Upload
harismaulanayunefi
View
232
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/17/2019 Haris Maulana Yunefi Modul1 k17
1/18
Laporan Pendahuluan
Praktikum Elektronika II
Nama : Haris Maulana Yunefi
NPM : 1406566155
Fak. Prog Studi : FMIPA / Fisika
Nomor Modul : 1
Nama Modul : DIGITAL ICs: AND, OR, Inverter,
NOR, NAND GATE
Kelompok : 17
Teman Kelompok
Tanggal Percobaan
: Andri Rahmansyah
: Selasa, 15 Maret 2016
Laboratorium ElektronikaDepartemen Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Indonesia
Depok 2016
2015
8/17/2019 Haris Maulana Yunefi Modul1 k17
2/18
MODUL I
DIGITAL ICs: AND, OR, INVERTER, NAND dan
NOR GATE
A. TUJUAN
Mengenal lebih dalam karakteristik dan simbol gerbang AND dan OR
Menentukan secara eksperimen tabel kebenaran dari kombinasi gerbang
AND dan OR
Menentukan secara eksperimen tabel kebenaran dari kombinasi gerbang
AND atau OR
Menghitung percobaan berdasarkan tabel kebenaran pada gerbang NOR.
Menggunakan logika NOR untuk menggagas logika inverter.
Menggunakan logika NOR untuk menggagas gerbang NAND dan
menghitung tabel kebenaran pada gerbang tersebut.
B. ALAT DAN KOMPONEN YANG DIGUNAKAN
Power supply ±5
Multimeter Digital
ICs 7048 dan ICs 7432
Logic breadboard jika tersedia
Tiga SPDT switches
C. TEORI DASAR
- Gerbang AND
Gerbang AND mempunyai dua atau lebih sinyal masukan. Semua masukan
harus tinggi untuk menghasilkan keluaran yang tinggi
Gerbang AND Dioda
Gambar a menunjukkan satu cara untuk membuat gerbang AND. Padarangkaian tertentu ini, masukan dapat rendah atau tinggi. Bila semua masukan
8/17/2019 Haris Maulana Yunefi Modul1 k17
3/18
adalah rendah (Gambar b), maka semua dioda mengantar sehingga menarik
keluarannya ke voltase rendah.
Kalau salah satu masukan adalah rendah dan satunya lagi tinggi (Gambar c),
maka dioda dengan masukan rendah mengantar, sehingga keluaran ditarik ke
voltase rendah. Sebaliknya, dioda dengan masukan tinggi memperoleh catu
berlawanan atau berada pada titik putus, dan hal ini dilambangkan dengan warna
gelap
Bila semua masukan adalah tinggi(Gambar 1-d), maka semua dioda berada pada
titik putus. Karena tidak terdapat arus pada hambatan, maka voltase catu menarik
keluaran ke voltase tinggi (+5V)
- Gerbang OR
Gerbang OR mempunyai dua atau lebih sinyal masukan. Jika ada sinyal
masukan yang tinggi maka sinyal keluaran adalah tinggi
Gerbang OR Dioda
Gambar dibawah menunjukkan satu cara untuk membuat gerbang OR. Jika
semua masukan adalah rendah, maka keluaran adalah rendah. Jika salah satu
8/17/2019 Haris Maulana Yunefi Modul1 k17
4/18
masukan adalah tinggi. Maka dioda pada masukan tinggi itu bekerja sehingga
keluaran menjadi tinggi. Jika semua masukan adalah tihggi. maka semua dioda
bekerja sehingga keluaran menjadi tinggi. Karena memiliki dua masukan, maka kita
menamakan rangkaian itu sebagai gerbang OR 2-bit.
- Inverter
Inverter Transistor
Inverter adalah gerbang dengan hanya satu masukan. Keluaran selalumempunyai status berlawanan dengan status masukan. Sebagai contoh gambar 2-1
menunjukkan inverter transistor. Ini adalah penguat CE yang mensakelar diantara
titik putus dan titik jenuh. Ketika vmas adalah rendah (mendekati 0 V), maka
transistor bekerja pada titik putus sehingga keluaran vkel menjadi rendah.
Tabel 2-1 meringkas operasi itu. Masukan rendah menghasilkan keluaran
tinggi, dan masukan tinggi menghasilkan keluaran rendah. Tabel 2-2 menunjukkan
informasi sama dalam bentuk biner, biner 0 menyatakan voltase rendah dan biner 1
menyatakan voltase tinggi.
Inverter juga dinamakan gerbang NOT karena status keluaran bukan atau tidak
sam dengan statu masukan. Lebih dari itu, keluaran itu sering dinyatakan sebagai
pelengkap atau lawan masukan
8/17/2019 Haris Maulana Yunefi Modul1 k17
5/18
- Gerbang NOR
Gerbang NOR mempunyai dua atau lebih sinyal masukan. Semua masukan
harus rendah untuk memperoleh keluaran tinggi. Jadi, gerbang NOR hanya
mengenal kata masukan yang bitnya 0
Gambar dibawah menunjukkan susunan logika untuk gerbang NOR yakni
gerbang OR yang disusul oleh inverter. Jadi, keluaran akhirnya adalah meng-NOT-
kan hasil OR masukan.
Jika semua masukan adalah rendah, maka keluaran akhir adalah tinggi. Jika
satu masukan tinggi dan masukan lainnya rendah, maka keluaran menjadi rendah.
Dan jika masukan adalah tinggi, maka keluaran menjadi rendah.
- Gerbang NAND
Gerbang NAND mempunyai dua atau lebih sinyal masukan. Semua masukan
harus tinggi untuk menghasilkan keluaran rendah
Gambar dibawah menunjukkan susunan logika dari gerbang NAND yakni
gerbang AND yang disusul inverter. Karena itu, keluaran akhir merupakan NOT
dari AND masukan.
8/17/2019 Haris Maulana Yunefi Modul1 k17
6/18
Jika satu atau lebih masukan adalah rendah, maka hasil dari operasi AND adalah
rendah. Karena itu keluaran akhir terinversi adalah tinggi. Hanya ketika semua
masukan adalah tinggi, operasi AND menghasilkan sinyal tinggi. Karena itu,
keluaran akhir menjadi rendah.
D. PROSEDUR PERCOBAAN
Gerbang AND
a. Menghubungkan sirkuit pada gambar 1 (ingat cara menghubungkan pin 14
ke +5 V dan pin 7 ke ground).
b. Mengatur penguhubung (switches) yang dibutuhkan untuk mendapatkan
kombinasi input yang berbeda seperti yang ditunjukkan pada tabel.
Merekam keadaan dari output seperti pada 0 atau 1 pada masing-masing
kemungkinan inputnya.
Gerbang OR
a. Menghubungkan sirkuit seperti gambar 2.
b. Mengukur besar output voltase pada masing-masing kombinasi input pada
tabel. Merekan hasil sebagai 0s atau 1s. Menjelaskan alasan perbedaanantara tabel pertama dan kedua.
Kombinasi gerbang AND-OR
8/17/2019 Haris Maulana Yunefi Modul1 k17
7/18
a. Menghubungkan sirkuit seperti pada gambar 3.
b. Mengatur penghubung (switches) pada masing-masing input seperti yang
ditunjukkan pada tabel. Merekam keadaan output seperti 0s atau 1s.
c.
Mendesain sirkuit 3 input dengan beberapa kombinasi gerbang untuk
mendapatkan output yang tinggi hanya ketika semua input dalam keadaan
tinggi. Menggambar sirkuit tersebut.
d.
Menguji sirkuit percobaan. Merekam hasil pada tabel kebenaran. Ekspresi
Boolean seperti apakah sirkuit tersebut?
e.
Mendesain 4 input gerbang OR menggunakan beberapa kombinasi gerbang.
Menggambar sirkuit tersebut.
f.
Menguji sirkuit percobaan. Merekam hasil pada tabel kebenaran. Ekspresi
Boolean seperti apakah sirkuit tersebut?
Gerbang NOR terhubung sebagai Inverter
a.
Menghubungkan satu gerbang NOR pada 7427 seperti gambar. Pembagi
Voltase menyediakan input dc yang tepat untuk gerbang. Langkah
selanjutnya pin 14 dari IC dihubungkan pada +5 V dan pin 7 dihubungkan
pada ground.
b.
Mengatur B dan C pada nol. Melengkapi tabel kebenaran seperti pada
gambar. Tipe gerbang logika seperti apakah yang diindikasikan sebagaihasil tabel kebenaran?
8/17/2019 Haris Maulana Yunefi Modul1 k17
8/18
Gerbang Logika NOR
a. Melengkapi tabel kebenaran untuk gerbang NOR dengan mengatur input A, B, dan
C sebagai indikasi tabel kebenaran. Merekam hasil output: 1 untuk lighted LED
dan 0 untuk unlit LED.
b. Menghubungkan sirkuit seperti yang ditunjukkan pada gambar 4 dan
melengkapi tabel kebenaran.
c. Menghubungkan sirkuit seperti yang ditunjukkan pada gambar 5 dan
melengkapi tabel kebenaran.
d.
Menghubungkan sirkuit dan melengkapi tabel kebenaran. Ekspresi Boolean
apakah pada sirkuit tersebut?
e. Mendesain 3 input gerbang AND menggunakan 7427 dan 7404.
Menggambar sirkuit dengan semua saling terhubung. Memberikan nomor
pada terminal.f. Menghubungkan sirkuit dan melengkapi tabel kebenaran.
8/17/2019 Haris Maulana Yunefi Modul1 k17
9/18
E. SIMULASI
Simulasi Pertama : AND Gate
8/17/2019 Haris Maulana Yunefi Modul1 k17
10/18
Table Kebenaran
A B Y
0 0 0
1 0 0
0 1 0
1 1 1
Simulasi Kedua : OR Gate
Table Kebenaran
A B Y
0 0 0
1 0 1
0 1 1
1 1 1
8/17/2019 Haris Maulana Yunefi Modul1 k17
11/18
Simulasi Ketiga : AND-OR Gate
8/17/2019 Haris Maulana Yunefi Modul1 k17
12/18
Table Kebenaran
A B C Y
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1
Simulasi Keempat : NOR Gate sebagai Inverter
Table Kebenaran
A D
1 0
0 0
8/17/2019 Haris Maulana Yunefi Modul1 k17
13/18
Simulasi Kelima : NOR Gate Logic
8/17/2019 Haris Maulana Yunefi Modul1 k17
14/18
Table KebenaranA B C Y
0 0 0 1
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 0
8/17/2019 Haris Maulana Yunefi Modul1 k17
15/18
8/17/2019 Haris Maulana Yunefi Modul1 k17
16/18
Table Kebenaran
A B C Y
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
Table Kebenaran
A B Y
0 0 0
1 0 0
0 1 0
1 1 1
8/17/2019 Haris Maulana Yunefi Modul1 k17
17/18
Table Kebenaran
A B Y
0 0 1
1 0 1
0 1 1
1 1 0
F. TUGAS PENDAHULUAN
1. Menggunakan tipe logika dalam eksperimen. Identifikasi tingkat tegangan
pada dua keadaan gerbang output?
2.
Dapatkah sisa input tak guna dibuka? Jelaskan jawabanmu menggunakan
karakteristik logika sebagai informasi pendukung?
3. Berapa banyak gerbang output pada gerbang tunggal dalam drive logika?
4. Bagaimana karakteristik gerbang NOR?
Gerbang NOR mempunyai dua atau lebih sinyal masukan. Semua masukan
harus rendah untuk memperoleh keluaran tinggi. Jadi, gerbang NOR hanya
mengenal kata masukan yang bitnya 0. Jika semua masukan adalah rendah,
maka keluaran akhir adalah tinggi. Jika satu masukan tinggi dan masukan
lainnya rendah, maka keluaran menjadi rendah. Dan jika masukan adalah
tinggi, maka keluaran menjadi rendah.
8/17/2019 Haris Maulana Yunefi Modul1 k17
18/18
5. Bagaimana karakteristik gerbang NAND?
Gerbang NAND mempunyai dua atau lebih sinyal masukan. Semua
masukan harus tinggi untuk menghasilkan keluaran rendah. Jika satu atau
lebih masukan adalah rendah, maka hasil dari operasi AND adalah rendah.
Karena itu keluaran akhir terinversi adalah tinggi. Hanya ketika semua
masukan adalah tinggi, operasi AND menghasilkan sinyal tinggi. Karena
itu, keluaran akhir menjadi rendah.
6.
Identifikasi masing-masing percobaan dengan nama logikanya?
G. REFERENSI
[1] Wijaya, Kusuma Sastra (2016). Penuntun Praktikum Elektronika II:
Modul I : Digital ICs AND, OR, INVERTER, NAND dan NOR Gate.
Laboratorium Elektronika Dasar Jurusan Fisika FMIPA UI .
[2] Malvino. (1985). Elektronic Principles : Introduction. (Terj. Dali S.
Naga bekerja sama dengan Toto Bes). Jakarta: Gunadarma.