gerbang logika dasar

GERBANG LOGIKA DASAR

JurusanPendidikanFisikaFakultasTarbiyahUIN Alauddin Makassar

Abstrak

Telah dilakukan praktikum elektronika dengan judul “Gerbang Logika Dasar”. Praktikum ini dilaksanakan pada hari Sabtu, 24 Mei 2014 di Laboratorium Elektronika Jurusan Pendidikan Fisika, Fakultas Tarbiyah dan Keguruan. Praktikum ini bertujuan  untuk membuat tabel kebenaran dari gerbang dasar logika, menganalisa prinsip kerja gerbang dasar logika, dan menyusun kesimpulan hasil praktek. Variabel yang di ukur pada praktikum ini adalah kondisi lampu LED menyala atau tidak dengan IC yang berbeda pada saat diberikan tegangan sumber sebesar 6 volt. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa pada gerbang AND yang kedua inputnya diberi tegangan tinggi (1) akan menghasilkan output tinggi (1) dan jika salah satu inputnya rendah (0) maka outputnya juga rendah, untuk gerbang OR  jika kedua atau salah satu inputnya diberi tegangan tinggi (1) maka menghasilkan output tinggi (1) dan  jika kedua inputnya diberi tegangan rendah maka outputnya rendah (0), dan pada gerbang NOT jika inputnya diberi tegangan tinggi (1) maka outputnya rendah (0) begitupun sebaliknya. Kesimpulan berdasarkan percobaan bahwa pada gerbang AND dan gerbang OR memiliki dua masukan (input) dan hanya memiliki satu keluaran (output) sedangkan pada gerbang NOT hanya terdiri satu masukan dan satu keluaran.

Kata kunci: Gerbang AND, Gerbang OR, dan Gerbang NOT

TUJUAN

1. Membuat tabel kebenarandari gerbang dasar logika.
2. Menganalisa prinsip kerja gerbang dasar logika.
3. Menyusun kesimpulan hasil praktek.

METODE EKSPERIMEN

Teori Singkat

            Light Emiting Dioda (LED) adalah sambungan p-n yang khusus dibuatdari suatu material semikonduktor yang dapat memancarkan cahaya ketika arus sebesar kira-kira 10 mA mengalir melaluinya. Tidak ada cahaya yang dipancarkan ketika sambungannya berada dalam keadaan bias-balik dan bila melampaui 5 volt LED akan rusak (Trevor, 2002: 171).

Gerbang OR merupakan salah satu gerbang yang memiliki dua atau lebih input dan satu output. Seperti gerbang AND, masing-masing input ke gerbang OR memiliki dua daerah nyata: 1 dan 0, output dari gerbang ini menghasilkan (1) ketika salah satu atau kedua input (1). sebuah gerbang OR menghasilkan output 1 jika kedua ditukarkan adalah 1 atau ketika baik beralih A atau B adalah 1. Matematikanya, tindakan ini digambarkan sebagai A + B = C. Ini menunjukkan ekspresi atau penambahan. Gerbang ini digunakan untuk membuat keputusan logika keduanya, atau tidak  muncul 1 di kedua masukan (Stephen, 2008: 194).

Sebuah gerbang AND adalah sirkuit logika yang memiliki dua atau lebih input dan satu output. Output dari gerbang AND akan tinggi hanya ketika semua input dalam keadaan tinggi. Dalam semua kasus lain outputnya rendah. Kapanditafsirkan untuk sistem logika positif , ini berarti bahwa output dari gerbang AND adalah logika '1 ' hanyaketika semua input berada dalam keadaan logika '1' . Dalam semua kasus lain , output logika '0 ', gerbang AND operasi pada dua variabel logika independen A dan B ditulis sebagai Y = A.B dan membaca sebagai Y sama dengan A AND B dan bukan sebagai A dikalikan dengan B. Di sini, A dan B adalah variabel logika input dan Y adalah output (Anil, 2007: 73).

Sebuah gerbang NOT juga disebut inverter. Sebuah gerbang NOT atau inverter, merupakan gerbang yang tidak biasa. Gerbang NOT hanya memiliki satu input dan satu output. Input selalu berubah menjadi kebalikannya. Jika input adalah 0, gerbang NOT akan memberikan komplemen atau sebaliknya yang merupakan 1. Jika input ke gerbang NOT adalah 1 , sirkuit akan melengkapi untuk memberikan 0. pembalik inidisebut juga melengkapi atau meniadakan. Istilah meniadakan, melengkapi, dan membalik semua rata-rata hal yang sama (Roger, 1994: 35).

Variasi tipe dasar dari gerbang logika dikenal dengan nama-nama gerbang AND, OR, dan NOT. Gerbang OR melakukan sebuah operasi logika dasar lainnya. Output gerbang OR akan memiliki level tinggi (1) jika salah satu inputnya berada pada level tinggi. Gerbang AND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal input tetapi hanya satu sinyal output. Dalam gerbang AND, untuk menghasilkan sinyal keluaran berlogika tinggi maka semua sinyal masukan harus bernilai tinggi. Gerbang NOT adalah sebuah gerbang logika yang hanya memiliki satu input dan satu output. Output yang diberikan gerbang merupakan invers atau kebalikan dari inputnya. Alasan inilah yang menjadikan gerbang NOT disebut sebagai gerbang INVERSI (Owen, 2002:124-125).

Alat danKomponen

            Alat dan komponen yang digunakan  pada percobaan ini sebagai berikut:

1. Alat

1. Pawer suplay  3 volt                                                    2 buah                        
2. Bread Board                                                               1 buah
3. Kabel Penghubung                                                      2 buah
4. Kabel tunggal                                                              4 buah

1. Komponen

1. IC 7408                                                                        1 buah
2. IC 7432                                                                         1 buah
3. IC 7404                                                                         1 buah
4. LED                                                                              1 buah

IdentifikasiVariabel

Kegiatan 1 : Gerbang AND

1. Variabel ukur                                                          :  Indikator  LED

2. Variabel manipulasi                                                 :  Pulsa input A dan B

3. Variabel kontrol                                                      :  IC 7408 dan Sumber tegangan

Kegiatan II : Gerbang OR

1.  Variabel ukur                                                         : LED indikator

2.  Variabel manipulasi                                                : Pulsa Input Adan B

3.  Variabel kontrol                                                     : IC 7432 dan Sumber tegangan

Kegiatan III : Gerbang NOT

1.  Variabel ukur                                                         : LED indikator

2.  Variabel manipulasi                                                :  Pulsa Input A

3.  Variabel kontrol                                                     : IC 7404 dan Sumber tegangan

Definisi Operasional Variabel

1. Variabel ukur
   LED adalah komponen yang digunakan untuk menentukan hasil output dengan melihat menyala atau tidaknya lampu ketika diberikan pulsa input.
2. Variabel manipulasi
   Input A dan B adalah variabel diubah-ubah untuk menentukan output apakah berlogika 0 atau 1.
3. Variabel kontrol

1. IC (Integrated circuit) adalah komponen yang digunakan dalam gerbang logika AND,       OR dan NOT serta memiliki masing-masing tipe yaitu 7408, 7432, dan 7404.
2. Sumber tegangan adalah tegangan yang bersumber dari baterai 3 volt yang digunakan untuk menghasilkan sumber arus yang dihubungkan ke bread board.

ProsedurKerja

Prosedur kerja yang dilakukan pada praktikum ini sebagai berikut:

Kegiatan 1: Gerbang AND

1. Membuat rangkaian seperti berikut:

 

IC 7408

A

B

                                               

Gambar  1: Gerbang AND

1. Memasang input A dan B.
2. Menghubungkan input A dan B ke kaki 7.
3. Menghubungkan input A ke kaki 7 dan input B ke kaki 14.
4. Menghubungkan input A ke kaki 14 dan input B ke kaki 7.
5. Menghubungkan input A ke kaki 14 dan input B ke kaki 14.
6. Mengamati menyala tidaknya  LED dan mencatat level outputnya, sesuai dengan tabel kebenaran berikut:

         Tabel  1  : Tabel kebenaran Gerbang AND

Input A	Input B	Y= A.B
0	0
0	1
1	0
1	1

1. Membandingkan hasil yang diperoleh dengan teori.

Kegiatan  2 : Gerbang OR

1. Membuat rangkaian seperti berikut:

 

IC 7432

A

B

                                               

Gambar 2: Gerbang OR

1. Memasang input A dan B.
2. Menghubungkan input A dan B ke kaki 7.
3. Menghubungkan input A ke kaki 7 dan input B ke kaki 14.
4. Menghubungkan input A ke kaki 14 dan input B ke kaki 7.
5. Menghubungkan input A ke kaki 14 dan input B ke kaki 14.
6. Mengamati menyala tidaknya LED dan mencatat level outputnya, sesuai dengan tabel kebenaran berikut:

     Tabel  2:  Tabel kebenaran Gerbang OR

Input A	Input B	Y= A+B
0	0
0	1
1	0
1	1

1. Membandingkan hasil yang diperoleh dengan teori.

Kegiatan 3: Gerbang NOT

1. Membuat rangkaian seperti berikut:

 

IC 7404

A

                                               

Gambar 3: Gerbang NOT

1. Memasang input A.
2. Menghubungkan input A ke kaki 7.
3. Menghubungkan input A ke kaki 14.
4. Mengamati menyala tidaknya LED dan mencatat level outputnya sesuai dengan tabel kebenaran berikut:

       Tabel 3: Tabel Kebenaran Gerbang NOT

A	Y=A’
0
1

1. Membandingkan hasil yang diperoleh dengan teori.

HASIL EKSPERIMEN DAN ANALISIS DATA

HasilPengamatan

Kegiatan  1      : Gerbang AND

Tabel 1            : Tabel kebenaran Gerbang AND

IC AND          :74L08S

Vsumber          : 3,0 volt

Input A	Input B	Output Y
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Kegiatan  2      : Gerbang OR

Tabel  2           : Tabel kebenaran Gerbang OR

IC OR             :74L32S

Vsumber          : 3,0 volt

Input A	Input B	Output Y
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

Kegiatan 3       : Gerbang NOT

Tabel 3            : Tabel Kebenaran Gerbang NOT

IC NOT           :74L04S

Vsumber          : 3,0 volt

Input A	Output Y
0	1
1	0

Analisis Tabel Kebenaran

1. Untuk Gerbang AND

1. Untuk Pulsa Input A=0,B=0

1. Untuk pulsa 0 dan 1
   
   
2. Untuk pulsa 1 dan 0
   
   
   
   
   
   
3. Untuk pulsa 1 dan 1
   \
   
   

1. Gambar 1.2: Untuk Gerbang OR

1. Untuk pulsa 0 dan 0
2. Untuk pulsa 0 dan 1
   
   
   
   
   
   
3. Untuk pulsa 1 dan 0

1. Untuk pulsa 1 dan 1

1. Untuk gerbang NOT

1. Untuk pulsa 0 dan 1
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
2. Untuk pulsa 1 dan 0
   
   
   
   
   PEMBAHASAN

Pada praktikum ini dilakukan percobaan gerbang AND, gerbang OR, dan gerbang NOT. Ketiga gerbang ini menggunakan IC yang berbeda. Dalam percobaan tersebut, kami membuktikan kebenaran dari gerbang AND, gerbang OR, dan gerbang NOT  dengan mencari tabel kebenaran rangkaian tersebut. Adapun penjelasan dari masing-masing percobaan adalah sebagai berikut:

Kegiatan  1 : Gerbang AND

Pada kegiatan ini menggunakan IC 7408 dengan tegangan sumber 6 volt dan indikator LED sebagai outputnya. Dari hasil pengamatan pada gerbang AND bahwa apabila input A dan B bertengangan rendah(1)  maka outputnya juga akan rendah (1) ( LED mati), apabila input A diberi tegangan rendah dan input B bertegangan  tinggi atau sebaliknya maka outputnya juga akan rendah (0) (LED mati), dan jika kedua input A dan B diberi tegangan tinggi (1)  maka outputnya menghasilkan tegangan yang tinggi ( LED menyala ). Sehingga dapat disimpulkan bahwa pada gerbang AND jika inputnya tinggi maka LED akan menyala.

Kegiatan 2 : Gerbang OR

Pada kegiatan ini menggunakan IC 7432 dengan tegangan sumber 6 volt dan indikator LED sebagai outputnya. Dari hasil pengamatan pada gerbang OR dapat apabila input A dan B bertengangan rendah (0) maka outputnya akan rendah ( LED mati), apabila input A diberi tegangan rendah dan input B bertegangan  tinggi atau sebaliknya maka outputnya akan menghasilkan tegangan yang tinggi (LED menyala), dan jika kedua input A dan B diberi tegangan tinggi maka outputnya menghasilkan tegangan yang tinggi ( LED menyala ). Sehingga dapat disimpulkan bahwa pada gerbang OR jika salah satu atau kedua inputnya bertegangan tinggi maka LED akan menyala.

Kegiatan 3 : Gerbang NOT

Pada kegiatan ini menggunakan IC 7404 dengan tegangan sumber 6 volt dan indikator LED sebagai outputnya. Dari hasil pengamatan pada gerbang NOT apabila input A bertengangan rendah  maka outputnya bertegangan tinggi ( LED menyala), apabila input A diberi tegangan  tinggi maka outputnya bertegangan rendah (LED mati). Sehingga dapat disimpulkan bahwa pada gerbang  NOT merupakan kebalikan dari inputnya atau invers dari inputnya, dimana jika inputnya rendah maka LED menyala begitupun sebaliknya.

Dari ketiga kegiatan diatas dapat disimpulkan bahwa cara kerja dari masing-masing gerbang logika ini berbeda-beda. Dan percobaan ini dikatakan berhasil karena sesuai dengan teori.

SIMPULAN DAN DISKUSI

Simpulan

1. Untuk Gerbang AND
   Gerbang AND adalah gerbang yang memiliki dua masukan dan satu keluaran dimana ketikainputnya tinggi atau semua inputnya berlogika 1 maka outputnya juga akan berlogika 1 atau outputnya tinggi sehingga lampu LED menyala dan jika salah satu inputnya berlogika 0 maka outputnya juga akan berlogika 0 atau outputnya rendah sehingga lampu LED tidak menyala.
2. Untuk Gerbang OR
   Gerbang ORadalah gerbang yang memiliki dua masukan dan satu keluaran dimana ketika satu inputnya berlogika 1 maka outputnya juga berlogika 1 atau outputnya tinggi sehingga lampu LED menyala dan jika semua input yang diberikan berlogika 0 maka outputnya juga berlogika 0 atau outputnya rendah sehingga lampu LED tidak menyala.
3. Untuk Gerbang NOT
   Gerbang NOTadalah gerbang yang memiliki satu masukan dan satu keluaran dimana jika inputnya berlogika 0 atau inputnya rendah maka outputnya berlogika 1 atau outputnya tinggi sehingga lampu LED menyala dan jika inputnya berlogika 1 atau inputnya tinggi maka outputnya berlogika 0 atau outputnya rendah sehingga lampu LED tidak menyala.

Diskusi

Kelemahan dari praktikum ini adalah materi tentang ketiga gerbang logika diatas belum dijelaskan sebelumnya di mata kuliah elektronika. Selebihnya, praktikum berjalan lancar karena rangkaian yang tidak begitu sulit dan masih sangat mendasar.

DAFTAR RUJUKAN

Bishop, Owen,2002, Dasar-dasar Elektronika, Jakarta: Erlangga.

Trevor, Linsley 2002, Instalasi Listrik Dasar, Jakarta: Erlangga

Maini, Anil K, 2007, Digital Electronics: Principles, Devices and Applications, Pondicherry, India: Integra Software

Stephen W. Fardo,2008,Electricity and elektronics fundamentals, Amerika:Faimon Press.

Tokheim,  Rogel L, 1994, Theory and Problem of Digital principle, America: McGraw-Hill Companie.