RANGKAIAN ANALOG GERBANG LOGIKA

Assalamu'alaikum Wr.Wb.

Pada kesempatan kali ini saya akan membahas sedikit tentang macam-macam "Rangkaian Analog Gerbang Logika" diantaranya adalah gerbang logika AND, NAND, NOT, dan OR

RANGKAIAN GERBANG LOGIKA

1.      Rangkaian Logika AND  (Gerbang AND)

Gerbang AND merupakan salah satu gerbang logika dasar yang memiliki dua
buah saluran masukan (input) atau lebih dan sebuah saluran keluaran (output).
Suatu gerbang AND akan menghasilkan sebuah keluaran biner tergantung dari
kondisi masukan dan fungsinya. Rangkaian yang ditunjukkan oleh gambar 1-1
akan membantu dalam memahami konsep gerbang logika AND.

Operasi menggunakan  konfigurasi transistor

Sakelar A dan B harus berada pada kondisi tertutup guna menyalakan lampu
L1. Dalam rangkaian logika, kita gunakan notasi-notasi yang telah umum guna
menunjukkan kondisi-kondisi yang ada seperti berikut:

Sakelar tertutup(= 1)

Sakelar terbuka (= 0)

Lampu menyala (=1)

Lampu padam (= 0)

Sebuah tabel kebenaran dari gerbang AND dapat digambarkan berdasarkan
kombinasi dari sakelar A dan B seperti ditunjukkan pada Tabel 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. Suatu simbol logika digunakan untuk menunjukkan sebuah gerbang AND seperti terlihat pada gambar 1-2

            Persamaan Boolean untuk fungsi AND adalah C = A.B (dibaca: C = A AND B).
Pada gambar 1-2, fungsi AND ditunjukkan dengan beberapa notasi, namun
dalam penjelasan modul ini kita akan gunakan fungsi perkalian dengan simbol
dot (.). Sebuah gerbang AND dapat terdiri lebih dari dua saluran masukan.
Sebagai contoh, sebuah gerbang AND terdiri dari tiga saluran masukan seperti
simbol logika yang ditunjukkan oleh gambar 1-3 dan tabel kebenarannya pada
Tabel 1-2. Namun berapapun jumlah saluran masukan yang dimiliki oleh
sebuah gerbang AND, maka i prinsip kerjanya tetap sama, dimana bahwa
kondisi keluarannya akan berlogika 1 bila semua saluran masukannya
berlogika. 1.

            Suatu rangkaian diskrit yang ditunjukkan pada gambar 1-4 merupakan sebuah rangkaian gerbang AND yang dibangun menggunakan dua buah dioda dan sebuah resistor dan menggunakan sinyal biner. Sebelum kita melakukan percobaan rangkaian ini, kita harus ingat harga-harga suatu nilai logika. Untukrangkaian TTL yang menggunakan Vcc sebesar 5,0 V, maka nilai logika 1 berada antara 2,4 V s/d 5,0 V, dan untuk nilai logika 0 berada antara 0 V (ground) s/d 0,8 V. Sedangkan harga tegangan antara 0,8V s/d 2,4V disebut sebagai kondisi yang tidak diperbolehkan (invalid). Keadaan logika 1 juga ditunjukkan sebagai keadaan tinggi, high, hi, H, 1, benar atau ya. Sedangkan keadaan logika 0 ditunjukkan sebagai keadaan rendah, low, lo, L, 0, salah atau tidak. 

      

Bila masukan A dan B berada pada kondisi high (+Vcc), maka tidak akan ada arus listrik yang mengalir melalui D1 atau D2 sebab dioda-dioda ini berada pada keadaan reverse bias. Dengan demikian maka pada R1 tidak akan ada drop tegangan, sehingga pada titik C akan berada pada kondisi high (+5V). Bila salah satu masukan A atau B dihubungkan ke ground, maka akan ada arus listrik yang mengalir melalui R1 menuju ground, sehingga pada titik C akan dipaksa ke keadaan rendah (low). Level tegangan pada titik C tidak akan benar-benar 0 Volt karena adanya drop tegangan pada dioda, namun level tegangan ini akan kurang dari 0,8V sehingga berada sebagai kondisi logika rendah.

2.      Rangkaian Logika NAND (Gerbang NAND)

            Gambar berikut menunjukkan sebuah rangkaian logika yang equivalen dengan sebuah gerbang NAND. Operasi gerbang NAND dapat dijelaskan sebagai berikut. Jika salah satu masukannya dalam keadaan rendah (saklar terbuka), maka operasi AND menghasilkan keluaran rendah (0) sehingga kebalikan (inversi) terhadap hasil ini memberikan keluaran akhir tinggi (1). Hanya jika seluruh masukan tinggi (kedua saklar tertutup) maka operasi AND akan menghasilkan keluaran tinggi (1) dan selanjutnya keluaran akhir yang rendah (0).

Operasi menggunakan  konfigurasi transistor

3.      Rangkaian Logika NOT (Gerbang NOT)

Gerbang NOT adalah gerbang yang berfungsi untuk membalik nilai logika. Jika inputnya berlogika 0 maka outputnya akan berlogika 1 dan begitu juga sebaliknya. Pada rangkaian diatas jika kita tekan atau aktifkan saklar A maka lampu akan mati dan jika kita buka saklar A maka lampu akan menyala.

Operasi menggunakan  konfigurasi transistor

4.      Rangkaian Logika OR (Gerbang OR)

Gerbang OR merupakan salah satu gerbang logika dasar yang memiliki dua buah saluran masukan atau lebih dan sebuah saluran keluaran. Suatu gerbang OR akan menghasilkan sebuah keluaran logika 1 apabila salah satu atau semua saluran masukannya mendapatkan nilai logika 1. Rangkaian yang ditunjukkan oleh gambar 2-1 akan membantu dalam memahami konsep gerbang logika OR.

Bila salah satu sakelar A atau B ditutup, maka lampu L1 akan menyala.Sebuah tabel kebenaran dari gerbang OR dapat digambarkan berdasarkan kombinasi dari sak elar A dan B seperti ditunjukkan pada Tabel 2-1.

Suatu simbol logika digunakan untuk menunjukkan sebuah gerbang OR seperti terlihat pada gambar 2-2

Persamaan Boolean untuk fungsi OR adalah C=A+B (dibaca: C=A OR B). Sebuah gerbang OR dapat terdiri lebih dari dua saluran masukan. Sebagai contoh, sebuah gerbang OR terdiri dari tiga saluran masukan seperti simbol logika yang ditunjukkan oleh gambar 2-3 dan tabel kebenarannya pada Tabel 2- 2. Namun berapapun jumlah saluran masukan yang dimiliki oleh sebuah gerbang OR, maka tetap memiliki prinsip kerja yang sama, dimana bahwa kondisi keluarannya akan 1 bila salah satu atau semua saluran masukannya berlogika 1.

Suatu rangkaian diskrit yang ditunjukkan pada gambar 2-4 merupakan sebuah rangkaian gerbang OR yang dibangun menggunakan dua buah dioda dan sebuah resistor dan menggunakan sinyal biner.

Bila kedua titik A dan B dihubungkan ke ground, maka dioda D1 dan D2 berada pada kondisi reverse biased, sehingga tidak ada arus listrik yang mengalir. Dengan demikian tidak ada drop tegangan pada R1 dan kondisi pada titik C  akan rendah. Bila suatu nilai logika 1 (+Vcc) diberikan pada salah satu titik A atau B, maka akan ada arus listrik mengalir melalui dioda dan R1 menuju ground. Dengan demikian akan ada drop tegangan pada R1 dan akan menyebabkan titik C berada pada kondisi tinggi (Vcc-Vdioda).

Operasi menggunakan  konfigurasi transistor

Semoga pembahasan saya kali ini bermanfaat bagi anda yang membacanya. Bila ada salah kata dalam pengetikan saya mohon maaf, sekian terima kasih

 

Wassalamu'alaikum Wr.Wb.