SeLaMaT MeLiHaT BlOg SaYa,,, ,,,,

Selasa, 22 November 2011

GERBANG LOGIKA

Gerbang logika atau gerbang logik adalah suatu entitas dalam elektronika dan matematika Boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran logik. Gerbang logika terutama diimplementasikan secara elektronis menggunakan dioda atau transistor, akan tetapi dapat pula dibangun menggunakan susunan komponen-komponen yang memanfaatkan sifat-sifat elektromagnetik (relay), cairan, optik dan bahkan mekanik.

[sunting] Ringkasan jenis-jenis gerbang logika

Nama Fungsi Lambang dalam rangkaian Tabel kebenaran
IEC 60617-12 US-Norm DIN 40700 (sebelum 1976)
Gerbang-AND
(AND)
Y = A \wedge B

Y = A\cdot B

Y = A\,B
IEC AND label.svg Logic-gate-and-us.svg Logic-gate-and-de.png
A B Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Gerbang-OR
(OR)
Y = A \vee B

Y = A + B\!
IEC OR label.svg Logic-gate-or-us.png Logic-gate-or-de.png
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
Gerbang-NOT
(NOT, Gerbang-komplemen, Pembalik(Inverter))
Y = \overline{A}

Y = \neg A
IEC NOT label.svg Logic-gate-inv-us.png Logic-gate-inv-de.png \
A Y
0 1
1 0
Gerbang-NAND
(Not-AND)
Y = \overline{A \wedge B}

Y = A \overline{\wedge} B

Y = \overline{A\,B}
IEC NAND label.svg Logic-gate-nand-us.png Logic-gate-nand-de.png
A B Y
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
Gerbang-NOR
(Not-OR)
Y = \overline{A \vee B}

Y = A \overline{\vee} B

Y = \overline{A + B}
IEC NOR label.svg Logic-gate-nor-us.png Logic-gate-nor-de.png
A B Y
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
Gerbang-XOR
(Antivalen, Exclusive-OR)
Y = A \,\underline{\lor}\, B

Y = A \oplus B
IEC XOR label.svg Logic-gate-xor-us.png Logic-gate-xor-de.png
atau
Logic-gate-xor-de-2.png
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
Gerbang-XNOR
(Ekuivalen, Not-Exclusive-OR)
Y = \overline{A \,\underline{\lor}\, B}

Y = A \,\overline{\underline{\lor}}\, B

Y = \overline{A \oplus B}
IEC XNOR label.svg Logic-gate-xnor-us.png Logic-gate-xnor-de.png
atau
Logic-gate-xnor-de-2.png
A B Y
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 1

KONSEP ELEKTRONIKA DIGITAL

A.    Pengertian Elektronika Digital
Elektronika digital adalah sistem elektronik yang menggunakan signal digital. Signal digital didasarkan pada signal yang bersifat terputus-putus.
Biasanya dilambangkan dengan notasi aljabar 1 dan 0. Notasi 1 melambangkan terjadinya hubungan dan notasi 0 melambangkan tidak terjadinya hubungan.
Contoh yang paling gampang untuk memahami pengertian ini adalah saklar lampu. Ketika kalian tekan ON berarti terjadi hubungan sehingga dinotasikan 1. Ketika kalian tekan OFF maka akan berlaku sebaliknya.
Elektronik digital merupakan aplikasi dari aljabar boolean dan digunakan pada berbagai bidang seperti komputer, telpon selular dan berbagai perangkat lain. Hal ini karena elektronik digital mempunyai beberapa keuntungan, antara lain: sistem digital mempunyai antar muka yang mudah dikendalikan dengan komputer dan perangkat lunak, penyimpanan informasi jauh lebih mudah dilakukan dalam sistem digital dibandingkan dengan analog. Namun sistem digital juga memiliki beberapa kelemahan, yaitu: pada beberapa kasus sistem digital membutuhkan lebih banyak energi, lebih mahal dan rapuh.
B.    Gerbang Logika
Elektronik digital atau atau rangkaian digital apapun tersusun dari apa yang disebut sebagai gerbang logika. Gerbang logika melakukan operasi logika pada satu atau lebih input dan menghasilkan ouput yang tunggal. Output yang dihasilkan merupakan hasil dari serangkaian operasi logika berdasarkan prinsip prinsip aljabar boolean. Dalam pengertian elektronik, input dan output ini diwujudkan dan voltase atau arus (tergantung dari tipe elektronik yang digunakan).
Setiap gerbang logika membutuhkan daya yang digunakan sebagai sumber dan tempat buangan dari arus untuk memperoleh voltase yang sesuai.
Pada diagram rangkaian logika, biasanya daya tidak dicantumkan. Dalam aplikasinya, gerbang logika adalah blok-blok penyusun dari perangkat keras elektronik. Gerbang logika ini dibuat dengan menggunakan transistor. Seberapa banyak transistor yang dibutuhkan, tergantung dari bentuk gerbang logika. Dasar pembentukan gerbang logika adalah tabel kebenaran (truth table). Ada tiga bentuk dasar dari tabel kebenaran yaitu AND, OR, dan NOT. Berikut adalah tabel-tabel dan bentuk gerbang logikanya.

Gambar 1. Tabel kebenaran dan representasinya dalam gerbang logika.
Penjelasan dari Gambar 1 di atas adalah sebagai berikut:
-    Pada AND, bila ada dua buah input A dan B maka output atau signal hanya dihasilkan jika A = 1 dan B = 1.
-    Pada OR, bila ada dua buah input A dan B maka output atau signal akan dihasilkan jika salah satu atau kedua input bernilai 1
-    Pada NOT, bila ada satu input mempunyai nilai tertentu maka operasi NOT akan menghasilkan output / signal yang merupakan kebalikan dari nilai inputnya.
Selain bentuk dasar di atas, beberapa bentuk yang merupakan turunan dari bentuk dasar juga penting diketahui. Gambar 2. menampilkan bentuk tabel kebenaran dan gerbang logika NAND, NOR, dan XOR. NAND adalah hasil operasi NOT + AND, NOR adalah operasi NOT + OR sedangkan XOR adalah ekslusif OR. NAND dan NOR merupakan bentuk gerbang logika yang banyak sekali digunakan untuk membangun perangkat elektronik digital.

Gambar 2. Bentuk turunan tabel kebenaran dan representasinya dalam gerbang logika.
C.    Rangkaian Digital
Pada sub bab di atas kita telah belajar tentang bentuk-bentuk gerbang logika berdasarkan tabel kebenaran. Sebuah rangkaian digital sebenarnya disusun dari satu atau lebih gerbang logika ini. Perhatikan contoh pada Gambar 3. berikut ini. Kalau kita perhatikan pada gambar tersebut, pada bagian atas terlihat ada empat notasi gerban logika NAND, satu pin untuk sumber daya 5 V dan satu pin untuk ground. Sedangkan pada bagian bawah adalah representasi dari rangkaian digital ini, yaitu sebuah chip 7400.

Gambar 3: Contoh rangkaian digital dan representasinya pada hardware
Atau silahkan download versi pdfnya disini
Daftar pustaka: dari berbagai sumber

KONDUKTOR, ISOLATOR DAN SEMI KONDUKTOR


1. Bahan - bahan yang bersifat konduktor ialah bahan - bahan yang mudah mengalirkan arus listrik jika dihubungkan dengan sumber tegangan.
Misalnya : tembaga, besi, emas, dll
dari bahan - bahan yang paling bagus untuk mengalirkan arus listrik adalah EMAS.
karena pada bahan konduktor mempunyai banyak sekali elektron bebas, yang paling banyak elektron bebasnya adalah emas.



2. Bahan - bahan yang bersifat isolator ialah bahan - bahan yang akan menghambat arus listrik bila dihubungkan dengan sumber tegangan.
Misalnya : gelas, kaca, karet, kayu, dll
kenapa tidak dapat menghantarkan arus listrik ?

karena dalam bahan yang bersifat isolator seluruh lintasan elektronnya memiliki ikatan yang kuat dengan intinya atau dengan kata lain pada bahan isolator tidak mempunyai elektron bebas sehingga walau diberi tegangan listrik tidak akan membuat elektron - elektronnya bergerak.


3. Bahan - bahan yang bersifat semikonduktor ialah bahan - bahan yang pada kondisi tertentu akan bersifat sebagai isolator dan pada kondisi lain akan bersifat sebagai konduktor
Misalnya : germaniun, silicon, dll

kapan bahan - bahan semikonduktor dapat bersifat isolator dan bersifat konduktor ?

Bahan - bahan tersebut akan bersifat isolator jika dalam temperatur yang rendah.

Bahan - bahan tersebut akan bersifat konduktor jika dalam temperatur tinggi.

menggapa demikian ?

karena dalam temperatur rendah seluruh lintasan elektron terisi penuh oleh elektron, dan ketika dalam temperatur tinggi karena pada temperatur yang tinggi akan ada ikatan - ikatan yang pecah sehingga menyebabkan adanya elektron - elektron bebas.

TEKNIK ELEKTRONIKA ANALOG DAN DIGITAL DASAR


Menerapkan Teknik Elektronika Analog dan Digital Dasar

DASAR ELEKTRONIKA ANALOG DAN DIGITAL merupakan modul bahan
ajar praktikum berisi pengetahuan, pengenalan, penggunaan tentang dasar
macam dan karakteristik komponen-komponen elektronika serta sistem
pembilangan dan gerbang dasar maupun kombinasional.
Modul ini menekankan pada penguasaan ilmu elektronika analog dan digital
yang mencakup tentang pengetahuan dasar teori atom; bahan penghantar,
isolator dan semikonduktor, serta sistem pembilangan dan gerbang dasar
maupun kombinasional meliputi : Kegiatan Belajar 1 berisi pengetahuan
dasar teori atom. Kegiatan belajar 2 berisi pengetahuan sifat dan macam
bahan penghantar, isolator dan semikonduktor. Kegiatan Belajar 3 berisi
pengetahuan dasar penyearah. Kegiatan belajar 4 berisi tentang sistem
bilangan dan Kegiatan belajar 5 berisi tentang gerbang dasar dan kombinasi.
Dengan menguasai modul ini peserta diklat mampu menguasai konsep dasar
teori atom sebagai dasar pembuatan komponen-komponen elektronika dan
aplikasi komponen elektronika seperti dioda, transistor berdasar karakteristik
masing-masing komponen. Selain itu juga peserta diklat memahami tentang
sistem bilangan dan gerbang logika dasra dan kombinasi.

Teori Atom dan Molekul
Operasi komponen elektronika benda padat seperti dioda, LED,
Transistor Bipolar dan FET serta Op-Amp atau rangkaian
terpadu lainnya didasarkan atas sifat-sifat semikonduktor.
Semikonduktor adalah bahan yang sifat-sifat kelistrikannya
terletak antara sifat-sifat konduktor dan isolator. Sifat-sifat
kelistrikan konduktor maupun isolator tidak mudah berubah
oleh pengaruh temperatur, cahaya atau medan magnit, tetapi
pada semikonduktor sifat-sifat tersebut sangat sensitive.
Elemen terkecil dari suatu bahan yang masih memiliki sifat-sifat
kimia dan fisika yang sama adalah atom. Suatu atom terdiri
atas tiga partikel dasar, yaitu: neutron, proton, dan elektron.
Dalam struktur atom, proton dan neutron membentuk inti atom
yang bermuatan positip, sedangkan elektron-elektron yang
bermuatan negatip mengelilingi inti. Elektron-elektron ini
tersusun berlapis-lapis. Struktur atom dengan model Bohr dari
bahan semikonduktor yang paling banyak digunakan adalah
silikon dan germanium.
Seperti ditunjukkan pada Gambar 1 atom silikon mempunyai
elektron yang mengorbit (mengelilingi inti) sebanyak 14 dan
8
atom germanium mempunyai 32 elektron. Pada atom yang
seimbang (netral) jumlah elektron dalam orbit sama dengan
jumlah proton dalam inti. Muatan listrik sebuah elektron
adalah: - 1.602-19 C dan muatan sebuah proton adalah: +
1.602-19 C.
Elektron yang menempati lapisan terluar disebut sebagai
elektron valensi. Atom silikon dan germanium masing
mempunyai empat elektron valensi. Oleh karena itu baik atom
silikon maupun atom germanium disebut juga dengan atom
tetra-valent (bervalensi empat). Empat elektron valensi
tersebut terikat dalam struktur kisi-kisi, sehingga setiap
elektron valensi akan membentuk ikatan kovalen dengan
elektron valensi dari atom-atom yang bersebelahan.