Laporan Gerbang Universal

LAPORAN LABORATORIUM PROGRAM STUDI BROADBAND MULTIMEDIA

02 GERBANG UNIVERSAL

 NAMA PRAKTIKAN

: Merdhika

 NAMA REKAN KERJA KERJA

: 1. Angela Tyas Manna 2. Zahra Jihad Putri D.

KELAS / KELOMPOK

: Broadband Multimedia 2A / 10

TANGGAL PELAKSANAAN PRAKTIKUM

: 31 Maret 2015

TANGGAL PENYERAHAN LAPORAN

: 5 April 2015

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI JAKARTA 5 April 2015 1

DAFTAR ISI

I. TUJUAN.......................................... TUJUAN................................................................ .............................................. ............................................... ...............................3 ........3 II. DASAR TEORI......................................... TEORI............................................................... ............................................ ........................................... ..................... 3 2.1 Inverter (NOT) Gate……...…………………………………………………..4 2.2 AND Gate... …………………………………………………………………..4 2.3 OR Gate... …………………………………………………………………….4 2.4 NAND Gate……...…………………………………… ...……………………5 2.5 NOR Gate………...…………………………………………………………..5

2.6 EX-OR

Gate………...………………………………………………………..5

III. ALAT – ALAT YANG DIGUNAKAN .............................................................. ..............................................................6 6 IV. LANGKAH  –  LANGKAH  LANGKAH PERCOBAAN.. ………………………………….. 6 4.1 INVERTER (NOT Gate) .…………………………………………..………..6 4.2 AND Gate ……… ……………………………………………………..…… .7 4.3 OR Gate (IC 7432), NAND Gate (IC 7400), NOR Gate (IC 7402) dan EX-OR Gate (IC 7486) ……...……...………………………………..……….8 4.4 AND Gate Input (IC 7411)………………………………………...…..…….8 4.5. EX-OR Gate dengan NOT Gate, AND Gate, dan NOR Gate ……..……….9 V. PERTANYAAN DAN TUGAS …………………………………………………9 -10 VI. DATA HASIL PERCOBAAN …………..……………………………………11 -12 VII. ANALISA DAN PEMBAHASAN.. ……………………………………… ..13-16 VIII. KESIMPULAN ……………………………………………………………..….17 DAFTAR PUSTAKA..……………………………………………………………….18

2

PERCOBAAN 2 GERBANG Universal

1. TUJUAN Merangkai NAND Gate sebagai gerbang universal (Universal Gate) Merangkai NOR Gate sebagai gerbang universal (Universal Gate) •

•

2. DASAR TEORI Gerbang universal adalah salah satu gerbang dasar yang dirangkai sehingga menghasilkan output yang sama dengan gerbang dasar lainnya. Adapun gerbang universal tersebut adalah NAND gate dan NOR gate. 2.1 NAND Gate sebagai Inverter (NOT Gate)  NOT gate dapat dibuat dengan menggunakan NAND gate (Gambar 2.1). Bila input diberi nilai logik 1 maka outputnya menjadi logik 0 begitu juga dengan sebaliknya.

Y

Gambar 2.1. NAND Gate sebagai Inverter (NOT) Gate A

2.2 NAND Gate sebagai AND Gate AND gate dapat dibuat dengan menggunakan NAND gate (Gambar 2.2). Output dari suatu rangkaian AND gate akan berada pada logik 1 jika dan hanya jika semua inputnya pada keadaan logik 1. Dan output akan berada pada keadaan logik 0 apabila salah satu input atau semuanya pada keadaan logik 0. Y A

T

Y

Y

B

Gambar 2.2. NAND Gate sebagai AND Gate 3

2.3 NAND Gate sebagai OR Gate OR gate dapat dibuat dengan menggunakan NAND gate (Gambar 2.3). Output dari suatu rangkaian OR gate akan berada pada logik 0 jika dan hanya jika semua inputnya pada keadaan 0. Dan output akan berada pada keadaan logik 1 apabila salah satu input atau semuanya pada keadaan logik 1.

     B      A

B Y

A

Gambar 2.3. NAND Gate sebagai OR Gate

2.4 NAND Gate sebagai NOR Gate  NOR gate dapat dibuat dengan menggunakan NAND gate (gambar 2.4). NOR gate adalah gabungan dari suatu rangkaian NOT gate yang dipasang pada bagian output rangkaian OR gate. Output dari OR gate akan logik 1 jika dan hanya jika semua inputnya berada pada keadaan 0. Dan outputnya 0 apabila salah satu atau semua inputnya berada pada keadaan logik 1. 4

A

Gambar 2.3. NAND Gate sebagai NOR Gate Tabel Kebenaran : Input A

B

Output Y

0

0

1

1

0

0

0

1

0

1

1

0

3. ALAT  –  ALAT  ALAT YANG DIGUNAKAN

 No.

Alat-alat dan komponen

Jumlah

1

IC 7400 (Quad 2 Input NAND Gate) IC 7402 (Quad 2 Input NOR Gate)

1 1

2

Power Supply DC

1

3

Multimeter

1

4

Logic Probe

1

5

Resistor 220 Ω

1

6

LED

1

7

Potensiometer

1

8

Protoboard

1

9

Kabel-kabel penghubung

Secukupnya

5

4. LANGKAH  –  LANGKAH  LANGKAH PERCOBAAN

V. PERTANYAAN DAN TUGAS 1. Berdasarkan hasil pengukuran pada input, berapa batas level tegangan untuk logik 0 dan logik 1 untuk IC TTL?

Jawab : Batas level tegangan untuk IC TTL pada logika 0 adalah 0 sampai dengan 0,8 Volt. Sedangkan untuk logik 1 yaitu 2 sampai dengan 5 Volt. 2. Buatlah kesimpulan dari percobaan ini! Jawab : Dari praktikum mengenai gerbang logika dengan beberapa percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa masing-masing IC memiliki fungsi dan cara kerja 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. Selain itu tiap tiap gerbang logika juga memiliki sifat sebagai berikut :

-

1. Pada rangkaian gerbang NOT Gate, output dari NOT Gate akan selalu  berlawanan dengan keadaan inputnya. inputnya. 2. Pada rangkaian gerbang AND Gate, OR Gate, NAND Gate, NOR Gate dan EX- OR Gate memiliki dua input dan sebuah output. 3. Pada rangkaian gerbang AND Gate, LED akan menyala jika kedua input dalam keadaan high. 4. Pada rangkaian gerbang OR Gate, jika salah satu input dalam keadaan low atau lebih, maka lampu LED dalam keadaan high (1). 5. Pada rangkaian gerbang NAND Gate , jika kedua input dalam keadaan high (1), maka lampu LED akan mati (0), dimana gerbang ini merupakan kombinasi dari AND, OR dan NOT Gate.

6

6. Pada rangkaian gerbang NOR Gate, jika kedua input dalam keadaan low, maka LED akan menyala. 7. Pada rangkaian EXOR Gate, menghasilkan keluaran rendah jika semua sinyal masukan bernilai rendah atau semua masukan bernilai tinggi.

VI. DATA HASIL PERCOBAAN

7

8

VII. ANALISA DAN PEMBAHASAN

9

Pada praktikum pertama ini yakni gerbang logika. Pada prakikum ini menggunakan enam kali perocbaan yaitu NOT Gate, AND Gate, OR Gate, NAND Gate, EX-OR Gate, dan NOR Gate ditambah dengan gerbang AND 3 Input dan gerbang EXOR dengan NOT Gate, AND Gate dan NOR Gate. Pada praktikum ini apabila lampu LED menyala, maka keadaan tersebut high yang dianalogikan 1, sedangkan jika lampu LED padam, maka keadaan tersebut low yang dianalogikan 0. Pada percobaan pertama yakni menganalisis gerbang NOT Gate. Pada percobaan  NOT Gate ini menggunakan IC 7404 memiliki satu masukan dan satu keluaran. Dimana input terdapat di kaki nomor 1,3,5,9,11,dan 13, sedangkan kaki output nya di nomor 2,4,6,8,10,12. Pada nomor 7 dihubungkan ke Ground dan nomor 14 dihubungkan ke Vcc. Gerbang NOT merupakan gerbang satu masukan yang berfungsi sebagai  pembalik (inverter) dengan satu sinyal masukan dan satu sinyal keluaran dimana keadaan keluarannya selalu berlawanan dengan keadaan masukan. Pada saat pengukuran menggunakan potensiometer diperoleh hasil input  berlogika 0 dengan batas minimum 0 Volt dan outputnya 1 memiliki tegangan senilai 3,15 Volt. Sedangkan, pada input berlogika 1 dengan batas minimum 2,2 Volt dan outputnya 0 dengan tegangan 0,15 Volt. Pada percobaan kedua yakni menganalisis gerbang AND Gate. Pada  percobaan AND Gate ini menggunakan IC 7408 yang memiliki dua input dan satu output. Dimana input terdapat di kaki nomor 1,2,4,5,8,9,11,12. Outpunya berada di kaki nomor 3,6,10,13. Sedangkan kaki nomor 7 dihubungkan ke Vcc dan kaki nomor 14 dihubungkan ke Ground. Pada gerbang AND memiliki sifat output berlogika 1, jika kedua input benilai 1. Sedangkan sifat output berlogika 0 jika kedua input bernilai 0 dan jika input  berlogika 1 dan 0. Pada input berlogika 0 dan 0 diperoleh tegangan 0 volt dan outputnya berlogika 0 dengan tegangan sebesar 0,125 Volt. Pada input berlogika 0 dan 1 diperoleh tegangan sebesar 0,01 Volt dan outputnya 0 dengan tegangan sebesar 0,175 Volt. Pada input berlogika 1 dan 0 diperoleh tegangan sebesar 5 Volt dengan outputnya 0 dengan tegangan sebesar 0,25 Volt. Pada input berlogika 1 dan 1 memiliki tegangan 5 Volt dan output nya 1 dengan tegangan sebesar 3,3 Volt. Pada gerbang AND Gate dengan pengukuran menggunakan potensiometer didapatkan hasil. Pada input berlogika 0 dan 0 didapatkan tegangan maksimum nya 0,7 Volt dan outputnya 0 dengan tegangan sebesar 0,125 Volt. Pada input berlogika 0 dan 1 diperoleh batas maksimum sebesar 0,65 Volt dan output berlogika 0 dengan tegangan sebesar 0,125 Volt. Pada input berlogika 1 dan 0 dengan batas minimum 2,4 Volt dan output 0 memiliki tegangan sebesar 0,25 Volt. Pada input berlogika 1 dan 1 dengan batas minimum sebesar 2,6 Volt dan outputnya 1 memiliki tegangan sebesar 3,2 Volt.

10

Pada percobaan ketiga yakni menganalisis gerbang OR Gate. Pada percobaan ini menggunakan IC 7432 yang memiliki dua input dan 1 output. Dimana input terdapat di kaki nomor 1,2,4,5,9,10,12,13 sedangkat output terdapat di kaki nomor 3,6,8,11. Pada kaki nomor 7 dihubungkan ke Ground, dan kaki nomor 14 dihubungkan ke Vcc. Pada gerbang OR memiliki sifat output berlogika 0, jika kedua input  berlogika 0. Dan memiliki me miliki outout berlogika 1, jika kedua input i nput berlogika 1 dan jika j ika input berlogika 1 dan 0. Pada input berlogika 0 dan 0 memiliki tegangan 0,005 Volt dan outputnya 0 memiliki tegangan senilai 0,17 Volt. Pada input berlogika 0 dan 1 memiliki tegangan 0 Volt dan outputnya 1 memiliki tegangan sebesar 3,2 Volt. Pada input berlogika 1 dan 0 memiliki tengangan te ngangan sebesar 4,9 Volt dan outputnya berlogika 1 dengan tegangan senilai 3,1 Volt. Pada input berlogika 1 dan 1 memiliki tegangan 4,8 Volt dan outputnya 1 dengan tegangan sebesar 3,1 Volt. Pada gerbang OR Gate dengan pengukuran menggunakan potensiometer diperoleh hasil sebagai berikut. Pada input 0 dan 0 memiliki tegangan maksimum sebesar 0,67 Volt dan outputnya 0 sebesar 0,18 Volt. Pada input 0 dan 1 dengan tegangan maksimum sebesar 0,68 Volt dan outputnya 1 memiliki tegangan sebesar 3,1 Volt. Pada input 1 dan 0 dengan tegangan minimum senilai 2,3 Volt dan outputnya 1 dengan tegangan senilai 3,1 Volt. Pada input 1 dan 1 memiliki tegangan minimum senilai 2,3 Volt dan outputnya 1 dengan tegangan 3,1 Volt. Pada percobaan keempat yakni gerbang NAND. Pada percobaan ini menggunakan IC 7400. Sama seperti pada gerbang AND dan OR yang memiliki 2 input dan 1 output. Input pada IC 7400 memiliki input di kaki nomor 1,2,4,5,9,10,12,13 dan output di kaki nomor 3,6,8,11. Sedangkan kaki nomor 7 dihubungkan ke Ground dan kaki nomor 14 dihubungkan ke Vcc. Gerbang NAND merupakan kebalikan dari gerbang AND. Dimana outputnya  berlogik 1 bila kedua inputnya berlogika 0 dan input yang berlogika 1 dan 0. Sedangkan outputnya berlogik 0 jika kedua inputnya bernilai 1. Pada inputnya  berlogika 0 dan 0 memiliki tegangan minimum sebesar 0 Volt dan outputnya 1  bernilai 3 Volt. Pada input berlogika 0 dan 1 memiliki tegangan sebesar 0,02 Volt dan outputnya 1 dengan tegangan sebesar 3 Volt. Pada input berlogika 1 dan 0 memiliki tegangan maksimum sebesar 4,8 Volt dan outputnya 1 dengan tegangan 3 Volt. Pada input berlogika 1 dan 1 memiliki tegangan sebesar 4,8 Volt dan outputnya 1 dengan tegangan 0,18 Volt. Pada perhitungan dengan menggunakan potensiometer diperoleh hasil sebagai berikut. Pada input 0 dan 0 memiliki tegangan maksimum sebesar 0,7 Volt dan outputnya 1 dengan tegangan sebesar 3 Volt. Pada input berlogik 0 dan 1 diperoleh tegangan sebesar 0,62 Volt dan ouputnya 1 dengan tegangan sebesar 3 Volt. Pada input berlogika 1 dan 0 diperoleh tegangan minimum sebesar 2,4 Volt dan outputnya 1 dengan tegangan sebesar 3 Volt. Pada input berlogika 1 dan 1 diperoleh tegangan senilai 2,3 Volt dan outputnya 0 dengan tegangan senilai 0,19 Volt.

11

Pada percobaan kelima yakni gerbang NOR Gate. Pada percobaan ini menggunakan IC 7402. Sama seperti IC pada gerbang AND, OR dan NAND yang memiliki 2 input dan 1 output. Input pada IC 7402 memiliki input di kaki nomor 2,3,5,6,8,9,11,12 dan output di kaki nomor 1,4,10,13. Sedangkan kaki nomor 7 dihubungkan ke Ground dan kaki nomor 14 dihubungkan ke Vcc. Gerbang NOR merupakan kebalikan dari gerbang OR. Dimana outputnya  berlogik 0 bila kedua inputnya berlogika 1 dan input yang berlogika 1 dan 0. Sedangkan outputnya berlogik 1 jika kedua inputnya bernilai 0. Pada inputnya  berlogika 0 dan 0 memiliki tegangan minimum sebesar 0,02 Volt dan outputnya 1  bernilai 3 Volt. Pada input berlogika 0 dan 1 memiliki tegangan sebesar sebesa r 0 Volt dan outputnya 0 dengan tegangan sebesar 0,19 Volt. Pada input berlogika 1 dan 0 memiliki tegangan maksimum sebesar 4,7 Volt dan outputnya 0 dengan tegangan 0,19 Volt. Pada input berlogika 1 dan 1 memiliki tegangan sebesar 4,8 Volt dan outputnya 0 dengan tegangan 0,18 Volt. Pada perhitungan dengan menggunakan potensiometer diperoleh hasil sebagai berikut. Pada input 0 dan 0 memiliki tegangan maksimum sebesar 0,63 Volt dan outputnya 1 dengan tegangan sebesar 3 Volt. Pada input berlogik 0 dan 1 diperoleh tegangan sebesar 0,68 Volt dan ouputnya 0 dengan tegangan sebesar 0,19 Volt. Pada input berlogika 1 dan 0 diperoleh tegangan minimum sebesar 2,2 Volt dan outputnya 0 dengan tegangan sebesar 0,19 Volt. Pada input berlogika 1 dan 1 diperoleh tegangan senilai 2,2 Volt dan outputnya 0 dengan tegangan senilai 0,18 Volt. Pada percobaan keenam yakni gerbang EXOR Gate. Pada percobaan ini menggunakan IC 7486. Sama seperti pada gerbang AND, OR, NAND dan NOR yang memiliki 2 input dan 1 output. Input pada IC 7486 memiliki input di kaki nomor 1,2,4,5,9,10,12 dan output di kaki nomor 3,6,8,11. Sedangkan kaki nomor 7 dihubungkan ke Ground dan kaki nomor 14 dihubungkan ke Vcc. Pada gerbang EXOR Gate ini merupakan kombinasi dari gerbang NOT, AND dan OR. Outputnya berlogik 0 bila kedua inputnya berlogika 1 dan kedua inputnya  berlogika 1. Sedangkan outputnya berlogik 1 jika kedua inputnya bernilai 0 dan 1 atau sebaliknya. Pada inputnya berlogika 0 dan 0 memiliki tegangan minimum sebesar 0,12 Volt dan outputnya 0 bernilai 0,13 Volt. Pada input berlogika 0 dan 1 memiliki tegangan sebesar 0,22 Volt dan outputnya 1 dengan tegangan sebesar 3,2 Volt. Pada input berlogika 1 dan 0 memiliki tegangan maksimum sebesar 5 Volt dan outputnya 1 dengan tegangan 3,2 Volt. Pada input berlogika 1 dan 1 memiliki tegangan sebesar 5 Volt dan outputnya 1 dengan tegangan 0,15 Volt. Pada perhitungan dengan menggunakan potensiometer diperoleh hasil sebagai berikut. Pada input 0 dan 0 memiliki tegangan maksimum sebesar 0,52 Volt dan outputnya 1 dengan tegangan sebesar 0,13 Volt. Pada input berlogik 0 dan 1 diperoleh tegangan sebesar 0,58 Volt dan ouputnya 1 dengan tegangan sebesar 3,2 Volt. Pada input berlogika 1 dan 0 diperoleh tegangan minimum sebesar 2,4 Volt dan 12

outputnya 1 dengan tegangan sebesar 3,2 Volt. Pada input berlogika 1 dan 1 diperoleh tegangan senilai 2,4 Volt dan outputnya 0 dengan tegangan senilai 0,15 Volt. Pada percobaan ketujuh yakni gerbang AND 3 Input. Pada percobaan ini menggunakan IC 7411. IC ini memiliki 3 input dan 1 ouput. Input pada IC 7411 memiliki input di kaki nomor 1,2,3,4,5,9,10,11,13 dan output di kaki nomor 6,8,12. Sedangkan kaki nomor 7 dihubungkan ke Ground dan kaki nomor 14 dihubungkan ke Vcc. Pada gerbang AND 3 Input memiliki output berlogika 1, jika ketiga inputnya  berlogika 1. Dan output berlogika 0, jika ketiga inputnya berlogika 0 dan salah satu atau kedua inputnya berlogika 1 atau 0. Pada inputnya berlogika 0,0 dan 0 dan outputnya 0 memiliki tegangan senilai 0,135 Volt. Pada input berlogika 0,0 dan 1 outputnya 0 dengan tegangan sebesar 0,135 Volt. Pada input berlogika 0,1 dan 0 dan outputnya 0 dengan tegangan 0,135 Volt. Pada input berlogika 0,1 dan 1 dan outputnya 0 dengan tegangan 0,135 Volt. Pada input berlogika 1,0 dan 0 dan outputnya 0 dengan tegangan 0,135 Volt. Pada input berlogika 1,0 dan 1 dan outputnya 0 dengan tegangan 0,135 Volt. Pada input  berlogika 1,1 dan 0 dan outputnya 0 dengan tegangan 0,135 Volt. Pada input  berlogika 1,1 dan 1 dan dan outputnya 1 dengan tegangan 3,3 Volt. Pada percobaan terakhir yakni gerbang EXOR dengan NOT Gate, AND Gate, dan NOR Gate. Pada percobaan ini menggunakan 2 input yaitu A dan B dan satu 1 output. Outputnya berlogika 0 bila kedua inputnya 0 dan kedua inputnya adalah 1. Gerbang EXOR dengan NOT Gate, AND Gate, dan NOR Gate jika salah satu dari kedua inputnya High maka output Y akan high. Jika kedua inputnya bernilai Low semua atau High semua, maka ouput Y akan Low.

13

VIII. KESIMPULAN

Dari praktikum mengenai gerbang logika dengan beberapa percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa masing-masing IC memiliki fungsi dan cara kerja 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. Selain itu tiap tiap gerbang logika juga memiliki sifat sebagai berikut :

-

1. Pada rangkaian gerbang NOT Gate, output dari NOT Gate akan selalu  berlawanan dengan keadaan inputnya. inputnya. 2. Pada rangkaian gerbang AND Gate, OR Gate, NAND Gate, NOR Gate dan EX- OR Gate memiliki dua input dan sebuah output. 3. Pada rangkaian gerbang AND Gate, LED akan menyala jika kedua input dalam keadaan high. 4. Pada rangkaian gerbang OR Gate, jika salah satu input dalam keadaan low atau lebih, maka lampu LED dalam keadaan high (1). 5. Pada rangkaian gerbang NAND Gate , jika kedua input dalam keadaan high (1), maka lampu LED akan mati (0), dimana gerbang ini merupakan kombinasi dari AND, OR dan NOT Gate. 6. Pada rangkaian gerbang NOR Gate, jika kedua input dalam keadaan low, maka LED akan menyala. 7. Pada rangkaian EXOR Gate, menghasilkan keluaran rendah jika semua sinyal masukan bernilai rendah atau semua masukan bernilai tinggi.

14

DAFTAR PUSTAKA

1.

Diktat Laboratorium Digital (Rangkaian Kombinatorial)

2.

https://trinurti.files.wordpress.com/2009/05/rlog.doc

3.

http://teknikelektronika.com/pengertian-gerbang-logika-dasar-simbol/

4.

http://www.slideshare.net/dewi012/prak-01

5.

http://www.slideshare.net/ptsumaye/gerbang-logika-7456329

6.

http://www.academia.edu/9816171/IC_dan_Gerbang_Logika

15