Gerbang logika dasar atau dalam istilah bahasa inggris dikenal dengan logic gate merupakan dasar dari pembentuk sistem elektronika digital yang memiliki fungsi untuk mengkonversi satu atau lebih input menjadi output yang logis. Gerbang logika dapat beroperasi dengan berdasarkan sistem bilangan biner yaitu bilangan yang hanya mempunyai dua kode simbol yaitu 0 dan 1 dengan menggunakan teori aljabar Boolean.
Contoh umum gerbang logika yang diterapkan pada sistem elektronika digital biasanya menggunakan komponen integrated circuit (IC), transistor, dioda, relay, elemen mekanik maupun optik.
Pengertian Gerbang Logika Dasar
Gerbang logika adalah rangkaian elektronika digital yang cara kerjanya menggunakan prinsip dari aljabar Boolean. Dalam ilmu elektronik input dan output dibangun dengan tegangan dan arus. Tegangan ini biasanya terhubung dengan saklar, oleh karenanya gerbang logika disebut juga sebagai macam-macam saklar yang mengimplementasikan teori aljabar Boolean pada sistem elektronik.
Pada gerbang logika terdapat sebuah bagian yang memiliki nama sirkuit terpadu (IC). IC mempunyai fungsi membatasi jumlah maksimal yang ada pada gerbang logika. Sebelum adanya IC jumlah dari gerbang logika yang sesuai kebutuhan elektronika digital sangatlah sedikit.
Pada gerbang logika umumnya selalu ada tabel yang berisi kombinasi dari variabel input dan output yang dihasilkan tabel ini disebut dengan tabel kebenaran (true tabel). Masukan dan keluaran pada gerbang logika mempunyai dua level, kedua level tersebut umumnya adalah: tinggi (high) dan rendah (low), benar (true) dan salah (false), hidup (ON) dan mati (OFF), 1 dan 0.
Fungsi Gerbang Logika
Gerbang logika mempunya fungsi utama sebagai pembentuk sebuah jalur digital supaya semua komponen yang ada bisa terhubung dengan baik, sehingga menyebabkan perangkat elektronika dapat berjalan dengan baik juga. Selain fungsi yang sudah disebutkan, gerbang logika juga mempunyai fungsi lain yakni berfungsi sebagai suatu sistem yang memerintah atau menerjemahkan suatu perangkat.
Gerbang logika umumnya dapat ditemukan pada perangkat elektronika seperti chip. Dalam sebuah chip terdapat banyak sekali komponen-komponennya. Oleh karena itu hadirlah gerbang logika yang berfungsi untuk menghubungkan setiap komponen dalam chip. Dalam chip terdiri dari ribuan bahkan jutaan gerbang logika, tetapi gerbang logika didalamnya mempunyai fungsi yang berbeda.
Jenis Gerbang Logika
Gerbang logika mempunyai banyak jenis, terdapat 7 jenis gerbang logika dalam sebuah sistem elektronika digital. Berikut penjelasan singkat tentang 7 jenis gerbang logika dasar dilengkapi dengan simbol dan tabel kebenarannya:
1. Gerbang AND (AND Gate)
Gerbang AND adalah gerbang yang membutuhkan dua atau lebih masukan untuk menghasilkan hanya 1 keluaran (output). Gerbang AND dapat menghasilkan output / keluaran logika 1 jika semua elemen masukan / input memiliki nilai logika 1, dan keluaran / output akan berlogika 0 jika salah satu saja dari masukan ada yang mempunyai nilai logika 0.
Pada operasi gerbang logika AND mempunyai simbol sebagai penanda adalah tanda titik atau “.” Dan terkadang tidak menggunakan tanda sama sekali. Contohnya Z = X.Y atau Z = XY. Gambar di atas adalah simbol, rumus, dan tabel kebenaran dari gerbang AND (AND Gate).
2. Gerbang OR (OR Gate)
Gerbang OR atau OR Gate membutuhkan dua atau lebih input / masukan untuk menghasilkan keluaran output bernilai 1. Gerbang OR akan mendapatkan nilai keluaran / output logika 1 jika salah satu dari input / masukan memiliki nilai logika 1, dan akan menghasilkan keluaran / output logika 0 jika semua input / masukan harus memiliki nilai logika 0.
Simbol dari operasi gerbang logika OR adalah dengan tanda plus “+”, contohnya Z= X+Y. Gambar iatas merupakan simbol, rumus, dan tabel kebenaran dari gerbang logika OR (OR Gate).
3. Gerbang NOT (NOT Gate)
Berikut adalah simbol, rumus, dan juga tabel kebenaran dari gerbang logika NOT. Gerbang NOT atau NOT Gate hanya membutuhkan satu masukan / input untuk menghasilkan 1 output / keluaran. Gerbang NOT sering disebut sebagai pembalik (inverter), hal ini dikarenakan keluaran dari gerbang ini selalu berlawanan / terbalik dengan input / masukan.
Seperti contoh jika Anda menginginkan agar nilai keluaran berlogika 1, maka input / masukannya harus mempunyai nilai logika 0. Gerbang NOT biasa dilambangkan dengan simbol minus “-“ pada bagian ata variabel inputnya.
4. Gerbang NAND (NAND Gate)
Berikut adalah simbol, rumus, dan tabel kebenaran dari gerbang logika NAND (NAND Gate). Gerbang NAND merupakan kepanjangan dari NOT AND, bukan hanya AND. Singkatnya gerbang logika NAND adalah kombinasi dari dua gebang yaitu AND dan NOT yang output atau keluarannya menghasilkan nilai berkebalikan dengan keluaran dari gerbang AND.
Gerbang NAND akan menghasilkan output berlogika 0 jika semua masukan / input memiliki logika 1 dan ketika salah satu input ada yang nilai logikanya 0 maka output / keluarannya logika 1.
5. Gerbang NOR (NOR Gate)
Berikut adalah simbol, rumus, dan tabel kebenaran dari gerbang logika NOR. Gerbang NOR merupakan NOT OR, singkatnya gerbang NOR adalah kombinasi dari dua buah gerbang logika yaitu gerbang OR dan gerbang NOT yang nantinya keluaran dapat menghasilkan nilai logika berkebalikan dengan keluaran dari gerbang OR.
Gerbang OR atau OR gate akan menghasilkan nilai keluaran berlogika 1 jika semua input / masukan harus bernilai 0 dan akan menghasilkan keluaran berlogika 0 jika salah satu saja input mempunyai nilai logika 1.
6. Gerbang X-OR (Exclusive OR)
Berikut adalah simbol, rumus, dan tabel kebenaran dari gerbang X-OR. Gerbang X-OR merupakan kepanjangan dari Exclusive OR. Gerbang ini terdiri dari dua buah masukan dan satu buah keluaran logika. Gerbang X-OR dapat menghasilkan keluaran / output berlogika 1 jika semua nilai masukan-masukannya memiliki nilai logika yang berbeda-beda. Jika kedua input nilainya sama maka akan menghasilkan keluaran bernilai logika 0.
7. Gerbang X-NOR (Exclusive NOR)
Berikut adalah simbol, rumus, dan tabel kebenaran dari gerbang logika X-NOR (Exclusive NOR). Gerbang logika X-OR merupakan singkatan dari exclusive NOR, sama seperti gerbang-gerbang sebelumnya pada gerbang X-NOR juga mempunyai dua masukan dan satu keluaran. X-NOR merupakan kombinasi dari dua gerbang logika yakni gerbang X-OR dan gerbang NOT.
Pada gerbang X-NOR akan menghasilkan output logika 1 jika semua masukannya memiliki nilai logika yang sama dan dapat menghasilkan keluaran / output logika 0 jika semua input memiliki nilai logika yang berbeda-beda. Hal ini adalah keterbalikan dari sifat gerbang X-OR (Exclusive OR).
Demikian materi singkat mengenai pengertian gerbang logika, fungsi gerbang logika, dan juga jenis-jenis gerbang logika yang bisa Anda pelajari. Semoga bermanfaat dan sampai jumpa!