Gerbang Logika - Teknik Elektro – UM

Modul Praktikum
Gerbang Logika
Percobaan 9
Gerbang – Gerbang Logika
9.1 Tujuan :
Setelah mempraktekkan Topik ini, anda diharapkan dapat :

Mengetahui macam-macam Gerbang logika dasar dalam sistem digital.

Mengetahui tabel kebenaran masing-masing gerbang logika dasar.

Menguji piranti hardware gerbang logika

Merangkai gerbang-gerbang logika dasar.
9.2 Pendahuluan
Gerbang-gerbang logika merupakan dasar untuk membangun rangkaian elektronika
digital. Suatu gerbang logika mempunyai satu terminal keluaran dan satu atau lebih terminal
masukan. Keluaran dan masukan gerbang logika ini dinyatakan dalam kondisi HIGH (1) atau
LOW (0). Dalam suatu sistem TTL level HIGH diwakili dengan tegangan 5V, sedangkan level
LOW diwakili dengan tegangan 0V.
Melalui penggunaan gerbang-gerbang logika, maka kita dapat merancang suatu sistem
digital yang akan mengevaluasi level masukan dan menghasilkan respon keluaran yang
spesifik berdasar rancangan rangkaian logika. Ada tujuh gerbang
logika yaitu AND, OR,
INVERTER, NAND, NOR, exclusive-OR (XOR), dan exclusive-NOR (XNOR).
9.2.1 GERBANG AND
Simbol dan Analogi :
Gerbang AND 2 masukan dapat dianalogikan sebagai 2 saklar seri untuk menghidupkan lampu,
sebagaimana Gambar 1.1.a, dimana lampu akan menyala bila saklar S A dan saklar SB samasama ditutup.
Secara skematik, gerbang AND diperlihatkan dalam gambar 2.1.b
SA
SB
A
Lampu
B
Y=A.B
(b)
(a)
Gambar 1.1 Analogi dan simbol Gerbang AND
Teknik Digital
1
Modul Praktikum
Gerbang Logika
Tabel 1.1 kebenaran Gerbang AND 2 masukan :
Masukan
A
0
0
1
1
Keluaran
YAND
0
0
0
1
B
0
1
0
1
Tipe-Tipe IC antara lain:
Gerbang AND 2 masukan : IC 7408
Gerbang AND 3 masukan : IC 7411
Gerbang AND 4 masukan : IC 7421
Konfigurasi pin IC 7408
VCC
4B
4A
4Y
3B
3A
3Y
14
13
12
11
10
9
8
1
2
3
4
5
6
7
1A
1B
1Y
2A
2B
2Y
GND
Rangkaian Percobaan dan hasil percobaan:
Masukan
U1A
Keluaran Gerbang
Y1
A
1
3
B
2
330
7408
U1B
Y2
A
4
B
5
6
AND
R1
R2
330
7408
A
B
0
0
0
1
1
0
1
1
Y1
Y2
Y3
Y4
U1C
Y3
A
9
B
10
8
R3
330
7408
U1D
Y4
A
12
B
13
11
R4
330
7408
Keterangan : Logika 0 = dihubungkan dengan tegangan 0V (GND),
Logika 1 = dihubungkan dengan tegangan 5V (VCC),
Jika LED menyala = logika 1, jika LED padam = logika 0
Teknik Digital
2
Modul Praktikum
Gerbang Logika
1. Bandingkan hasil yang anda peroleh dengan tabel kebenaran gerbang AND!
2. Tulis kesimpulan dari hasil percobaan diatas!
Jawaban :
Tugas 1 :
1. Buat tabel kebenaran gerbang AND 3 masukan (A, B, dan C).
2. Susun rangkaian berikut :
3. Bandingkan hasil yang anda peroleh dari soal no. 1 dan soal no. 2. Apa kesimpulan anda ?
9.2.2 GERBANG OR
Simbol dan Analogi :
Gerbang OR 2 masukan dapat dianalogikan sebagai 2 saklar paralel untuk menghidupkan
lampu, sebagaimana Gambar 1.2.a, dimana lampu akan menyala bila salah satu saklar SA atau
saklar SB ditutup.
Secara skematik, gerbang OR diperlihatkan dalam gambar 1.2.b
SB
SA
Lampu
A
Y
B
(a)
Y=A+B
Gambar 1.2 Analogi dan simbol Gerbang OR
Teknik Digital
(b)
3
Modul Praktikum
Gerbang Logika
Tabel kebenaran Gerbang OR:
Masukan
Keluaran
A
B
YOR
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
Tipe-Tipe IC :
Gerbang OR 2 masukan : IC 7432
Konfigurasi pin IC 7432
VCC
4B
4A
4Y
3B
3A
3Y
14
13
12
11
10
9
8
1
2
3
4
5
6
7
1A
1B
1Y
2A
2B
2Y
GND
Rangkaian Percobaan dan hasil percobaan:
Masukan
U1A
Keluaran Gerbang
Y1
A
1
3
B
2
330
7432
U1B
4
B
5
6
A
B
0
0
0
1
R2
1
0
330
1
1
Y2
A
OR
R1
7432
Y1
Y2
Y3
Y4
U1C
Y3
A
9
B
10
8
R3
330
7432
U1D
Y4
A
12
B
13
11
R4
330
7432
Keterangan : Logika 0 = dihubungkan dengan tegangan 0V (GND),
Logika 1 = dihubungkan dengan tegangan 5V (VCC),
Jika LED menyala = logika 1, jika LED padam = logika 0
Teknik Digital
4
Modul Praktikum
Gerbang Logika
1. Bandingkan hasil yang anda peroleh dengan tabel kebenaran gerbang OR!
2. Tulis kesimpulan dari hasil percobaan diatas!
Jawaban :
Tugas 2:
1. Buat tabel kebenaran gerbang OR 3 masukan (A, B, dan C).
2. Susun rangkaian berikut :
U1A
Y1
A
1
R1
3
B
2
330
7432
U1B
Y2
4
6
C
5
R2
330
7432
3. Bandingkan hasil yang anda peroleh dari soal no. 1 dan soal no. 2. Apa kesimpulan anda ?
9.2.3 GERBANG INVERTER (NOT)
Gerbang inverter (NOT) merupakan suatu rangkaian logika yang berfungsi sebagai "pembalik",
jika masukan berlogika 1, maka keluaran akan berlogika 0, demikian sebaliknya.
Simbol dan Analogi :
Gerbang NOT dapat dianalogikan sebagai sebuah saklar yang dihubungkan dengan relay
normaly closed (NC) untuk menghidupkan lampu, sebagaimana Gambar 1.3.a, dimana jika
saklar SA terbuka (logika 0), maka relay (S) dalam kondisi tertutup sehingga lampu menyala
(logika 1), sedangkan bila saklar terbuka (logika 0), maka relay dalam kondisi terbuka sehingga
lampu padam (logika 0).
Secara skematik, gerbang NOT diperlihatkan dalam gambar 1.3.b
Teknik Digital
5
Modul Praktikum
Gerbang Logika
SA
S
Lampu
A
A
Y= A
(b)
(a)
Gambar 1.3 Analogi dan simbol Gerbang NOT
Tabel kebenaran Gerbang OR:
Masukan
Keluaran
A
A
0
1
1
0
Tipe-Tipe IC :
Gerbang OR 2 masukan : IC 7404
Konfigurasi pin IC 7404
Teknik Digital
VCC
4B
4A
4Y
3B
3A
3Y
14
13
12
11
10
9
8
1
2
3
4
5
6
7
1A
1B
1Y
2A
2B
2Y
GND
6
Modul Praktikum
Gerbang Logika
Rangkaian Percobaan dan hasil percobaan:
Y6
U1F
A
13
12
220
74LS04
11
10
7404
1
2
220
Y3
Y4
Y5
Y6
0
1
LED
LED
Y3
U1C
5
6
R3
220
7404
LED
Y2
U1B
3
4
R2
220
7404
LED
Y1
U4A
A
Y2
R4
7404
A
Y1
Y4
U1A
A
A
R5
220
A
Keluaran Gerbang NOT
LED
Y5
U1E
A
Masukan
R6
1
2
R1
220
7404
LED
Keterangan : Logika 0 = dihubungkan dengan tegangan 0V (GND),
Logika 1 = dihubungkan dengan tegangan 5V (VCC),
Jika LED menyala = logika 1, jika LED padam = logika 0
1. Bandingkan hasil yang anda peroleh dengan tabel kebenaran gerbang OR!
2. Tulis kesimpulan dari hasil percobaan diatas!
Jawaban :
Teknik Digital
7
Modul Praktikum
Gerbang Logika
9.2.4 GERBANG NAND
Simbol :
A
A
Y
Y
B
B
Y  A B
Tabel kebenaran Gerbang NAND:
Masukan
Keluaran
A
B
YAND
YNAND
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
Tipe-Tipe IC :
Gerbang NAND 2 masukan : IC 7400
Gerbang NAND 3 masukan : IC 7410
Gerbang NAND 4 masukan : IC 7420
Gerbang NAND 8 masukan : IC 7430
Konfigurasi pin IC 7400
Teknik Digital
VCC
4B
4A
4Y
3B
3A
3Y
14
13
12
11
10
9
8
1
2
3
4
5
6
7
1A
1B
1Y
2A
2B
2Y
GND
8
Modul Praktikum
Gerbang Logika
Rangkaian Percobaan dan hasil percobaan:
Masukan
U1A
Keluaran Gerbang
Y1
A
1
3
B
2
A
B
0
0
0
1
R2
1
0
330
1
1
330
7400
U1B
Y2
A
4
B
5
6
NAND
R1
7400
Y1
Y2
Y3
Y4
U1C
Y3
A
9
B
10
8
R3
330
7400
U1D
Y4
A
12
B
13
11
R4
330
7400
Keterangan : Logika 0 = dihubungkan dengan tegangan 0V (GND),
Logika 1 = dihubungkan dengan tegangan 5V (VCC),
Jika LED menyala = logika 1, jika LED padam = logika 0
1. Bandingkan hasil yang anda peroleh dengan tabel kebenaran gerbang NAND!
2. Tulis kesimpulan dari hasil percobaan diatas!
Jawaban :
Teknik Digital
9
Modul Praktikum
Gerbang Logika
9.2.5 GERBANG NOR
Simbol :
A
A
Y
Y
B
B
Y A B
Tabel kebenaran Gerbang NOR:
Masukan
Keluaran
A
B
YOR
YNOR
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
Tipe-Tipe IC :
Gerbang NOR 2 masukan : IC 7402
Gerbang NOR 3 masukan : IC 7427
Konfigurasi pin IC 7402
Teknik Digital
VCC
4Y
4B
4A
3Y
3B
3A
14
13
12
11
10
9
8
1
2
3
4
5
6
7
1Y
1A
1B
2Y
2A
2B
GND
10
Modul Praktikum
Gerbang Logika
Rangkaian Percobaan dan hasil percobaan:
Masukan
U1A
Keluaran Gerbang
Y1
A
2
1
B
3
A
B
0
0
0
1
R2
1
0
330
1
1
330
7402
U1B
Y2
A
5
B
6
4
NOR
R1
7402
Y1
Y2
Y3
Y4
U1C
Y3
A
8
B
9
10
R3
330
7402
U1D
Y4
A
11
B
12
13
R4
330
7402
Keterangan : Logika 0 = dihubungkan dengan tegangan 0V (GND),
Logika 1 = dihubungkan dengan tegangan 5V (VCC),
Jika LED menyala = logika 1, jika LED padam = logika 0
1. Bandingkan hasil yang anda peroleh dengan tabel kebenaran gerbang NOR!
2. Tulis kesimpulan dari hasil percobaan diatas!
Jawaban :
Teknik Digital
11
Modul Praktikum
Gerbang Logika
9.2.6 GERBANG XOR
Simbol :
A
Y
B
Y  A  B  AB  AB
Tabel kebenaran Gerbang XOR:
Masukan
Keluaran
A
B
YOR
YXOR
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
Tipe-Tipe IC :
Gerbang XOR 2 masukan : IC 7486
Konfigurasi pin IC 7486
Teknik Digital
VCC
4B
4A
4Y
3B
3A
3Y
14
13
12
11
10
9
8
1
2
3
4
5
6
7
1A
1B
1Y
2A
2B
2Y
GND
12
Modul Praktikum
Gerbang Logika
Rangkaian Percobaan dan hasil percobaan:
Masukan
U1A
Keluaran Gerbang XOR
Y1
A
1
B
2
3
A
B
0
0
0
1
R2
1
0
330
1
1
R1
330
7486
U1B
Y1
Y2
Y3
Y4
Y2
A
4
B
5
6
7486
U1C
Y3
A
9
B
10
8
R3
330
7486
U1D
Y4
A
12
11
B
13
R4
330
7486
Keterangan : Logika 0 = dihubungkan dengan tegangan 0V (GND),
Logika 1 = dihubungkan dengan tegangan 5V (VCC),
Jika LED menyala = logika 1, jika LED padam = logika 0
1.
Bandingkan hasil yang anda peroleh dengan tabel kebenaran gerbang XOR!
2.
Tulis kesimpulan dari hasil percobaan diatas!
Jawaban :
Teknik Digital
13
Modul Praktikum
Gerbang Logika
9.2.7 GERBANG XNOR
Simbol :
A
A
Y
Y
B
B
Y  A B
Tabel kebenaran Gerbang XNOR:
Masukan
A
0
0
1
1
Keluaran
YXOR
YXNOR
0
1
1
0
1
0
0
1
B
0
1
0
1
Tipe-Tipe IC :
Gerbang XNOR 2 masukan : IC 74266
Konfigurasi pin IC 74266
Teknik Digital
VCC
4B
4A
4Y
3B
3A
3Y
14
13
12
11
10
9
8
1
2
3
4
5
6
7
1A
1B
1Y
2A
2B
2Y
GND
14
Modul Praktikum
Gerbang Logika
Rangkaian Percobaan dan hasil percobaan:
Mas
U1A
Keluaran Gerbang XNOR
Y1
A
1
B
2
3
R1
ukan
330
A
B Y
Y2
Y3
Y4
74266
1
U1B
Y2
A
6
4
B
5
R2
330
74266
0
0
0
1
1
0
1
1
U1C
Y3
A
8
10
B
9
R3
330
74266
U1D
Y4
A
12
11
B
13
R4
330
74266
Keterangan : Logika 0 = dihubungkan dengan tegangan 0V (GND),
Logika 1 = dihubungkan dengan tegangan 5V (VCC),
Jika LED menyala = logika 1, jika LED padam = logika 0
1.
Bandingkan hasil yang anda peroleh dengan tabel kebenaran gerbang XOR dan XNOR
2. Tulis kesimpulan dari hasil percobaan diatas!
Jawaban :
Teknik Digital
15