1)
Pengertian
gerbang Logika
Gerbang Logika adalah rangkaian dengan satu
atau lebih dari satu sinyal asukan tetapi hanya menghasilkan satu sinyal berupa
tegangan tinggi atau tegangan rendah. Gerbang-gerbang logika merupakan dasar
untuk membangun rangkaian elektronika digital. Suatu gerbang logika mempunyai
satu terminal keluaran dan satu atau lebih terminal masukan. Keluaran dan
masukan gerbang logika ini dinyatakan dalam kondisi HIGH (1) atau LOW (0).
Dalam suatu sistem TTL level HIGH diwakili dengan tegangan 5V, sedangkan level
LOW diwakili dengan tegangan 0V.
Melalui penggunaan gerbang-gerbang logika, maka kita dapat merancang suatu
sistem digital yang akan mengevaluasi level masukan dan menghasilkan respon
keluaran yang spesifik berdasar rancangan rangkaian logika. Ada tujuh gerbang logika yaitu AND, OR, INVERTER, NAND, NOR,
exclusive-OR (XOR), dan exclusive-NOR (XNOR).
2)
Gerbang
Logika And
Gerbang
and merupakan salah satu gerbang dasar yang memiliki dua buah saluran keluaran
(output). Suatu gerbang AND akan menghasilkan sebuah keluaran biner tergantung
dari kondisi masukan dan fungsinya. Gerbang AND mempunyai dua atau lebih dari dua
sinyal masukan tetapi hanya satu sinyal keluaran. Gerbang AND mempunyai sifat
bila sinyal keluaran ingin tinggi (1) maka semua sinyal masukan harus dalam
keadaan tinggi (1). Gerbang AND 2
masukan dapat dianalogikan sebagai 2 saklar seri untuk menghidupkan lampu,
sebagaimana Gambar 1.1.a, dimana lampu akan menyala bila saklar SA
dan saklar SB sama-sama ditutup.
Secara skematik,
gerbang AND diperlihatkan dalam gambar 1.1.b
(a)
|
Y = A . B
|
(b)
|
Gambar 1.1 Analogi dan simbol Gerbang AND
Tabel 1.1
kebenaran Gerbang AND 2 masukan :
Masukan
|
Keluaran
|
|
A
|
B
|
Y (And)
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
Perhatikan
tabel kebenaran tersebut bahwa L1 = 1 hanya apabila kondisi A dan B = 1. Total
kombinasi yang memungkinkan adalah 2N, dimana N merupakan jumlah
input , dalam hal ini maka N = 2, sehingga 22 = 4.
3)
Gerbang
Logika OR
Gerbang
OR merupakan salah satu gerbang logika dasar yang memiliki dua buah saluran
keluaran masukan atau lebih dan sebuah saluran keluaran. Suatu gerbang logika
OR akan menghasilkan sebuah keluaran logika 1 apabila salah satu atau semua
saluran masukannya mendapatkan nilai logika 1. Gerbang OR
mempunyai sifat bila salah satu dari sinyal masukan tinggi (1), maka sinyal
keluaran akan menjadi tinggi (1) juga
.
Simbol dan Analogi :
Gerbang OR 2
masukan dapat dianalogikan sebagai 2 saklar paralel untuk menghidupkan lampu,
sebagaimana Gambar 1.2.a, dimana lampu akan menyala bila salah satu saklar SA
atau saklar SB ditutup.
(a)
|
Y = A + B
| 
b)
|
Tabel kebenaran Gerbang OR :
Masukan
|
Keluaran
|
|
A
|
B
|
Y (OR)
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
Perhatikan tabel kebenaran tersebut bahwa L1 =
0 hanya apabila kondisi A dan B = 0.
Total kombinasi yang memungkinkan adalah 2N, dimana N merupakan
jumlah input , dalam hal ini maka N = 2, sehingga 22 = 4.
4)
Gerbang
Logika Not
Gerbang NOT juga sering
disebut dengan gerbang inverter. Gerbang ini merupakan gerbang logika yang
paling mudah diingat. Gerbang NOT memiliki satu buah saluran masukan dan satu
buah saluran keluaran. Gerbang NOT akan selalu menghasilkan nilai logika yang
berlawanan dengan kondisi logika pada saluran masukannya. Bila pada saluran
masukannya mendapatkan nilai logika 1, maka pada saluran keluarannya akan
dihasilkan nilai logika 0, dan sebaliknya. Gambar 3.1 menunjukkan rangkaian
diskrit gerbang NOT yang dibangun menggunakan sebuah transistor dan dua buah
resistor.
Gambar
3.1 rangkaian diskrit gerbang NOT
Gerbang inverter (NOT) merupakan suatu rangkaian logika
yang berfungsi sebagai "pembalik", jika masukan berlogika 1, maka
keluaran akan berlogika 0, demikian sebaliknya.
Ø
Simbol dan
Analogi :
Gerbang NOT
dapat dianalogikan sebagai sebuah saklar yang dihubungkan dengan relay normaly
closed (NC) untuk menghidupkan lampu, sebagaimana Gambar 1.3.a, dimana jika
saklar SA terbuka (logika 0),
maka relay (S) dalam kondisi tertutup sehingga lampu menyala (logika 1),
sedangkan bila saklar terbuka (logika 0), maka relay dalam kondisi terbuka
sehingga lampu padam (logika 0).
Secara skematik,
gerbang NOT diperlihatkan dalam gambar 1.3.b
(a)
|
Y = A (not)
|
(b)
|
Gambar 1.3 Analogi dan simbol Gerbang NOT
Tabel kebenaran Gerbang OR:
Masukan
|
Keluaran
|
A
|
A (NOT)
|
0
|
1
|
1
|
0
|
5)
Gerbng
Logika Nand
Gerbang NAND
mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan tetapi hanya satu sinyal
keluaran. Gerbang NAND mempunyai sifat bila sinyal keluaran ingin rendah (0)
maka semua sinyal masukan harus dalam keadaan tinggi (1). Gerbang NAND juga disebut juga Universal Gate karena
kombinasi dari rangkaian gerbang NAND dapat digunakan untuk memenuhi semua
fungsi dasar gerbang logika yang lain.
Simbol :
Gambar 1.4 Simbol gerbang Nand
Tabel kebenaran
Gerbang NAND:
Masukan
|
Keluaran
|
||
A
|
B
|
YAND
|
YNAND
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
6)
Gerbang
Logika Nor
Gerbang NOR mempunyai dua atau lebih dari dua
sinyal masukan tetapi hanya satu sinyal keluaran. Gerbang NOR mempunyai sifat
bila sinyal keluaran ingin tinggi (1) maka semua sinyal masukan harus dalam
keadaan rendah (0). Jadi gerbang NOR hanya mengenal sinyal masukan yang semua
bitnya bernilai nol.
Simbol :
Gambar 1.5 simbol gerbang nor
Tabel kebenaran
Gerbang NOR:
Masukan
|
Keluaran
|
||
A
|
B
|
YOR
|
YNOR
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
0
|
7)
Gerbang
Logika XOR
Gerbang XOR disebut juga gerbang EXCLUSIVE OR dikarenakan hanya
mengenali sinyal yang memiliki bit 1 (tinggi) dalam jumlah ganjil untuk
menghasilkan sinyal keluaran bernilai tinggi (1).
Simbol :
Gambar 1.6 simbol gerbang xor
Tabel kebenaran Gerbang
XOR:
Masukan
|
Keluaran
|
||
A
|
B
|
YOR
|
YXOR
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
8)
Gerbang
Logika XNOR
Gerbang XNOR disebut juga gerbang Not-EXCLUSIVE-OR. Gerbang XNOR
mempunyai sifat bila sinyal keluaran ingin benilai tinggi (1) maka sinyal
masukannya harus benilai genap (kedua nilai masukan harus rendah keduanya atau
tinggi keduanya).
Simbol :
Gambar
1.7 simbol gerbang Xnor
Tabel kebenaran Gerbang XNOR:
Masukan
|
Keluaran
|
||
A
|
B
|
YXOR
|
YXNOR
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
EmoticonEmoticon