Modul 1 : Gerbang Logika



MODUL 1

Gerbang logika

1. Pendahuluan[Kembali]

Gerbang logika merupakan dasar utama dalam sistem elektronika digital yang berfungsi untuk melakukan operasi logika terhadap satu atau lebih sinyal input guna menghasilkan sebuah output. Pada dasarnya, gerbang logika bekerja berdasarkan prinsip aljabar Boolean yang hanya mengenal dua keadaan, yaitu logika 0 (rendah) dan logika 1 (tinggi). Setiap gerbang memiliki fungsi tertentu sesuai dengan jenisnya, seperti AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, dan XNOR. Masing-masing gerbang ini digunakan untuk mengolah sinyal digital sehingga membentuk suatu rangkaian yang lebih kompleks.

Peran gerbang logika sangat penting dalam kehidupan sehari-hari, karena hampir seluruh perangkat elektronik modern, mulai dari komputer, smartphone, kalkulator, hingga sistem kendali otomatis, menggunakan rangkaian digital yang tersusun dari kombinasi gerbang logika. Dengan memahami konsep dasar dan cara kerja gerbang logika, mahasiswa atau pelajar teknik dapat lebih mudah merancang, menganalisis, serta mengembangkan berbagai sistem digital yang semakin maju dan berperan penting di era teknologi saat ini.

2. Tujuan[Kembali]

1. Merangkai dan menguji operasi dari gerbang logika.
2. Merangkai dan menguji gerbang logika dan Aljabar Boelean.
3. Merangkai dan menguji rangkaian Encoder dan Decoder.
4. Merangkai dan menguji rangkaian Multiplexer dan Demultiplexer.                              

3. Alat dan Bahan[Kembali]


  1. Gambar 1.1 DL2203C Module D’Lorenzo 


    Gambar 1.2 DL2203S Module D’Lorenzo 




    Gambar 1.3 Jumper

    1.  Panel DL 2203C 
    2.  Panel DL 2203S 
    3. Jumper
    4. Laptop
    5. Software Proteus ver minimal 8.17

4. Dasar Teori[Kembali]

       

 3.1 Gerbang Logika

       Gerbang logika atau dalam bahasa Inggris disebut Logic Gate merupakan dasar pembentuk sistem elektronika digital. Komponen ini berfungsi untuk mengolah satu atau beberapa sinyal masukan (input) menjadi sinyal keluaran (output) logis sesuai dengan aturan tertentu. Dengan kata lain, gerbang logika adalah elemen penting dalam merancang rangkaian digital yang digunakan pada berbagai perangkat elektronik modern.

Gerbang logika bekerja dengan prinsip sistem bilangan biner, yaitu sistem yang hanya menggunakan dua kode simbol, 0 dan 1. Angka 0 biasanya merepresentasikan kondisi OFF atau low, sedangkan angka 1 merepresentasikan kondisi ON atau high. Sinyal biner inilah yang kemudian diproses untuk menghasilkan keluaran sesuai dengan fungsi logika yang diterapkan, misalnya logika AND, OR, maupun NOT.

Prinsip kerja gerbang logika ini didasarkan pada teori Aljabar Boolean, yang dikembangkan oleh George Boole. Aljabar Boolean memungkinkan representasi logika dalam bentuk persamaan matematis yang sederhana namun kuat. Melalui teori ini, berbagai kombinasi logika dapat direpresentasikan dan diimplementasikan ke dalam rangkaian digital, sehingga memungkinkan terciptanya sistem elektronik yang lebih kompleks seperti komputer, kalkulator, dan perangkat komunikasi. Berikut jenis jenis gerbang logika antara lain :


a. Gerbang AND
    
                                                                (a)
Gambar 1.4 (a) Rangkaian dasar gerbang AND (b) Simbol gerbang AND 
Tabel 1.1 Tabel Kebenaran Logika AND

        Gerbang AND merupakan gerbang logika yang menggunakan operasi perkalian. Bisa dilihat pada tabel diatas bahwa keluaran akan bernilai 1 jika semua nilai input adalah 1, dan jika salah satu atau lebih input ada yang bernilai nol maka output akan bernilai nol.


2. Gerbang OR




Gambar 1.2 (a) Rangkaian dasar gerbang OR (b) Simbol gerbang OR 
Tabel 1.2 Tabel Kebenaran Logika OR

Bila dilihat dari rangkaian dasarnya maka didapat tabel kebenaran seperti di atas. Pada gerbang logika OR ini bisa dikatakan bahwa jika salah satu atau lebih input bernilai 1 maka output akan bernilai 1 . Nilai output bernilai 0 hanya pada jika nilai semua input bernilai 0. 

3. Inverter ( Gerbang NOT )








Gambar 1.3 (a) Rangkaian dasar gerbang NOT (b) Simbol gerbang NOT Tabel 
1.3 Tabel Kebenaran Logika NOT


Gerbang NOT merupakan gerbang di mana keluarannya akan selalu berlawanan dengan masukannya. Bila pada masukan diberikan tegangan ,maka transistor akan jenuh dan keluaran akan bertegangan nol. Sedangkan bila pada masukannya diberi tegangan tertentu, maka transistor akan cut off, sehingga keluaran akan bertegangan tidak nol. 

 4. Gerbang NOR

(a)

(b)

Gambar 1.4 (a) Rangkaian dasar gerbang NOR (b) Simbol gerbang NOR 
Tabel 1.4 Tabel Kebenaran Logika NOR

Gerbang NOR adalah gerbang OR yang disambung ke inverter. Jadi nilai keluarannya merupakan kebalikan dari gerbang OR. 



5. Gerbang NAND





Gambar 1.5 (a) Rangkaian dasar gerbang NAND (b) Simbol gerbang NAND 
Tabel 1.5 Tabel Kebenaran Logika NAND


Gerbang NAND adalah gerbang AND yang keluarannya disambungkan ke inverter. Dan nilai dari tabel kebenarannya merupakan kebalikan dari tabel kebenaran dari gerbang AND. 

6. Gerbang Exlusive OR (X-OR)



Gambar 1.6 (a) Rangkaian dasar gerbang X-OR (b) Simbol gerbang X-OR
Tabel 1.6 Tabel Kebenaran Logika X-OR
X-OR merupakan gerbang OR yang bersifat exlusif, di mana keluarannya akan nol jika masukannya bernilai sama, dan jika salah satu masukannya berbeda maka keluarannya akan bernilai 1.

 Gerbang Exclusive NOR (X-NOR)
(a) Rangkaian dasar gerbang X-NOR

   
(b) Simbol gerbang X

Tabel Kebenaran Logika X-NOR

A

B

Y

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

1


X-NOR merupakan gerbang X-OR yang keluarannya disambungkan dengan inverter Dan nilai dari tabel kebenarannya merupakan kebalikan dari tabel kebenaran dari gerbang X-OR. Dimana jika hasil penjumlahan inputnya bernilai genap maka outputnya bernilai 1, dan jika hasil penjumlahan inputnya bernilai ganjil maka outputnya bernilai 0.

Encoder-Decoder

Encoder dan decoder dalam dunia elektronika digital adalah dua komponen penting yang banyak digunakan dalam sistem komunikasi, pengolahan data, dan kontrol digital. Keduanya berperan dalam mengubah informasi dari satu bentuk ke bentuk lainnya, sehingga memungkinkan perangkat digital untuk berkomunikasi secara efisien.

    a. Encoder
  
(a) Rangkaian dalam Encoder

 
(b) IC Encoder 4 to 2

Tabel Kebenaran Encoder 4 to 2

Encoder adalah sebuah perangkat atau rangkaian elektronik/digital yang berfungsi untuk mengubah suatu bentuk data atau sinyal (biasanya dalam bentuk informasi, posisi, atau sinyal analog) menjadi kode biner. Dengan kata lain, encoder “menerjemahkan” input menjadi data digital yang lebih mudah diproses oleh sistem elektronik atau komputer.


    b. Decoder
(a) Rangkaian dalam Decoder

 
(b) IC Decoder 2 to 4

Tabel Kebenaran Decoder 2 to 4

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

Multiplexer dan Demultiplexer

Multiplexer (MUX) dan Demultiplexer (DEMUX) adalah rangkaian digital penting dalam sistem komunikasi yang memiliki fungsi berlawanan. Multiplexer menggabungkan beberapa sinyal masukan menjadi satu keluaran, sedangkan Demultiplexer menerima satu sinyal masukan dan menyalurkannya ke salah satu dari banyak jalur keluaran.

    a. Multiplexer
(a) Rangkaian dalam Multiplexer

 
(b) IC Multiplexer 4 to 1 

Tabel Kebenaran Multiplexer 4 to 1

Multiplexer adalah perangkat pemilih beberapa jalur data ke dalam satu jalur data untuk dikirim ke titik lain. Komponen ini tersusun atas gerbang logika berkecepatan tinggi yang terdiri dari jalur input, terminal pengendali, dan jalur output.

b. Demultiplexer
(a) Rangkaian dalam Demultiplexer

  
(b) IC Demultiplexer 1 to 4

Tabel Kebenaran Demultiplexer 1 to 4

Demultiplexer (DEMUX) adalah kebalikan dari multiplexer, berfungsi untuk mengarahkan satu input ke salah satu dari beberapa output berdasarkan sinyal seleksi. DEMUX sering disebut "data distributor

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Tugas Besar : Metal detector (alat pendeteksi benda jenis logam)

Gambar
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Percobaan    a) Prosedur    b) Rangkaian simulasi    c) Video Simulasi 6. Download File   1. Pendahuluan [kembali]   Detektor logam adalah instrumen yang mendeteksi keberadaan logam di dekatnya. Alat ini sangat berguna untuk menemukan objek logam baik di permukaan, di bawah tanah, maupun di bawah air. Detektor logam terdiri dari kotak kontrol, batang yang dapat diatur, dan beberapa sensor pengambilan yang bentuknya bervariasi. Ketika sensor mendekati logam, kotak kontrol akan memberi sinyal keberadaannya dengan nada, cahaya, atau pergerakan jarum.   Intensitas sinyal biasanya meningkat seiring dengan kedekatan objek.      Metal detector analog adalah jenis metal detector yang menggunakan komponen analog, seperti resistor, kapasitor, induktor, dan transistor, untuk mende...
Baca selengkapnya

MODUL IV : FILTER

Gambar
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Video Simulasi 6. Percobaan Percobaan ... LPF -20 dB LPF -40 dB HPF +20 dB HPF +40 dB MODUL 3 FILTER 1. Pendahuluan [Kembali] Filter adalah alat atau rangkaian yang dirancang untuk mengubah, menyaring, atau menghilangkan komponen tertentu dari sinyal, baik itu sinyal analog maupun digital. Filter sering kali digunakan dalam pemrosesan data, komunikasi, audio, dan berbagai aplikasi elektronik untuk mengurangi gangguan (noise), mengisolasi frekuensi tertentu, atau memperkuat sinyal dalam rentang tertentu. Beberapa jenis filter yang umum digunakan antara lain adalah filter low-pass (lolos-rendah) yang melewatkan sinyal di bawah frekuensi tertentu dan memblokir frekuensi tinggi, filter high-pass (lolos-tinggi) yang melewatkan sinyal di atas frekuensi tertentu dan memblokir frekuensi rendah, filter band-pass (lolos-pita) yang melewatkan sinyal dalam renta...
Baca selengkapnya