Gerbang Logika Digital Dijelaskan: Jenis, Fungsi, dan Aplikasi

Gerbang Logika Digital

Pertama, kita perlu mengetahui tentang gerbang logika “Sebuah gerbang logika adalah rangkaian elektronik atau perangkat yang membuat keputusan logika. Dengan kata lain, gerbang logika adalah rangkaian elektronik yang memiliki satu atau lebih masukan dan hanya satu keluaran yang akan tinggi atau rendah (tergantung pada status masukan). Gerbang logika banyak digunakan dalam komputer digital dan berbagai jenis sistem digital serta rangkaian.

Karena gerbang logika adalah blok pembangun dari berbagai sistem digital mereka dapat digunakan untuk membuat banyak sistem digital. Pada tahun 1854 George Boole memperkenalkan Aljabar Boolean untuk perhitungan. Fungsi dasar gerbang logika digital adalah Aljabar Boolean/aljabar logis. Gerbang logika ini melakukan fungsi perhitungan dalam waktu singkat, yang membuat perhitungan sangat mudah saat ini.

Logika Positif dan Negatif

Nol dan satu sangat penting dalam sistem komputer, yang menggambarkan dua keadaan berbeda yang mungkin dari rangkaian atau perangkat. Keadaan kedua ini dapat diidentifikasi dengan nama yang berbeda. Dalam logika positif simbol 1 dapat disebut sebagai ON, Tertutup, Tinggi, Plus, Benar, Naik sementara simbol 0 dapat dikenal sebagai Off, Terbuka, Rendah, Minus, Salah, Turun. Dalam logika negatif, situasinya akan berbalik. Misalnya, jika sistem digital sedang bekerja itu akan diidentifikasi sebagai 1 dalam logika positif tetapi akan disebut sebagai 0 dalam logika negatif.

Jenis Gerbang Logika

1) Gerbang OR 2) Gerbang AND 3) Gerbang NOT 4) Gerbang NOR 5) Gerbang NAND

6) Gerbang XOR 7) Gerbang XNOR

Di sini kita hanya akan membahas gerbang logika dasar.

Bagaimana cara kerja Gerbang OR?

Tipe gerbang logika ini terdiri dari dua atau lebih masukan dan satu keluaran. Ini memberikan keluaran tinggi saat salah satu masukan tinggi disebut Gerbang OR. Ini juga disebut semua atau apa pun gate. Dengan kata lain gerbang logika ini memberikan keluaran tinggi saat apa pun masukan tinggi.
Dalam gambar di atas (a) simbol Gerbang OR dengan ekspresi Boolean ditunjukkan. Seperti yang kita lihat Gerbang OR memiliki dua masukan A, B, dan keluaran Y. Dalam gambar lainnya (b) tabel kebenaran diberikan untuk Gerbang OR. Dalam hal ini kita dapat melihat bahwa dalam opsi pertama saat kedua masukan pada level 0 maka keluaran juga 0 tetapi saat salah satu masukan naik tinggi maka keluaran Y adalah 1. Operasi logika ini semua mengatakan bahwa gerbang logika OR menambahkan semua masukan di antara dirinya sendiri. Gambar (c) mengilustrasikan rangkaian setara dari Gerbang OR. Dalam hal ini dua saklar terhubung secara paralel satu sama lain dan terhubung secara seri ke lampu. Ketika kedua saklar terbuka berarti kedua masukan pada level 0 maka lampu akan mati. Namun jika salah satu saklar tertutup maka baterai akan terhubung dalam rangkaian dan lampu akan menyala.

Bagaimana cara kerja Gerbang AND?

Tipe gerbang logika ini terdiri dari dua atau lebih masukan. Ini memberikan keluaran rendah saat salah satu masukan rendah. Ini hanya dapat memberikan keluaran tinggi saat semua masukan pada level tinggi. Ini mengalikan masukan di antara satu sama lain.

Dari gambar di atas, dalam gambar pertama, ini adalah simbol Gerbang AND dan ekspresi Boolean ditunjukkan. Yang jelas menunjukkan bahwa Gerbang AND memiliki dua masukan X, Y dan Z sebagai keluaran. Di antara masukan tidak ada artinya kedua masukan mengalikan satu sama lain. Tabel kebenaran memberikan opsi operasi logis yang mungkin. Di sisi lain dalam gambar ©, rangkaian setara ditunjukkan. Yang terdiri dari dua saklar terhubung secara seri satu sama lain dan juga dengan lampu? Ketika salah satu saklar A atau b terbuka rangkaian tidak lengkap sehingga lampu tidak akan memberikan cahaya tetapi ketika kedua saklar tertutup maka rangkaian lengkap dan cahaya akan mulai menyala.

Bagaimana cara kerja Gerbang NOT?

Tipe gerbang logika lainnya yang juga disebut inverter. Kita dapat mendefinisikan gerbang logika yang selalu memberikan keluaran komplement dari masukan disebut Gerbang NOT. Gerbang logika ini terdiri dari satu masukan dan satu keluaran. Simbol Gerbang NOT diberikan di bawah ini dalam gambar.

Dalam gambar di atas (a) simbol Gerbang NOT ditunjukkan. Simbol Gerbang NOT berbentuk segitiga dengan gelembung di ujung. Gerbang NOT hanya memiliki satu masukan A dan hanya satu keluaran Z yang selalu komplement dari masukan. Tabel kebenaran Gerbang NOT diberikan dalam gambar berikut yang memberikan semua opsi yang mungkin. Rangkaian setara untuk gerbang logika tertentu ini adalah transistor not gate. Ketika tidak ada tegangan yang diberikan pada masukan basis transistor maka transistor tetap mati dan tegangan +Vcc mengalir menuju keluaran Ā. Namun ketika beberapa tegangan diberikan pada basis transistor maka ia menyala dan arus mengalir menuju bumi. Titik umum yang ambil keluaran tetap pada potensial nol. Hasilnya output adalah nol.