PRAKTIKUM SEDERHANA GERBANG LOGIKA AND DENGAN IC 74LS08

PRAKTIKUM SEDERHANA GERBANG LOGIKA AND DENGAN IC 74LS08

Disusun Oleh:

                1.     Ibrahim Soffa                                                        25051204085

                2.     Bayu Fitrah Sulaiman                                           25051204214

                3.     Andrean Nur Wahid                                             25051204250

                4.     Gabriel Renhard Yanengga                                  25051204249

BAB I

PENDAHULUAN

        1.1.          Latar Belakang

Salah satu gerbang logika fundamental yang paling banyak digunakan adalah Gerbang AND, karena sifatnya yang mampu menghasilkan keputusan logis berdasarkan dua atau lebih kondisi yang harus terpenuhi secara bersamaan.

Pemahaman mengenai cara kerja gerbang logika tidak cukup hanya melalui teori, tetapi harus diperdalam melalui praktik langsung menggunakan komponen elektronika dasar. Dalam konteks pembelajaran Arsitektur dan Organisasi Komputer, kemampuan membaca datasheet IC, memahami pinout, serta merangkai logika digital adalah kompetensi awal yang wajib dikuasai sebelum mempelajari blok penyusun CPU yang lebih kompleks.

IC 74LS08 merupakan salah satu komponen dari keluarga TTL (Transistor-Transistor Logic) yang menyediakan empat gerbang AND dua input dalam satu paket terintegrasi. Penggunaan IC ini dalam praktikum memberikan pengalaman langsung untuk memahami bagaimana logika AND direalisasikan secara fisik melalui transistor dan rangkaian elektronik dalam skala mikro.

Dengan demikian, praktikum rangkaian Gerbang Logika AND menggunakan IC 74LS08 ini bertujuan untuk memperkenalkan dasar-dasar elektronika digital, melatih penerapan metode eksperimen, membaca rangkaian, melakukan pengukuran sederhana, serta memahami bagaimana logika biner diwujudkan dalam perangkat keras. Penguasaan konsep dasar ini menjadi fondasi yang sangat penting sebelum melanjutkan ke materi arsitektur komputer, sistem digital, maupun perancangan rangkaian terintegrasi yang lebih kompleks.

 

        1.2.          Tujuan 
1.     Mengenal prinsip kerja gerbang logika AND, termasuk hubungan antara kondisi input dan output berdasarkan tabel kebenaran.

            2.     Mempelajari karakteristik dan konfigurasi pin pada IC 74LS08, serta memahami bagaimana IC tersebut digunakan sebagai media implementasi gerbang AND.

            3.     Melatih kemampuan merangkai rangkaian digital sederhana menggunakan breadboard, kabel jumper, LED, dan resistor sebagai indikator keluaran.

            4.     Mengamati dan menganalisis hasil percobaan berdasarkan kombinasi input yang diberikan, bertujuan membuktikan teori logika digital melalui pengamatan langsung.

 

BAB II

TEORI DASAR

 

        2.1. Gerbang Logika AND

Gerbang AND sering disebut "gerbang semua atau tidak". Hanya apabila seluruh input yang ada berada pada kondisi 1 barulah gerbang ini menghasilkan output bernilai 1 (HIGH), tetapi jika salah satu input saja atau semua input bernilai 0 maka gerbang ini menghasilkan output bernilai 0 (LOW). Sifat gerbang AND ini digunakan untuk proses pengambilan keputusan yang logis yang memerlukan syarat ganda untuk terpenuhi.

 

Figur 2-1. Tabel Gerbang logika AND. 

 

           

                    

                                    Figur 2.2.  Ekspresi Boolean: Persamaan Y = A*B.

 

        2.2. IC 74LS08 (AND )

Komponen dari keluarga TTL (Transistor-Transistor Logic) dalam seri 74LS (Low-power Schottky) ini berisi empat gerbang AND dua input yang bekerja pada tegangan baterai +5V. Setiap gerbang bersifat independen, sehingga IC ini dapat digunakan untuk beberapa rangkaian AND sekaligus dalam satu percobaan.

IC 74LS08 memiliki konfigurasi sebanyak 14 pin, dengan susunan umum sebagai berikut:

    - pin 1–2: Input gerbang AND pertama

    - pin 3: Output gerbang AND pertama

    - pin 4–5: Input gerbang AND kedua

    - pin 6: Output gerbang AND kedua

    - pin 7: GND

    - pin 8–9: Input gerbang AND ketiga

    - pin 10: Output gerbang AND ketiga

    - pin 11–12: input gerbang AND keempat

    - pin 13: Output gerbang AND keempat

    - pin 14: VCC (+5V)

 

             

Figur 2-3. IC 74LS08 buatan Texas Instruments, DIP

 

Figur 2-4. Rangkaian IC 74LS08

        2.3. LED dan Resistor 

Dalam praktikum rangkaian digital, Light Emitting Diode (LED) sering digunakan sebagai indikator keluaran logika untuk melihat kondisi HIGH/LOW secara visual.

Karena LED hanya dapat menerima arus dalam jumlah terbatas, maka diperlukan resistor seri untuk membatasi arus agar LED tidak rusak. Resistor pembatas yang digunakan adalah resistor 220 Ω.

Fungsi resistor pada rangkaian:

1. Melindungi LED dari arus berlebih.

2. Menjaga kestabilan tegangan keluaran IC.

3. Memastikan LED menyala dengan intensitas optimal

 

Figur 2-5. Lampu LED 3 mm

 

Figur 2-6. Resistor 220 Ω

        2.4. Breadboard dan Kabel Jumper

Breadboard adalah papan tempat merangkai komponen elektronika tanpa perlu menyolder. Bagian dalam breadboard terdiri dari jalur-jalur konduktor yang telah dihubungkan secara horizontal maupun vertikal. Jalur bagian tengah digunakan untuk menempatkan kaki IC, sedangkan bagian samping biasanya digunakan sebagai jalur VCC (positif) dan GND (negatif).

Kabel jumper digunakan untuk menghubungkan pin-pin IC, input, output, serta LED pada breadboard.

 

        Figur 2-7. Solderless Breadboard

 

 

    

            Figur 2-8. Kabel Jumper male-to-male

            2.5. Baterai

Baterai 9 volt merupakan salah satu sumber daya listrik yang sering digunakan dalam praktikum elektronika karena sifatnya yang praktis dan mudah digunakan. Dalam percobaan rangkaian gerbang logika AND menggunakan IC 74LS08, baterai 9 volt dapat dimanfaatkan sebagai sumber tegangan dengan bantuan rangkaian penurun tegangan atau regulator, sehingga menghasilkan tegangan kerja yang sesuai dengan spesifikasi IC.

 

                     Figur 2-9. Baterai 9 Volt

 

BAB III

PROSEDUR PRAKTIKUM

 

        3.1. Alat dan Bahan

 

        - IC 74LS08 (Gerbang AND 2 input)

        - Solderless Breadboard

        - LED 3 mm

        - Resistor 220 Ω

        - Kabel jumper male-to-male

        - Baterai 9V

 

        3.2. Langkah-Langkah

            1.     Pastikan komponen breadboard, IC, LED, resistor, dan kabel tidak dalam kondisi rusak. Kabel jumper perhatikan bagian konduktor tidak terbuka terlalu panjang, untuk mengurangi risiko terjadinya hubungan singkat saat rangkaian diberi tegangan.

            2.     Selanjutnya,  IC 74LS08 dipasang pada bagian tengah breadboard secara melintang mengikuti celah pemisah breadboard. Pemasangan ini bertujuan agar setiap kaki IC berada pada jalur yang berbeda dan tidak saling terhubung secara internal.

            3.     Posisi IC diperhatikan berdasarkan tanda setengah lingkaran atau titik penanda sebagai acuan penentuan nomor pin.

            4.     Lalu tentukan dua jalur pada breadboard sebagai jalur tegangan positif (VCC) dan ground (GND). Jalur ini nantinya akan digunakan sebagai distribusi sumber daya ke IC dan komponen lain. jalur VCC dan GND sudah disiapkan ditahap ini agar rangkaian dapat diberi tegangan pada tahap akhir.

            5.     Pilih satu gerbang dari empat gerbang AND yang tersedia di dalam IC 74LS08, untuk digunakan dalam percobaan. Dua pin ditetapkan sebagai input A dan input B, serta satu pin sebagai output Y.

            6.     Pin input A dan B masing-masing dihubungkan ke titik kosong pada breadboard yang berfungsi sebagai terminal input. Hal ini bertujuan agar input dapat dengan mudah dihubungkan ke jalur VCC atau GND saat pengujian. Pin output Y dihubungkan ke salah satu ujung resistor 220 ohm.

            7.     Susunlah resistor 220 ohm secara seri dengan LED sebagai pembatas arus. Ujung resistor yang terhubung ke output Y disambungkan ke kaki anoda, sedangkan kaki katoda LED dihubungkan ke jalur ground breadboard.

            8.     Sebelum ke tahap selanjutnya, lakukan pemeriksaan untuk memastikan tidak ada kabel yang salah jalur, terlepas, atau berpotensi menyebabkan hubungan singkat. Tahap ini penting untuk mencegah kerusakan komponen saat rangkaian diberi daya.

            9.     Setelah rangkaian terpasang dengan benar, baterai 9 volt dihubungkan ke breadboard menggunakan dua kabel jumper. Terminal positif baterai dihubungkan ke jalur VCC breadboard, sedangkan terminal negatif baterai dihubungkan ke jalur ground.

           10.  Terakhir, menguji kombinasi input logika. Pengujian dilakukan dengan mengatur kondisi input A dan B menggunakan kabel jumper tambahan. Ujung kabel input dihubungkan ke jalur VCC untuk menghasilkan logika 1 (HIGH) atau ke jalur GND untuk menghasilkan logika 0 (LOW).

1         11.  Pengujian dilakukan dengan empat kombinasi input, yaitu:

·       A = 0 dan B = 0

·       A = 0 dan B = 1

·       A = 1 dan B = 0

·       A = 1 dan B = 1

         3.3. Data Pengamatan

Praktikum ini adalah pengujian terhadap salah satu gerbang AND pada IC 74LS08 dengan memberikan empat kombinasi input logika yang mungkin. Input logika HIGH direpresentasikan dengan menghubungkan jalur input ke tegangan positif baterai, sedangkan logika LOW direpresentasikan dengan menghubungkan input ke ground. Kondisi output diamati menggunakan LED yang terhubung melalui resistor sebagai indikator visual.

Tabel berikut menunjukkan hasil praktikum untuk setiap kombinasi input:

 

                                    Figur 3-6. Tabel hasil pengamatan

        

        3.4. Dokumentasi Hasil

 

            Figur 3-7. Input 0 dan 0; lampu tidak menyala

 

            Figur 3-8. Input 1 dan 0; lampu tidak menyala

 

            Figur 3-9. Input 0 dan 1; lampu tidak menyala

  

 

            Figur 3-10. Input 1 dan 1; lampu menyala

BAB IV

PENUTUP

 

        4.1 Kesimpulan 

            1.     Gerbang logika AND hanya menghasilkan keluaran HIGH apabila kedua input bernilai HIGH. Ketika salah satu atau kedua input bernilai LOW, keluaran tetap berada pada kondisi LOW.

            2.     Percobaan menggunakan IC 74LS08, breadboard, LED, resistor, dan sumber daya baterai berhasil menunjukkan karakteristik dasar gerbang AND secara nyata.

            3.     Rangkaian dapat berfungsi dengan stabil ketika koneksi input-output disusun dengan benar dan diberikan kondisi logika yang sesuai.

            4.     Pengamatan melalui LED indikator memberikan visualisasi yang jelas mengenai cara kerja gerbang AND, sehingga percobaan ini efektif dalam memahami konsep logika digital dasar. 

DAFTAR PUSTAKA

Darusatwiko, Mochamad Remano. Makalah Gerbang Logika Dasar. Jakarta State Polytechnic, 2024.

"Logic Gates (Gerbang Logika)" oleh Fernando Dwi Yuliantono dkk., Departemen Fisika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya - laporan praktikum gerbang logika beserta rangkaian dan LED indikator.

"Rancang Bangun Modul Percobaan Gerbang Logika dan Flip-Flop di Laboratorium Elektronika dan Digital, Fakultas Teknik Elektro Universitas Mataram." Artikel jurnal 2024.

                    LAMPIRAN