RANGKAIAN KOMBINASI
I. Tujuan Percobaan
1.2 Untuk dapat merangkai beberapa rangkaian kombinasi
II. Dasar Teori
Rangkaian logika dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu rangkaian kombinasi (combination circuit) dan rangkaian berurut (seuquensial circuit). Perbedaan kedua jenis rangkaian ini terletak pada sifat keluarannya. Keluaran suatu rangkaian kombinasi setiap saat hanya ditentukan oleh masukkan yang diberikan saat itu. Keluaran rangkaian berurut pada setiap saat, selain ditentukan oleh masukkannya saat itu, juga ditentukan oleh keadaan keluaran saat sebelumnya, jadi juga dapat dari masukkan sebelumnya. Jadi, rangkaian berurut tetap mengingat kelauran sebelumnya dan dikatakan bahwa rangkaian ini mempunyai ingatan (memory). Kemampuan mengingat pada rangkaian ini diperoleh dengan memberikan tundaan waktu pada lintasan balik (umpan balik) dari keluaran ke masukan
Proses penggabungan beberapa gerbang logika dasar menjadi sebuah gerbang logika kombinasi disebut dengan Rangkaian logika kombinasi atau rangkaian kombinasi. Rangkaian kombinasi ini terdiri dari gerbang logika yang memiliki output yang selalu tergantung pada kombinasi input yang ada. Rangkaian kombinasi melakukan operasi yang dapat ditentukan secara logika dengan memakai sebuah fungsi Boolean(Heriandi,2009).
Aljabar Boolean merupakan aljabar yang berhubungan dengan variabel-variabel biner dan operasi-operasi logik. Variabel-variabel diperlihatkan dnegan huruf-huruf alfabet, dan tiga operasi dasar dengan AND, OR, dan NOT (komplemen). Fungsi Boolean terdiri dari variabel-variabel biner yang menunjukkan fungsi suatu tanda sama dengan, dan suatu ekspresi aljabar yang dibentuk dengan menggunakan variabel-variabel biner, konstanta-konstanta 0 dan 1, simbol-simbol logik, dan tanda kurung(Sutrisno,1986).
Suatu fungsi Boolean dapat dinyatakan dalam tabel kebenaran. Suatu tabel kebenaran untuk fungsi Boolean merupakan daftar semua kombinasi angka-angka 0 dan 1 yang diberikan ke variabel-variabel biner dan daftar yang memperhatikan nilai fungsi untuk masing-masing kombinasi biner. Selain menggunakan simbol elemen logika, deskripsi rangkaian logika kombinasi dapat diakukan dengan menggunakan persamaan logika. Secara umum rangkaian logika diklasifikasikan kedalam dua bentuk yaitu Sum Of Product (SOP) dan Product Of Sum (POS). Dari masing-masing pasangan tersebut dapat diklasifikasikan lagi menjadi bentuk standar dan tidak standar(Muchlas,2005).
Sum Of Product (SOP) merupakan persamaan yang terbentukd ari dua atau lebih gerbang logika AND yang kemudian di OR kan di dalam tanda kurung, kemdian di dalam tanda kurung tersebut bisa jadi terdiri dari dua variabel atau pun lebih. Secara sederhana dapat dijelaskan bahwa SOP (Sum Of Product) merupakan bentuk persamaan yang menjalankan operasi OR terhadap AND. Bentuk-bentuk umum yang digunakan dalam metode desain rangkaian logika SOP (Sum Of Product) atau jumlah hasil kali. Beberapa contoh dari bentuk SOP yaitu, ABC + A'BC' dan AB + A'BC' + CD' + D(Suyatno,2006).
Product Of Sum (POS) merupakan persamaan yang terbentuk dari dua atau lebih gerbang logika OR yang kemudian di AND kan, dalam persamaan ini dapat berisi dua atau lebih variabel. Secara sederhana dapat dijelaskan bahwa POS merupakan bentuk persamana yang menjalankan operasi AND terhadap keluaran-keluaran OR. Bentuk umum yang digunakan dalam metode desain rangkaian logika POS atau hasil kali jumlah. Beberapa contoh dari bentuk umum pada POS yaitu, (A+B+C)(C+D) dan (A+B)(C+D)(E+F)(Sumarna,2006).
III. Metodologi Percobaan
3.1 Alat dan Bahan
a. ProtoBoard (1 buah)
b. IC (3 buah)
c. LED (1 buah)
d. Resistor 100 Ω (1 buah)
e. Kabel konektor (secukupnya)
f. Power supply (1 buah)
3.2 Gambar Alat dan Bahan
-
3.3 Gambar Rangkaian
3.4 Cara Kerja
IV. Data dan Analisa
4.1 Data Percobaan
4.2 Analisa Data
Prinsip kerja pada percobaan ini adalah dengan cara memberikan komponen-komponen masukan, rangkaian logika, dan keluaran, tanpa umpan balik pada rangkaian kombinasi. Masing-masing masukan dan keluaran diberi nama simbolis. Keluaran atau output pada percobaan ini adalah LED, output logika 1 didapatkan ketika LED menyala dan output logika 0 didapatkan ketika LED mati. Kemudian dengan membuat tabel kebenaran yang menyatakan hubungan masukan dan keluaran yang diinginkan, maka keluaran sebagai fungsi masukan dapat dirumuskan dan disederhanakan.
Percobaan rangkaian kedua menggunakan 5 gerbang logika dan 2 IC, yaitu IC 7400(NAND) dan IC 7408(AND). Input A dimasukkan pada kaki IC NAND 1 dan NAND 2, input B dimasukkan pada kaki IC NAND 3 dan NAND 4, output dari NAND 3 dimasukkan ke input NAND 1, output dari NAND 2 dimasukkan ke input NAND 4, output dari NAND 1 dan NAND 4 dimasukkan ke input AND, dan LED sebagai output dipasang pada keluaran kaki IC AND, lalu diseri dengan hambatan 1 kΩ menuju kaki nomor 7 atau ground, kemudian diberikan Vcc sebesar 5 volt pada kaki nomor 14 (kedua IC). Percobaan kedua ini mempunyai persamaan y = (A.(BB)')'.(B.(AA)')', dengan menggunakan teorema ke 5, teorema ke 3, postulat ke 4, dan postulat ke 5 aljabar Boole, didapatkan persamaan yang lebih sederhana yaitu y = (A' + B).(A + B'). Tabel percobaan 2 adalah hasil data percobaan rangkaian ke 2, dimana output logika 1 didapatkan ketika input A dan B diberikan logika 1 (dihubungkan ke Vcc) dan ketika input A dan B diberikan logika 0 (dihubungkan ke ground). Selain itu output akan berlogika 0. Hasil dari tabel kebenaran ini sesuai dengan hasil dari persamaan y = (A' + B).(A + B'), dan juga membuktikan kebenaran dari postulat dan teorema aljabar Boole.
Percobaan rangkaian ketiga menggunakan 3 gerbang logika dan 2 IC, yaitu IC 7432(OR) dan IC 7408(AND). Input A dimasukkan pada kaki IC OR 1 dan AND, input B dimasukkan pada kaki IC OR 1 dan 2, input C dimasukkan pada kaki IC OR 2, kemudian output OR 1 dan OR 2 digabungkan ke kaki-kaki IC AND (3 input), dan LED sebagai output dipasang pada keluaran kaki AND, lalu diseri dengan hambatan 1 kΩ menuju kaki nomor 7 atau ground, kemudian diberikan Vcc sebesar 5 volt pada kaki nomor 14 (kedua IC). Percobaan ketiga ini mempunyai persamaan y = A.(A+B).(C+B) dengan menggunakan postulat ke 4 dan teorema ke 1 aljabar Boole, didapatkan persamaan yang lebih sederhana yaitu y = A(B + C). Tabel percobaan 3 adalah hasil data percobaan rangkaian ke 3, dimana output logika 1 didapatkan hanya ketika input A dihubungkan ke Vcc (logika 1). Selain itu output akan berlogika 0. Hasil dari tabel kebenaran ini sesuai dengan hasil dari persamaan y = A(B + C), dan juga membuktikan kebenaran dari postulat dan teorema aljabar Boole.
Contoh dari rangkaian kombinasional adalah Enkoder, Dekoder, Multiplexer, dan Demultiplexer. Enkoder adalah rangkaian logika kombinasional yang berfungsi untuk mengubah atau mengkodekan suatu sinyal masukan diskrit menjadi keluaran kode biner. Rangkaian Dekoder mempunyai sifat yang berkebalikan dengan Enkoder yaitu merubah kode biner menjadi sinyal diskrit. Rangkaian logika kombinasional Multiplexer atau disingkat MUX adalah alat atau komponen elektronika yang bisa memilih input (masukan) yang akan diteruskan ke bagian output (keluaran). Rangkaian logika kombinasional Demultiplekser adalah komponen yang berfungsi kebalikan dari MUX. Pada DEMUX, jumlah masukannya hanya satu, tetapi bagian keluarannya banyak. Aplikasi dari berbagai macam rangkaian kombinasi ini dapat digunakan pada cutter ID (pemotong ID card), Press Textille, Plotter, Televisi digital, Termometer digital, kamera digital, jam digital, dan masih banyak yang lainnya.
V. Kesimpulan
5.1 Prinsip kerja rangkaian kombinasi yaitu dengan memberikan komponen-komponen masukan, rangkaian logika, dan keluaran, tanpa umpan balik pada rangkaian. Keluaran atau output pada percobaan ini adalah LED, output logika 1 didapatkan ketika LED menyala dan output logika 0 didapatkan ketika LED mati. Kemudian dengan membuat tabel kebenaran yang menyatakan hubungan masukan dan keluaran yang diinginkan, maka keluaran sebagai fungsi masukan dapat dirumuskan dan disederhanakanPrinsip kerja pada percobaan ini adalah dengan cara memberikan komponen-komponen masukan, rangkaian logika, dan keluaran, tanpa umpan balik pada rangkaian kombinasi. Masing-masing masukan dan keluaran diberi nama simbolis. Keluaran atau output pada percobaan ini adalah LED, output logika 1 didapatkan ketika LED menyala dan output logika 0 didapatkan ketika LED mati. Kemudian dengan membuat tabel kebenaran yang menyatakan hubungan masukan dan keluaran yang diinginkan, maka keluaran sebagai fungsi masukan dapat dirumuskan dan disederhanakan.
Rekomendasi Laporan lain:
Percobaan rangkaian
pertama menggunakan 3 gerbang logika dan 3 IC, yaitu IC 7400(NAND), IC
7408(AND), dan IC 7432(OR). Input A dimasukkan pada kaki IC NAND , input B
dimasukkan pada kaki IC AND , kemudian output NAND dan AND digabungkan ke kaki-kaki
IC OR, dan LED sebagai output dipasang pada keluaran
kaki OR, lalu diseri dengan hambatan 1 kΩ menuju kaki nomor 7 atau ground,
kemudian diberikan Vcc sebesar 5 volt pada kaki nomor 14 (ketiga IC). Percobaan
pertama ini mempunyai persamaan y = (AA)' + BB, dengan menggunakan teorema ke 5
dan teorema ke 1 aljabar Boole, didapatkan persamaan yang lebih sederhana yaitu
y = A' + B. Tabel percobaan 1 adalah hasil data percobaan rangkaian ke 1,
dimana output logika 0 didapatkan hanya ketika input A dihubungkan ke Vcc
(logika 1) dan input B dihubungkan ke ground (logika 0). Selain itu output akan
berlogika 1. Hasil dari tabel kebenaran ini sesuai dengan hasil dari persamaan
y = A' + B, dan juga membuktikan kebenaran dari postulat dan teorema aljabar
Boole.Percobaan rangkaian kedua menggunakan 5 gerbang logika dan 2 IC, yaitu IC 7400(NAND) dan IC 7408(AND). Input A dimasukkan pada kaki IC NAND 1 dan NAND 2, input B dimasukkan pada kaki IC NAND 3 dan NAND 4, output dari NAND 3 dimasukkan ke input NAND 1, output dari NAND 2 dimasukkan ke input NAND 4, output dari NAND 1 dan NAND 4 dimasukkan ke input AND, dan LED sebagai output dipasang pada keluaran kaki IC AND, lalu diseri dengan hambatan 1 kΩ menuju kaki nomor 7 atau ground, kemudian diberikan Vcc sebesar 5 volt pada kaki nomor 14 (kedua IC). Percobaan kedua ini mempunyai persamaan y = (A.(BB)')'.(B.(AA)')', dengan menggunakan teorema ke 5, teorema ke 3, postulat ke 4, dan postulat ke 5 aljabar Boole, didapatkan persamaan yang lebih sederhana yaitu y = (A' + B).(A + B'). Tabel percobaan 2 adalah hasil data percobaan rangkaian ke 2, dimana output logika 1 didapatkan ketika input A dan B diberikan logika 1 (dihubungkan ke Vcc) dan ketika input A dan B diberikan logika 0 (dihubungkan ke ground). Selain itu output akan berlogika 0. Hasil dari tabel kebenaran ini sesuai dengan hasil dari persamaan y = (A' + B).(A + B'), dan juga membuktikan kebenaran dari postulat dan teorema aljabar Boole.
Percobaan rangkaian ketiga menggunakan 3 gerbang logika dan 2 IC, yaitu IC 7432(OR) dan IC 7408(AND). Input A dimasukkan pada kaki IC OR 1 dan AND, input B dimasukkan pada kaki IC OR 1 dan 2, input C dimasukkan pada kaki IC OR 2, kemudian output OR 1 dan OR 2 digabungkan ke kaki-kaki IC AND (3 input), dan LED sebagai output dipasang pada keluaran kaki AND, lalu diseri dengan hambatan 1 kΩ menuju kaki nomor 7 atau ground, kemudian diberikan Vcc sebesar 5 volt pada kaki nomor 14 (kedua IC). Percobaan ketiga ini mempunyai persamaan y = A.(A+B).(C+B) dengan menggunakan postulat ke 4 dan teorema ke 1 aljabar Boole, didapatkan persamaan yang lebih sederhana yaitu y = A(B + C). Tabel percobaan 3 adalah hasil data percobaan rangkaian ke 3, dimana output logika 1 didapatkan hanya ketika input A dihubungkan ke Vcc (logika 1). Selain itu output akan berlogika 0. Hasil dari tabel kebenaran ini sesuai dengan hasil dari persamaan y = A(B + C), dan juga membuktikan kebenaran dari postulat dan teorema aljabar Boole.
Contoh dari rangkaian kombinasional adalah Enkoder, Dekoder, Multiplexer, dan Demultiplexer. Enkoder adalah rangkaian logika kombinasional yang berfungsi untuk mengubah atau mengkodekan suatu sinyal masukan diskrit menjadi keluaran kode biner. Rangkaian Dekoder mempunyai sifat yang berkebalikan dengan Enkoder yaitu merubah kode biner menjadi sinyal diskrit. Rangkaian logika kombinasional Multiplexer atau disingkat MUX adalah alat atau komponen elektronika yang bisa memilih input (masukan) yang akan diteruskan ke bagian output (keluaran). Rangkaian logika kombinasional Demultiplekser adalah komponen yang berfungsi kebalikan dari MUX. Pada DEMUX, jumlah masukannya hanya satu, tetapi bagian keluarannya banyak. Aplikasi dari berbagai macam rangkaian kombinasi ini dapat digunakan pada cutter ID (pemotong ID card), Press Textille, Plotter, Televisi digital, Termometer digital, kamera digital, jam digital, dan masih banyak yang lainnya.
V. Kesimpulan
5.2
VI. Daftar Pustaka
Herlandi, M.2009. Rangkaian Logika Kombinasional. Jakarta : UI Press.
Muchlas.2005. Rangkaian Digital. Yogyakarta : Graha Media.
Sumarna.2006. Elektronika Digital. Bandung : Media Cipta.
Sutrisno.1986. Rangkaian Digital dan Rancang Digital. Jakarta : Erlangga.
Suyatno.2006. Tutorial Elektronika Digital. Jakarta : Erlangga.
VII. Bagian Pengesahan
-
VIII. Lampiran
