PRAKTIKUM GERBANG LOGIKA MENGGUNAKAN BREADBOARD

 

PRAKTIKUM GERBANG LOGIKA MENGGUNAKAN BREADBOARD

Disusun oleh :

M. FATAH MUSHILY            (018)

M. FARUQ ABDULLAH       (022)

FANDI ACHMAD                  (161)

ENGGIE SOFIA LIKA          (208)

 

Daftar Isi

Daftar Isi i

PENDAHULUAN.. 1

Tujuan. 2

Teori Penunjang. 2

Alat dan Bahan. 3

Prosedur Praktikum.. 4

Hasil Pengamatan. 4

Analisa Hasil 5

Kesimpulan. 6

DAFTAR PUSTAKA.. 8

 

PENDAHULUAN

Gerbang logika (logic gate) merupakan komponen dasar dalam sistem elektronika digital yang berfungsi memproses sinyal biner berdasarkan prinsip aljabar Boolean. Setiap gerbang logika menerima satu atau lebih sinyal input dan menghasilkan satu output sesuai dengan fungsi logikanya. Sinyal digital direpresentasikan dalam dua level tegangan, yaitu HIGH (1) dan LOW (0), sehingga memudahkan sistem untuk melakukan operasi perhitungan logika seperti AND, OR, NOT, dan variasi lanjutannya. Perkembangan teknologi digital modern, termasuk komputer, smartphone, perangkat IoT, sistem komunikasi, dan berbagai perangkat otomatisasi industri, tidak dapat dipisahkan dari keberadaan gerbang logika sebagai fondasi pembentuk sirkuit digital.

Konsep aljabar Boolean yang ditemukan oleh George Boole pada abad ke-19 menjadi landasan teoritis dari sistem digital yang digunakan saat ini. Hubungan antara teori logika dan implementasinya pada rangkaian elektronik memungkinkan mesin melakukan operasi pengambilan keputusan secara otomatis melalui pengolahan logika biner. Dalam dunia pendidikan teknik informatika dan elektro, pemahaman tentang gerbang logika menjadi sangat penting sebagai langkah awal sebelum mempelajari topik lanjutan seperti flip-flop, counter, register, memory, multiplexer, mikroprosesor, dan arsitektur komputer.

Pada praktikum ini, dilakukan perancangan dan pengujian rangkaian digital sederhana menggunakan breadboard, kabel jumper, LED indikator, serta IC gerbang logika dasar, yaitu SN74S08N (AND), SN74LS32N (OR), dan SN74LS04N (NOT). Breadboard dipilih karena memudahkan proses perakitan rangkaian tanpa proses penyolderan, sehingga memudahkan pembuatan, modifikasi, maupun troubleshooting jika terjadi kesalahan sambungan. LED digunakan sebagai indikator output untuk memvisualisasikan perubahan logika berdasarkan kondisi input.

Melalui praktikum ini, mahasiswa diharapkan mampu memahami cara kerja dasar tiap gerbang logika dengan membandingkan antara kondisi input dan output terhadap tabel kebenaran (truth table). Selain itu, kegiatan praktikum ini juga memberikan pengalaman langsung tentang manajemen rangkaian digital, mulai dari proses perancangan, pemasangan komponen, pengujian, hingga analisa kesalahan yang mungkin terjadi di lapangan. Dengan demikian, mahasiswa dapat menghubungkan teori yang dipelajari secara konseptual dengan implementasi nyata pada hardware.

Secara keseluruhan, praktikum ini tidak hanya bertujuan untuk menguji fungsi dasar gerbang logika, tetapi juga melatih keterampilan praktis dalam merangkai sistem digital, mengenal karakteristik komponen fisik, memahami alur arus pada breadboard, serta menumbuhkan kemampuan pemecahan masalah terhadap rangkaian yang tidak bekerja sesuai hasil seharusnya. Pemahaman ini akan menjadi bekal penting untuk pembelajaran lebih kompleks pada bidang teknologi digital di masa depan.

Rumusan Masalah

1. Bagaimana prinsip kerja dasar gerbang logika AND, OR, dan NOT berdasarkan teori aljabar Boolean?
2. Bagaimana hubungan antara kondisi input dan output pada gerbang logika AND, OR, dan NOT dapat divalidasi secara praktis menggunakan breadboard dan komponen elektronik?
3. Apakah hasil pengamatan rangkaian gerbang logika yang dirakit sesuai dengan tabel kebenaran (truth table) teori logika digital?

Tujuan Praktikum

1.     Memahami prinsip kerja dasar gerbang logika AND, OR, dan NOT berdasarkan teori aljabar Boolean.

2.     Menganalisa hubungan antara kondisi input dan output melalui tabel kebenaran (truth table).

3.     Memverifikasi hasil percobaan secara praktis untuk membuktikan fungsi kerja dari masing-masing gerbang logika.

Teori Penunjang

            Gerbang logika merupakan rangkaian dasar pada sistem digital yang berfungsi melakukan operasi logika berdasarkan input yang diterimanya. Gerbang logika bekerja dengan dua kondisi logika, yaitu HIGH (1) dan LOW (0) yang direpresentasikan oleh level tegangan tertentu. Dalam praktikum ini digunakan tiga jenis gerbang logika dasar, yaitu AND, OR, dan NOT.

 

 

1.     Gerbang AND

            Gerbang AND akan menghasilkan output HIGH (1) hanya jika semua input dalam kondisi HIGH (1). Jika salah satu input bernilai LOW (0) maka output akan bernilai LOW (0). Gerbang ini banyak digunakan dalam rangkaian kontrol dan sistem keputusan.

2.     Gerbang OR

            Gerbang OR menghasilkan output HIGH (1) apabila minimal satu input bernilai HIGH (1). Output akan bernilai LOW (0) hanya jika semua input bernilai LOW (0). Gerbang OR digunakan pada kondisi pemilihan sinyal atau sistem prioritas.

3.     Gerbang NOT (Inverter)

            Gerbang NOT bekerja sebagai pembalik logika input. Jika input bernilai HIGH (1) maka output menjadi LOW (0), dan sebaliknya. Gerbang ini sering digunakan untuk menghasilkan sinyal komplemen.

 

Pada implementasinya, gerbang-gerbang tersebut direalisasikan menggunakan IC seri 74xx yang dirancang untuk keperluan rangkaian digital skala kecil. Pada praktikum ini digunakan IC SN74S08N untuk gerbang AND, IC SN74LS32N untuk gerbang OR, dan IC SN74LS04N untuk gerbang NOT. Setiap IC membutuhkan suplai tegangan VCC dan GND agar dapat berfungsi, serta memiliki konfigurasi pin input dan output yang harus dihubungkan dengan benar pada breadboard.

Selain itu, pemahaman tentang tabel kebenaran sangat penting untuk membuktikan fungsi logika dari setiap gerbang. Tabel kebenaran menunjukkan semua kemungkinan kombinasi input serta output yang dihasilkan. Praktikum ini akan menguji kesesuaian fungsi logika secara praktis dengan membandingkan hasil pengamatan LED terhadap tabel teoritis.

Alat dan Bahan

No	Alat / Bahan	Keterangan
1	Breadboard	Media perakitan rangkaian tanpa solder
2	Kabel jumper	Penghubung antar komponen
3	IC SN74S08N	Gerbang logika AND
4	IC SN74LS32N	Gerbang logika OR
5	IC SN74LS04N	Gerbang logika NOT (inverter)
6	LED	Indikator output
7	Resistor 220Ω	Pembatas arus untuk LED
8	Adaptor / Power supply 9V	Sumber tegangan rangkaian digital

 

Prosedur Praktikum

1.     Menyiapkan peralatan dan komponen yang dibutuhkan, meliputi breadboard, kabel jumper, LED, resistor, dan IC gerbang logika SN74S08N (AND), SN74LS32N (OR), dan SN74LS04N (NOT).

2.     Menghubungkan sumber daya (power supply 9V) ke breadboard dengan menghubungkan jalur positif ke VCC dan jalur negatif ke GND.

3.     Memasang IC gerbang logika pada breadboard dengan posisi pin berada pada dua jalur terpisah (memanfaatkan pemisah tengah breadboard).

4.     Menghubungkan pin VCC dan GND pada setiap IC agar IC dapat berfungsi dengan benar.

5.     Menyusun rangkaian input dan output menggunakan kabel jumper, dengan cara menghubungkan pin input ke jalur HIGH (9V) atau LOW (GND) secara manual menggunakan kabel jumper.

6.     Menghubungkan pin output IC ke LED melalui resistor 220Ω sebagai pembatas arus.

7.     Merangkai gerbang AND, kemudian memberikan kombinasi input HIGH dan LOW dengan memindahkan kabel jumper untuk mendapatkan variasi kondisi input.

8.     Merangkai gerbang OR dan mengamati perubahan kondisi output LED berdasarkan kombinasi input yang diberikan.

9.     Merangkai gerbang NOT dan menguji fungsi pembalik logika dengan menghubungkan input ke HIGH/LOW secara bergantian.

10.  Mencatat hasil percobaan pada tabel hasil pengujian berdasarkan kondisi input dan kondisi nyala padam LED.

11.  Mengambil dokumentasi foto rangkaian dan hasil visual LED untuk keperluan pelaporan.

Hasil Pengamatan

Pengamatan Gerbang AND (IC SN74S08N)

Input A	Input B	Output (LED)	Keterangan	Gambar
0	0	0	Padam
0	1	0	Padam
1	0	0	Padam
1	1	1	Menyala

 

 

Pengamatan Gerbang OR (IC SN74LS32N)

Input A	Input B	Output (LED)	Keterangan	Gambar
0	0	0	Padam
0	1	1	Menyala
1	0	1	Menyala
1	1	1	Menyala

Pengamatan Gerbang NOT (IC SN74LS04N)

Input	Output (LED)	Keterangan	Gambar
0	1	Menyala
1	0	Padam

Analisa Hasil

Berdasarkan hasil pengamatan pada rangkaian gerbang logika menggunakan IC SN74S08N (AND), SN74LS32N (OR), dan SN74LS04N (NOT), nilai output yang muncul melalui indikator LED menunjukkan bahwa masing-masing gerbang bekerja sesuai dengan teori logika digital. Perubahan kondisi input HIGH (1) dan LOW (0) menghasilkan respon output yang konsisten dengan tabel kebenaran (truth table) dari setiap gerbang.

Pada pengujian gerbang AND, LED hanya menyala saat kedua input berada pada kondisi HIGH (1). Hal ini sesuai dengan karakteristik AND gate yang membutuhkan kedua input bernilai 1 untuk menghasilkan output 1. Ketika salah satu atau kedua input bernilai 0, LED padam, menunjukkan output LOW.

Pengujian gerbang OR, LED menyala ketika salah satu atau kedua input bernilai HIGH (1). Output hanya menjadi LOW (0) saat kedua input bernilai 0. Respon LED pada percobaan ini memperlihatkan bahwa OR gate menghasilkan output 1 selama minimal satu input bernilai 1.

Pada pengujian gerbang NOT, keluaran LED menunjukkan sifat inversi sinyal. Ketika input diberikan LOW (0), LED menyala yang berarti output HIGH (1), dan sebaliknya saat input HIGH (1), LED padam yang menunjukkan output LOW (0). Ini membuktikan bahwa NOT gate bekerja sebagai inverter yang membalik logika.

Dari keseluruhan percobaan, dapat disimpulkan bahwa rangkaian bekerja stabil dan kompatibel dengan suplai tegangan 9V TTL. Penyambungan kabel jumper, konfigurasi breadboard, dan pemasangan resistor pada LED berpengaruh terhadap keakuratan hasil pengamatan. Tidak ditemukan perbedaan signifikan antara hasil percobaan dan teori kebenaran logika digital. Berdasarkan hasil validasi praktis yang diperoleh dari percobaan, seluruh kondisi output yang diamati sesuai dengan nilai yang tertera pada tabel kebenaran logika digital. Setiap perubahan input menghasilkan output yang identik dengan teori aljabar Boolean, sehingga dapat dipastikan bahwa rangkaian yang dirakit telah bekerja sesuai prinsip logika yang seharusnya.

Kesimpulan

Berdasarkan rangkaian percobaan gerbang logika dasar yang telah dilakukan menggunakan breadboard, LED sebagai indikator output, serta IC SN74S08N (AND), SN74LS32N (OR), dan SN74LS04N (NOT), dapat disimpulkan bahwa setiap rangkaian berhasil berfungsi sesuai dengan teori logika digital. Pengujian kondisi input HIGH (1) dan LOW (0) yang diberikan melalui pengaturan jalur koneksi pada breadboard menunjukkan bahwa nilai output yang dihasilkan konsisten dengan tabel kebenaran yang berlaku untuk masing-masing gerbang.

Hasil percobaan pada gerbang AND menunjukkan bahwa output HIGH hanya dihasilkan ketika kedua input bernilai HIGH, sedangkan pada nilai input lainnya output tetap LOW. Untuk gerbang OR, output HIGH terlihat saat salah satu atau kedua input berada pada kondisi HIGH, yang memperlihatkan sifat dasar OR gate sebagai operator penjumlahan logika. Sementara itu, pengujian pada gerbang NOT memperlihatkan proses pembalikan sinyal logika, di mana input LOW menghasilkan output HIGH dan sebaliknya, menunjukkan fungsi inverter bekerja dengan benar.

Seluruh rangkaian berjalan stabil pada tegangan suplai 9V standar TTL, dan indikator LED memperlihatkan perubahan output dengan jelas, sehingga memudahkan proses identifikasi hasil. Tidak ditemukan penyimpangan signifikan antara teori dan hasil nyata, sehingga praktikum ini membuktikan bahwa konfigurasi rangkaian sudah tepat dan komponen bekerja secara optimal.

Melalui praktikum ini, pemahaman mengenai prinsip kerja gerbang logika dasar serta implementasinya dalam rangkaian elektronika semakin meningkat. Selain itu, percobaan ini memberikan pengalaman langsung dalam penyusunan rangkaian digital menggunakan breadboard dan komponen pendukung, yang menjadi dasar penting sebelum mempelajari sistem digital yang lebih kompleks.

DAFTAR PUSTAKA

Pertiwi, N. A. S., & Fauziyah, A. (2023). Validitas Media Belajar Gerbang Logika Berbasis Praktikum pada Mata Kuliah Elektronika Dasar dengan Pendekatan Saintifik. JoEMS (Journal of Education and Management Studies), 6(6), 10-21.