LAPORAN DIGITAL LOGIK TRAINER

LAPORAN

ELEKTRONIKA FISIS DASAR 2

PRAKTIKUM DIGITAL LOGIK TRAINER

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Gerbang logika atau sering juga disebut gerbang logika Boolean merupakan sebuah sistem pemrosesan dasar yang dapat memproses input-input yang berupa bilangan biner menjadi sebuah output yang berkondisi yang akhirnya digunakan untuk proses selanjutnya. Gerbang logika dapat mengkondisikan input–input yang masuk kemudian menjadikannya sebuah output yang sesuai dengan apa yang ditentukan olehnya.

Gerbang Logika adalah rangkaian dengan satu atau lebih dari satu sinyal masukan tetapi hanya menghasilkan satu sinyal berupa tegangan tinggi atau tegangan rendah. 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, sedangkan tegangan rendah berarti 0.

I.2 Ruang Lingkup

Ruang lingkup pada praktikum ini meliputi penggunaan berbagai gerbang logika dasar, penggunaan IC untuk membuktikan tabel kebenaran dari setiap gerbang logika dasar, membuat gerbang logika yang lain dari gerbang logika NAND, dan penentuan kaki (+) dan kaki (-) dari lampu LED dengan menggunakan catu daya,

I.3 Tujuan

Setelah melakukan praktikum ini, diharapkan telah mampu melakukan hal-hal berikut:

-          Menganalisis rangkaian gerbang logika.

-          Menggunakan berbagai gerbang logika dasar NOT, AND, OR, NOR, dan NAND.

-          Membuktikan tabel kebenaran dari setiap gerbang logika.

-          Memahami prinsip kerja gerbang NAND untuk berbagai gerbang NOT, OR, AND, dan NOR.

I.4 Waktu dan Tempat Praktikum

Praktikum Digital Logik Trainer ini dilakukan pada hari Selasa, 24 April 2012,  pukul 09.00-11.30 WITA, di Laboratorium Elektronika dan Instrumentasi, Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Gerbang logika dasar

Gerbang logika atau sering juga disebut gerbang logika Boolean merupakan sebuah sistem pemrosesan dasar yang dapat memproses input-input yang berupa bilangan biner menjadi sebuah output yang berkondisi yang akhirnya digunakan untuk proses selanjutnya. Gerbang logika dapat mengkondisikan input–input yang masuk kemudian menjadikannya sebuah output yang sesuai dengan apa yang ditentukan olehnya. Terdapat tiga gerbang logika dasar, yaitu : gerbang AND, gerbang OR, gerbang NOT. Ketiga gerbang ini menghasilkan empat gerbang berikutnya, yaitu : gerbang NAND, gerbang NOR, gerbang XOR, gerbang XAND.

Tabel kebenaran gerbang logika dasar

Gerbang AND

·         Jika input A dan B keduanya adalah 1, maka output pada F adalah 1.

·         Jika input A atau B adalah 0, maka output pada F adalah 0.

Jadi, cara kerja dari gate AND adalah jika semua inputnya adalah 1, maka outputnya adalah 1. Akan tetapi jika ada minimal satu input yang bernilai 0, maka outputnya adalah 0.

Contoh pemakaian gerbang AND :

Gerbang OR

·         Jika input dari A atau B atau A dan B adalah 1, maka outputnya adalah 1.

·         Jika input dari A dan B adalah 0, maka outputnya adalah 0.

Jadi, cara kerja dari gate OR adalah jika ada minimal satu saja input yang bernilai 1, maka outputnya akan bernilai 1. Akan tetapi jika semua inputnya adalah 0, maka outputnya adalah 0.

Contoh pemakaian gerbang OR :

Gerbang NOT/ INVERTER

Jika inputnya 1, maka outputnya 0 dan jika inputnya 0 maka outputnya adalah 1. Jadi cara kerja dari gate NOT adalah sebagai pembalik, output yang dihasilkan selalu kebalikan dari inputnya.

Contoh aplikasi gerbang NOT :

Gerbang NAND

Gerbang NAND adalah gabungan dari AND dan NOT.

Cara kerjanya adalah sesuai dengan operasi AND, kemudian hasil dari operasi tersebut akan di operasikan lagi dengan fungsi NOT. Dengan kata lain fungsi NAND adalah kebalikan dengan fungsi AND.

Contoh aplikasi gerbang NAND :

Gerbang NOR

Jika gerbang NAND adalah keebalikan dari gerbang AND, maka gerbang NOR adalah kebalikan dari gerbag OR.

Contoh aplikasi gerbang NOR :

IC 7402

Gerbang XOR

Operasi dari gerbang XOR adalah:

Fungsi tersebut dapat ditulis dalam bentuk sebagai berikut:

Cara kerja dari gerbang XOR adalah jika input dari A dan B adalah 1 semua atau 0 semua, maka outputnya adalah 0. Jika input dari A dan B memiliki nilai yang berbeda, maka outputnya adalah 1.

Contoh aplikasi gerbang XOR :

IC 7486

Gerbang XAND

Merupakan kebalikan atau inversi dari fungsi XOR.

II.2 Aplikasi Sederhana Gerbang Logika

Gerbang-gerbang ini dapat membentuk sebuah processor canggih, membentuk sebuah IC yang hebat, membentuk sebuah controller yang banyak fungsinya, namun sebelum sampai di penerapan yang canggih-canggih tersebut, ada baiknya untuk melihat aplikasi sederhananya saja dulu dari gerbang-gerbang logika ini.

·         Flip-flop

Apakah Anda pernah mendengar istilah RAM atau Random Access Memory pada komputer. Jika mengenalnya, maka Anda sudah mengenal sebuah aplikasi dari rangkaian gerbang digital. RAM biasanya dibuat dari sebuah rangkaian gerbang digital yang membentuk sebuah sistem bernama Flip-flop. Flip-flop terdiri dari rangkaian gerbang logika yang dirancang sedemikian rupa sehingga apa yang masuk ke dalamnya akan selalu diingat dan berada di dalam rangkaian gerbang logika tersebut, selama ada aliran listrik yang mendukung kerjanya. Fungsi inilah yang merupakan cikal-bakal dari RAM.

·         Counter

Salah satu sistem yang paling banyak digunakan dalam perangkat-perangkat digital adalah Counter. Fungsi dari sistem ini adalah jelas sebagai penghitung, baik maju ataupun mundur. Timer, jam digital, stopwatch, dan banyak lagi merupakan aplikasi dari counter ini. Banyak sekali jenis counter, namun pada dasarnya prinsip kerjanya sama, yaitu mengandalkan pulsa-pulsa transisi dari clock yang diberikan. Pulsa-pulsa transisi tadi yang akan menggerakan perhitungan counter.

BAB III

METODOLOGI PRAKTIKUM

III.1 Alat dan Bahan

III.1.1 Alat

Peralatan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut.

-          Catu daya

Catu daya berfungsi sumber tegangan dan penguji kaki (+) dan (-) dari lampu LED.

-          Kabel jumper

Kabel jumper berfungsi sebagai penghubung dalam suatu rangkaian.

III.1.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah

-          IC (Integrated Circuit)

IC berfungsi sebagai objek pengamatan

-          Lampu LED

Lampu LED berfungsi sebagai output (tanda low atau highnya output).

III.2 Prosedur Praktikum

Adapun prosedur pada praktikum digital logik trainer ini yaitu:

1.      Mempersiapkan seluruh komponen dan peralatan yang akan digunakan.

2.      Menentukan kaki (+) dan kaki (-) dari lampu LED.

3.      Membuat rangkaian untuk membentuk gerbang NOT dari gerbang NAND (menggunakan IC 7400).

4.      Menyambungkan rangkaian dengan catu daya untuk membuktikan tabel kebenaran dari gerbang logika NOT (jika lampu LED menyala berarti keluarannya high (1) dan bila tidak menyala berarti keluarannya low (0)).

5.      Membuat rangkaian untuk membentuk gerbang AND dari gerbang NAND (menggunakan IC 7400).

6.      Menyambungkan rangkaian dengan catu daya untuk membuktikan tabel kebenaran dari gerbang logika AND (jika lampu LED menyala berarti keluarannya high (1) dan bila tidak menyala berarti keluarannya low (0)).

7.      Membuat rangkaian untuk membentuk gerbang OR dari gerbang NAND (menggunakan IC 7400).

8.      Menyambungkan rangkaian dengan catu daya untuk membuktikan tabel kebenaran dari gerbang logika OR (jika lampu LED menyala berarti keluarannya high (1) dan bila tidak menyala berarti keluarannya low (0)).

9.      Membuat rangkaian untuk membentuk gerbang NOR dari gerbang NAND (menggunakan IC 7400).

10.  Menyambungkan rangkaian dengan catu daya untuk membuktikan tabel kebenaran dari gerbang logika NOR (jika lampu LED menyala berarti keluarannya high (1) dan bila tidak menyala berarti keluarannya low (0)).

11.  Membuat rangkaian dari gerbang AND 2 masukan untuk membentuk gerbang and 3 masukan (menggunakan IC 7408).

12.  Membuat rangkaian dari gerbang AND 2 masukan untuk membentuk gerbang AND 4 masukan (menggunakan IC 7408).

13.  Mengulangi kembali prosedur 6.

14.  Membuat rangkaian dari gerbang OR 2 masukan untuk membentuk gerbang and 3 masukan (menggunakan IC 7432).

15.  Membuat rangkaian dari gerbang OR 2 masukan untuk membentuk gerbang and 4 masukan (menggunakan IC 7432).

16.  Mengulangi kembali prosedur 8.

17.  Membuat rangkaian pengembangan jumlah masukan gerbang NAND (menggunakan IC 7451).

18.  Menyambungkan rangkaian dengan catu daya untuk membuktikan tabel kebenarannya.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil

IV.1.1 Tabel Pengamatan

a.       Gerbang NOT

A	Q
0	1
1	0

b.      Gerbang AND

A	B	Q
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

c.       Gerbang OR

A	B	Q
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

d.      Gerbang NOR

A	B	Q
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

e.       Gerbang AND 3 masukan

A	B	C	Q
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

f.       Gerbang AND 4 masukan

A	B	C	D	Q
0	0	0	0	0
0	0	0	1	0
0	0	1	0	0
0	1	0	0	0
1	0	0	0	0
0	0	1	1	0
1	1	0	0	0
0	1	0	1	0
1	0	1	0	0
0	1	1	0	0
1	0	0	1	0
1	0	1	1	0
1	1	0	1	0
1	1	1	1	1

g.      Gerbang OR 3 masukan

A	B	C	Q
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

h.      Gerbang OR 4 masukan

A	B	C	D	Q
0	0	0	0	0
0	0	0	1	1
0	0	1	0	1
0	1	0	0	1
1	0	0	0	1
0	0	1	1	1
1	1	0	0	1
0	1	0	1	1
1	0	1	0	1
0	1	1	0	1
1	0	0	1	1
1	0	1	1	1
1	1	0	1	1
1	1	1	1	1

IV.1.2 Gambar rangkaian gerbang logika

-          Gerbang NOT dari gerbang NAND

 

(a)    High (1)                                         (b) Low (0)

-          Gerbang AND dari gerbang NAND

(a)    High (1)                                       (b) Low (0)

-          Gerbang OR dari gerbang NAND

 

(a)    High (1)                                        (b) Low (0)                            

-          Gerbang NOR dari gerbang NAND

 

(a)    High (1)                                        (b) Low (0)

-          Gerbang AND 3 masukan

 

(a)    High (1)                                         (b) Low (0)    

-          Gerbang AND 4 masukan

 

(a)    High (1)                                        (b) Low (0)   

-          Gerbang OR 3 masukan

(a)    High (1)

Rangkaian tidak sempat difoto, tapi tabel kebenarannya terbukti.

(b) Low (0)   

-          Gerbang OR 4 masukan

 

(a)    High (1)                                          (b) Low (0)   

-          Pengembangan jumlah masukan gerbang NAND

 

(a)    High (1)                                          (b) Low (0)   

IV.2 Pembahasan

Pada praktikum digital logik trainer, inti dari praktikum adalah membuktikan tabel kebenaran gerbang logika dasar. Pada pembuktian tabel kebenaran gerbang NOT, OR, AND, dan NOR, IC yang digunakan adalah IC 7400 karena menggunakan gerbang NAND untuk membentuk gerbang NOT, OR, AND, dan NOR. Pada pembuktian tabel kebenaran gerbang NOT, OR, AND, dan NOR, semua tabel kebenarannya terbukti.

Pada pembuktian tabel kebenaran gerbang AND 3 masukan dan 4 masukan, IC yang digunakan adalah IC 7408. Adapun tabel kebenaran dari gerbang tersebut semuanya terbukti. Jika lampu LED pada input menyala, maka keluarannya bersifat high (1), sedangkan jika lampu LED tidak menyala, maka keluarannya bersifat low (0). Kemudian, pada pembuktian tabel kebenaran gerbang OR 3 masukan dan 4 masukan , IC yang digunakan adalah IC 7432 karena IC tersebut menggunakan gerbang OR dalam rangkaiannya. Adapun tabel kebenaran dari gerbang OR semuanya terbukti.

Kemudian untuk yang terakhir, yaitu pengembangan jumlah masukan gerbang NAND, IC yang digunakan adalah IC 7451, dengan menggunakan 4 masukan dengan gerbang nand dan kemudian disambungkan dengan gerbang or. Adapun tabel kebenarannya semuanya terbukti.

BAB V

PENUTUP

V.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diperoleh dari praktikum ini yaitu:

-          Gerbang Logika adalah rangkaian dengan satu atau lebih dari satu sinyal masukan tetapi hanya menghasilkan satu sinyal berupa tegangan tinggi atau tegangan rendah.

-          Ada beberapa gerbang logika dasar, yaitu gerbang NOT, AND, OR, NOR, dan NAND.

-          Tabel kebenaran dari setiap gerbang logika semuanya terbukti.

-          Gerbang NOT, OR, AND, dan NOR dapat dibentuk dari gerbang NAND.

V.2 Kritik dan Saran

V.2.1 Laboratorium Elektronika dan Instrumentasi

Kritik dan saran untuk laboratorium elektronika dan instrumentasi, yaitu:

-          Alat dan bahan praktikum sudah cukup banyak, akan tetapi sebaiknya perlu ditambah lagi.

-          Alat yang tidak dapat berfungsi dengan baik sebaiknya diperbaiki atau diganti.

V.2.2. Asisten

Kritik dan saran untuk asisten yaitu :

-          Sikap asisten sudah cukup baik dalam membimbing praktikan selama praktikum berlangsung, akan tetapi perlu ditingkatkan lagi.

-          Banyak pengetahuan baru yang diberikan oleh asisten. Terima kasih.

DAFTAR PUSTAKA

Anonym. 2009. Gerbang logika dasar digital. http://belajar-elektronika.com/ digital/gerbang-logika-dasar-digital/. Diakses pada 24 april 2012, pukul 13.30 WITA. Makassar.

Anonym. 2010. Gerbang dasar logika. http://electronical-instrument.blogspot. com/2010/06/gerbang-dasar-logika.html. Diakses pada tanggal 25 april 2012, pukul 15.00 WITA. Makassar.

Anonym. 2010. Gerbang logika dasar. http://tifecommunity.blogspot.com/2010/10 /gerbang-logika-dasar.html. Diakses pada tanggal 25 april 2012, pukul 15.00 WITA . Makassar.

Kalimasodo. 2008. Gerbang logika dasar. http://kalimasodo.wordpress.com/2008 /05/30/gerbang-logika-dasar/. Diakses pada tanggal 24 april 2012, pukul 13.30 WITA. Makassar.

Sutrisno. 1987. Elektronika Teori dan penerapannya. Jilid 2. Bandung: Penerbit ITB.