1. Tujuan [KEMBALI]
a. Mengetahui dan memahami jenis-jenis gerbang logika.
b. Mampu menggunakan gerbang logika di software proteus.
c. Mampu membuat rangkaian sederhana menggunakan gerbang logika.
c. Mampu membuat rangkaian sederhana menggunakan gerbang logika.
d. Membuktikan tabel kebenaran dengan pe ngamatan.
1. Logic State Source
2. Logic State Indicator
1. Logic Gates
Gerbang Logika berfungsi untuk mengubah satu atau beberapa Input menjadi sebuah sinyal Output secara logis.
a. OR Gate
- Spesifikasi :
- Dual Input IC with 4 OR Gates with an operating voltage range from 3V to 18V
- Fully Static and Medium Speed Operation: with tPHL, tPLH = 60ns (typ) at 10V
- DC input current: ±10mA
- High-Voltage Type (20V Rating)
- Power Dissipation: 500mW
- Maximum propagation delay is 250ns.
- Standard symmetric output
- Minimum logic Low and High voltage @+5V is1.5V and 3.5V
- Maximum Transition Time is 200ns
- Fully Static and Medium Speed Operation: with tPHL, tPLH = 60ns (typ) at 10V
- DC input current: ±10mA
- High-Voltage Type (20V Rating)
- Power Dissipation: 500mW
- Maximum propagation delay is 250ns.
- Standard symmetric output
- Minimum logic Low and High voltage @+5V is1.5V and 3.5V
- Maximum Transition Time is 200ns
b. AND Gate
- Spesifikasi :
- Rentang tegangan operasi IC adalah 4,75 - 5,25 Volt. Tegangan yang direkomendasikan untuk IC harus 5 volt tetapi IC dapat menahan maksimum 7 volt.
- IC memberikan arus maksimum 8mA pada outputnya.
- IC 74LS08 memiliki waktu Rise and Fall 18ns.
- Ini dapat beroperasi dalam kisaran suhu dari 0 hingga 70 derajat tetapi juga memiliki kemampuan untuk menyimpan suhu -65 hingga 150 derajat.
c. NOT Gate
- Spesifikasi :
- Rentang tegangan suplai untuk IC adalah 4,75V hingga 5,25. Dapat ditingkatkan hingga 7V. Lebih dari 7V dapat membuat IC terbakar dengan mudah.
- Waktu naik dan turun maksimum lebih cepat untuk sebagian besar pengontrol perangkat TTL lainnya. - Itu bisa naik dan turun maksimal di 15ns
- Tegangan operasi IC adalah 0 hingga 70 derajat.
- IC 74LS04 dapat menarik arus keluaran 8mA pada setiap gerbang. Ini adalah rentang maksimal, lebih banyak dapat merusak IC.
d. XOR Gate
- Spesifikasi :
- Tegangan catu daya untuk IC adalah 4,75 hingga 5,25. Daya dapat maksimal hingga 7V.
- Arus keluaran untuk status TINGGI adalah -0.4mA dan untuk status RENDAH adalah 8.0mA
- IC dapat bekerja dalam kisaran suhu 0 hingga 70 derajat.
- Rentang tegangan input untuk status TINGGI adalah minimal 2.0 dan 0.8 untuk status RENDAH.
- Dioda penjepit input dapat melindungi hingga 1.5V.
- IC memiliki waktu tunda Propagasi untuk status TINGGI adalah 22ns dan untuk status LOW adalah 17ns.
e. NAND Gate
- Spesifikasi :
- Tegangan operasi 74LS00 adalah 4,75 hingga 5,25.
- Tegangan catu daya maksimum dapat mencapai 7V tetapi jika terjadi peningkatan kecil pada tegangan di atas 7V, IC dapat terbakar dengan mudah.
- Penarikan arus maksimum dari setiap gerbang pada output akan menjadi 8mA.
- IC memiliki ESD maksimum sekitar 3.5KV.
- IC memiliki waktu naik dan turun yang khas yaitu 15ns.
- IC memiliki temperatur operasi maksimum sekitar 0 - 75 derajat.
- Tegangan input level rendah di gerbang akan menjadi 0,8 dan level TINGGI akan menjadi 2V.
- IC memiliki tegangan penjepit internal sekitar -1.5V.
f. NOR Gate
- Spesifikasi :
- Arus maksimum yang dapat ditarik dari output gerbang adalah 8mA.
- Rentang perlindungan ESD maksimum untuk IC adalah 3,5KV.
- Waktu naik dan turun tipikal untuk IC adalah sekitar 15ns.
- Suhu operasi IC dari 0 hingga 70 derajat dan kisaran suhu penyimpanan -65 hingga 150 derajat.
g. XNOR Gate
- Spesifikasi :
- Arus maksimum yang dapat ditarik dari output gerbang adalah 8mA.
- Rentang perlindungan ESD maksimum untuk IC adalah 3,5KV.
- Waktu naik dan turun tipikal untuk IC adalah sekitar 15ns.
- Suhu operasi IC dari 0 hingga 70 derajat dan kisaran suhu penyimpanan -65 hingga 150 derajat.
4.3.1 OR Gate
Gerbang OR adalah rangkaian logika dengan dua atau lebih input dan satu output. Output dari gerbang OR adalah logika '0' hanya jika semua inputnya berada pada logika '0'. Untuk semua kemungkinan kombinasi input lainnya, outputnya adalah logika '1'.
4.3.2 AND Gate
Gerbang AND adalah rangkaian logika yang memiliki dua atau lebih input dan satu output. Output dari gerbang AND adalah logika '1' ketika semua inputnya berada dalam status logika '1' saja. Dalam semua kasus lainnya, outputnya adalah logika '0'.
4.3.3 NOT Gate
Gerbang NOT adalah rangkaian logika satu input, satu output yang outputnya selalu merupakan komplemen dari input. Logika '0' pada input menghasilkan logika '1' pada output, dan sebaliknya. Itu juga dikenal sebagai 'sirkuit komplemen' atau 'sirkuit pembalik'.
4.3.4 EXCLUSIVE-OR Gate
Gerbang EXCLUSIVE-OR, biasanya ditulis sebagai gerbang EX-OR, adalah gerbang dua masukan, satu keluaran. Output dari gerbang EX-OR adalah logika '1' ketika inputnya tidak sama dan logika '0' ketika inputnya sama. Output dari beberapa masukan EX-OR adalah logika '1' bila bilangan 1s dalam urutan input ganjil dan logika '0' bila jumlah 1s dalam urutan input genap, termasuk nol. Artinya, urutan input semua 0 juga menghasilkan logika '0' pada output.
4.3.5 NAND Gate
4.3.6 NOR Gate
NOR singkatan dari NOT OR. Sebuah gerbang OR diikuti oleh sirkuit NOT menjadikannya sebuah gerbang NOR. Output dari gerbang NOR adalah logika '1' ketika semua inputnya adalah logika '0'. Untuk semua kombinasi input lainnya, outputnya adalah logika '0'.
4.3.7 EXCLUSIVE-NOR Gate
EXCLUSIVE-NOR (biasanya ditulis EX-NOR), yaitu gerbang logika yang kita dapatkan dengan melengkapi output dari gerbang EX-OR. Output dari gerbang EX-NOR dua input adalah logika '1' ketika inputnya sama dan logika '0' ketika inputnya tidak sama. Secara umum, output dari fungsi logika EX-NOR dengan banyak input adalah logika '0' bila bilangan 1s dalam urutan input ganjil dan logika '1' bila bilangan 1s dalam urutan input bahkan termasuk nol. Artinya, semua urutan input 0 juga menghasilkan logika '1' di output.
4.3.8 INHIBIT Gate
INHIBIT berarti gerbang yang menghasilkan level logika tetap tertentu pada output terlepas dari perubahan level logika input. Sebagai ilustrasi, jika salah satu input dari gerbang NOR empat input secara permanen terikat ke level logika '1', maka output akan selalu berada pada level logika '0' terlepas dari status logika input lainnya.
Gerbang Logika adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya.
1. Siapkan alat dan bahan pada software proteus.
2. Rangkailah alat dan bahan pada breadboard seperti gambar.
3. Hubungkan logic state source ke pin input logic gates sebanyak jumlah pinnya.
4. Hubungkan logic state indicator (logic probe) ke pin output logic gates.
5. Beri judul rangkaian dan judul pada logic gates.
6. Simulasikan rangkaian, dan amati outputnya.
- Prinsip Kerja :
1. OR Gate :
- jika kedua input berlogika '0', output akan berlogika '0'.
- jika salah satu atau kedua input berlogika '1', output akan berlogika '1'.
2. AND Gate :
- jika salah satu atau kedua input berlogika '0', output akan berlogika '0'.
- jika kedua input berlogika '1', output akan berlogika '1'.
3. NOT Gate :
- jika input berlogika '1', output akan berlogika '0'.
- jika input berlogika '0', output akan berlogika '1'.
4. XOR Gate :
- jika input berlogika sama, output akan berlogika '0'.
- jika input berlogika berbeda, output akan berlogika '1'.
5. NAND Gate :
- jika kedua input berlogika '1', output akan berlogika '0'.
- jika salah satu atau kedua input berlogika '0', output akan berlogika '1'.
6. NOR Gate :
- jika salah satu atau kedua input berlogika '1', output akan berlogika '0'.
- jika kedua input berlogika '0', output akan berlogika '1'.
7. XNOR Gate :
- jika input berlogika berbeda, output akan berlogika '0'.
- jika input berlogika sama, output akan berlogika '1'.
8. INHIBIT Gate :
- output akan berlogika '1', hanya jika input ABC berlogika '1' dan input D berlogika '0'.
- output akan berlogika '0' untuk kombinasi input lainnya.
Example 1. Untuk pengaturan rangkaian logika pada gambar (a) dan (b) berikut, jelaskan hasil dari outputnya.
Solution :
- Dalam kasus pengaturan gerbang OR pada gambar (a), output akan secara permanen dalam logika '1' menyatakan sebagai dua input tidak pernah bisa dalam keadaan logika '0' bersama-sama karena adanya inverter.
- Dalam kasus pengaturan gerbang AND pada gambar (b), output akan secara permanen dalam logika '0' menyatakan sebagai dua input tidak pernah bisa dalam keadaan logika '1' bersama-sama karena adanya inverter.
Example 2. Bagaimana cara menerapkan rangkaian NOT menggunakan gerbang EX-OR dua input?
Solusi :
- Mengacu pada tabel kebenaran dari gerbang EX-OR dua input, jika salah satu input dari gerbang secara permanen terikat ke level logika '1', maka input lainnya dan output menjalankan fungsi rangkaian NOT. Gambar (b) menunjukkan implementasinya.
Problem 1. Gambarkan implementasi logika inverter menggunakan :
(a) NAND dua input,
(b) NOR dua input,
(c) EX-OR dua input,
(d) EX-NOR dua input.
Solution :
Problem 2. Diusulkan untuk membangun gerbang NAND delapan input dengan hanya menggunakan gerbang AND dua input dan gerbang NAND dua input. Gambarkan susunan logika yang menggunakan jumlah minimum dari gerbang logika.
Solution :
Question 1. Jika sebuah gerbang logika memiliki dua input, dan kedua inputnya berlogika '0'. Manakah dari gerbang logika berikut yg outputnya berlogika '1' ?
a. OR Gate d. NAND Gate
b. AND Gate e. NOR Gate
c. XOR Gate
Question 2. Output dari gerbang NAND adalah berlogika '0' ketika semua inputnya adalah berlogika '1'. Untuk semua kombinasi input lainnya, outputnya adalah berlogika '1'. Bagaimana cara membuat hasil yang sama tanpa menggunakan gerbang NAND ?
a. Dengan menggunakan gerbang NOT dan diikuti oleh gerbang OR
b. Dengan menggunakan gerbang AND dan diikuti oleh gerbang NOT
c. Dengan menggunakan gerbang OR dan diikuti oleh gerbang NOT
d. Dengan menggunakan gerbang NOT dan diikuti oleh gerbang AND
e. Dengan menggunakan gerbang INHIBIT
No comments:
Post a Comment