M1



MODUL 1

GERBANG LOGIKA


1. Tujuan [Kembali]

  1. Merangkai dan menguji operasi dari gerbang logika dasar.

    • Memahami fungsi dan karakteristik dari setiap jenis gerbang logika seperti AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, dan XNOR.

    • Membuktikan tabel kebenaran dari setiap gerbang logika melalui percobaan langsung.

  2. Merangkai dan menguji gerbang logika dan Aljabar Boolean.

    • Menerapkan hukum-hukum Aljabar Boolean dalam menyederhanakan fungsi logika.

    • Membandingkan hasil penyederhanaan fungsi logika menggunakan Peta Karnaugh dengan hasil percobaan rangkaian.

  3. Merangkai dan menguji rangkaian Encoder dan Decoder.

    • Memahami prinsip kerja encoder dan decoder dalam sistem digital.

    • Merangkai dan menguji IC encoder 10-to-4 (74147) dan decoder 2-to-4 (4028).

  4. Merangkai dan menguji rangkaian Multiplexer dan Demultiplexer.

    • Memahami fungsi multiplexer sebagai pemilih data dan demultiplexer sebagai distributor data.

    • Merangkai dan menguji IC multiplexer dual 4-to-1 (4052) dan demultiplexer 1-to-4 (74154).


2. Alat dan Bahan [Kembali]

A. Alat

  1. Panel DL 2203C
    Modul ini berisi berbagai komponen digital dasar yang digunakan untuk merangkai dan menguji gerbang logika serta rangkaian kombinasional.

  2. Panel DL 2203S
    Berfungsi sebagai sumber sinyal (signal source) dan display output, biasanya dilengkapi dengan switch input dan LED output.

  3. Jumper Kabel
    Digunakan untuk menghubungkan berbagai titik dalam rangkaian pada panel praktikum.

  4. Laptop/PC
    Sebagai alat bantu simulasi dan dokumentasi.

  5. Software Proteus (minimal versi 8.17)
    Digunakan untuk simulasi rangkaian digital sebelum diimplementasikan secara fisik.

B. Bahan

Merupakan komponen-komponen yang terdapat di dalam modul dan di dalam software yang digunakan untuk menjelaskan materi pada praktikum:

  • IC Gerbang Logika (AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR)

  • IC Encoder 74147 (10-to-4 encoder) dan IC Decoder 4028 (2-to-4 decoder)

  • IC Multiplexer 4052 (dual 4-to-1 MUX) dan IC Demultiplexer 74154 (1-to-4 DEMUX)

  • Breadboard (jika diperlukan)

  • Power Supply untuk memberikan tegangan pada rangkaian

3. Dasar Teori [Kembali]

3.1 Gerbang Logika

Gerbang Logika (Logic Gate) adalah dasar pembentuk sistem elektronika digital yang berfungsi untuk mengubah satu atau beberapa input menjadi sebuah sinyal output logis. Gerbang logika beroperasi berdasarkan sistem bilangan biner (0 dan 1) dengan menggunakan Teori Aljabar Boolean.

Jenis-Jenis Gerbang Logika:

a. Gerbang AND

  • Merupakan gerbang logika yang menggunakan operasi perkalian

  • Keluaran akan bernilai 1 hanya jika semua input bernilai 1

Y = A · B

Gambar 1.4 - (a) Rangkaian dasar gerbang AND (b) Simbol gerbang AND

Tabel 1.1 Tabel Kebenaran AND

ABY
000
010
100
111

b. Gerbang OR

  • Gerbang logika yang menggunakan operasi penjumlahan

  • Nilai output bernilai 0 hanya jika semua input bernilai 0

Y = A + B

Gambar 1.5 - (a) Rangkaian dasar gerbang OR (b) Simbol gerbang OR

Tabel 1.2 Tabel Kebenaran OR

ABY
000
011
101
111

c. Inverter (Gerbang NOT)

  • Keluaran akan selalu berlawanan dengan masukannya

Y = A'

Gambar 1.6 - (a) Rangkaian dasar gerbang NOT (b) Simbol gerbang NOT

Tabel 1.3 Tabel Kebenaran NOT

AY
01
10

d. Gerbang NOR

  • Gerbang OR yang disambung ke inverter

  • Nilai keluarannya merupakan kebalikan dari gerbang OR

Y = (A + B)'

Gambar 1.7 - (a) Rangkaian dasar gerbang NOR (b) Simbol gerbang NOR

e. Gerbang NAND

  • Gerbang AND yang keluarannya disambungkan ke inverter

  • Nilai tabel kebenarannya merupakan kebalikan dari gerbang AND

Y = (A · B)'

Gambar 1.8 - (a) Rangkaian dasar gerbang NAND (b) Simbol gerbang NAND

Tabel 1.5 Tabel Kebenaran NAND

ABY
001
011
101
110

f. Gerbang Exclusive OR (X-OR)

  • Jika hasil penjumlahan inputnya bernilai ganjil maka outputnya bernilai 1

  • Jika hasil penjumlahan inputnya bernilai genap maka outputnya bernilai 0

Y = A ⊕ B

Gambar 1.9 - (a) Rangkaian dasar gerbang X-OR (b) Simbol gerbang X-OR

Tabel 1.6 Tabel Kebenaran X-OR

ABY
000
011
101
110

g. Gerbang Exclusive NOR (X-NOR)

  • Gerbang X-OR yang keluarannya disambungkan dengan inverter

  • Jika hasil penjumlahan inputnya bernilai genap maka outputnya bernilai 1

Y = (A ⊕ B)'

Gambar 1.10 - (a) Rangkaian dasar gerbang X-NOR (b) Simbol gerbang X-NOR

Tabel 1.7 Tabel Kebenaran X-NOR

ABY
001
010
100
111

3.2 Encoder-Decoder

a. Encoder
Encoder adalah perangkat elektronik/digital yang berfungsi untuk mengubah suatu bentuk data atau sinyal menjadi kode biner.

Gambar 1.11 - (a) Rangkaian dalam Encoder (b) IC Encoder 4 to 2

Tabel 1.8 Tabel Kebenaran Encoder 4 to 2

InputOutput
D0D1D2D3Y0Y1
100000
010001
001010
000111

b. Decoder
Decoder adalah perangkat atau rangkaian logika digital yang berfungsi untuk mengubah kode biner menjadi sinyal keluaran yang sesuai.

Gambar 1.12 - (a) Rangkaian dalam Decoder (b) IC Decoder 2 to 4

Tabel 1.9 Tabel Kebenaran Decoder 2 to 4

InputOutput
A0A1Y0Y1Y2Y3
XX1111
000111
011011
101101
111110

3.3 Multiplexer dan Demultiplexer

a. Multiplexer (MUX)
Multiplexer adalah perangkat pemilih beberapa jalur data ke dalam satu jalur data untuk dikirim ke titik lain.

Y = I0·S1·S0 + I1·S1·S0 + I2·S1·S0 + I3·S1·S0

Gambar 1.13 - (a) Rangkaian dalam Multiplexer (b) IC Multiplexer 4 to 1

Tabel 2.0 Tabel Kebenaran Multiplexer 4 to 1

InputOutput
S0S1D0D1D2D3XKet
000XXX1D0
001XXX1
01X0XX0D1
01X1XX1
10XX0X0D2
10XX1X1
11XXX00D3
11XXX11

b. Demultiplexer (DEMUX)
Demultiplexer adalah kebalikan dari multiplexer, berfungsi untuk mengarahkan satu input ke salah satu dari beberapa output berdasarkan sinyal seleksi.

Y0 = D·S1·S0
Y1 = D·S1·S0
Y2 = D·S1·S0  
Y3 = D·S1·S0

Gambar 1.14 - (a) Rangkaian dalam Demultiplexer (b) IC Demultiplexer 1 to 4

Tabel 2.1 Tabel Kebenaran Demultiplexer 1 to 4

InputOutput
S0S1INPUTY0Y1Y2Y3
0000XXX
0011XXX
010X0XX
011X1XX
100XX0X
101XX1X
110XXX0
111XXX1


Komentar

Posting Komentar