Modul Gerbang Logika ( Log Info )

MODUL I

GERBANG TRANSISTOR-TRANSISTOR LOGIC (TTL)

1.    Tujuan

Setelah melakukan percobaan ini, mahasiswa dapat :

a.    Mengidentifikasi kemasan DIL IC dan konvensi penomeran pin yang digunakan

b.    Mengidentifikasi rentang tegangan yang diijinkan untuk input dan output TTL

c.    Memahami istilah dari “noise margin” dan fan-out” sebagaimana yang diterapkan untuk gerbang TTL

d.    Mengukur level tegangan input dan output TTL

e.    Mengenali simbol gerbang logika

f.     Mengenali tabel kebenaran EXOR/EXNOR

g.    Mendiagnosa kesalahan dalam gerbang TTL

2.    Peralatan yang digunakan

a.   CIRCUIT #1 & #5 dan Logic Monitor of D3000 – 4.1 Fundamental of Digital Logic-1 Module.

b.   Dua buah Multimeter.

c.   Shorting links dan connecting leads.

3.    Dasar Teori

Arsitektur sistem komputer tersusun atas rangkaian logika 1 (true) dan 0 (false) yang dikombinasikan dengan sejumlah gerbang logika yaitu AND, OR, NOT, NOR, XOR, NAND. Program komputer berjalan diatas dasar struktur penalaran yang baik dari suatu solusi terhadap suatu permasalahan dengan bantuan komponen program yaitu if-then, if – then –else dan lainnya.

Gerbang logika atau sering juga disebut gerbang logika Boolean merupakan sebuah sistem pemrosesan dasar yang dapat memproses input-input yang berupa bilangan biner menjadi sebuah output yang berkondisi yang akhirnya digunakan untuk proses selanjutnya. Gerbang logika dapat mengkondisikan input - input yang masuk kemudian menjadikannya sebuah output yang sesuai dengan apa yang ditentukan olehnya. Terdapat tiga gerbang logika dasar, yaitu : gerbang AND, gerbang OR, gerbang NOT. Ketiga gerbang ini menghasilkan empat gerbang berikutnya, yaitu : gerbang NAND, gerbang NOR, gerbang XOR, gerbang XAND.

Berikut tabel kebenaran gerbang logika:

Gambar 1.1.

4.    Prosedur Percobaan

Karakteristik Input dan Output Gerbang Logika TTL

Gambar 1.2.

• Masukkan link antara socket 1.1 & 1.4 dan antara 1.3 & 1.6 dan koneksikan rangkaian seperti ditunjukkan pada gambar 1.2 untuk percobaan pada G9 gerbang NAND.
• Koneksikan multimeter 1 pada tegangan DC antara socket 1.2 (positif) dan 1.19 (negatif) dan multimeter 2 selalu pada tegangan DC antara socket X pada logic monitors panel (positif) dan socket lainnya ke ground, lalu 4.10 (negatif)
• Switch modul power supply pada posisi ON, set VR1 ke maksimum (penuh searah jarum jam) dan set switch S5 ke level logika 1. Perhatikan rangkaian pada tegangan input (multimeter 1) dan tegangan output yang sesuai (multimeter 2) untuk gerbang NAND. Catat hasilnya kedalam tabel 1.1 untuk pengaturan input berlogika 1.
• Putar searah jarum jam VR1 untuk mengurangi tegangan masukan pada rangkaian dan perhatikan tegangan input dimana nyala LED mulai terang, yang menunjukkan bahwa rangkaian state berubah. Tegangan akan berkisar 1V dan VR1 harus disesuaikan dengan perlahan untuk pembacaan yang akurat seperti yang ditunjukkan pada multimeter 2. Rangkaian tidak mengubah state secara tiba-tiba ketegangan tertentu namun akan ada banyak perubahan kecil selama terjadinya pegeseran dari logika 0 ke logika 1. Perhatikan nilai input pada tabel 1.1, ini merupakan tegangan input threshold.
• Set VR1 ke minimum dan perhatikan nilai pada tegangan input dan output dari rangkaian, ini sesuai dengan pengaturan input yang berlogika 0.
• Putar VR1 searah jarum jam untuk meningkatkan tegangan input dan perhatikan tegangan threshold pada input dari peningkatan tegangan. Ini harus sama persis nilainya dengan drop tegangan yang diperoleh sebelumnya.

Tabel 1.1
Pengaturan Input	Tegangan			Pengaturan Input	Tegangan
	Input	Output			Input	Output
Logic 1				Logic 1
Threshold				Threshold
Logic 0				Logic 0
Gerbang NAND				Gerbang AND

• Koneksikan gerbang AND G1 di rangkaian maupun gerbang NAND dan ulangi percobaan. Catat hasilnya kedalam tabel 1.1.

Percobaan serupa dapat dilakukan pada gerbang OR & NOR bila diinginkan, tetapi switch S5 akan di set ke level logika 0 untuk memungkinkan output gerbang berubah state.

Tabel Kebenaran Gerbang TTL

Gambar 1.3.

• Koneksikan switch S4 & S5 ke input gerbang AND G1 dan logic monitor ke output G1 seperti ditunjukkan pada gambar 1.3, untuk melakukan percobaan pada TTL gerbang AND. Logic monitor LED menunjukkan level logika 1 ketika ON dan level logika 0 ketika OFF.
• Switch modul power supply pada posisi ON. Set logika input keempat state yang mungkin dan perhatikan logika state pada output untuk setiap pengaturan pada tabel 1.2.
• Ulangi satu percobaan untuk setiap jenis gerbang dan catat hasilnya kedalam tabel 1.2 dibawah ini.

Tabel 1.2
Input			Output		Input		Output		Input	Output
B		A			B	A
0		0			0	0			0
0		1			0	1			1
1		0			1	0			Gerbang NOT
1		1			1	1
Gerbang AND					Gerbang OR
Input			Output		Input		Output
B		A			B	A
0		0			0	0
0		1			0	1
1		0			1	0
1		1			1	1
Gerbang NAND					Gerbang NOR

• Switch modul power supply pada posisi ON dan input pada gerbang dalam kondisi tidak terhubung, perhatikan output logic state untuk setiap jenis gerbang (seperti yang ditunjukkan oleh logic monitor) dan mengukur nilai tegangan input dan output untuk setiap gerbang (menggunakan multimeter). Catat hasil pengukuran kedalam tabel 1.3.

Bila tidak ada tegangan yang diterapkan pada input gerbang, seperti yang terjadi disini, input dikatakan threshold.

Tabel 1.3
		AND	OR		NOT	NAND	NOR
Output Logic State
Tegangan Input
Tegangan Output