PRAKTIKUM SEDERHANA GERBANG LOGIKA OR

PRAKTIKUM SEDERHANA GERBANG LOGIKA OR

Disusun Oleh:

Pobi Putra Anugrah (25051204074) Muhammad Rafif Raihan Afzaal (25051204073) Nailah Salsabila Ramadhani K. (25051204075) Muhammad Vicky F.                 (25051204089)

BAB I
PENDAHULUAN

1.1       Latar Belakang 

Dalam bidang Arsitektur dan Organisasi Komputer, pemahaman tentang hubungan antara perangkat keras dan cara komputer mengeksekusi instruksi secara logis menjadi dasar penting dalam perancangan sistem digital. Arsitektur komputer berfokus pada rancangan konseptual dan struktur fungsional suatu sistem, sedangkan organisasi komputer membahas bagaimana komponen-komponen fisik seperti unit aritmatika dan logika (ALU), memori, serta rangkaian logika diimplementasikan untuk mendukung arsitektur tersebut (Stallings, 2021).

Salah satu komponen utama dalam sistem digital adalah gerbang logika, yang berfungsi mengolah sinyal biner berdasarkan prinsip aljabar Boolean (Mano & Ciletti, 2017). Gerbang logika merupakan blok dasar dari rangkaian digital yang menentukan keluaran (output) berdasarkan kombinasi masukan (input). Terdapat beberapa jenis gerbang logika, yaitu AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, dan XNOR, yang masing-masing memiliki karakteristik dan fungsi spesifik.

Gerbang logika OR merupakan salah satu jenis paling sederhana namun penting dalam penyusunan rangkaian logika digital. Gerbang ini menghasilkan keluaran logika tinggi (1) jika salah satu atau kedua masukan bernilai tinggi (1). Secara fisik, gerbang OR dapat dibangun menggunakan resistor dan transistor pada breadboard, sehingga mudah dipahami dan diimplementasikan dalam percobaan dasar rangkaian digital (Floyd, 2012).

1.2       Rumusan Masalah

1. Bagaimana prinsip kerja gerbang logika OR berdasarkan aljabar Boolean, di mana output bernilai 1 jika minimal satu input bernilai 1?​

2. Bagaimana langkah-langkah menyusun rangkaian gerbang logika OR menggunakan breadboard, resistor, dan transistor secara efektif?​

3. Apakah hasil percobaan sesuai dengan tabel kebenaran teori gerbang OR untuk berbagai kombinasi input?
   

1.3 Tujuan Percobaan

    Percobaan ini memiliki beberapa tujuan sebagai berikut:

1. Memahami prinsip dasar kerja gerbang logika OR berdasarkan teori aljabar Boolean.

2. Mengetahui cara menyusun dan menguji gerbang logika OR menggunakan breadboard.

3. Menganalisis hasil percobaan untuk memastikan kesesuaian antara teori dan praktik.

BAB II
DASAR TEORI

2.1 Pengertian Gerbang Logika

        2.1.1    Definisi Gerbang Logika

        Gerbang logika (logic gate) adalah rangkaian dasar dalam elektronika digital yang berfungsi memproses satu atau lebih sinyal masukan (input) untuk menghasilkan sinyal keluaran (output) berdasarkan aturan logika tertentu.

Output dari gerbang logika hanya memiliki dua keadaan:

• 1 (HIGH / TRUE)
• 0 (LOW / FALSE)

Gerbang logika digunakan sebagai fondasi dalam pembuatan rangkaian digital seperti komputer, kalkulator, prosesor, memori, dan perangkat digital lainnya.

    2.1.2    Aljabar Boolean

        Gerbang logika bekerja berdasarkan aljabar Boolean, yaitu sistem matematika yang dikembangkan oleh George Boole.
Beberapa aturan dasar aljabar Boolean:

• Operasi dasar:
• AND (·)
• OR (+)
• NOT ( ̅ )
• Hukum dasar dalam aljabar Boolean:
• Hukum identitas:
• A + 0 = A
• A · 1 = A
• Hukum nol dan satu:
• A + 1 = 1
• A · 0 = 0
• Hukum komplemen:
• A + A̅ = 1
• A · A̅ = 0
• Hukum idempoten:
• A + A = A
• A · A = A

Aljabar Boolean digunakan untuk menganalisis dan menyederhanakan rangkaian digital.

         2.1.3 Jenis-Jenis Rangkaian Logika 

       Gambar 1. Tabel Rangkaian Logika 

2.2 Gerbang Logika OR

Gerbang logika OR adalah gerbang yang menghasilkan output 1 (HIGH) jika salah satu atau lebih input bernilai 1. Output hanya akan 0 jika semua input bernilai 0.

Fungsi gerbang logika OR adalah:

1. Melakukan operasi logika penjumlahan logika (logical addition).

2. Digunakan dalam rangkaian pengambilan keputusan: jika salah satu kondisi terpenuhi, maka output aktif.

 2.3     Prinsip Kerja Gerbang Logika OR

Gerbang OR adalah gerbang logika dasar yang menghasilkan keluaran bernilai 1 (true) apabila salah satu atau kedua input bernilai 1. Gerbang ini bekerja berdasarkan konsep penjumlahan logika (logical addition) dalam aljabar Boolean, yang dinotasikan dengan simbol +.

Prinsip kerja gerbang logika OR:

1. Gerbang OR akan membaca setiap input.

2. Jika ada minimal satu input aktif (1), maka keluaran langsung menjadi 1.

3. Keluaran hanya menjadi 0 jika semua input bernilai 0.

    Secara umum:

    A + B = X

    dengan X = 1 ketika A = 1 atau B = 1 atau keduanya bernilai 1.

          Gambar 2. Prinsip Kerja Gerbang Logika OR

2.4 Teori Floating Input dan Kebocoran Arus pada Gerbang Logika OR

Pada rangkaian logika digital, khususnya IC gerbang OR, kondisi input yang tidak terhubung (floating) dapat menyebabkan output tetap berada pada keadaan logika HIGH, meskipun secara logika input tersebut tidak diberikan sinyal. Fenomena ini berkaitan dengan dua konsep penting, yaitu floating input dan kebocoran arus (input leakage current).

• Floating Input
  Floating input adalah kondisi ketika terminal masukan suatu IC tidak diberi logika 0 maupun logika 1. Pada keadaan ini, masukan berada pada tegangan yang tidak terdefinisi, dan sangat sensitif terhadap noise atau gangguan elektromagnetik dari lingkungan. Akibatnya, tegangan pada input dapat berubah-ubah dan tidak stabil.

Pada sebagian besar IC logika, terutama seri TTL seperti 74LS32 (OR gate), masukan yang dibiarkan mengambang cenderung terbaca sebagai logika HIGH. Hal ini menyebabkan output gerbang OR menghasilkan logika HIGH meskipun tidak ada masukan yang aktif.

• Kebocoran Arus (Input Leakage Current)

Secara fisik, fenomena floating input dipengaruhi oleh kebocoran arus yang mengalir ke terminal input IC.

Kebocoran arus (leakage current) adalah arus kecil yang muncul akibat struktur transistor internal dalam IC. Arus ini menyebabkan tegangan pada input meningkat secara perlahan ketika tidak dihubungkan ke sumber logika tertentu.

• TTL (misalnya 74LS32)

Input TTL memiliki karakteristik internal yang menarik masukan ke tegangan HIGH meskipun tidak ada sinyal eksternal. Akibatnya, floating input secara otomatis dianggap sebagai logika 1.

• CMOS (misalnya CD4071)

Pada IC CMOS, kebocoran arus yang kecil dapat menaikkan tegangan input hingga melebihi ambang logika HIGH, yaitu sekitar 0,7 × Vcc (±3–3,5 V pada Vcc = 5 V). Ketika tegangan input melampaui ambang ini, IC akan menganggap masukan sebagai logika HIGH.

• Dampak pada Gerbang Logika OR

Gerbang Logika OR akan menghasilkan output HIGH jika salah satu atau kedua input bernilai HIGH. Oleh karena floating input cenderung terbaca sebagai HIGH akibat kebocoran arus, maka:

Input dilepas → tegangan naik karena leakage → terdeteksi sebagai HIGH

Output gerbang OR tetap HIGH, lampu indikator tetap menyala.

2.5 Alat dan Bahan

          

No	Komponen	Jumlah	Gambar
1.	Breadboard	1 buah
2.	Kabel jumper (Male to Male)	6 buah
3.	Kabel Male to USB	1 buah
4.	IC SN74LS32N (OR)	1 buah
5.	Resistor 1k Ω	1 buah
6.	LED 3.3 Volt	1 buah
7.	Powerbank	1 buah

2.6 Diagram Rangkaian 

   Gambar 3. Rangkaian Gerbang Logika OR

2.7 Skema Rangkaian 

   

  Gambar 4. Skema Rangkaian Gerbang Logika OR

BAB III
PEMBAHASAN

3.1 Alat dan Bahan

No	Komponen	Jumlah	Gambar
1.	Breadboard	1 buah
2.	Kabel jumper (Male to Male)	6 buah
3.	IC SN74LS32N (OR)	1 buah
4.	Resistor 1k Ω	1 buah
5.	LED 3.3 Volt	1 buah
6.	Kabel Male to USB	1 buah
7.	Powerbank	1 buah

3.2 Langkah-Langkah

1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.

2. Pasang IC 74HC32 di tengah breadboard agar tiap pin berada pada jalur terpisah.

Gambar 5. Penempatan IC 74HC32 di tengah breadboard.

3. Hubungkan pin 14 IC ke jalur +5 V.

Gambar 6. Pengkabelan pin 14 IC ke jalur +5 V pada breadboard.

  4. Hubungkan pin 7 IC ke GND.

Gambar 7. Pengkabelan pin 7 IC ke GND pada Breadboard

5. Sambungkan dua input OR ke pin 1 dan pin 2, masing-masing bisa dihubungkan ke +5 V atau GND sesuai pengujian (dapat menggunakan button/switch).

Gambar 8. Penyambungan dua input gerbang OR ke jalur +5 V atau GND melalui rangkaian saklar pada breadboard.

  6. Hubungkan pin 3 (output gerbang OR) ke resistor 1 kΩ.

Gambar 9. Pengkabelan pin 3 IC ke resistor 1 kΩ.

  7. Sambungkan ujung resistor ke anoda LED.

Gambar 10. Penghubungan ujung resistor ke anoda LED.

  8. Sambungkan katoda LED ke jalur GND.

Gambar 11. Penghubungan katoda (kutub negatif catu daya) LED ke jalur GND.

  9. Hubungkan sumber daya 5 V ke breadboard (merah ke +5 V, hitam ke GND).

Gambar 12. Penghubungan sumber daya 5 V ke breadboard.

3.3 Hasil Pengamatan

            A.    Kondisi ON 1x1

                    

Gambar 13. Rangkaian gerbang OR 74HC32 pada kondisi masukan 1x1 sehingga LED menyala (output bernilai logika 1).

B.    Kondisi ON 0x1

Gambar 14. Rangkaian gerbang OR pada kondisi masukan 0x1 sehingga LED menyala (output bernilai logika 1).

C.    Kondisi ON 1x0

Gambar 15. Rangkaian gerbang OR pada kondisi masukan 1x0 sehingga LED menyala (output bernilai logika 1).

D.    Kondisi OFF 0x0

Gambar 16. Rangkaian gerbang OR pada kondisi masukan 0x0 sehingga LED mati (output bernilai logika 0).

Pada rangkaian ini, IC 74HC32 dipakai untuk menunjukkan cara kerja satu gerbang OR. Setelah pin dayanya disambungkan, kedua input pada pin 1 dan 2 bisa diberi kondisi 0 atau 1 sesuai pengujian. Output dari pin 3 kemudian dialirkan ke LED melalui resistor agar tidak kelebihan arus.

Hasil pengamatannya cukup langsung: kalau kedua input dalam keadaan 0, LED tetap mati. Begitu salah satu atau kedua input diberi tegangan, output berubah menjadi 1 dan LED menyala. Dengan setup sederhana ini, perilaku dasar gerbang OR bisa terlihat tanpa perlu tambahan komponen lain.

Gambar 17. Implementasi rangkaian gerbang OR menggunakan IC 74HC32 pada breadboard dengan LED sebagai indikator output.

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil perancangan dan implementasi yang telah dilakukan, dapat disimpulkan sebagai berikut:

Gerbang logika OR mempunyai karakteristik output bernilai tinggi (1) apabila salah satu atau lebih input dalam kondisi aktif. Dengan demikian, lampu akan menyala apabila ada input aktif dan akan mati apabila seluruh input tidak aktif.

DAFTAR PUSTAKA

Floyd, T. L. (2012). Digital Fundamentals (11th ed.). Pearson Education.

Mano, M. M., & Ciletti, M. D. (2017). Digital Design: With an Introduction to the Verilog HDL, VHDL, and SystemVerilog (6th ed.). Pearson.

Stallings, W. (2021). Computer Organization and Architecture: Designing for Performance (11th ed.). Pearson.

Abdurohman, M. (2017). Organisasi dan Arsitektur Komputer: Edisi Revisi Keempat. Informatika

Brown, S., & Vranesic, Z. (2013). Fundamentals of Digital Logic with Verilog Design (3rd ed.). McGraw-Hill Education.

LAMPIRAN

Gambar 18. Dokumentasi kelompok setelah menyelesaikan praktikum.