Mempelajari Fungsi Gerbang Logika Berdasarkan 7 Jenisnya!

Siti Khadijah Azzukhruf Firdausi

•

08 February 2024

•

195

Di bidang elektronika dan teknologi digital, gerbang logika adalah fondasi untuk merancang beragam sistem dan perangkat. Fungsi gerbang logika yang utama dalam bidang tersebut adalah untuk melakukan operasi berdasarkan logika Boolean.

Lebih detailnya, fungsi gerbang logika adalah untuk menerima input dan menghasilkan output dalam perancangan elektronika digital hingga sistem komputasi. Untuk lebih lengkapnya, baca artikel ini sampai habis ya!

Apa yang Dimaksud dengan Gerbang Logika?

Secara umum, gerbang logika adalah komponen dasar dalam elektronika dan teknologi informasi. Fungsi utamanya adalah untuk melakukan operasi logika pada satu atau lebih sinyal input untuk hasilkan output.

Operasi tersebut dilakukan berdasarkan prinsip logika Boolean. Prinsip ini adalah aljabar yang berfokus pada tiga operasi dasar yakni AND, OR, dan NOT. Lebih lanjut, setiap gerbang logika memiliki fungsi spesifik.

Fungsi spesifiknya dirancang untuk mengimplementasikan salah satu operasi tersebut atau kombinasi dari ketiganya.

Selain ketiga gerbang logika tersebut, ada jenis lainnya juga. Ini mencakup NAND, NOR, XOR, dan XNOR. Masing-masing jenis ini memberikan variasi output berdasarkan kombinasi input yang berbeda.

Gerbang-gerbang tersebut dibuat dengan berbagai teknologi semikonduktor. Contohnya adalah transistor bipolar atau MOSFET. Lebih lanjut, gerbang-gerbang itu juga merupakan blok bangunan untuk sirkuit digital yang lebih kompleks.

Contoh sirkuit digital tersebut mencakup mikroprosessor, memori, dan sistem komunikasi digital.

Secara keseluruhan, gerbang logika ini bermanfaat untuk merancang dan menganalisis sistem elektronik yang kompleks. Selain itu, gerbang logika juga berguna untuk melakukan komputasi dan memproses data secara efisien.

Baca Juga: Tipe Data dan Cara Membuat Variabel di Python untuk Pemula

Apa fungsi Utama dari Gerbang Logika?

Fungsi utama dari gerbang logika adalah untuk melakukan operasi dasar berdasarkan aljabar Boolean. Operasi dasar ini dilakukan pada sinyal digital yang diterimanya sebagai input dan menghasilkan satu sinyal output.

Setiap jenis gerbang logika menerapkan prinsip logika Boolean tertentu. Hal ini memungkinkan mereka untuk mengolah input biner (0 atau 1). Lebih lanjut, mereka akan menghasilkan output biner berdasarkan fungsi logika yang diwakili.

Tiap jenis gerbang logika memiliki peran krusial dalam desain dan operasi perangkat elektronik digital. Hal ini mencakup komputer, ponsel, dan sistem otomasi. Dalam perangkat tersebut, fungsi gerbang logika adalah untuk:

Melakukan pengolahan data.
Mengambil keputusan.
Kontrol sistem.

Berikut adalah penjelasan lengkap mengenai fungsi gerbang logika berdasarkan jenisnya:

1. Fungsi Gerbang Logika AND

Operasi gerbang logika ini dilakukan untuk menghasilkan output 1 (benar) hanya jika semua input-nya 1. Umumnya, digunakan untuk situasi yang memerlukan kebenaran semua kondisi.

Contoh Penggunaan: Rangkaian kontrol yang memerlukan semua sakelar tertentu untuk diaktifkan sebelum suatu aksi dapat dilakukan.
Contoh Perangkat atau Sistem:

Sistem Keamanan Rumah
Kontrol Akses Ruang Server
Sistem Penguncian di Kendaraan
Rangkaian Interlock di Peralatan Industri
Stasiun Pengisian Baterai Listrik

2. Fungsi Gerbang Logika OR

Operasi gerbang logika OR ini digunakan untuk menghasilkan output 1 jika minimal satu dari input-nya 1. Seringkali digunakan dalam skenario ketika salah satu dari beberapa kondisi cukup untuk mengaktifkan output.

Contoh Penggunaan: Sistem alarm yang dipicu oleh berbagai sensor.
Contoh Sistem: Sistem Alarm Keamanan Rumah
Komponennya meliputi:

Sensor Pintu dan Jendela
Sensor Gerak
Sensor Asap dan Panas
Sensor Kebocoran Gas atau Air
Sirene Alarm

Baca Juga: Seperti Apa Tipe Data Non Primitif?

3. Fungsi Gerbang Logika NOT

Operasi gerbang logika NOT ini dilakukan untuk menghasilkan output yang merupakan kebalikan dari input-nya. Apabila input 0, maka output-nya adalah 1. Umumnya, digunakan untuk pembalikan sinyal.

Contoh Penggunaan: Pembuatan logika negasi dan dalam rangkaian pembangkit pulsa.
Contoh Sistem: Pembangkit Gelombang dengan Oscillator Ring
Komponennya meliputi:

Gerbang NOT (Inverter)
Kapasitor dan Resistor

4. Fungsi Gerbang Logika NAND

Operasi gerbang logika NAND merupakan kebalikan dari AND. Ini dilakukan untuk menghasilkan output 0 hanya jika semua input-nya 1. Dengan kata lain, output-nya adalah 1 dalam semua kasus lain.

Umumnya, gerbang logika NAND dilakukan dalam desain digital. Hal ini dikarenakan gerbang NAND bisa digunakan untuk membuat fungsi logika lainnya.

Contoh Penggunaan: Sistem dengan logika fail-safe.
Contoh Sistem: Sistem Pengereman Kereta Api Berbasis Teknologi Fail-Safe
Komponennya meliputi:

Sistem Pengeraman Pneumatik
Detektor Kerusakan

5. Fungsi Gerbang Logika NOR

Operasi ini merupakan kebalikan OR. Gerbang logika NOR menghasilkan output 1 hanya jika semua input-nya 0. Sama seperti NAND, gerbang NOR juga sangat fleksibel dan dapat digunakan untuk membangun jenis gerbang lainnya.

Contoh Penggunaan: Dalam desain sirkuit yang memerlukan kondisi default tinggi.
Contoh Sistem: Sistem Kontrol Akses Pintu Elektronik
Komponennya meliputi:

Kontroler Akses
Gerbang Logika NOR
Mekanisme Penguncian Elektronik

Baca Juga: Seperti Apa Tipe Data Primitif?

6. Fungsi Gerbang Logika XOR

Operasi logika ini dilakukan untuk menghasilkan output 1 jika dan hanya jika jumlah input yang 1 ganjil. Untuk dua input, ini berarti output 1 jika input-nya berbeda. Ini seringkali digunakan dalam operasi aritmatika digital.

Contoh Penggunaan: Penjumlah biner.
Contoh Perangkat atau Sistem: Kalkulator Digital dan Penjumlahan Biner
Komponennya meliputi:

Unit Aritmatika dan Logika (ALU)
Gerbang XOR
Gerbang AND dan OR

7. Fungsi Gerbang Logika XNOR

Terakhir, operasi logika ini merupakan kebalikan dari XOR. Ia menghasilkan output 1 jika input-nya sama. Misalnya, keduanya 0 atau keduanya 1.

Ini sangat berguna dalam rangkaian deteksi kesalahan dan paritas yang mana memiliki kesamaan antar input yang diinginkan.

Contoh Penggunaan: Sistem yang memerlukan verifikasi data yang tepat.
Contoh Sistem: Sistem Database Transaksional
Komponennya meliputi:

Database Server
Mekanisme ACID
Algoritma Kontrol Kesalahan

Itulah fungsi gerbang logika yang utama dan berdasarkan jenisnya. Dari penjelasan di atas, dapat dilihat bahwa fungsi gerbang logika bisa bervariasi tergantung jenisnya.

Lebih lanjut, penerapan fungsi serta operasi logika untuk tiap fungsinya bisa menghasilkan sebuah sistem dan perangkat berguna. Di samping itu, pemahaman fungsi gerbang logika bisa bermanfaat dalam pengembangan web, lho!

Hal ini khususnya berlaku dalam hal pemrograman, algoritma, dan pengelolaan data. Menarik bukan? Apabila Sobat MinDi tertarik memperdalamnya, MinDi rekomendasikan kamu untuk ikut Bootcamp Frontend Web Development Dibimbing.

Lewat program ini, kamu bisa belajar A-Z web development dengan silabus beginner-friendly dan langsung bersama profesional. Mulai dari teori dasar hingga praktik dengan real-case project!

Di sini, kamu bakal dibimbing sampai jadi! So, segera gabung dan mulai karir yang lebih baik bersama Dibimbing.id!