Laporan Pendahuluan

Praktikum Elektronika 2

Nama : Tri Widjaya Putranto

NPM : 1306364963

Fakultas/Program Studi : FMIPA/Fisika

Nomor Modul : 01

Nama Modul : Digital Integrated Circuits: AND, OR GATES

Kelompok : 05

Nama Kelompok : Raka Firdaus

Tanggal Percobaan : Senin, 23 Februari 2015

Laboratorium Elektronika

Departemen Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Indonesia

Depok

2015

MODUL 1

DIGITAL INTEGRATED CIRCUITS: AND, OR GATES

A. TUJUAN

1. Untuk mengetahui karakteristik dan simbol dari gerbang AND dan gerbang

OR

2. Untuk menentukan tabel kebenaran dari kombinasi gerbang AND dan

gerbang OR secara eksperimen

3. Untuk menentukan tabel kebenaran dari kombinasi gerbang AND atau

gerbang OR secara eksperimen

B. TEORI DASAR

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.

Rangakaian logika sering kita temukan dalam sirkuit digital yang

diimplemetasikan secara elekrtonik dengan menggunakan dioda atau

transistor.

Sistem digital menggunakan kombinasi biner benar dan salah untuk

menyerupai cara ketika menyelesaikan masalah sehingga disebut logika

kombinasional. Dengan sistem digital dapat digunakan langkah-langkah

berfikir logis / keputusan masa lalu (memori) untuk menyelesaikan masalah

sehingga biasa disebut logika-logika sekuensial (terurut).

Tabel kebenaran (truth table) menyediakan suatu daftar setiap kombinasi

yang mungkin dari masukan-masukan biner pada sebuah rangkaian digital dan

keluaran-keluaran yang terkait Ekspresi boolean mengekspresikan logika pada

sebuah format fungsional.

Pada eksperimen yang lalu kita praktikum dengan menggunakan linear

ICs. Pada praktikum kali ini kita akan belajar digital ICs. Digital ICs adalah

logic circuit yang membangun komputer digital dan kalkulator. Dasar digital

circuit lebih simple dan akan menyajikan pengenalan kepada digital ICs

Pembahasan logika digital dikelompokkan menjadi 2 pembahasan yaitu:

logika kombinasi dan logika sekuensial. Pada logika kombinasi tidak

bergantung pada waktu, sedangkan pada logika sekuensial bergantung

pada waktu sebagai bagian salah satu inputnya (berupa sinyal clock), flip-

flop dapat ditrigger secara level trigger, maupun edgetrigger (baik positif

maupun negatif).

Elemen dasar dari logika kombinasi adalah gerbang digital, sedangkan

elemen dasar dari logika sekuensial adalah flip-flop. Adapun keunggulan

teknik elektronika digital dibandingkan dengan teknik elektronika analog

diantaranya adalah:

1. Tansmisi sinyal tanpa mengalami degradasi akibat noise.

2. Teknik pengolahan digital lebih handal dan lebih baik

Gerbang logika adalah rangkaian yang dipergunakan untuk

mengkombinasikan level logika digital dalam suatu cara tertentu. Ada

beberapa gerbang gerbang logika dasar yang tersedia misalnya: gerbang

AND, NAND, OR, NOR, NOT, XOR, XNOR. Semua gerbang tsb

paling tidak harus ada 2 terminal input, kecuali gerbang NOT hanya

ada 1 terminal input, tabel kebenaran untuk gerbang-gerbang tersebut

terlihat pada Tabel 1.

Tabel 1

, Gerbang Logika

U1A

7408N

U2A

7432N

A

B

C

Untuk komputer dengan operasi logika yang kompleks

menggunakan kombinasi dari gerbang AND dan gerbang OR. Gambar 1.1

adalah contoh kombinasi tersebut.

Gambar 1.1 Kombinasi gerbang AND dan OR

Berikut adalah tabel kebenaran dari kombinasi gerbang AND dan OR.

Tabel 2, Kombinasi gerbang AND dan OR

Input Output

A B C

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

Sekarang ini, kebanyakan gerbang logika disediakan dalam bentuk

IC. Transistor-Transistor Logic (TTL) tersedia untuk dijual pada tahun

1964. Sejak saat itu, TTL menjadi sangat populer di kelompok IC digital.

Pada eksperimen kali ini, kita akan bekerja menggunakan gerbang TTL.

Contoh IC saat ini adalah IC 7408. Gambar 2 menunjukkan

komponen IC 7408. Salah satu jenis IC di kelompok TTL. Seperti yang

terlihat, didalam komponen ini terdapat 4 gerbang AND. Terminal 14

adalah terminal penyuplai tegangan. Tegangan yang diberikan harus

diantara +4.75V - +5.25. terminal 7 adalah terminal ground. fTerminal

lainnya adalah terminal input dan outputnya.

Gambar 1.2. Komponen IC 7408

C. PERALATAN

1. Power Supply + 5V

2. Digital Multimeter

3. ICs 7408, 7432

4. Logic Breadboard

5. 3 SPDT Switch

D. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Gerbang AND

a. Menghubungkan sirkuit seperti pada gambar 1.3 (mengingat untuk

menghubungkan terminal 14 ke +5V dan terminal 7 ke ground).

b. Mengatur switch sesuai yang dibutuhkan untuk mendapatkan

kombinasi input yang berbeda seperti yang ditunjukkan pada tabel

gerbang AND 2 input. Mencatat kondisi output saat 0 atau 1 untuk

setiap kemungkinan input.

Gambar 1.3 Gerbang AND

Tabel kebeneran Gerbang AND 2 input

A B Y

0 0

0 1

1 0

1 1

2. Gerbang OR

a. Mengubungkan sirkuit seperti gambar 1.4.

b. Mengukur tegangan output untuk setiap kombinasi input pada tabel

gerbang OR 2 input. Mencatat hasilnya saat 0 atau 1. Menjelaskan

alasan perbedaan antara gerbang AND 2 input dengan gerbang OR 2

input.

VCC

5V

S1

Key = Space

S2

Key = Space

U1A

7408J

A

B

VCC

5V

S1

Key = Space

S2

Key = Space

U1A

7432N

A

B

Gambar 1.4 gerbang OR

Tabel kebenaran Gerbang OR 2 Input

A B Y

0 0

0 1

1 0

1 1

3. Kombinasi Gerbang AND-OR

a. Mengubungkan sirkuit seperti gambar 1.5.

b. Mengatur switch untuk setiap input yang ditunjukkan pada tabel AND-

OR. Mencatat kondisi output 0 atau 1.

c. Mendesain 3 input dengan kombinasi semua input 1 untuk

mendapatkan output 1.

d. Mencatat hasilnya di tabel kebenaran. Memberikan pernyataan boolean

untuk sirkuit tersebut.

e. Mendesain 4 input gerbang OR menggunakan kombinasi apapun.

Menggambar sirkuitnya.

f. Mencatat hasilnya di truth table. Memberikan pernyataan boolean

untuk sirkuit tersebut.

Gambar 1.5. Gerbang AND-OR

Tabel Kombinasi Gerbang AND dan OR

A B C Y

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1

E. TUGAS PENDAHULUAN

1. Apakah sirkuit digital sama dengan sirkuit linear?

Sirkuit digital berbeda dengan sirkuit linear. Sirkuit digital memiliki

gelombang diskrit sedangkan sirkuit linear memiliki gelombang yang

kontinu.

2. Pada gerbang AND 3 input, semua input harus tinggi untuk mendapatkan

output tinggi.

3. Pada gerbang OR 4 input, paling tidak satu input harus tinggi untuk

mendapatkan output tinggi.

VCC

5V

S1

Key = A

S2

Key = A

S3

Key = A

U2A

7432N

U1A

7408N

4. Dengan logika positif, biner 0 berarti kondisi rendah dan biner 1 berarti

kondisi tinggi.

5. TTL adalah yang paling populer di kelompok IC digital, contohnya adalah

7408vdan 7432. Yang pertama adalah quad two input AND gate dan yang

kedua adalah quad two input OR gate.

6. Besar supply voltage untuk TTL adalah +5 V.

7. Berdasarkan gambar 6, lengkapilah tabel dibawah!

A B C D E Y

1 0 0 0 0 0

1 1 1 0 0 1

1 0 1 1 0 1

0 0 0 0 1 1

0 1 1 0 0 0

0 0 0 1 1 1

8. Apakah pernyataan boolean untuk sirkuit pada gambar 6?

Y = ABC + D + E

U1A

74ALS11AM U2A

4075BT_5V

AB

C

ED Y

Gambar 1.6.

Simulasi Rangkaian

1. Gerbang AND

VCC

5V

S1

Key = Space

S2

Key = Space

U1A

7408J U2

DC 10MOhm

0.000 V+ -

U3

DC 1e-009Ohm

0.000 A+ -R1

1.0kΩ

A

B

VCC

5V

S1

Key = Space

S2

Key = Space

U1A

7408J U2

DC 10MOhm

0.000 V+ -

U3

DC 1e-009Ohm

0.000 A+ -R1

1.0kΩ

A

B

VCC

5V

S1

Key = Space

S2

Key = Space

U1A

7408J U2

DC 10MOhm

0.000 V+ -

U3

DC 1e-009Ohm

0.000 A+ -R1

1.0kΩ

A

B

VCC

5V

S1

Key = Space

S2

Key = Space

U1A

7408J U2

DC 10MOhm

5.000 V+ -

U3

DC 1e-009Ohm

5.001m A+ -R1

1.0kΩ

A

B

Tabel kebeneran Gerbang AND 2 input

A B Y

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

2. Gerbang OR

VCC

5V

S1

Key = Space

S2

Key = Space

U1A

7432N U2

DC 10MOhm

0.000 V+ -

U3

DC 1e-009Ohm

0.000 A+ -R1

1.0kΩ

A

B

VCC

5V

S1

Key = Space

S2

Key = Space

U1A

7432N U2

DC 10MOhm

5.000 V+ -

U3

DC 1e-009Ohm

5.001m A+ -R1

1.0kΩ

A

B

VCC

5V

S1

Key = Space

S2

Key = Space

U1A

7432N U2

DC 10MOhm

5.000 V+ -

U3

DC 1e-009Ohm

5.001m A+ -R1

1.0kΩ

A

B

VCC

5V

S1

Key = Space

S2

Key = Space

U1A

7432N U2

DC 10MOhm

5.000 V+ -

U3

DC 1e-009Ohm

5.001m A+ -R1

1.0kΩ

A

B

Tabel kebenaran Gerbang OR 2 Input

A B Y

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

3. Kombinasi Gerbang AND-ORVCC

5V

S1

Key = Space

S2

Key = Space

U1A

7408JU2

DC 10MOhm

0.000 V+ -

U3

DC 1e-009Ohm

0.000 A+ -R1

1.0kΩ

A

B

S3

Key = Space

U4A

7432N

VCC

5V

S1

Key = Space

S2

Key = Space

U1A

7408JU2

DC 10MOhm

5.000 V+ -

U3

DC 1e-009Ohm

5.001m A+ -R1

1.0kΩ

A

B

S3

Key = Space

U4A

7432N

VCC

5V

S1

Key = Space

S2

Key = Space

U1A

7408JU2

DC 10MOhm

0.000 V+ -

U3

DC 1e-009Ohm

0.000 A+ -R1

1.0kΩ

A

B

S3

Key = Space

U4A

7432N

VCC

5V

S1

Key = Space

S2

Key = Space

U1A

7408JU2

DC 10MOhm

5.000 V+ -

U3

DC 1e-009Ohm

5.001m A+ -R1

1.0kΩ

A

B

S3

Key = Space

U4A

7432N

VCC

5V

S1

Key = Space

S2

Key = Space

U1A

7408JU2

DC 10MOhm

0.000 V+ -

U3

DC 1e-009Ohm

0.000 A+ -R1

1.0kΩ

A

B

S3

Key = Space

U4A

7432N

VCC

5V

S1

Key = Space

S2

Key = Space

U1A

7408JU2

DC 10MOhm

5.000 V+ -

U3

DC 1e-009Ohm

5.001m A+ -R1

1.0kΩ

A

B

S3

Key = Space

U4A

7432N

C

VCC

5V

S1

Key = Space

S2

Key = Space

U1A

7408JU2

DC 10MOhm

5.000 V+ -

U3

DC 1e-009Ohm

5.001m A+ -R1

1.0kΩ

A

B

S3

Key = Space

U4A

7432N

C

VCC

5V

S1

Key = Space

S2

Key = Space

U1A

7408JU2

DC 10MOhm

5.000 V+ -

U3

DC 1e-009Ohm

5.001m A+ -R1

1.0kΩ

A

B

S3

Key = Space

U4A

7432N

C

Tabel Kebenaran kombinasi Gerbang AND-OR

A B C Output0 0 0 00 0 1 10 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1