LAPORAN PRAKTIKUM GERBANG LOGIKA (AND, OR, NAND, NOR)

Transkripsi

1 LAPORAN PRAKTIKUM GERBANG LOGIKA (AND, OR, NAND, NOR) Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Elektronika Lanjut Dosen Pengampu : Ahmad Aminudin, M.Si Oleh : Aceng Kurnia Rochmatulloh ( ) Firman Maulana ( ) Hannan Husain ( ) Rahayu Dwi Harnum ( ) PELAKSANAAN PERCOBAAN : Hari/Tgl/Jam : Kamis / 26 November 2015 / WIB Kamis / 03 Desember 2015 / WIB Senin / 21 Desember 2015 / WIB LABORATORIUM ELEKTRONIKA LANJUT PROGRAM STUDI FISIKA DEPARTEMEN PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA 2015

2 Percobaan 1 Gerbang AND dan OR A. Tujuan Mempelajari gerbang-gerbang logika AND dan OR serta membuktikan tabel kebenarannya secara eksperimental B. Dasar Teori Elektronika digital bekerja berdasarkan dua jenis keadaan yaitu high (tinggi) dan Low (rendah). Berbeda dengan sinyal analog yang bersifat kontinyu, sinyal digital berupa pulsa dan sifatnya diskrit. Pada pengertian logika positif, kondisi high disimbolkan 1 dan kondisi low disimbolkan 0. Sistem bilangan yang digunakan dalam elektronika digital adalah sistem bilangan biner, sedangkan matematika yang digunakan dalam perancangan sistem digital adalah Aljabar Boolean dan kaidah De Morgan. Pada gerbang AND, output akan high hanya jika semua input (jumlah input minimal 2) bernilai high. 1. Pola gerbang AND akan menghasilkan output high jika semua input bernilai high. Rangkaian Tabel kebenaran A Input B Output Y = A.B Gambar 1.1 Input Output A B Y Pola gerbang OR akan menghasilkan output low jika semua input bernilai low. Rangkaian Tabel kebenaran

3 A Input B Gambar 1.2 Output Y = A+B Input Output A B Y Gerbang AND dan OR juga dapat dikombinasikan. Contoh kombinasi AND dan OR adalah sebagai berikut : Rangkaian Tabel kebenaran Input A B C Gambar 1.3 Output Y = (A.B) + C Input Output A B C Y C. Komponen dan Peralatan Percobaan 1. Catu daya DC 1 buah 2. Protoboard 1 buah 3. IC TTL buah 4. IC TTL buah 5. Resistor 1 buah 6. LED 1 buah D. Prosedur Percobaan a. Gerbang AND 1. Membuat rangkaian gambar

4 Menghubungkan PIN 14 pada IC7408 ke VCC +5V sebagai input dan pin 7 pada IC7408 di-ground-kan 3. Menghubungkan input A dan B secara berturut-turut ke Pin 13 dan 12 pada IC7408 atau Pin yang lainnya sesuai daftar datasheet dari IC Mengatur saklar input A dan B sedemikian rupa sesuai dengan tabel kebenaran untuk gerbang AND, dengan ketentuan untuk menghasilkan input low saklar dihubungkan ke ground, sedangkan jika ingin input high saklar dihubungkan ke +5V. 5. Mencatat hasilnya pada tabel kebenaran b. Gerbang OR 1. Membuat rangkaian seperti gambar Menghubungkan pin 14 pada IC7432 ke VCC +5V sebagai input dan pin 7 diground-kan 3. Menghubungkan input A dan B secara berturut-turut ke Pin 13 dan 12 pada IC7432 atau Pin yang lainnya sesuai daftar datasheet dari IC Mengatur saklar input A dan B sedemikian rupa sesuai dengan tabel kebenaran untuk gerbang OR, dengan ketentuan untuk menghasilkan input low saklar

5 dihubungkan ke ground, sedangkan jika ingin input high saklar dihubungkan ke +5V. 5. Mencatat hasilnya pada tabel kebenaran. c. Kombinasi gerbang AND dan OR 1. Membuat rangkaian seperti gambar C Menghubungkan pin 14 pada IC7408 ke +5V sebagai input dan pin 7 diground-kan 3. Menghubungkan input A dan B secara berturut-turut ke Pin 13 dan 12 pada IC7408 atau Pin yang lainnya sesuai daftar datasheet dari IC Menghubungkan output dari IC7408 (dalam percobaan ini output adalah Pin 11) dengan pin 13 (dalam percobaan ini sebagai input) dari IC Menghubungkan input C ke Pin 12 pada IC7432 atau Pin yang lainnya sesuai daftar datasheet dari IC Mengatur saklar input A, B, dan C sedemikian rupa sesuai dengan tabel kebenaran untuk gerbang AND dan OR, dengan ketentuan untuk menghasilkan input low saklar dihubungkan ke ground, sedangkan jika ingin input high saklar dihubungkan ke +5V. Rangkaian hanya akan menghasilkan output high jika semua input high, kombinasi input selain itu akan menghasilkan input low. 7. Menguji rangkaian tersebut dan mencatat hasilnya pada tabel kebenarannya.

6 E. Data hasil percobaan a. Gerbang AND Input Output A B Y

7

8 b. Gerbang OR Input Output A B Y

9

10 c. Kombinasi gerbang AND dan OR Input Output A B C Y C = 0 C = 0 C = 1 C = 1

11 C = 0 C = 0 C = 1 C = 1 F. Analisis Pada gerbang logika AND, berdasarkan teori bahwa tidak boleh ada salah satu input dalam keadaan low apabila ingin menghasilkan output dalam keaaan high terbukti dalam percobaan yang dilakukan. Untuk gerbang logika OR, masih berdasarkan teori bahwa di ijinkan meskipun hanya salah satu input bernilai high maka output yang terjadi akan bernilai high terbukti dalam percobaan yang dilakukan. Untuk rangkaian kombinasi gerbang logika AND dan OR mesti dilakukan tinjauan terlebih dahulu tehadap salah satu gerbang. Dalam percobaan yang dilakukan, gerbang pertama yang dilewati ialah gerbang logika AND dengan input A dan B sehingga outpun yang dihasilkan dari gerbang AND merupakan input untuk gerbang OR. Meskipun salah satu dari kedua input (A dan B) memiliki kondisi low (output akan low) maka output akhir yang dihasilkan akan tetap high apabila melewati gerbang OR yang memiliki input dengan kondisi high. Sebaliknya apabila salah satu dari kedua

12 input (A dan B) memiliki kondisi low (output low) maka output akhir yang dihasilkan akan memiliki kondisi low apabila melewati gerbang logika OR dengan kondisi low. G. Kesimpulan Gerbang AND akan menghasilkan output high, apabila kedua input dalam kondisi high. Output high tidak akan berlaku apabila salah satu input memiliki kondisi low, apalagi jika kedua input dalam kondisi low. Hal tersebut berlaku sesuai aljabar boolean pada rangkaian gerbang logika AND yaitu Y = A. B. Gerbang OR akan menghasilkan output high, apabila salah satu dari kedua input dalam kondisi high. Output high tidak akan berlaku apabila kedua input memiliki kondisi low. Hal tersebut berlaku sesuai aljabar boolean pada gerbang logika OR yaitu Y = A + B. Kombinasi gerbang AND dan OR akan menghasilkan output high, apabila output dari gerbang AND dalam kondisi high bertemu dengan input gerbang logika OR yang memiliki kondisi high pula. Output high juga masih berlaku meskipun output dari gerbang logika AND memiliki kondisi low asalkan bertemu dengan input dari gerbang logika OR dengan kondisi high. Output high tidak akan berlaku apabila output dari gerbang logika AND memiliki kondisi low dan bertemu dengan input dari gerbang logika OR yang memiliki kondisi low pula. Hal tersebut berlaku sesuai aljabar boolean pada kombinasi gerbang logika AND dan OR yaitu Y = (A. B) + C, dengan A dan B merupakan input dari gerbang logika AND sedangkan C merupakan input dari gerbang logika OR. Percobaan yang dilakukan memberikan hasil yang sesuai berdasarkan literatur yang ditunjukan dalam tabel kebenaran setiap gerbang dan aljabar boolean sesuai teori. H. Saran Dalam melakukan percobaan gerbang logika AND, OR dan kombinasi AND dan OR diharapkan terlebih dahulu memahami materi yang berkaitan. Kemudian memeriksa terlebih dahulu kondisi komponen alat yang akan digunakan serta bekerjasama dengan seluruh rekan kelompok agar tercapai hasil yang diinginkan. I. Daftar Pustaka Buku Petunjuk Praktikum Elektronika Lanjut. Bandung: UPI

13 Percobaan 2 Gerbang NOR dan NAND A. Tujuan 1. Menentukan secara eksperimental tabel kebenaran gerbang NOR. 2. Menggunakan logika NOR untuk membangun suatu Logic Inverter. 3. Menggunakan logika NOR untuk membangun gerbang OR, gerbang AND, dan gerbang NAND B. Dasar Teori Rangkaian logika tersusun dari blok-blok rangkaian AND, OR, NOT, NOR dan NAND. Rangkaian NOT merupakan logic inverter yang mengubah bilangan biner 1 menjadi 0 dan bilangan biner 0 menjadi Pola gerbang NOT. Rangkaian Tabel kebenaran Input Output A Y Y A 2. Pola gerbang NOR merupakan suatu gerbang OR yang outputnya diinverskan (NOR = NOT-OR).

14 Rangkaian Tabel kebenaran Input Output A B Y Gerbang NAND merupakan suatu gerbang AND yang outputnya diinverskan (NAND = NOT-AND) Rangkaian Tabel kebenaran Input Output A B Y C. Komponen dan Peralatan Percobaan 1. Catu daya DC 1 buah 2. Protoboard 1 buah 3. IC TTL buah 4. IC TTL buah 5. Resistor 1 buah 6. LED 1 buah

15 D. Prosedur Percobaan a. Gerbang NOR sebagai inverter 1. Membuat rangkaian gambar +5V A C B IC kohm Y 2. Menghubungkan Pin 14 pada IC7427 ke VCC +5V sebagai input dan Pin 7 pada IC7427 di-ground-kan 3. Menghubungkan input A, B, dan C secara berturut-turut ke Pin 1, 2, dan 13 atau Pin yang lain sesuai daftar datasheet dari IC Meng-ground-kan input B dan C 5. Menghubungkan output (dalam percobaan adalah Pin 12) dengan resistor 1kOhm lalu ke LED 6. Mencatat hasilnya pada tabel kebenaran b. Gerbang NOR 0. Menggunakan satu IC Membuat rangkaian seperti gambar A +5V B kohm C 13 IC7427 Y 2. Menghubungkan Pin 14 pada IC7427 ke VCC +5V sebagai input dan pin 7 diground-kan

16 3. Menghubungkan input A, B, dan C berturut-turut ke Pin 1, 2, dan 13 pada IC7427 atau Pin lainnya sesuai daftar datasheet pada IC Menghubungkan output (dalam percobaan adalah Pin 12) dengan resistor 1kOhm lalu ke LED 5. Mencatat hasilnya pada tabel kebenaran. 1. Menggunakan dua IC Membuat rangkaian seperti gambar +5V B C IC kohm Y 2. Menghubungkan pin 14 pada IC7427 ke +5V sebagai input dan pin 7 diground-kan 3. Menghubungkan input A, B, dan C berturut-turut ke Pin 3, 4, dan 5 pada IC7427 atau Pin lainnya sesuai daftar datasheet pada IC Menghubungkan output (dalam percobaan adalah Pin 6) dengan input IC7427 (dalam percobaan adalah Pin 11) 5. Meng-ground-kan input Pin 9 dan 10 pada IC7427 sehingga input kedua ialah Pin 9, 10, dan Menghubungkan output terakhir (dalam percobaan adalah Pin 8) dengan resistor 1kOhm lalu ke LED 7. Menguji rangkaian tersebut dan mencatat hasilnya pada tabel kebenarannya. 2. Menggunakan dua IC7404 dan satu IC Membuat rangkaian seperti gambar +5V A IC IC kohm Y B

17 2. Menghubungkan pin 14 pada IC7404 ke Vcc +5V dan pin 7 di-ground-kan 3. Menghubungkan input A dan B berturut-turut ke Pin 1 dan 3 pada IC7404 atau Pin lainnya sesuai daftar datasheet pada IC Menghubungkan Pin 14 pada IC7427 ke Vcc +5V dan Pin 7 di-ground-kan 5. Menghubungkan output beturut-turut (dalam percobaan adalah Pin 2 dan Pin 4) dengan input IC7427 berturut-turut (dalam percobaan adalah Pin 3 dan Pin 4, 5 yang di-ground-kan) 6. Menghubungkan output (dalam percobaan adalah Pin 6) dari IC7427 dengan resistor 1kOhm lalu ke LED 7. Menguji rangkaian tersebut dan mencatat hasilnya pada tabel kebenarannya.

18 3. Menggunakan tiga IC7404 dan satu IC Membuat rangkaian seperti gambar +5V IC7404 A IC B 1 kohm Y 2. Menghubungkan pin 14 pada IC7404 ke +5V sebagai input dan pin 7 diground-kan 3. Menghubungkan input A dan B berturut-turut ke Pin 1 dan 3 pada IC7404 atau Pin lainnya sesuai daftar datasheet pada IC Menghubungkan Pin 14 pada IC7427 ke Vcc +5V dan Pin 7 di-ground-kan 5. mmenghubungkan output beturut-turut (dalam percobaan adalah Pin 2 dan Pin 4) dengan input IC7427 berturut-turut (dalam percobaan adalah Pin 3 dan Pin 4, 5 yang di-ground-kan) 6. Menghubungkan output (dalam percobaan adalah Pin 6) dari IC7427 ke Pin 5 IC7404 atau Pin lainnya sesuai daftar datasheet pada IC Menghubungkan output (dalam prcobaan adalah Pin 6) dari IC7404 ke resistor 1kOhm lalu ke LED 8. Menguji rangkaian tersebut dan mencatat hasilnya pada tabel kebenarannya.

19 E. Data hasil percobaan a. Gerbang NOR sebagai Inverter Input Output A Y Persamaan Aljabar Boolean : Y = A + 0

20 b. Logika Gerbang NOR 0. Menggunakan satu IC7427 Input Output A B C Y Persamaan Aljabar Boolean : Y = A + B + C C = 0 C = 0 C = 1 C = 1

21 C = 0 C = 0 C = 1 C = 1 1. Menggunakan dua IC7427 Input Output A B C Y Persamaan Aljabar Boolean : Y = (A ) + B + C + 0

22 C = 0 C = 0 C = 1 C = 1 C = 0 C = 0 C = 1 C = 1

23 2. Menggunakan dua IC7404 dan satu IC7427 Input Output A B Y Persamaan Aljabar Boolean : Y = A + B

24 3. Menggunakan tiga IC7404 dan satu IC7427 Input Output A B Y Persamaan Aljabar Boolean : Y = A + B

25 F. Analisis Gerbang NOR dapat berlaku sebagai inverter (percobaan 1) berdasarkan teori dan terbukti dengan percobaan menggunakan IC7427 dengan input yang diberikan memiliki kondisi low maka output yang dihasilkan memiliki kondisi high. Sebaliknya, input yang diberikan dalam kondisi high output yang dihasilkan memiliki kondisi low. Gerbang NOR dengan menggunakan tiga input pada satu IC7427 (percobaan 2) juga memiliki sifat sebagai inverter. Dalam percobaan, dengan meninjau dua input terlebih dahulu (input B dan C) apabila menghasilkan output low dan bertemu dengan input C yang memiliki kondisi low pula, output yang dihasilkan akan berada dalam kondisi high. Apabila (input B dan C) menghasilkan output low dan bertemu dengan input C yang memiliki kondisi high, output yang dihasilkan akan berada dalam kondisi low. Apabila (input B dan C) menghasilkan output high dan bertemu dengan input C yang memiliki kondisi low, output yang dihasilkan akan berada dalam kondisi low. Sedangkan apabila (input B dan C) menghasilkan output high dan bertemu dengan input C yang memiliki kondisi high pula, output yang dihasilkan akan berada dalam kondisi low. Gerbang NOR dengan menggunakan dua IC7427 menghasilkan tabel kebenaran yang sama dengan menggunakan satu IC7427 yang memiliki input ganda. Dalam percobaan, kami menggunakan satu IC7427 hanya saja output akhir yang dihasilkan kami gunakan kembali sebagai input pada IC yang sama. Output gerbang NOR yang dihasilkan pada percobaan ini juga memiliki sifat inverter. Dengan meninjau tiga input pada IC7427 seperti percobaan 2 yang menghasilkan output high, kemudian output tersebut menjadi input untuk Pin 11 dalam IC7427 yang sama dan bertemu dengan output dari kedua pin yang lain (9 dan 10 yang di-ground-kan) maka output akhir yang dihasilkan akan memiliki kondisi low. Apabila tiga input pada IC7427 seperti percobaan 2 yang menghasilkan output low, kemudian output tersebut menjadi input untuk Pin 11 dalam IC7427 yang sama dan bertemu dengan output dari kedua pin yang lain (9 dan 10 yang di-ground-kan) maka output akhir yang dihasilkan akan memiliki kondisi high. Gerbang NOR dengan menggunakan dua IC7404 dan satu IC7427 menghasilkan tabel kebenaran yang sama dengan menggunakan satu IC7404 yang memiliki input ganda dan satu IC7427. Dalam percobaan, kami menggunakan satu IC7404 hanya saja

26 output yang dihasilkan kami gunakan kembali sebagai input pada IC7404 yang sama dengan Pin yang berbeda. Kemudian output akhir dari IC7404 tersebut digunakan sebagai input untuk IC7427. Dengan meninjau input Pin 1 (kondisi low) dan input pin 3 (kondisi low) yang menghasilkan output berturut-turut Pin 2 (high) dan Pin 4 (high). Kemudian kedua output tersebut menjadi input untuk IC7427 masing-masing output Pin 2 menjadi input Pin 3 dan output Pin 4 menjadi input untuk Pin 4 dan 5 ketika melewati IC7427 akan menghasilkan output dengan kondisi low. Apabila kondisi dari Pin 1(low) dan Pin 3 (high) atau sebaliknya akan menghasilkan output Pin 2(high) dan Pin 4 (low) atau sebaliknya, sehingga saat melewati IC7427 akan menghasilkan output dengan kondisi low. Sedangkan apabila kedua kondisi dari Pin 1 high dan Pin 2 high akan menghasilkan output Pin 2 dan Pin 4 low, maka saat melewati IC7427 akan menghasilkan kondisi high. Gerbang NOR dengan menggunakan tiga IC7404 dan satu IC7427 menghasilkan tabel kebenaran yang sama dengan menggunakan satu IC7404 yang memiliki input ganda dan satu IC7427. Dalam percobaan kami menggunakan satu IC7404 hanya saja output yang dihasilkan kami gunakan kembali sebagai input pada IC7404 yang sama dengan Pin yang berbeda. Kemudian output nya kami gunakan sebagai input pada IC7427 dan output dari IC7427 kami gunakan kembali sebagai input IC7404. Dengan meninjau input untuk IC7404 pada Pin 1 (kondisi low) dan Pin 3 (kondisi low), masingmasing menunjukan output pada Pin 2 (high) dan Pin4 (high) yang kemudian menjadi input untuk IC7427 berturut-turut pada Pin 3 dan Pin 4, 5 yang menghasilkan output pada IC7427 Pin 6 kondisi low, lalu menjadi input untuk IC7404 yang sama di Pin 5 yang menjadikan kondisi high. Untuk input IC7404 pada Pin 1 (kondisi high) dan Pin 3 (kondisi low) atau sebaliknya, masing-masing menunjukan output pada Pin 2 (low) dan Pin4 (high) atau sebaliknya yang kemudian menjadi input untuk IC7427 berturut-turut pada Pin 3 dan Pin 4, 5 yang menghasilkan output pada IC7427 Pin 6 kondisi low, lalu menjadi input untuk IC7404 yang sama di Pin 5 yang menjadikan kondisi high. Sedangkan untuk input IC7404 pada Pin 1 (kondisi high) dan Pin 3 (kondisi high), masing-masing menunjukan output pada Pin 2 (low) dan Pin4 (low) yang kemudian menjadi input untuk IC7427 berturut-turut pada Pin 3 dan Pin 4, 5 yang menghasilkan output pada IC7427 Pin 6 kondisi high, lalu menjadi input untuk IC7404 yang sama di Pin 5 yang menjadikan kondisi low.

27 G. Kesimpulan Gerbang NOT akan menghasilan output high apabila input yang diberikan low. Sebaliknya output akan low apabila input yang diberikan high. Hal ini sesuai aljabar bolean pada rangkaian gerbang NOT yaitu, Y = A + 0 Gerbang NOR akan menghasilkan output high apabila input yang diberikan bernilai low. Apabila input yang diberikan hanya memiliki salahs satu kondisi high maka output yang dihasilkan kan memiliki kondisi low. Hal ini sesuai aljabar boolean pada rangkaian gerbang NOR yaitu, Y = A + B + C Kombinasi dua kali input pada gerbang NOR menghasilkan output yang sama denga kombinasi dua buah gerbang NOR yang sesuai dengan aljabar boolean Y = (A ) + B + C + 0 Kombinasi dua kali input pada gerbang NOT dan satu input gerbang NOR menghasilkan output yang sama dengan kombinasi dua gerbang NOT dan satu gerbang NOR yang sesuai dengan aljabar boolean Y = A + B Kombinasi tiga kali input pada gerbang NOT dan satu input pada gerbang NOR akan menghasilakan output yang sama dengan kombinasi dua gerbang NOT dan satu gerbang NOR kemudian satu gerbang NOT lagi akan sama dengan gerbang NAND yang sesuai dengan aljabar boolean Y = A + B Percobaan yang dilakukan memberikan hasil yang sesuai berdasarkan literatur yang ditunjukan dalam tabel kebenaran setiap gerbang dan aljabar boolean sesuai teori. H. Saran Dalam melakukan percobaan gerbang logika AND, OR dan kombinasi AND dan OR diharapkan terlebih dahulu memahami materi yang berkaitan. Kemudian memeriksa terlebih dahulu kondisi komponen alat yang akan digunakan serta bekerjasama dengan seluruh rekan kelompok agar tercapai hasil yang diinginkan. I. Daftar Pustaka Buku Petunjuk Praktikum Elektronika Lanjut. Bandung: UPI