Laporan praktikum ini membahas percobaan mengenai gerbang logika menggunakan IC TTL dan CMOS. Percobaan meliputi gerbang NOT, AND, OR, NAND, NOR, XOR menggunakan modul debouncing switch, IC 7400, dan catu daya 5V. Laporan ini juga membandingkan perbedaan operasi penjumlahan antara gerbang logika OR dan penjumlahan biasa serta karakteristik IC TTL dan CMOS."

1. LAPORAN PRAKTIKUM INSTRUMENTASI DAN KONTROL
BIOSISTEM
Diajukan untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Instrumentasi dan Kontrol
Biosistem Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas
Jember
Oleh:
Nama : M. Yuwan Kilmi
NIM : 131710201007
Kelas : TEP – A
Acara : VIII (Gerbang Logika)
Asisten : Ana Kanzul Fikri
LABORATORIUM ENERGI, OTOMATISASI, dan INSTRUMENTASI
PERTANIAN
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS JEMBER
2014

2. BAB 1. METODOLOGI PRAKTIKUM
1.1 Waktu dan Tempat Praktikum
Hari : Sabtu
Tanggal : 24 Mei 2014
Pukul : 08.30 WIB – selesai
Tempat : Laboratorium Instrumentasi Teknik Pertanian FTP Unej
1.2 Alat dan Komponen yang Digunakan
Alat dan komponen yang digunakan dalam praktikum adalah sebagai berikut.
1) Modul debounching switch
2) IC gerbang NAND 7400 TTL
3) LED
4) Resistor 1 KΩ
5) Catu daya DC 5 Volt

3. 1.3 Langkah – Langkah Percobaan
Mulai
Merangkai percobaan 1, menyambungkan catu daya pada modul debounching
swicth dan IC 7400
Menghidupkan catu daya dan mengoperasikan saklar modul debounching
swicth (LED hidup = 1, LED mati = 0)
Mengamati penunjukkan LED yang bersesuaian dengan posisi saklar
debounching swicth dan melengkapi tabel 1 untuk percobaan gerbang logika
NOT
Menghidupkan catu daya, kemudian mengatur saklar masukan dalam
kombinasi seperti percobaan 2 dan mengamati penunjukkan lampu yang
bersesuaian dengan posisi saklar
Melengkapi tabel 2 untuk percobaan gerbang logika AND
Seperti langkah di atas, melengkapi tabel 3 (NAND), tabel 4 (OR), tabel 5
(NOR), dan tabel 6 (XOR). Meyesuaikan gambar rangkaian dengan gambar 1
(untuk gambar rangkaian OR, NOR, dan XOR
9
Selesai

4. Gambar 1. Rangkaian Percobaan Gerbang NOT
Gambar 2. Rangkaian Percobaan AND
Gambar 3. Rangkaian Percobaan Gerbang NAND
Y
keluaran
A
B
Debouncing
Switch
masukan
1K Ohm
Y
keluaran
A
B
Debouncing
Switch
masukan
1K Ohm
Y
keluaran
A
B
Debouncing
Switch
masukan
1K Ohm

5. BAB 2. HASIL DAN PEMBAHASAN
2.1 Tabel Percobaan Gerbang Logika
Tabel 1
A NOT A
1 0
0 1
Tabel 1. Kebenaran Gerbang NOT
Tabel 2
A B A AND B
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Tabel 2. Kebenaran Gerbang AND

6. Tabel 3
A B A NAND B
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
Tabel 3. Kebenaran Gerbang NAND
Tabel 4
A B A OR B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
Tabel 4. Kebenaran Gerbang OR
Tabel 5
A B A NOR B
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
Tabel 5. Kebenaran Gerbang NOR

7. A
A
Tabel 6
Tabel 6. Kebenaran Gerbang XOR
Simbol A dalam rangkaian gerbang logika menyatakan bahwasanya
rangkaian gerbang logika tersebut merupakan kepanjangan dari simbol not A yang
artinya adalah besar nilai not A atau A sama dengan nilai dari A itu sendiri.
Maksudnya adalah jika A mempunyai nilai sebesar 1 maka nilai dari A sebesar 0
atau kebalikan dari nilai A sedangkan untuk nilai dari not A atau A sebesar 1 atau
kebalikan dari nilai A. Maka untuk nilai tabel kebenaran dari gerbang logika
dengan simbol A adalah sebagai berikut.
No. A A
1 0 1 0
2 0 1 0
3 0 1 0
4 1 0 1
5 1 0 1
6 1 0 1
Tabel kebenaran gerbang
Gerbang logika OR merupakan salah satu gerbang logika dasar yang
memiliki 2 buah saluran masukan (input) atau lebih dan sebuah saluran keluaran
(output). Berapapun jumlah saluran masukan yang dimiliki oleh sebuah gerbang
OR, maka tetap memiliki prinsip kerja yang sama dimana kondisi keluarannya
A B A XOR B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0

8. akan berlogic 1 bila salah satu atau semua saluran masukannya berlogic 1. Selain
itu output berlogic 0. Sistem operasi penjumlahan pada gerbang logika jenis OR
sangatlah berbeda dengan operasi penjumlahan pada umumnya. Untuk operasi
penjumlahan pada gerbang logika jenis OR menggunakan sistem bilangan biner.
Jadi nilai dari hasil operari penjumlahan gerbang logika OR maksimal adalah 1.
Karena bilangan biner hanya memiliki nilai 0 dan 1. Sedangkan pada operasi
penjumlahan biasa, nilai dari operasi penjumlahan tersebut sebesar berapapun
tanpa adanya ketentuan dari sistem bilangan. Sistem bilangan biner memiliki nilai
sebesar 0 yang biasanya untuk menyatakan matinya lampu pada rangkaian
sedangkan nilai sebesar 1 menyatakan bahwa lampu tersebut dalam keadaan
menyala pada rangkaian. Misalnya seperti pada tabel berikut.
Tabel Operasi Penjumlahan
No. Operasi Penjumlahan “OR” Operasi Penjumlahan Biasa
1 0 + 0 = 0 0 + 0 = 0
2 0 + 1 = 1 0 + 1 = 1
3 1 + 0 = 1 1 + 0 = 1
4 1 + 1 = 1 1 + 1 = 2
2.2 Rangkaian Dengan Gerbang Universal NAND
Rangkaian percobaan OR, NOR, dan XOR dengan menggunakan gerbang
universal NAND adalah sebagai berikut.
a) Rangkaian OR dengan gerbang universal NAND
Gambar 4. rangkaian OR dengan gerbang universal NAND
A
Y
B
A
Y
B
A
Y
B
A
Y
B
A
Y
B
A Y
A
A . BB
A
A + B
B
A
A + BB
A
B
A
A A
A + B
A + B
Inverter
AND
OR
NOR
XOR
XNOR
GERBANG
LOGIKA
RANGKAIAN YANG HANYA
MENGGUNAKAN GERBANG NAND
SIMBOL

9. b) Rangkaian NOR dengan gerbang universal NAND
Gambar 5. rangkaian percobaan NOR dengan gerbang universal NAND
c) Rangkaian XOR dengan gerbang universal NAND
Gambar 6. rangkaian XOR dengan gerbang universal NAND
2.3 IC TTl Dan CMOS
IC (Integrated Circuit) merupakan suatu komponen semikonduktor yang
di dalamnya terdapat puluhan, ratusan atau ribuan, bahkan lebih komponen dasar
elektronik yang terdiri dari sejumlah komponen resistor, transistor, diode, dan
komponen semikonduktor lainnya. Komponen dalam IC tersebut membentuk
suatu rangkaian yang terintegrasi menjadi sebuah rangkaian berbentuk chip kecil.
IC digital dibedakan menjadi dua macam diantarannya IC TTL dan IC CMOS.
2.3.1 IC TTL (Integrated Circuit Transistor Transistor Logic)
IC TTL adalah IC yang banyak digunakan dalam rangkaian-rangkaian
digital karena menggunakan sumber tegangan yang relatif rendah, yaitu antara
4,75 Volt sampai 5,25 Volt. Komponen utama IC TTL adalah beberapa transistor
yang digabungkan sehingga membentuk dua keadaan (ON/FF). Dengan
mengendalikan kondisi ON/OFF transistor pada IC digital, dapat dibuat berbagai
fungsi logika. ada tiga fungsi logika dasar yaitu AND, OR dan NOT. Berikut
gerbang logika yang termasuk dalam tipe IC TTL yaitu
A
Y
B
A
Y
B
A
Y
B
A
Y
B
A
Y
B
A Y
A
A . BB
A
A + B
B
A
A + BB
A
B
A
B
A A
A + B
A + B
Inverter
AND
OR
NOR
XOR
XNOR
GERBANG
LOGIKA
RANGKAIAN YANG HANYA
MENGGUNAKAN GERBANG NAND
SIMBOL
A
Y
B
A
Y
B
A
Y
B
A
Y
B
A
Y
B
A Y
A
A . BB
A
A + B
B
A
A + BB
A
B
A
B
A A
A + B
A + B
Inverter
AND
OR
NOR
XOR
XNOR
LOGIKA MENGGUNAKAN GERBANG NAND

10. a) Gerbang AND (74LS08)
Gerbang logika yang kerjanya seperti saklar seri. Gerbang AND
mempunyai dua atau lebih input dan memiliki satu output. Output akan berlogika
"1" jika semua input ( input A AND B ) berlogika "1". Jika salah satu input
berlogika "0" maka output akan berlogika "0".
Gambar 7. Simbol Gerbang AND
Untuk menguji gerbang AND, digunakan IC 7408. Dimana struktur dari
IC ini adalah:
Gambar 8. Struktur IC 7408
Tabel 7. Tabel Kebenaran Gerbang AND

11. b) Gerbang OR (74LS32)
Gerbang OR mempunyai dua atau lebih input dan memiliki satu output.
Apabila salah satu input berlogika "1", maka output akan berlogika "1". Jika
semua input berlogika "0", maka output akan berlogika "0".
Gambar 9. Simbol Gerbang OR
Untuk menguji gerbang OR, dugunakan IC 7432. Dimana struktur dari IC
ini adalah:
Gambar 10. Struktur IC 7432
Tabel 8. Kebenaran Gerbang OR

12. c) Gerbang NOT (74LS04)
Gerbang NOT hanya memiliki satu input dan satu output saja. Apabila
input berlogika "0", maka output akan berlogika "1". Dan jika semua input
berlogika "1", maka output akan berlogika "0".
Gambar 11. Simbol Gerbang NOT
Tabel 9. Kebenaran Gerbang NOT
d) Gerbang NAND ( 74LS00 )
Gerbang NAND merupakan kombinasi dari gerbang AND dan gerbang
NOT. Sehingga keluaran dari gerbang NAND merupakan komplemen dari
keluaran gerbang AND.
Untuk menguji gerbang NAND, digunakan IC 7400. Dimana struktur dari
IC ini adalah:
Gambar 12. Simbol Gerbang NAND

13. Gambar 13. Struktur IC 7400
Tabel 10. Kebenaran Gerbang NAND
e) Gerbang NOR ( 74LS02 )
Gerbang NOR merupakan kombinasi dari gerbang OR dan gerbang NOT.
Sehingga keluaran dari gerbang NOR merupakan komplemen dari keluaran
gerbang OR.
Gambar 14. Simbol Gerbang NOR
Untuk menguji gerbang NOR, digunakan IC 7402. Dimana struktur dari IC ini
adalah:

14. Gambar 15. Struktur IC 7402
Tabel 11. Kebenaran Gerbang NOR
f) Gerbang XOR ( 74LS86 )
Gerbang XOR merupakan kata lain dari exclusive – OR. XOR akan
memberikan output logika "1", jika inputnya memberikan keadaan yang berbeda.
Dan jika inputnya memberikan keadaan yang sama, maka outputnya akan
memberikan logika "0".
Gambar 16. Simbol Gerbang XOR

15. Untuk menguji gerbang XOR, digunakan IC 7486. Dimana struktur dari
IC ini adalah:
Gambar 17. Struktur IC 7486
Tabel 12. Kebenaran Gerbang XOR
g) IC TTL 74266
Gerbang X-NOR akan menghasilkan sinyal keluaran tinggi jika semua
sinyal masukan bernilai sama (kebalikan dari gerbang X-OR). Gerbang Logika
XNOR pada Datasheet nama lainnya IC TTL 74266.
h) IC TTL 7404
Merupakan inverter (pembalik) adalah gerbang dengan satu sinyal
masukkan dan satu sinyal keluaran dimana keadaan keluarannya selalu
berlawanan dengan keadaan masukannya. Gerbang logika INV pada datasheet
memiliki nama lain yaitu IC TTL 7404.

16. Gambar 18. Gerbang inverter
2.3.2 IC CMOS (IC Complementary Metal Oxide Semiconductor)
Sebenarnya antara IC TTL dan IC CMOS memiliki pengertian sama,
hanya terdapat beberapa perbedaan yaitu dalam penggunaan IC CMOS konsumsi
daya yang diperlukan sangat rendah dan memungkinkan pemilihan tegangan
sumbernya yang jauh lebih lebar yaitu antara 3 V sampai 15 V. level pengsaklaran
CMOS merupakan fungsi dari tegangan sumber. Makin tinggi sumber tegangan
akan sebesar tegangan yang memisahkan antara keadaan “1” dan “0”. Kelemahan
IC CMOS diantaranya seperti kemungkinan rusaknya komponen akibat
elektrostatis dan harganya lebih mahal. Perlu diingat bahwa semua masukan
(input) CMOS harus di groundkan atau dihubungkan dengan sumber tegangan.
Karena kecepatan CMOS lebih rendah (kira-kira 1 MHz dibandingkan dengan 10
MHz pada TTL) sehingga menyebabkan aplikasi CMOS menjadi terbata. Gerbang
logika CMOS terbagi menjadi beberapa jenis yaitu seri 4000, 45xx, 45xxx, 74HC,
dan 74HCT. Seri CMOS yang paling terkenal adalah seri 4000. Seri 74HC
mempunyai fungsi gerbang logika dan konfigurasi pin yang sama dengan seri 74
(TTL) namun level tegangannya tidak kompatibel.

17. BAB 3. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil dan pembahasan pada laporan praktikum diatas, maka
dapat diambil beberapa kesimpulan diantaranya sebagai berikut.
1) Besar nilai A atau nilai dari not (not A) adalah sama dengan besar dari
nilai A itu sendiri. Artinya bahwa besar nilai not A adalah kebalikan dari
nilai A, sedangkan besar nilai dari not (not A) adalah kebalikan dari nilai
not A atau sama dengan nilai A.
2) Operasi penjumlahan gerbang logika “OR” berbeda dengan operasi
penjumlahan biasa, karena pada prinsip gerbang logika menggunakan
sistem bilangan biner yang terdiri atas nilai 0 dan 1.
3) Tipe IC digital debadakan menjadi 2 yaitu IC TTL dan IC CMOS. IC TTL
seperti IC TTL 7400, IC TTL 7402, IC TTL7404, IC TTL7408.
Sedangkan IC CMOS seperti seri 4000, 45xx, 45xxx, 74HC, dan 74HCT.

18. DAFTAR PUSTAKA
Afrisal, H. 2011. Transistor – Transistor Logic (TTL).
http://te.ugm.ac.id/~risanuri/v01/wp-content/uploads/2011/11/tugas -
elektronika-digital.pdf. [27 Mei 2014].
Anonim, 2010. IC ( Integrated Circuit ).
http://digilib.ittelkom.ac.id/index.php?option=com_content&view=article
&id=671:ic&catid=16:mikroprocessorkontroller&Itemid=14. [27 Mei
2014].
ITS. Tanpa Tahun. Gerbang Logika Dasar. http://lecturer.eepis-
its.edu/~prima/elektronika%20digital/elektronika_digital1/bahan_ajar/Bab
2_gerbang%20logika%20dasar.pdf. [27 Mei 2014].
Novari, S. 2012. Modul Mata Kuliah Teknik Digital. http://www.akmi-
baturaja.ac.id/wp-content/uploads/2012/09/Modul-Teknik-digital.doc. [27
Mei 2014].
Trisaksi. 2010. Praktikum Rangkaian Logika Dan Digital.
http://blog.trisakti.ac.id/labkomputer/files/2010/05/modulRLD.pdf. [27
Mei 2014].
UMK. 2014. Tinjauan Pustaka Mengenai IC TTL Dan CMOS.
http://eprints.umk.ac.id/201/4/BAB_II.pdf. [27 Mei 2014].