Gerbang Logika - Pengertian, Fungsi, Cara kerja dan Penerapan Gerbang Logika 

Gerbang Logika (Logic Gate)

 

Untuk mempelajari gerbang logika (khususnya gerbang logika dasar), ada beberapa hal yang harus Anda pahami lebih dulu. Pertama, mengerti mengenai konsep dasar gerbang logika.

Pengertian Gerbang Logika

Gerbang Logika (Logic Gate) sebuah pemrosesan dasar yang berguna dalam memproses input-input berupa bilangan biner. Dengan kata lain gerbang logika beroperasi atau bekerja berdasarkan sistem bilangan biner, secara singkat sistem bilangan biner dapat diartikan sebagai jenis bilangan yang terdiri dari 2 kode angka yaitu "0" dan "1". Pastikan Anda memahami sistem bilangan biner terlebih dahulu sebelum mempelajari gerbang logika dasar lebih lanjut.

Baca Juga : Apa itu Bilangan Biner dan Cara Konversi Bilangan Biner

Fungsi dan Cara Kerja Gerbang Logika

Secara sederhana, fungsi dari gerbang logika adalah mengubah satu atau beberapa sinyal input (masukan) menjadi sebuah sinyal output (keluaran). Lalu bagaimana gerbang logika dapat mengubah sinyal input menjadi sinyal output logis ?

Untuk mengetahui hal tersebut, Anda wajib mengetahui jenis-jenis gerbang logika dasar. Terdapat sekitar 7 gerbang logika dasar yang berguna dalam membentuk sebuah rangkaian sistem elektronika digital.

1. Gerbang Logika NOT
2. Gerbang Logika AND
3. Gerbang Logika OR
4. Gerbang Logika NAND
5. Gerbang Logika NOR
6. Gerbang Logika X-OR
7. Gerbang Logika X-NOR

Dari setiap jenis gerbang logika dasar diatas memiliki tabel kebenaran yang berbeda, dimana fungsi dari tabel kebenaran gerbang logika yaitu sebagai acuan dalam penentuan sinyal output dari sebuah rangkaian gerbang logika. Dengan kata lain, untuk mengetahui  bagaimana sebuah gerbang logika bekerja  maka diharuskan untuk mengetahui tabel kebenaran dari setiap gerbang logika.

Tabel kebenaran gerbang logika tersebut berisikan kombinasi variabel input (masukan) sehingga akan menghasilkan variabel output (keluaran) logis.

Adapun variabel input dan output pada gerbang logika hanya memiliki 2 keadaan. 2 keadaan (level) ini dapat dilambangkan sebagai berikut

• 1 dan 0
• HIGH (Tinggi) dan LOW (Rendah)
• TRUE (Benar) dan False (Salah)
• ON (Hidup) dan Off (Mati)

Salah satu contoh sederhana dalam penerapan gerbang logika dalam rangkaian elektronika adalah dengan menggunakan Transistor TTL, bila keadaan 0 V pada rangkaian diasumsikan sebagai "LOW" maka keadaan 5 V pada rangkaian diasumsikan sebagai "HIGH"

Baca Juga : Tabel Kebenaran Gerbang Logika 

Dengan mengetahui tabel-tabel dari setiap gerbang logika dasar maka akan mudah dalam menentukan sinyal output dari setiap rangkaian gerbang logika yang dibuat

7 Jenis Gerbang Logika

Berikut ini kami sajikan 7 jenis gerbang logika dasar yang paling umum dipergunakan, disertai pula dengan simbol dan tabel kebenarannya.

Gerbang AND (AND GATE)

Gerbang AND atau disebut juga "AND GATE" adalah jenis gerbang logika yang memiliki dua input (Masukan) dan satu output (keluaran). Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan tabel kebenaran gerbang AND berikut.

Pada gerbang logika AND, simbol yang menandakan operasi gerbang logika AND adalah tanda titik (.) atau bisa juga dengan tanpa tanda titik, contohnya seperti Z = X.Y atau Z = XY.

Perhatikan tabel kebenaran gerbang AND. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang AND akan menghasilkan output (keluaran) logika 1 bila semua variabel input (masukan) bernilai logika 1" sebalikanya "Gerbang AND akan menghasilkan keluaran logika 0 bila salah satu masukannya merupakan logika 0". Cukup mudah bukan..

Gerbang OR (OR GATE)

Gerbang OR atau disebut juga "OR GATE" adalah jenis gerbang logika yang memiliki dua input (Masukan) dan satu output (keluaran). Meskipun memiliki pengertian yang sama dengan gerbang OR tapi memiliki perbedaan pada simbol dan tabel kebenaran. Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan tabel kebenaran gerbang OR berikut.

Pada gerbang logika AND, simbol yang menandakan operasi gerbang logika AND adalah tanda tambah (+) , contohnya seperti Z = X + Y .

Perhatikan tabel kebenaran gerbang OR. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang AND akan menghasilkan output (keluaran) logika 0 bila semua variabel input (masukan) bernilai logika 0" sebalikanya "Gerbang AND akan menghasilkan keluaran logika 1 bila salah satu masukannya bernilai logika 1". Jangan sampai terbalik dengan pernyataan Gerbang AND.

Gerbang NOT (NOT GATE)

Gerbang NOT atau disebut juga "NOT GATE" atau Inverter (Gerbang Pembalik) adalah jenis gerbang logika yang hanya memiliki satu input (Masukan) dan satu output (keluaran). Dikatakan Inverter (gerbang pembalik) karena gerbang ini akan menghasilkan nilai ouput yang berlawanan dengan nilai inputnya . Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan tabel kebenaran gerbang NOT berikut.

 

Pada gerbang logika NOT, simbol yang menandakan operasi gerbang logika NOT adalah tanda minus (-) diatas variabel, perhatikan gambar diatas.

Perhatikan tabel kebenaran gerbang NOT. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang NOT akan menghasilkan output (keluaran) logika 1 bila variabel input (masukan) bernilai logika 0" sebalikanya "Gerbang NOT akan menghasilkan keluaran logika 0 bila input (masukan) bernilai logika 1". 

Gerbang NAND (NAND GATE)

Gerbang NAND atau disebut juga "NAND GATE" adalah jenis gerbang logika kombinasi yang memiliki dua input (Masukan) dan satu output (keluaran). Pada dasarnya gerbang NAND merupakan pengembangan atau kombinasi dari gerbang AND dan gerbang NOT "NAND = NOT AND". Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan gerbang kebenaran gerbang NAND berikut.

 

Pada gerbang logika NAND, simbol yang menandakan operasi gerbang logika NAND adalah tanda bar (-) diatas variabel, perhatikan gambar diatas.

Perhatikan tabel kebenaran gerbang NAND. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang NAND akan menghasilkan output logika 0 bila semua inputnya memiliki logika 1" sedangkan " Gerbang NAND akan menghasilkan keluaran logika 1 bila salah satu input atau semua input memiliki logika 0".

Secara singkat, cukup mengingat gerbang logika AND, karena output dari gerbang logika NAND merupakan kebalikan dari output gerbang AND.

Gerbang NOR (NOR GATE)

Gerbang NOR atau "NOR GATE" merupakan pengembangan dari gabungan kombinasi gerbang OR dan gerbang NOT. Gerbang ini juga memiliki dua input dan 1 satu keluaran, untuk lebih jelasnya perhatikan gambar simbol dan tabel kebenaran dibawah.

 

Pada gerbang logika NOR, simbol yang menandakan operasi gerbang logika NAND adalah tanda tanbah (+) dan bar (-) diatas variabel, perhatikan gambar diatas.

Perhatikan tabel kebenaran gerbang NOR. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang NOR akan menghasilkan output logika 1 bila semua inputnya memiliki logika 0" sedangkan " Gerbang NOR akan menghasilkan keluaran logika 0 bila salah satu input atau semua input memiliki logika 1".

Secara singkat, sama halnya dengan gerbang AND. Output gerbang NOR merupakan kebalikan ouput gerbang OR, jadi cukup mengingat gerbang OR saja lalu membaliknya.

Gerbang X-OR (X-OR GATE)

Gerbang Exclusive OR atau disingkat gerbang X-OR, terdiri dari 2 input dan 1 output. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar simbol dan tabel kebenaran dibawah.

Untuk mengingat tabel kebenaran gerbang X-OR cukup mengingat pernyataan berikut ini. "Bila kedua input bernilai logika yang sama maka akan menghasilkan output logika 0" sedangkan "Bila  kedua input bernilai logika berbeda maka akan menhasilkan output logika 1". 

Gerbang X-NOR (X-NOR GATE)

Gerbang X-NOR merupakan kombinasi dari gerbang X-OR dan gerbang NOT. Perhatikan simbol dan tabel kebenaran gerbang X-NOR berikut.

Karena merupakan kebalikan dari gerbang X-OR, maka untuk mengingat tabel kebenaran gerbang logika X-NOR untuk dengan mengingat tabel kebenaran gerbang logika X-OR lalu membalik nilai outputnya.

Penerapan Gerbang Logika

Gerbang logika kebanyakan dipergunakan dalam sistem elektronika digital dengan menggunakan komponen-komponen elektronika seperti integrated circuit (IC), transistor, relay, dioda, optik maupun elemen mekanikal.