai dengan fungsinya:  IC 7432 merupakan Gerbang OR.  IC 7408 merupakan Gerbang AND.  IC 7404 merupakan Gerbang NOT.  IC 7402 merupakan Gerbang NOR.  IC 7400 merupakan Gerbang NAND.  IC 7486 merupakan Gerbang EX-OR. Gerbang logika merupakan pembentuk sistem digital dimana sebuah logika digambarkan melalui perhitungan Benar (logika 1) dan salah (logika 0). Beberapa sifat Pokok dari masing-masing Gerbang dasar logika antara lain:  OR

: Output akan menyala (berlogika 1) ketika (minimal) salah satu dari

kedua input berlogika 1.  AND

: Output akan menyala (berlogika 1) ketika kedua (semua) input

berlogika 1.  NOT

: Memiliki sifat berlawanan dengan inputnya, jika inputnya berlogika

1 maka output akan berlogika 0, begitu pula sebaliknya.  NOR

: Adalah kebalikan dari Gerbang AND; Output akan menyala

(berlogika 1) ketika kedua (semua) input berlogika 0.  NAND

: Adalah kebalikan dari Gerbang OR; Output akan menyala (berlogika

1) ketika (minimal) salah satu dari kedua input berlogika 0.

 EX-OR logika.

: Output akan menyala (berlogika 1) ketika kedua inputnya berbeda

Laporan Praktikum II Praktik Teknik Digital UNIVERSAL NAND GATE

Disusun Oleh : Nama

: Imania Diah Rachma

Kelas

: T. Elektronika B1

NIM

: 15507134009

Dosen

: Bekti Wulandari, M.Pd

TEKNIK ELEKTRONIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2016

A. TUJUAN Praktik diharapka dapat menerapkan NAND Gate sebagai Universal Gate yang dapat membentuk dan mempunyai sifat sebagai gerbang gerbang logika dasar.

B. PENDAHULUAN NAND Gate disebut juga sebagai Universal gate karena gate-gate dasar yang lain seperti OR, AND, NOT, NOR, EX-OR dan EX-NOR dapat dibentuk dari NAND Gate.

Dari gambar diatas dapat dibuktikan bahwa persamaan output X = (A.A)’ = (A)’

C. ALAT DAN BAHAN 1. Digital Trainer 2. IC TTL Tipe : SN 7400 (NAND Gate)

D. LANGKAH PERCOBAAN 1. Memahami terlebih dahulu IC-IC yang akan dipergunakan. 2. Menghubungkan power supply dengan tegangan 220 volt. Jangan di ON sebelum yakin bahwa rangkaian sudah terangkai dengan benar. 3. Menghubungkan terminal Vcc dari semua modul yang akan digunakan pada terminal +5 Volt dari power supply. 4. Menghubungkan terminal GND dari semua modul yang akan digunakan pada terminal GND dari power supply. 5. Merangkai NOT Gate dari NAND Gate seperti yang ditunjukan pada gambar 2.1 6. Menghubungkan terminal input dari gate ke unit input pada trainer. 7. Menghubungkan terminal output dari gate ke tindikator LED. 8. Memberi kondisi logic input sesuai dengan table 1, amati dan catat kondisi outputnya. Jika LED menyala berarti logic tinggi (1), jika LED padam berarti logic rendah (0).

9. Mengulangi langkah 1 sampai dengan 8 untuk gambar 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 10. Buat kesimpulan. E. ANALISIS PERCOBAAN 1. NAND GATE (DENGAN IC 7400) Gerbang logika NAND pada dasar nya memiliki sifat yaitu, jika inputnya bernilai 0+0 maka outputnya akan bernilai 1, sebaliknya jika outputnya bernilai 1+1 maka outputnya akan bernilai 0, kemudian jika input bernilai 0+1 maka outputnya akan bernilai 1, serta jika inputnya bernilai 1+0 maka outputnya akan bernilai 1.

2. NOT GATE DARI NAND GATE (IC 7400) Gerbang NOT pada dasarnya memiliki satu input dan satu output, sehingga pada gerbang NOT output akan bernilai 1 (menyala) jika nilai inputnya 0 (mati), sebaliknya jika inputnya bernilai 1 (menyala), maka outputnya akan bernilai 0 (mati).

3. AND GATE DARI NAND GATE (IC 7400) Gerbang AND merupakan kebalikan dari gerbang NAND, dimana ketika inputnya bernilai 1+1 maka outputnya akan bernilai 1 (menyala), sebaliknya jika inputnya bernilai 0+0 maka outputnya akan bernilai 0 (mati), sedangkan ketika inputnya bernilai 0+1 maka outputnya akan bernilai 0 (mati), dan apabila inputnya bernilai 1+0 maka outputnya akan bernilai 0 (mati).

4. OR GATE DARI NAND GATE (IC 7400) Gerbang OR memiliki dua buah input dan satu output. jika input bernilai 0+0 maka outputnya akan bernilai 0 (mati), sebaliknya jika input memiliki nilai 1+1 maka outputnya akan memiliki nilai 1 (menyala), dan apabila nilai input bernilai 1+0 maka output akan bernilai 1 (menyala), begitu juga sebaliknya jika input bernilai 0+1 maka output akan bernilai 1 (menyala).

5. NOR GATE DARI NAND GATE (IC 7400) Pada NOR Gate memiliki 2 input dan satu output dengan sifat yaitu, jika input bernilai 0+0 maka output akan bernilai nilai 1 (menyala), sebaliknya jika input menunjukkan pada keadaan nilai 1+1 maka outputnya kan bernilai 0 (mati), kemudian jika input menunjukkan nilai 0+1 maka outputnya akan menampilkan nilai 0 (mati) begitu juga sebaliknya jika inputnya menunjukan nilai 1+0 maka outputnya akan menunjukkan nilai 0 (mati).

6. EX-OR GATE DARI NAND GATE (IC 7400) Pada gerbang EX-OR memiliki ciri yaitu, jika input bernilai 0+0 maka

outputnya akan bernilai 0, dan juga sebaliknya jika inputnya bernilai 1+1 maka outputnya akan bernilai 0, kemudian jika inputnya bernilai 0+1 maka outputnya akan bernilai 1, begitu pula jika inputnya memiliki nilai 1+0 maka nilai outpunya akan memiliki nilai 1.

7. EX-NOR GATE DARI NAND GATE (IC 7400) Pada gerbang EX-NOR memiliki sifat yaitu, jika input bernilai 0+0 maka outputnya akan bernilai 1 (menyala), dan jika inputnya bernilai 1+1 maka outputnya kan bernilai 1 (menyala) juga, kemudian jika inputnya memiliki nilai 0+1 maka outputnya kan bernilai 0 (mati), serta jika inputnya menunjukkan nilai 1+0 maka outputnya akan menunjukkan nilai 0 (mati).

F. PERTANYAAN DAN TUGAS 1. Bagaimana sifat dari gerbang dasar yang dibentuk oleh Universal NAND Gate, bandingkan dengan percobaan sebelumnya? Jawab :

Sifat dari gerbang dasar yang dibentuk oleh universal NAND Gate adalah memiliki sifat yang sama dengan gerbang dasar logika itu sendiri. Hanya saja yang membedakan dengan percobaan yang sebelumnya adalah pada rangkaian dan penggunaan IC, dimana pada percobaan kali ini hanya menggunakan satu IC yaitu IC NAND Gate Tipe : SN 7400, Namun pada dasarnya hal tersebut tidak mempengaruhi fungsi kerja dari gerbang logika dan sifat asli dari masing – masing gerbang logika, karena IC tersebut memiliki banyak gerbang logika.

2. Bagaimana persamaan output dari gerbang NOT, AND, OR, NOR, EX-OR, dan EX- NOR yang tersusun dari Universal NAND Gate? Jawab: a) NOT Gate akan mempunyai nilai output yang berlogic 1 (menyala) ketika nilai inputnya berlogic 0 (mati). Persamaan output NOT = (A . A) = (A)’ b) AND Gate akan mempunyai nilai output yang berlogic 1 (menyala) hanya ketika kedua nilai inputnya berlogic 1 (menyala). Persamaan output AND = (AB) . (AB) = (AB) . (AB) c)

OR Gate akan mempunyai nilai output yang berlogic 0 (mati) hanya ketika kedua inputnya bernilai logic 0 (mati), selain itu akan menghasilkan output yang bernilai berlogic 1 (menyala). Persamaan output OR = (AA) . (BB) = (AA) . (BB)

d) NOR Gate akan mempunyai nilai output yang berlogic 1 (menyala) hanya ketika kedua inputnya memiliki nila logic 0 (mati), selain itu outputnya akan menghasilkan nilai logic 0 (mati). Persamaan output NOR = (AA)(BB) . (AA)(BB)’ = (AA)(BB) . (AA)(BB) e)

Ex-OR Gate akan mempunyai output yang bernilai 1 (menyala) hanya ketika kedua inputnya memiliki nilai logic yang berbeda, jika logic kedua inputnya sama maka outputnya akan menghasilkan nilai logic 0 (mati).

f) Ex-NOR Gate akan mempunyai logic yang bernilai 1 (menyala) hanya ketika kedua inputnya memiliki logic yang berbeda, jika logicnya memiliki input yang sama maka outputnya akan menghasilkan nilai logic 0 (mati). Jadi pada dasarnya meskipun menggunakan IC dari NAND Gate tetap menghasilkan input dan output sama dengan input dan output ketika menggunakan IC dan rangkaiannya masing-masing gerbang logika dasar.

Jadi walupun menggunakan IC dari NAND Gate tidak mempengaruhi fungsi dan sifat dari input dan output asli gerbang logika dasar.

G. KESIMPULAN Dari rangkaian percobaan tersebut ditarik kesimpulan bahwa 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 logika dasar seperti OR, AND, NOT, NOR, EX-OR, dan EXNOR dapat dibentuk dari rangkaian NAND Gate sehingga disebut Universal Gate. Penggunaan IC NAND Gate dengan Tipe SN 7400 tidak mempengaruhi fungsi dan sifat dari masing-masing gerbang logika. Sehingga masing-masing gerbang logika masih meliliki fingsi dan sifat aslinya. Hanya saja terkadang keluaran yang dihasilkan oleh Universal NAND Gate kurang maksimal. Kemungkinan salah satu atau beberapa disebabkan karena terlalu banyaknya koneksi antar segmen sehingga kemungkinan salah satu atau beberapa koneksi tidak terkoneksi dengan benar.

H. LAMPIRAN  Rangkaian NOR GATE

 Rangkaian EX-NOR GATE

 Rangkaian EX-OR GATE

 Rangkaian AND GATE

 Rangkaian OR GATE

 Rangkaian NOT GATE

Laporan Praktikum III Praktik Teknik Digital ALJABAR BOOLEAN

Disusun Oleh : Nama

: Imania Diah Rachma

Kelas

: T. Elektronika B1

NIM

: 15507134009

Dosen

: Bekti Wulandari, M.Pd

TEKNIK ELEKTRONIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2016

A. TUJUAN Praktikan diharapkan dapat memahami prinsip dari aljabar Boolean dan menarapkanya dalam rangkaian gerbang logika.

B. KAJIAN TEORI Setiap rangkaian logika, bagaimanapun kompleksnya, dapat diuraikan secara lengkap dengan menggunakan operasi-operasi Boolean. Perhatikan rangkaian pada gambar 3.1. Rangkaian ini terdiri dari 3 input, A, B, dan C dan suatu output X. Dengan menggunakan ekspresi Boolean untuk tiap gate dengan mudah dapat ditentukan ekspresi outputnya.

Gambar 3.1. Rangkaian logika dengan ekspresi Booleannya. Contoh lain adalah sebuah fungsi X = A’ B + A B’. Untuk membuat rangkaian digital dari fungsi diatas diperlukan gerbang NOT, AND, dan OR . Dari fungsi diatas dapat diidentifikasi bahwa fungsi tersebut mempunyai 2 buah input dan 1 buah output. Fungsi tersebut dapat diimplementasikan dalam rangkaian logika seperti gambar 3.2 dibawah ini.

Gambar 3.2. Rangkaian fungsi X = A’B + A B’

C. ALAT DAN BAHAN 1

Digital Trainer

2

IC TTL tipe : SN 7408 (AND Gate)

3

IC TTL tipe : SN 7432 (OR Gate)

4

IC TTL tipe : SN 7404 (NOT Gate)

5

Power Supply

6

Kabel Kecil / Kabel Terminal secukupnya

D. LANGKAH PERCOBAAN 1. Memahami terlebih dahulu IC-IC yang akan dipergunakan. 2. Menghubungkan power supply dengan tegangan 220 Volt. Jangan di ON sebelum yakin bahwa rangkaian sudah terangkai dengan benar. 3. Menghubungkan terminal Vcc dari semua modul yang akan digunakan pada terminal +5 Volt dari power supply. 4. Menghubungkan terminal GND dari semua modul yang akan digunakan pada terminal GN...