E MODUL FISIKA - TEKNOLOGI DIGITAL

TEKNOLOGI DIGITAL
FISIKA

KELAS XII

PENYUSUN:
1. AGIKA RAHMAH PUTRI (01)
2. AHMAD LUTHFI ARDIANSYAH (03)
3. AJI HAMDANI AHMAD (05)
4. ARIFATUL FIKRIYAH (07)
5. ERLYTA HERAWATI (09)
6. FARAH NABILAH (11)

KELAS:
XII MIPA 1
GURU PEMBIMBING:
SITI AMRIYAH, S.Pd

MAN 1 GRESIK
TAHUN PELAJARAN 2021/2022

Nama : Arifatul Fikriyah (07)
DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL
DAFTAR ISI .................................................................................................................... I
PETA KONSEP ............................................................................................................... II
KATA PENGANTAR.....................................................................................................III
TEKNOLOGI DIGITAL...................................................................................................1

A. Sinyal Analog dan Sinyal Digital..........................................................................1
1. Sinyal Analog .................................................................................................1
2. Sinyal Digital..................................................................................................2

B. Gerbang Logika.....................................................................................................5
1. Dioda dan Transistor ......................................................................................5
a.Dioda..........................................................................................................5
b.Transistor .................................................................................................12
2. Jenis-jenis Gerbang Logika ..........................................................................19
a.Gerbang NOT ..........................................................................................19
b.Gerbang AND ..........................................................................................22
c.Gerbang OR ............................................................................................ 26
d.Gerbang NAND .......................................................................................29
e.Gerbang NOR ..........................................................................................33
f. Gerbang Ex-O ..........................................................................................36
g.Gerbang Ex-NOR ....................................................................................37

C. Bilangan Biner.....................................................................................................38
D. Transmisi Data Digital ........................................................................................42
E. Media Transmisi Data .........................................................................................43

I

PETA KONSEP

Teknologi Sinyal Analog Dioda dan Dioda
Digital dan Sinyal Transistor
Digital Transistor
Jenis-jenis
Gerbang Gerbang Gerbang NOT
Logika Logika
Gerbang AND
Bilangan
Biner Gerbang OR
Gerbang
Tansmisi Data NAND
Digital
Gerbang NOR
Media
Transmisi Data Gerbang Ex-O
Gerbang Ex-

NOR

II

Nama: Farah Nabilah (11)

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa dan dengan
rahmat dan karunianya, e-modul fisika yang berjudul “Teknologi Digital” dapat kami
selesaikan dengan tepat waktu sebagai pemenuhan nilai tugas kami.

Kami menyadari bahwa e-modul yang kami buat ini masih jauh dari kata
sempurna, baik dari segi penyusunan, Bahasa, maupun penulisannya. Oleh karena itu,
kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca guna menjadi
acuan agar penulis bisa menjadi lebih baik lagi di masa mendatang. Semoga e-modul ini
dapat menambah wawasan dan bermanfaat bagi pembaca.

Terima kasih kami ucapkan kepada Bapak/Ibu guru yang telah membantu kami,
baik secara moral maupun materi, serta kepada teman-teman yang telah membantu dan
mendukung kami dalam pembuatan e-modul fisika ini.

Gresik, 16 Desember 2021

Penulis

III

Nama: Agika Rahmah Putri (01)

TEKNOLOGI DIGITAL
A. Sinyal Analog dan Sinyal Digital

1. Sinyal Analog

Sinyal Analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang kontinyu,
membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombang. Dua parameter/
karakteristik terpenting yang dimiliki oleh isyarat analog adalah amplitude dan
frekuensi. Isyarat analog biasanya dinyatakan dengan gelombang sinus, mengingat
gelombang sinus merupakan dasar untuk semua bentuk isyarat analog.

Hal ini didasarkan kenyataan bahwa berdasarkan analisis fourier, suatu
sinyal analog dapat diperoleh dari perpaduan sejumlah gelombang sinus. Dengan
menggunakan sinyal analog, maka jangkauan transmisi data dapat mencapai jarak
yang jauh, tetapi sinyal ini mudah terpengaruh oleh noise. Gelombang pada sinyal
analog yang umumnya berbentuk gelombang sinus memiliki tiga variable dasar,
yaitu amplitudo, frekuensi dan phase.

Analog merupakan proses pengiriman sinyal dalam bentuk "gelombang".
Untuk lebih gampangnya kata-kata analog adalah "Kontinyu". Contoh adalah jam

1

analog (dinding) yang terus menerus melakukan memutar tanpa putus. Isyarat
analog adalah istilah yang digunakan dalam ilmu teknik (terutama teknik elektro,
teknik informasi, dan teknik kendali), yaitu suatu besaran yang berubah dalam
waktu atau dan dalam ruang, dan yang mempunyai semua nilai untuk untuk setiap
nilai waktu (dan atau setiap nilai ruang). Digunakan juga istilah isyarat kontiyu,
untuk menggambarkan bahwa besaran itu mempunyai nilai yang kontinyu (tak
terputus). Contoh isyarat analog adalah isyarat listrik yang dihasilkan oleh
peralatan elektrik non-digital: isyarat suara pada radio konvensional, isyarat
gambar (foto) pada kamera konvensional, isyarat video pada televisi konvensional.

• Kelebihan Sinyal Analog
Sinyal analaog memiliki potensi jumlah tak terbatas resolusi sinyal.
Dibandingkan dengan sinyal-sinyal digital, sinyal analog kepadatan tinggi,
dapat dilakukan pengolahan lebih sederhana dibandingkan dengan setara
digital. Sinyal analog dapat diproses secara langsung oleh komponen
analog, meskipun beberapa proses tidak tersedia kecuali dalam bentuk
digital.

• Kelemahan Sinyal Analog
Tidak bisa mengukur sesuatu dengan cukup teliti. Karena hal ini disebabkan
kemampuan mereka untuk secara konsisten terus menerus merekam
perubahan yang terus menerus terjadi. Setiap pengukuran yang dilakukan
oleh teknologi analog ini selalu ada peluang keraguan akan hasil yang
dicapai, dalam sebuah teknologi yang membutuhkan ketepatan kordinasi
dan ketepatan angka - angka yang benar dan pas. Kesalahan kecil akibat
salah menghitung akan berdampak besar dalam hasil akhirnya.

2. Sinyal Digital

Sinyal Digital merupakan hasil teknologi yang dapat mengubah signal
menjadi kombinasi urutan bilangan 0 dan 1 (juga dengan biner), sehingga tidak

2

mudah terpengaruh oleh derau, proses informasinya pun mudah, cepat dan
akurat, tetapi transmisi dengan isyarat digital hanya mencapai jarak jangkau
pengiriman data yang relatif dekat. Biasanya isyarat ini juga dikenal dengan
isyarat diskret. Sinyal yang mempunyai dua keadaan ini biasa disebut dengan
bit. Bit merupakan istilah khas pada isyarat digital. Sebuah bit dapat berupa nol
(0) atau satu (1). Kemungkinan nilai untuk sebuah bit adalah 2 buah (21).
Kemungkinan nilai untuk 2 bit adalah sebanyak 4 (22), berupa 00, 01, 10, dan
11. Secara umum, jumlah kemungkinan nilai yang terbentuk oleh kombinasi n
bit adalah sebesar 2n buah.

System Digital merupakan bentuk sampling dari sytem analog. digital
pada dasarnya di code-kan dalam bentuk biner (atau Hexa). Besarnya nilai suatu
system digital dibatasi oleh lebarnya / jumlah bit (bandwidth). Jumlah bit juga
sangat memengaruhi nilai akurasi system digital. Contoh kasus, ada system
digital dengan lebar 1 byte (8 bit). maka nilai-nilai yang dapat dikenali oleh
system adalah bilangan bulat dari 0 - 255 (256 nilai : 2 pangkat 8).

Kita bandingkan dengan system analog -- di antara angka 0 s/d 255 --...
system analaog dapat menghasilkan nilai sebanyak tidak terhingga (0..0,0002...
dst). Namun dengan semakin lebarnya bandwith digital (bisa hampir 3 GByte)
dijaman sekarang ini membuat semakin tipisnya perbedaan antara digital dan
analog system.

Signal digital ini memiliki berbagai keistimewaan yang unik yang tidak
dapat ditemukan pada teknologi analog yaitu: Mampu mengirimkan informasi
dengan kecepatan cahaya yang dapat membuat informasi dapat dikirim dengan
kecepatan tinggi. Penggunaan yang berulang - ulang terhadap informasi tidak
memengaruhi kualitas dan kuantitas informsi itu sendiri. Informasi dapat

3

dengan mudah diproses dan dimodifikasi ke dalam berbagai bentuk. Dapat
memproses informasi dalam jumlah yang sangat besar dan mengirimnya secara
interaktif.
• Kelebihan Sinyal Digital

Kelebihan informasi digital adalah kompresi dan kemudahan utnuk ditranfer
ke media elektronik lain. Kelebihan ini dimanfaatkan secara optimal oleh
teknologi internet, misalnya dengan menaruhnya ke suatu website atau
umumnya disebut dengan meng - upload. Cara seperti ini disebut online di
dunia cyber.
• Kelebihan Sistem Digital
1. Teknologi digital menawarkan biaya lebih rendah, keandalan (reability)

lebih baik, pemakain ruang yang lebih kecil dan konsumsi daya yang
lebih rendah.
2. Teknologi digital membuat kualitas komunikasi tidak tergantung pada
jarak.
3. Jaringan digital ideal untuk komunikasi data yang semakin berkembang.
4. Teknologi digital memungkinkan pengenalan layanan-layanan baru.
5. Teknologi digital menyediakan kapasitas transmisi yang besar.
6. Kemampuan memproduksi sinyal yang lebih baik dan akurat.
7. Mempunyai reliabilitas yang lebih baik (noise lebih rendah akibat
imunitas yang lebih baik).
8. Fleksibilitas dan fungsionalitas yang lebih baik.
9. Kemampuan pemrograman yang lebih mudah.
10. Mampu mengirimkan informasi dengan kecepatan cahaya yang
mengakibatkan informasi dapat dikirim dengan kecepatan tinggi.
11. Penggunaan yang berulang-ulang terhadap informasi tidak
mempengaruhi kualitas dan kuantitas informasi itu sendiri.
• Kelemahan Sinyal Digital
Sinyal digital juga mempunyai beberapa kerugian dibandingkan dengan
sinyal analog, bahwa sinyal digital memerlukan bandwidth yang besar.
Sebagai contoh, sebuah kanal suara tunggal dapat ditransmisikan
menggunakan single - sideband AM dengan bandwidth yang kurang dari 5

4

kHz. Dengan menggunakan sinyal digital, untuk mentransmisikan sinyal
yang sama, diperlukan bandwidth hingga empat kali dari sistem analog.
Kerugian yang lain adalah selalu harus tersedia sinkronisasi. Ini penting bagi
sistem untuk mengetahui kapan setiap simbol yang terkirim mulai dan kapan
berakhir, dan perlu meyakinkan apakah setiap simbol sudah terkirim dengan
benar.

Perbedaan Sinyal Analog dan Sinyal Digital

B. Gerbang Logika

1. Dioda dan Transistor
a. Dioda
Dioda (Diode) adalah Komponen Elektronika Aktif yang terbuat
dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan
arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.
Dioda pada umumnya mempunyai 2 Elektroda (terminal) yaitu Anoda (+)
dan Katoda (-) dan memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi
pertemuan p-n semikonduktor yaitu dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p
(Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat mengalirkan arus
ke arah sebaliknya.
Berdasarkan Fungsinya, Dioda dibagi menjadi beberapa Jenis,
diantaranya:
1. Dioda Penyearah (Dioda Biasa atau Dioda Bridge)
Sebagai penyearah arus AC ke arus DC.
2. Dioda Zener

5

Sebagai pengaman rangkaian dan juga sebagai penstabil tegangan.
3. Dioda LED

Sebagai lampu Indikator ataupun lampu penerangan.
4. Dioda Photo

Sebagai sensor cahaya.
5. Dioda Schottky

Sebagai pengendali.

Simbol Dioda

Gambar di atas merupakan bentuk sederhana dari dioda. Ada
simbol (+) berarti aliran yang positif disebut anoda, sedangkan simbol (-)
berarti negatif disebut katoda.
Gambar dibawah ini menunjukan bahwa Dioda merupakan komponen
Elektronika aktif yang terdiri dari 2 tipe bahan yaitu bahan tipe-p dan tipe-
n:

6

Karasteristik Dioda

Ada 2 karakteristik yang ada pada Dioda, yaitu Dioda di bias maju dan
Dioda di bias mundur.

1) Dioda di Bias Maju
Karakter Dioda di bias maju ini, untuk memberikan tegangan luar
menuju terminal diode. Jika anoda (+) terhubung ke kutup positif
pada baterai dan katoda (-) terhubung ke kutub negatif pada baterai,
maka akan mengakibatkan bias maju atau forward bias.

2) Dioda di Bias Mundur
Karakter Dioda yang bias secara mundur. Kalo Anoda (+)
dihubungkan ke kutup negatif dan katoda (-) dihubungan ke kutup
positif jadi jumlah arus yang mengalir pada rangkaian bias mundur
akan lebih kecil.
Pada Dioda di bias mundur, ada arus maju yang dihubungkan ke
baterai yang punya tegangan gak terlalu besar dan signifikan, karena
gak mengalami peningkatan.

7

Lalu, saat terjadi proses reserve, dioda gak bisa menghantarkan
listrik karena nilai hambatannya besar. Dioda ini juga dianjurkan
buat gak punya besar tegangan dan arus yang melebihi batas.

Macam-macam Dioda
1. Dioda Umum
Merupakan dioda yang dipakai dalam rangkaian-rangkaian
sederhana dan berfungsi sebagai perata atau pembatas arus listrik.
Dalam operasinya bisa bekerja saat diberi arus bolak-balik atau
searah. Arus listrik yang lewat dioda, sebagian akan dilewatkan baik
tegangan positifnya atau tegangan negatifnya tergantung cara
pemasangannya. Yang termasuk Dioda Umum, yaitu:
a. Dioda Silikon
b. Dioda Germanium
c. Dioda Rectifier
d. Dioda Selenium
e. Dioda Kuprok
2. Dioda Khusus
Dioda Khusus berkerja bukan cuma sebagai perata atau
pembatas arus, tapi pemakaiannya sangat bervariasi. Beberapa
aplikasinya adalah sensor, penyearah terkendali dan lain sebagainya.
Yang termasuk Dioda khusus, yaitu:
a. Dioda Zener
b. Dioda DIAC
c. Dioda TRIAC
d. Dioda Kapasitansi
e. Dioda LED
f. Dioda Thyristor (SCR)
g. Dioda Photosel (Photo Dioda)
Prinsip Kerja Dioda
Untuk dapat memperjelas prinsip kerja Dioda dalam
menghantarkan dan menghambat aliran arus listrik, dibawah ini

8

adalah rangkaian dasar contoh pemasangan dan penggunaan Dioda
dalam sebuah rangkaian Elektronika.

Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter

Untuk mengetahui apakah sebuah Dioda dapat bekerja
dengan baik sesuai dengan fungsinya, maka diperlukan pengukuran
terhadap Dioda tersebut dengan menggunakan Multimeter (AVO
Meter).
Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter Analog:
1. Aturkan Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω) x1k atau x100
2. Hubungkan Probe Merah pada Terminal Katoda (tanda gelang)
3. Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Anoda.
4. Baca hasil Pengukuran di Display Multimeter
5. Jarum pada Display Multimeter harus bergerak ke kanan
6. Balikan Probe Merah ke Terminal Anoda dan Probe Hitam pada
Terminal Katoda (tanda gelang).
7. Baca hasil Pengukuran di Display Multimeter
8. Jarum harus tidak bergerak.
**Jika Jarum bergerak, maka Dioda tersebut berkemungkinan
sudah rusak.

9

Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter Digital:
Pada umumnya Multimeter Digital menyediakan pengukuran untuk
Fungsi Dioda, Jika tidak ada, maka kita juga dapat mengukur
Dioda dengan Fungsi Ohm pada Multimeter Digital.
Cara Mengukur Dioda dengan menggunakan Multimeter Digital
(Fungsi Ohm / Ohmmeter):
1. Aturkan Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω)
2. Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Katoda (tanda gelang)
3. Hubungkan Probe Merah pada Terminal Anoda.
4. Baca hasil pengukuran di Display Multimeter
5. Display harus menunjukan nilai tertentu (Misalnya 0.64MOhm)
6. Balikan Probe Hitam ke Terminal Anoda dan Probe Merah ke
Katoda
7. Baca hasil pengukuran di Display Multimeter
8. Nilai Resistansinya adalah Infinity (tak terhingga) atau Open
Circuit.
**Jika terdapat Nilai tertentu, maka Dioda tersebut berkemungkinan
sudah Rusak.

10

Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter Digital (Menggunakan
Fungsi Dioda):
1. Aturkan Posisi Saklar pada Posisi Dioda
2. Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Katoda (tanda gelang)
3. Hubungkan Probe Merah pada Terminal Anoda.
4. Baca hasil pengukuran di Display Multimeter
5. Display harus menunjukan nilai tertentu (Misalnya 0.42 V)
6. Balikan Probe Hitam ke Terminal Anoda dan Probe Merah ke
Katoda
7. Baca hasil pengukuran di Display Multimeter
8. Tidak terdapat nilai tegangan pada Display Multimeter.
**Jika terdapat Nilai tertentu, maka Dioda tersebut
berkemungkinan sudah Rusak.

Hal yang perlu diperhatikan disini adalah Cara Mengukur Dioda
dengan menggunakan Multimeter Analog dan Multimeter Digital

11

adalah terbalik. Perhatikan Posisi Probe Merah (+) dan Probe
Hitamnya (-).
Cara-cara pengukuran tersebut diatas juga dapat digunakan untuk
menentukan Terminal mana yang Katoda dan mana yang Terminal
Anoda jika tanda gelang yang tercetak di Dioda tidak dapat dilihat
lagi atau terhapus (hilang).

Nama: Ahmad Luthfi Ardiansyah
b. Transistor
Transistor adalah sebuah komponen elektronika yang digunakan untuk
penguat, sebagai sirkuit pemutus, sebagai penyambung, sebagai stabilitas
tegangan, modulasi sinyal dan lain-lain. Fungsi transistor juga sebagai kran
listrik yang dimana berdasarkan tegangan inputnya, memungkinkan pengalihat
listrik yang akurat yang berasal dari sumber listrik.

Transistor seperti gambar diatas dapat disebut juga transistor bipolar atau
transistor BJT (Bipolar Junction Transistor). Transistor bipolar adalah inovasi
yang menggantikan transistor tabung (vacum tube). Selain dimensi transistor
bipolar yang relatif lebih kecil, disipasi dayanya juga lebih kecil sehingga dapat
bekerja pada suhu yang lebih dingin.

Dalam beberapa aplikasi, transistor tabung masih digunakan terutama
pada aplikasi audio, untuk mendapatkan kualitas suara yang baik, namun
konsumsi dayanya sangat besar. Sebab untuk dapat melepaskan elektron,
teknik yang digunakan adalah pemanasan filamen seperti pada lampu pijar.

12

Transistor bipolar memiliki 2 junction yang dapat disamakan dengan
penggabungan 2 buah dioda. Emiter-Base adalah satu junction dan Base-
Kolektor junction lainnya itulah kenapa disebut (Bipolar Junction Transistor).
Seperti pada dioda, arus hanya akan mengalir hanya jika diberi bias positif,
yaitu hanya jika tegangan pada material P lebih positif daripada material N
(forward bias). Pada gambar ilustrasi transistor NPN berikut ini, junction base-
emiter diberi bias positif sedangkan basecolector mendapat bias negatif
(reverse bias).

Karena base-emiter mendapat bias positif maka seperti pada dioda,
electron mengalir dari emiter menuju base. Kolektor pada rangkaian ini lebih
positif, sebab mendapat tegangan positif. Karena kolektor ini lebih positif,
aliran elektron bergerak menuju kutup ini. Misalnya tidak ada kolektor, aliran
elektron seluruhnya akan menuju base seperti pada dioda.

Tetapi karena lebar base yang sangat tipis, hanya sebagian elektron yang
dapat bergabung dengan hole yang ada pada base. Sebagian besar akan
menembus lapisan base menuju kolektor. Inilah alasannya mengapa jika dua
diode digabungkan tidak dapat menjadi sebuah transistor, karena
persyaratannya adalah lebar base harus sangat tipis sehingga dapat diterjang
oleh elektron.

13

Jika misalnya tegangan base-emitor dibalik (reverse bias), maka tidak
akan terjadi aliran elektron dari emitor menuju kolektor. Jika pelan-pelan
‘keran’ base diberi bias maju (forward bias), elektron mengalir menuju
kolektor dan besarnya sebanding dengan besar arus bias base yang diberikan.
Dengan kata lain, arus base mengatur banyaknya electron yang mengalir dari
emiter menuju kolektor.

Ini yang dinamakan efek penguatan transistor, karena arus base yang kecil
menghasilkan arus emiter-colector yang lebih besar.
Istilah amplifier (penguatan) sebenarnya bukanlah penguatan dalam arti
sebenarnya, karena dengan penjelasan di atas sebenarnya yang terjadi bukan
penguatan, melainkan arus yang lebih kecil mengontrol aliran arus yang lebih
besar. Juga dapat dijelaskan bahwa base mengatur membuka dan menutup
aliran arus emiter-kolektor (switch on/off).

Pada transistor PNP, fenomena yang sama dapat dijelaskan dengan
memberikan bias seperti pada gambar berikut. Dalam hal ini yang disebut
perpindahan arus adalah arus hole.

Perlu diingat, walaupun tidak ada perbedaan pada doping bahan pembuat
emitor dan kolektor, namun pada prakteknya emitor dan kolektor tidak dapat
dibalik.

14

Dari satu bahan silikon (monolitic), emitor dibuat terlebih dahulu, kemudian
base dengan doping yang berbeda dan terakhir adalah kolektor. Terkadang
dibuat juga efek dioda pada terminal-terminalnya sehingga arus hanya akan
terjadi pada arah yang dikehendaki.

Untuk memudahkan pembahasan prinsip bias transistor lebih lanjut,
berikut adalah terminologi parameter transistor. Dalam hal ini arah arus adalah
dari potensial yang lebih besar ke potensial yang lebih kecil.

Parameter-paramater yang perlu diperhatikan:
1. IC: arus kolektor
2. IB: arus base
3. IE: arus emitor
4. VC: tegangan kolektor
5. VB: tegangan base
6. VE: tegangan emitor
7. VCC: tegangan pada kolektor
8. VCE: tegangan jepit kolektor-emitor
9. VEE: tegangan pada emitor
10. ICBO: arus base-kolektor
11. VCB: tegangan jepit kolektor-base
12. VBE: tegangan jepit base-emitor (umumnya 0,6 – 0,7 volt untuk
transistor silikon)

15

Pada tabel data transistor (databook) beberapa hal perlu diperhatikan antara
lain spesifikasi αdc (alpha dc) yang tidak lain adalah:

• αdc = IC/IE
Defenisinya adalah perbandingan arus kolektor terhadap arus emitor.
Karena besar arus kolektor umumnya hampir sama dengan besar arus
emiter maka idealnya besar αdc adalah = 1 (satu). Namun umumnya
transistor yang ada memiliki αdc kurang lebih antara 0.95 sampai 0.99.
Pada tabel data transistor (databook) juga dapat dijumpai spesifikasi
βdc (beta dc) atau hfe didefenisikan sebagai besar perbandingan antara
arus kolektor dengan arus base.

• βdc = IC/IB
Dengan kata lain, βdc adalah parameter yang menunjukkan
kemampuan penguatan arus (current gain) dari suatu transistor.
Parameter ini ada tertera di databook transistor dan sangat membantu
para perancang rangkaian elektronika dalam merencanakan
rangkaiannya.
Sebelumnya ada beberapa spesifikasi transistor yang perlu
diperhatikan, seperti tegangan VCEmax dan PD max. Sering juga
dicantumkan di datasheet keterangan lain tentang arus ICmax VCBmax
dan VEBmax. Ada juga PDmax pada TA = dan PD max pada TC = .

Fungsi Transistor
Adapun fungsi dari transistor diantaranya sebagaimana dibawah ini:

1. Transistor Sebagai Saklar Elektronik
Yaitu dengan mengatur bias dari sebuah transistor sampai
transistor jenuh maka didapat hubungan singkat antar kaki
konektor dan emitor, dengan memanfaatkan kejadian ini maka
transistor bisa digunakan sebagai saklar.

2. Transistor Sebagai Penguat Arus
Yaitu digunakan sebagai penguat arus, dengan fungsi ini transistor
dapat digunakan sebagai rangkaian power supply tentunya dengan
tegangan yang disetting. Untuk dapat digunakan sebagai fungsi

16

penguat arus transistor harus dibias tegangan yang constant pada
basisnya, agar pada emitor keluar tegangan yang tetap. Umumnya
untuk dapat tegangan basis agar tetap digunakan diode zener.
Transistor sebagai penguat sinyal AC, adapun fungsi transistor
yang lainnya ialah sebagai penguat sinyal AC, dan lain-lain.

Cara Keja Transistor
Dari banyak tipe-tipe transistor yang modern di jaman sekarang,

awalnya hanya terdapat 2 tipe dasar transistor yaitu biopolar transistor “BJT
atau transistor biopolar” dan FET “Field-Effect Transistor” yang cara kerjanya
berbeda-beda.

1. Transistor Biopolar
Dinamakan seperti itu karena kanal konduksi utamanya memakai

2 polaritas pembawa muatan elekton dan lubang, untuk membawa muatan
atau arus listrik. Di dalam BJT, arus listrik utamanya harus melewati satu
daerah atau lapisan pembatas yang dinamakan depletizon dan juga
ketebalan dari lapisan ini bisa diatur dengan kecepatan tinggi dengan
maksud untuk mengatur aliran arus utama tersebut.
2. FET “Field-Effect Transistor”

Dinamakan juga transistor unipolar yakni hanya memakai satu
jenis pembawa muatan “electron atau hole, tergantung dari tipenya FET”
saja. Didalam FET arus listrik utamanya mengalir dalam satu kenal
konduksi sempit dengan depletion zone sisinya. Lalu ketebalan dari
daerah perbatasan ini bisa diubah dengan perubahan tegangan yang
diberikan, untuk mengubah ketebalan kenal konduksi tersebut.

Jenis-Jenis Transistor
Jenis-Jenis Transistor yang paling umum dibedakan menjadi dua jenis,

yaitu Transistor Bipolar dan Transistor Efek Medan. Jenis-Jenis Transistor ini
sangat menentukan sekali dalam pembuatan rangkaian elektronika. Terutama
untuk pembuatan rangkaian amplifier, rangkaian saklar, general purpose,
rangkaian audio, tegangan tinggi dan masih banyak lagi yang lainnya.

17

1. Transistor Bipolar
Transistor Bipolar atau nama lainnya adalah transistor dwikutub

adalah jenis transistor paling umum di gunakan dalam dunia elektronik.
Di dalam transistor ini terdapat 3 lapisan material semikonduktor yang
terdiri dari dua lapisan inti, yaitu lapisan P-N-P dan lapisan N-P-N.

Transistor bipolar juga memiliki 3 kaki yang masing masing di beri
nama Basis (B), Kolektor (K) dan Emiter (E). Perbedaan antara fungsi
dan jenis-jenis transisor ini terlihat pada polaritas pemberian tegangan
bias dan arah arus listrik yang berlawanan.

Cara kerja transistor bipolar dapat di lihat dari dua dioda yang
terminal positif dan negatif selalu berdempet, itu sebabnya pada saat ini
terdapat 3 kaki terminal. Perubahan arus listrik dari jumlah kecil dapat
menimbulkan efek perubahan arus listrik dalam jumlah besar khususnya
pada terminal kolektor. Prinsip kerja ini lah yang mendasari penggunaan
transistor sebagai penguat elektronik.
2. Transistor Efek Medan

Transistor Efek Medan atau biasa di singkat FET adalah
transistor yang juga memiliki 3 kaki terminal yang masing masing di
beri nama Drain (D), Source (S) dan Gate (G). Sistem kerja FET adalah
dengan cara mengendalikan aliran elektron dari terminal Source ke
Drain melalui tegangan yang di berikan pada terminal Gate.

Pada saat ini jenis-jenis transistor FET di bagi menjadi dua tipe,
yaitu enhancement mode dan depletion mode. Kedua mode ini
menandakan polaritas tegangan gate di bandingkan dengan source pada
saat FET menghantarkan listrik. Sebagai contoh dalam depletion mode,
di sini gate adalah negatif di bandingkan dengan source, sedangkan
dalam enhancement mode, gate adalah positif. Jika tegangan pada gate
di rubah menjadi positif, maka aliran arus kedua mode di antara source
dan drain akan meningkat.

18

Kategori Transistor
Secara umum, transistor dapat dibeda-bedakan berdasarkan banyak

kategori, diantaranya seperti di bawah ini:
1. Berdasarkan tipe diantaranya seperti: UJT, BJT, JFET, IGBT, IGFET,

“MOSFET”, HBT, VMOSFET, MISFET, HEMT, MESFET dan lain
sebagainya.
2. Berdasarkan materi semikonduktor diantaranya germanium, silikon dan
gallium arsenide.
3. Berdasarkan kemasan fisiknya diantaranya seperti: IC, through hole metal,
surface mount, through hole plastic dan lain sebagainya.
4. Berdasarkan polaritas diantaranya seperti: PNP atau P-channel dan NPN atau
N-channel.
5. Berdasarkan maximum kapasitas daya, diantaranya seperti: Low power,
medium power dan high power.
6. Berdasarkan maximum frekwensi kerja, yang diantaranya: Low, medium atau
high frequency, RF transistor, Microwave dan lain sebagainya.
7. Berdasarkan aplikasi yang diantaranya seperti, amplifier, audio, general
purpose, tegangan tinggi dan lain sebagainya.

2. Jenis-Jenis Gerbang Logika
a. Gerbang Logika NOT
Gerbang Logika NOT merupakan salah satu jenis rangkaian logika
yang akan memiliki output berlogika 1 jika inputnya 0. Gerbang NOT hanya
memiliki 1 input dan 1 output. Kondisi output selalu berkebalikan dengan
kondisi input, sehingga gerbang NOT sering disebut gerbang Pembalik

Simbol Gerbang Logika NOT

19

Logika atau ekspresi boolen untuk gerbang NOT ini adalah logika
perkalian yang ditandai dengan satu titik (.), sehingga jika kedua input
dinotasikan dengan A dan B, sedangkan output dinotasikan dengan Q maka
A.B=Q. Kemudian kita dapat mendefinisikan pengoperasian logika 2-input
digital Gerbang NOT sebagai berikut :
"Jika Salah satu Input A atau B berlogika 1 maka output Q akan berlogika
1"

Gerbang Logika NOT sebuah input dapat dibangun dengan Resistor
Transistor Logic, yang dirangkai sebagai saklar dengan kaki basis sebagai
input dan kolektor sebagai output.

Gambar 2. Rangkaian Gerbang Logika NOT dari dua buah Transistor
Dari rangkaian transistor di atas : Pada saat basis diberi arus, atau input

berlogika 1, maka transistor berada pada kondisi saturasi, sehingga output pada
kolektor tidak ada arus, karena arus cenderung dilewatkan ke emitor. Denfan
demikian output akan berlogika 0. Pada saat kaki basis tidak di aliri arus kistrik
atau logika input 0, maka transistor berada dalam kondisi cut off atau tidak
bekerja, sehingga kaki kolektor mendapat arus dari Vcc, sehingga output
berlogika 1. Kondisi tersebut dapat dijabarkan dalam sebuah tabel kebenaran
sebagai berikut:

20

Tabel Kebenaran Gerbang Logika NOT
Logika gerbang NOT saat input berlogika 1 maka outputnya tidak 1
atau 0. Gerbang NOT hanya memiliki satu input, sehingga kadang tidak
dikategorikan sebagai Decision Gerbang seperti halnya Gerbang
AND dan Gerbang OR.

Notasi Bulatan pada Gerbang NOT
Paket IC yang tersedia di pasaran terdiri dari 4 atau 6 gerbang dalam
satu IC. Tanda bulatan yang ada diakhir gernag NOT merupakan inversi, dan
jika dipasangkan di depan, menunjukkan bahwa gerbang NOT tersebut Aktif
Low.
A. Ekuivalen Gerbang NOT fdari NAND gate dan NOR Gate

Gerbang NOT bisa juga dibuat dari gernagn NAND atau Gerbang
NOR. Caranya dengan menghubungkan kedua inputnya.

21

Ekuivalen gerbang NOT
B. Gerbang NOT dalam IC Logic

NOT gate bisa dibangun dari sekumpulan komponen aktif seperti
transistor dan mosfet. Masing masing dirangkai dalam kemasan
terintegrasi yang disebut IC. Jenis IC Logika ada 2 macam yaitu
TTL logic dan CMOS logic.
C. Transistor Transistor Logic (TTL) Gerbang NOT
NOT gate dapat dibangun dari transistor transistor yang tersusun
secara seri sebagai saklar. Kumpulan transistor tersebut dikemas
dalam sebuah chip Integrated Circuit (IC), Karena tersusun dari
sekumpulan transistor maka IC tersebut dinamakan IC TTL
Logic. Contoh IC yang menggunakan TTL Logic diantaranya :

1. 74LS04 Hex Inverting NOT Gate
2. 74LS14 Hex Schmitt Inverting NOT Gate
3. 74LS1004 Hex Inverting Drivers
D. CMOS Logic Gerbang NOT
NOT gate dapat dibangun dari MOSFET yang tersusun secara
seri sebagai saklar. Kumpulan MOSFET tersebut dikemas dalam
sebuah chip Integrated Circuit (IC), Karena tersusun dari
sekumpulan transistor maka IC tersebut dinamakan IC CMOS
Logic. Contoh IC yang menggunakan CMOS logic diantaranya:
1. CMOS Logic NOT Gates
2. CD4009 Hex Inverting NOT Gate
3. CD4069 Hex Inverting NOT GateTTL Logic NOT Gates·
E. Penerapan Rangkaian
Sebuah rangkaian Gerbang Logika dengan IC 74LS04 yang terdiri
dari 6 gerbang NOT 2 input. Sumber tegangan berupa baterai 3
Volt, dan input diambil dari VCC dengan saklar Tunggal DC,
Output diberi indikator berupa LED.

Nama: Aji Hamdani Ahmad (05)
b. Gerbang logika AND

22

Gerbang logika AND adalah salah satu dari jenis rangkaian logika yang
memiliki output berlogika 1 hanya jika kedua inputnya berlogika 1. Kondisi output
dari gerbang AND akan menjadi 0 jika salah satu atau kedua inputnya berlogika 0.

Simbol Gerbang Logika AND

Ekspresi boolen atau Logika untuk gerbang AND ini adalah logika perkalian yang
ditandai dengan satu titik (.), sehingga jika kedua input dinotasikan dengan A dan
B, sedangkan output dinotasikan dengan Q. Maka A . B = Q.

Analogi Gerbang AND dengan Saklar

Gerbang AND bisa dianalogikan dengan dua buah saklar sebagai input

yang tersusun secara seri dan indikator lampu sebagai output. Pada saat Saklar di

hubungkan, maka diibaratkan input berlogika 1, dan saat saklar terputus,

diibaratkan input berlogika 0.

Analogi Gerbang AND dengan Saklar sebagai Input
Gerbang AND dari Rangkaian Transistor
Gerbang Logika AND dengan dua input dapat dibangun dengan Resistor
Transistor Logic yang dirangkai sebagai saklar dengan kedua basis sebagai
inputnya. Output dari kaki emitor transistor.

23

Dari rangkaian transistor di atas apabila kedua input basis diberi logika 1 dan diberi

arus, maka transistor T1 dan T2 akan berada dalam kondisi saturasi sehingga pada

kaki ernitor kedua transistor akan mengalir arut atau berlogika 1. Namun bila hanya

salah satu kaki basis yang dialiri arus maka tidak ada arus mengalir pada ernitor

T2 sehingga logikanya akan 0. Kondisi tersebut dapat dijabarkan dalam sebuah

table kebenaran sebagai berikut :

INPUT OUTPUT

ABQ

000

010

100

111

Gerbang Logika AND memiliki 2 input atau lebih tergantung kebutuhan dalam
perancangan sebuah rangkaian logika. Penggunaan gerbang AND dengan input
yang banyak bisa dibangun dengan kombinasi gerbang AND dasar dengan dua
input, berikut ini penjabarannya.

Jenis Gerbang AND berdasarkan Input
• Gerbang AND dengan 2 buah input

• Gerbang Logika 3 Input untuk And Gate

24

• Gerbang AND dengan Multi Input

Penerapan Gerbang AND dalam Rangkaian
Sebuah rangkaian gerbang logika dengan IC 74LS08 yang terdiri dari 4

gerbang AND 2 input. Sumber tegangan berupa baterai 3Volt, dan input yang
diambil dari VCC dengan saklar DC, output diberi indikator dengan LED.

Rangkaian gerbang AND dengan IC 74LS08

Rangkaian pengawatan gerbang AND dengan IC 74LS08

25

c. Gerbang Logika OR
Gerbang OR yang paling sederhana mempunyai dua input A dan B dan satu output Y.

Contoh gambar gerbang OR
Gerbang Logika OR memerlukan 2 atau lebih masukan (Input) untuk menghasilkan 1
keluaran (Output). Gerbang OR akan menghasilkan keluaran 1 jika salah saru dari
masukan bernilai logika 1 dan apabila pada gerbang OR menghasilkan keluaran
(Output) Logika 0, maka semua masukan (input) harus bernilai logika 0.

Tabel kebenaran gerbang OR

MASUKAN KELUARAN

BA Y

Saklar Biner Saklar Biner Menyala Biner
0
Terbuka 0 Terbuka 1 Tidak 0
0
Terbuka 0 Tertutup 1 Ya 1

Tertutup 1 Terbuka Ya 1

Tertutup 1 Tertutup Ya 1

Tabel kebenaran pada tabel diatas menggambarkan gunsi OR inklusi. Gerbang OR
memiliki keluaran (Output) bernilai rendah bila semua masukan (input) adalah bernilai
rendah. Kolom keluaran pada tabel memperlihatkan bahwa hanya baris 1 pada table
kebenaran OR yang menimbulkan keluaran 0, sedangkan baris lain menimbilkan
keluaran 1.

26

Gerbang OR menggunakan dioda

Jika pada masukan A dihubungkan pada suatu sumber tegangan atau E atau pada
dioda ( perhatikan gambar diatas) dalam kondisi forward bias maka dapat kita
dinyatakan bahwa rangkaian dioda akan menghasilkan keadaan logika 1, sebaliknya
bila input atau masukan B tidak tersambung pada sumber tegangan atau E atau pada
dioda D2 reverse bias maka dapat kita nyatakan akan menghasilkan kondisi/keadaan
logika 0, maka pada output terbentuk tegangan. Oleh karena itu berlaku
persamaan Q = A+B.
Gerbang OR menggunakan transistor

Gerbang OR juga dapat digambarkan dengan menggunakan transistor yang mana
akan dapat berlaku dengan kondisi bila transistor 1 (T1) konduktor (bekerja) atau pada
A dapat terhubung ke sumber tegangan E maka akan menghasilkan keadaan logik 1
dan T2 tidak terhubung/terkonduk atau pada B dihubungkan ke ground maka dapat
kita nyatakan pada keadaan logik 0, maka terjadi tegangan pada tahanan RL atai Q = 1.
Oleh karena itu maka berlaku persamaan pada outputnya berupa Q = A + B
Jenis input gerbang OR berdasarkan jumlah input

Gerbang Logika OR memiliki 2 input atau lebih tergantung kebutuhan dalam
perancangan sebuah rangkaian logika. Penggunaan gerbang OR dengan input yang

27

banyak bisa dibangun dengan kombinasi gerbang OR dasar dengan dua input, berikut
ini penjabarannya.

• Gerbang OR dengan 2 buah input
Gerbang OR 2 input seperti pemaparan di atas bisa dibangun dari dua buah
transistor yang difungsikan sebagai saklar dan dipasang secara seri

• Gerbang OR dengan 3 buah input
Bila input pada gerbang OR lebih dari dua, maka berlaku juga ketentuan
tentang logika penjumlahan. Kondisi output akan menghasilkan logika 1,
jika salah satu inputnya 1. Output berlogika 0 jika seluruh inputnya 0.

• Gerbang OR dengan multi input
Input gerbang OR dapat dibangun dengan menggabungkan beberapa
gerbang OR dua input menjadi multi input, sehingga gerbang OR tersebut
memiliki banyak input. Cara penggabungannya seperti pada gambar
dibawah ini, sedangkan tabel kebenarannya juga dibuat sesuai dengan
banyaknya input. Pada contoh berikut input gerbang OR sebanya enam
buah, sehingga table kebenarannya juga harus dibuat sebanyak 2^6 atau 64
keadaan.

28

Penerapan rangkaian
Sebuah rangkaian gerbang logika dengan IC 74LS32 yang terdiri dari gerbang OR

2 input. Sumber tegangan berupa baterai 3Volt dan input diambil dari VCC dengan
saklar DC, Output diberi indicator berupa LED.

Nama: Arifatul Fikriyah (07)
d. Gerbang NAND
Gerbang NAND adalah sebuah gerbang hasil dari gabungan dua buah
gerbang yaitu gerbang AND dan NOT. Penggabungan gerbang NAND adalah
dengan cara menghubungkan keluaran (Output) gerbang AND dengan gerbang
NOT, dengan kata lain gerbang NAND adalah kebalikan dari gerbang AND.
Gerbang NAND akan memberikan keluaran (Output) 0 apabila gerbang AND
memberikan 1 dan akan memberikan keluaran (Output) 1 apabila gerbang AND
memberikan keluaran (Output) 0 untuk masukan (Input) yang sama.

29

Struktur logika dari gerbang NAND yang merupakan gabungan dari
gerbang AND dan gerbang NOT. Dengan susunan, keluaran (Output) adalah hasil
operasi NOT-AND dari masukan (input) nya. Sebagai berikut:

Pada dasarnya, gerbang NAND adalah gerbang paling sederhana yang
mempunyai dua masukan (Input) yaitu A dan B serta mempunyai satu keluaran
yaitu X. Simbol gerbang NAND diperlihatkan pada gambar 9.16. dimana simbol
gerbang NOT telah dihilangkan dan lingkaran kecil telah dipindahkan pada
keluaran (Output) gerbang AND.

Gambar 9.16 Simbol gerbang logika NAND
Pengoprasian gerbang logika NAND merupakan kebalikan dari gerbang
logika AND, yaitu mengikuti prinsip “Jika masukan (Input) A dan B keduanya
tinggi (high), maka keluaran (Output) X akan rendah (low) dan jika masukan (Input)
A dan B salah satu atau keduanya rendah (low), maka keluaran (Output) X akan
tinggi (high)”. Rangkaian logika yang ekuivalen dengan sebuah gerbang NAND
dengan ketentuan jika keadaan rendah maka saklar terbuka dan jika keadaan tinggi
maka saklar tertutup sebagai berikut:

30

Persamaan masukan (Input) dan keluaran (Output) dari gerbang NAND dapat
dinyatakan sebagai:

= ∙
Tabel kebenaran berisi hasil lengkap dari seluruh operasi. Gerbang NAND hanya
mengenali salah satu atau lebih masukan (Input) dengan bit sama dengan 0, yang
berarti paling sedikit salah satu masukannya (Input) harus rendah untuk
menghasilkan keluaran (Output) tinggi yaitu 1. Sebagai berikut:

Gerbang NAND dengan masukan (Input) lebih dari dua atau berapapun jumlah
masukan (Input) nya, sebuah gerbang NAND selalu ekuivalen dengan gabungan
gerbang AND dan gerbang NOT. Bertikut adalah gambar yang menunjukkan
gerbang dengan 3 masukan (Input).

Sinyal-sinyal dari ke-3 masukan (Input) di-AND-kan kemudian di-NOT-kan.
Persamaan aljabar Boole untuk 3 masukan atau lebih sebagai berikut:

= ∙ ∙ …

31

Analisis rangkaiannya adalah jika masukan (Input) salah satu atau lebih tinggi,
maka keluaran (Output) akan rendah dan jika masukan (Input) salah satu atau lebih
rendah, maka keluaran (Output) akan tinggi.
Tabel kebenaran dengan operasi gerbang NAND dengan 3 masukan sebagai
berikut:

Contoh:
Gerbang logika NAND dan tabel kebenaran
Sebuah toko pakaian memiliki dua buah kamar ganti. Agar pengunjung toko
mengetahui ada kamar ganti yang kosong, pemilik toko bermaksud membuat
sebuah display digital yang secara otomatis dapat menyala ketika kedua kamar ganti
sedang digunakan dan mati ketika salah satu atau kedua kamar ganti kosong atau
sedang tidak digunakan. Didalam masing-masing kamar ganti terdapat sensor yang
dapat memberikan sinyal digital 1 ketika kamar sedang digunakan dan memberikan
sinyal digital 0 saat kamar tidak digunakan.
“Bagaimana karakteristik rangkaian digital display yang harus di buat oleh pemilik
toko?”
Penyelesaian:
Tabel kebenaran gerbang logika NAND untuk proyek tersebut adalah:

32

Berdasarkan tabel untuk proyek tersebut output 0 artinya lampu display tidak
menyala dan output 1 artinya lampu display menyala. Oleh karena itu, jika kedua
kamar ganti sedang digunakan, maka lampu display tidak akan menyala dan jika
salah satu atau kedua kamar ganti tidak sedang digunakan, maka lampu display akan
menyala.
e. Gerbang NOR

Gerbang NOR adalah sebuah gerbang hasil dari gabungan dua buah gerbang yaitu
gerbang OR dan NOT. Penggabungan gerbang NOR adalah dengan cara
menghubungkan keluaran (Output) gerbang OR dengan gerbang NOT, dengan kata
lain gerbang NOR adalah kebalikan dari gerbang OR. Oleh sebab itu, keluaran
(Output) dari gerbang logika NOR adalah 1 jika kedua masukan (Input) nya adalah
0.

Struktur logika dari gerbang NOR yang merupakan gabungan dari gerbang OR
dan gerbang NOT. Dengan susunan, keluaran (Output) nya adalah hasil operasi
NOT-OR dari masukan (Input) nya. Sebagai berikut:

Simbol gerbang NOR ditunjukkan pada gambar 9.17. dimana simbol gerbang
NOT telah dihilangkan dan lingkaran kecil telah dipindahkan pada keluaran (Output)
gerbang OR.

Gambar 9.17 simbol gerbang NOR
Pengoprasian gerbang logika NOR merupakan kebalikan dari gerbang logika OR
yaitu mengikuti prinsip “Jika masukan (Input) A dan B keduanya rendah (low), maka
keluaran (Output) X akan tinggi (high) dan jika masukan (Input) A dan B atau
keduanya tinggi (high), maka keluaran (Output) X akan rendah (low)”. Rangkaian

33

logika yang ekuivalen dengan sebuah gerbang NOR dengan ketentuan jika keadaan
rendah maka saklar terbuka dan jika keadaan tinggi maka saklar tertutup sebagai
berikut:

Persamaan masukan (Input) dan keluaran (Output) dari gerbang NOR dapat

dinyatakan sebagai:

= +

Tabel kebenaran berisi hasil lengkap dari seluruh operasi. Gerbang NOR hanya
mengenali masukan (Input) yang semua bitnya sama dengan 0, dengan kata lain

semua masukan (Input) nya harus rendah untuk menghasilkan keluaran (Output)

tinggi.

Gerbang NOR dengan masukan (Input) lebih dari dua atau berapapun jumlah
masukannya, sebuah gerbang NOR selalu ekuivalen dengan gabungan gerbang OR
dan gerbang NOT. Bertikut adalah gambar yang menunjukkan gerbang dengan 3
masukan (Input).

Sinyal-sinyal dari ke-3 masukan (Input) di-OR-kan kemudian di-NOT-kan.
Persamaan aljabar Boole untuk 3 masukan atau lebih sebagai berikut:

34

= + + …
Analisa rangkaiannya adalah jika salah satu atau lebih masukan (Input) nya rendah,
maka keluaran (Output) akan tinggi dan jika salah satu atau lebih masukan (Input)
nya tinggi, maka keluaran (output) rendah.
Tabel kebenaran dengan operasi gerbang NOR dengan 3 masukan sebagai berikut:

Contoh:
Gerbang logika NOR dan tabel kebenaran
Sebuah taman kota memiliki lampu taman. Lampu taman kota dilengkapi dengan
dua saklar untuk menyalakan lampu taman. Kedua saklar tersebut terdapat di
masing-masing ujung taman. Ketika saklar ditekan, maka sinyal digital 1 akan
dikirimkan kerangkaian unit pengontrol dan lampu akan menyala, sedangkan ketika
sakelar tidak ditekan, maka sinyal digital 0 akan dikirimkan kerangkaian unit
pengontrol dan lampu tidak akan menyala.
“bagaimanakah karakteristik rangkaian digital yang diperlukan pada unit pengontrol
tersebut?”
Penyelesaian:
Tebel kebenaran gerbang logika NOR untuk proyek tersebut adalah:

35

Berdasarkan tabel untuk proyek tersebut output 0 artinya lampu taman tidak menyala
dan output 1 artinya lampu taman menyala. Oleh karena itu, jika saklar pada kedua
ujung tidak ditekan, maka lampu taman akan menyala dan jika salah satu atau kedua
saklar pada ujung taman ditekan, maka lampu taman tidak akan menyala.

Nama: Erlyta Herawati (09)
f. Gerbang Ex-OR
Gerbang EX-OR adalah gabungan 3 gerbang logika dasar yaitu NOT, OR dan
AND, mempunyai dua atau lebih sinyal masukan tetapi hanya satu sinyal keluaran.
Gerbang EXOR mempunyai sifat bila sinyal keluaran ingin HIGH (1) maka kedua
input harus dalam keadaan logika yang berbeda. Jika kedua input bernilai logika
yang sama, maka output akan LOW (1).

Persamaan Aljabar Boolean X = A'.B + A.B'
Komponen elektronika dari gerbang XOR adalah IC 74HC86, sebuah chip yang
didalamnya terdapat 4 gerbang XOR dengan 2 input. Variannya cukup banyak, ada
yang DIP,DIL dan SMD.Oiya, dipasaran, IC 74HC86 bisa jadi sebutannya beda-
beda, ada 7486 aja, ada SN7486, ada 74LS86. Kesemuanya sama fungsinya, yang
membedakan adalah segi fisik, range tegangan, dan yang pasti pabrik pembuatnya.

Seperti terlihat di gambar 6 datasheet IC 74HC86 memiliki 14 pin (kaki). Pin 14
adalah VCC (tegangan+) dan pin 7 adalah GND (ground, tegangan-) dari baterai
atau power supply. Pada datasheet juga ada informasi jangkauan tegangan VCC IC
74HC86 mulai dari 3Volt sampai 15Volt.

36

Simbol dan tabel kebenaran Gerbang logika Ex-OR

g. Gerbang Ex-NOR
Gerbang XNOR adalah gerbang Exclusive Not OR, mempunyai dua atau lebih

sinyal masukan tetapi hanya satu sinyal keluaran. Gerbang XNOR mempunyai sifat
kebalikan dari XOR, bila sinyal keluaran ingin HIGH (1) maka kedua input harus
dalam keadaan logika yang sama. Jika kedua input bernilai logika berbeda , maka
output akan LOW (0).

Seperti terlihat di gambar 8 datasheet IC 74HC266 memiliki 14 pin (kaki). Pin 14
adalah VCC (tegangan+) dan pin 7 adalah GND (ground, tegangan-) dari baterai
atau power supply. Pada datasheet juga ada informasi jangkauan tegangan VCC IC
74HC66 mulai dari 3Volt sampai 15Volt.

37

Simbol dan tabel kebenaran Gerbang logika EXNOR

Nama: Farah Nabilah (11)

C. Bilangan Biner dan Bilangan Heksadesimal

1. Bilangan Biner
Sistem bilangan biner adalah sebuah sistem penulisan bilangan dengan

menggunakan dua angka, yaitu 0 dan 1. Bilangan biner adalah bilangan yang
berbasis dua. Setiap bilangan biner atau biner digit disebut bit. Pengelompokan
biner dalam komputer selalu berjumlah 8, dengan istilah 1 byte = 8 bit. Biner
digunakan oleh perangkat digital seperti computer, CD, dan player.
Contoh penulisan bilangan biner:
• 00002
• 00012
• 00102
• 00112
• 01002
a. Konversi bilangan biner ke desimal

Cara mengkonversi bilangan biner ke dalam bentuk desimal adalah
dengan mengalikan satu persatu bilangan dengan angka 2 berpangkat x (0, 1, 2,
dan seterusnya) dimulai dari bilangan yang paling kiri, kemudian hasilnya
dijumlahkan.
Contoh:
Koversikan bilangan biner berikut ini menjadi desimal

38

a. 11001
Penyelesaian:
11001 = (1 x 24) + (1 x 23) + (0 x 22) + (0 x 21) + (1 x 20)

= 16 + 8 + 0 + 0 + 1 = 25
b. 1001,0101
Penyelesaian:
➢ Bagian bilangan bulat = 1001
Nilai desimalnya = (1 x 23) + (0 x 22) + (0 x 21) + (1 x 20)

=8+0+0+1=9
➢ Bagian bilangan pecahan = 0,0101

Nilai desimalnya = (1 x 2−1) + (0 x 2−2) + (0 x 2−3) + (1 x 2−4) = 0,3125
Jadi, hasil konversi 1001,0101 = 9 + 0,3125 = 9,3125
b. Konversi bilangan desimal ke biner

Cara mengkonversi bilangan desimal ke dalam bentuk biner adalah
dengan membagi bilangan desimal dengan 2 dan menyimpan sisa hasil pembagian
hingga hasil baginya kurang dari 2. Hasil konversinya adalah urutan sisa pembagian
dari paling akhir hingga paling awal.
Contoh:
Konversikan bilangan desimal 125 menjadi biner
Penyelesaian:
125

2 = 62 1
62
2 = 31 0
31
2 = 15 1
15
2 = 7 1
7
2 = 3 1
3
2 = 1 1
Jadi, hasil konversi 125 = 111101
2. Bilangan heksadesimal

39

Bilangan heksadesimal adalah bilangan yang menggunakan 16 angka, yaitu 0-9

dan dilanjutkan oleh alfabet A-F. Sistem heksadesimal digunakan dalam komputasi.

Sistem ini juga dapat digunakan untuk menampilkan sebuah byte.

A = 10 D = 13

B = 11 E = 14

C = 12 F = 16

a. Konversi bilangan heksadesimal ke desimal

Cara mengkonversi bilangan biner ke dalam bentuk desimal adalah

dengan mengalikan satu persatu bilangan dengan angka 16 berpangkat x (0, 1, 2,

dan seterusnya) karena bilangan heksadesimal merupakan bilangan yang berbasis

16. Dengan dimulai dari bilangan yang paling kiri, kemudian hasilnya dijumlahkan.

Contoh:

Koversikan bilangan heksadesimal 271 ke desimal

Penyelesaian:
271 = (2 x 162) + (7 x 161) + (1 x 160)

= 512 + 112 + 1 = 625

b. Konversi bilangan desimal ke heksadesimal

Cara mengkoversi bilangan desimal ke heksadesimal adalah dengan

mengalikan bilangan pecahan tersebut secara berulang-ulang dengan angka 16

sampai hasil kalinya sama dengan 0 atau hasilnya berulang.

Contoh:

Konversikan bilangan desimal 625 ke heksadesimal

Penyelesaian:

625
16 = 39 1
39
16 = 2 7
2
2 = 1 0
Jadi, hasil konversi 625 = 271

c. Konversi bilangan heksadesimal ke biner

40

Cara mengkoversi bilangan desimal ke heksadesimal adalah dengan
mengkonversi setiap satu digit bilangan heksadesimal ke dalam bentuk 4-bit
binernya.
Contoh:
Konversi bilangan heksadesimal 271 ke biner
Penyelesaian:

271
0010 0111 0001
Jadi, hasil konversi 271 = 001001110001
d. Konversi bilangan biner ke heksadesimal

Cara mengkonversi bilangan biner ke heksadesimal adalah dengan
mengelompokkan bilangan biner yang bersangkutan menjadi 4-bit mulai dari
bagian paling kanan lalu mengkonversi setiap 4-bit bilangan biner tersebut ke dalam
bentuk bilangan heksadesimalnya.
Contoh:
Konversi bilangan biner 101101011011001011 ke heksadesimal
Penyelesaian:
0010 1101 0110 1100 1011

2 D6 CB
Jadi, hasil koversi 101101011011001011 = 2D6CB

Tabel konversi untuk bilangan-bilangan heksadesimal

41

D. Transmisi Data Digital

Transmisi data adalah memindahkan informasi atau data digital dari satu
perangkat ke perangkat lainnya. Berdasarkan jumlah rangkaian atau kabel yang
menghubugkan dua buah perangkat digital, transmisi data digital dapat
dibedakan menjadi dua jenis, diantaranya:
1. Transmisi seri

Yaitu transmisi digital yang hanya menggunakan satu sistem rangkaian
koneksi. Pada transmisi seri, pada setiap waktu hanya 1 bit data yang
dikirimkan. Dengan kata lain, bit-bit data tersebut dikirimkan secara
bergantian satu persatu. Contohnya, seorang pengguna menghubungkan
terminal ke host komputer yang berada pada tempat lain.

• Kelebihan transmisi seri:
a. Sistem transmisi seri lebih murah
b. Lebih efektif untuk transfer data jarak jauh

• Kekurangan transmisi seri:
a. Untuk mentransfer data membutuhkan waktu yang lebih
lama
b. Sistem transmisi seri lebih rumit

2. Transmisi paralel
Yaitu transmisi data digital yang menggunakan lebih dari satu sistem
rangkaian koneksi. Pada transmisi paralel, sejumlah bit dikirimkan per
waktu. Masing-masing bit mempunyai jalurnya tersendiri. Model transmisi
paralel biasanya digunakan untuk melakukan komunikasi jarak pendek.
Contohnya, transmisi ke printer atau untuk komunikasi data dua buah
komputer.

42

• Kelebihan transmisi paralel:
a. Dapat mentransfer data dengan waktu yang lebih cepat
b. Lebih efektif untuk transfer data jarak pendek

• Kekurangan transmisi paralel:
a. Memerlukan banyak saluran untuk mentransfer data
b. Sistem transmisi paralel lebih mahal

E. Media Transmisi Data

Untuk melakukan transmisi data diperlukan suatu media seperti bus, kabel yang
terdapat pada perangkat internal komputer. Untuk eksternal komputer, dalam
transmisi data dapat menggunakan kabel (wired) dan Wi-Fi (wireless).
a. Kabel (wired)

Kabel yang biasa digunakan untuk melakukan proses transmisi data terdiri atas
beberapa macam, diantaranya sebagai berikut:

1) Kabel pilin
UTP wired (Unshielded Twisted Pair), kabel ini biasa digunakan untuk
melakukan transmisi melalui jaringan computer seperti di kantor-kantor
atau warnet-warnet. Selain UTP, ada juga STP (Shielded Twisted Pair)
yang di dalamnya terdapat beberapa kawat dalam satu bendel juga dapat
digunakan untuk transmisi data.

43

2) Koaksial (coaxial cable)
Kabel ini terdiri atas dua macam konduktor yang dipisahkan dengan
menggunakan isolator.

3) Serat Optik
Kabel ini biasa disebut dengan fiber optic, dimana kabel dapat
mengirimkan informasi dengan cara menghantarkan informasi atau data
menggunakan gelombang cahaya.

b. Wi-Fi (Wireless)
Wi-Fi (Wireless) adalah media yang hanya bisa metransmisikan data dan tidak
dijadikan untuk pemandu. Transmisi data yang terdapat pada jaringan ini biasanya
44

dilakukan dengan menggunakan sebuah alat bantu yang dikenal dengan antenna
atau transceiver.

45