Rahasia Dibalik Gerbang Digital

Pada awalnya beberapa diantara kita bisa cukup terheran-heran, mengapa beberapa piranti digital seperti komputer, kamera, handphone, laptop bisa bekerja dengan mengagumkan hanya dengan memanipulasi beberapa deret angka 1 dan 0 : isyarat digital. Hanya melalui kominbasi 2 angka tersebut bisa tercipta jutaan ekspresi perintah-perintah pada piranti tersebut. Semua ini tentu saja karena jasa besar komponen-komponen penyusunnya yakni gerbang-gerbang digital.

Pertanyaan lebih lanjut, bagaimanakah gerbang-gerbang digital itu bekerja, sehingga bisa membentu untaian ekspresi digital yang sedemikian rupa? Bagaimanakah operasi dasar pada sistem digital (operasi Boolean) yakni AND, OR, NOT, NAND, NOR, bahkan XOR bisa diimplementasikan oleh sebuah rangkaian eklektronis? Bagaimana pula IC yang berisi gerbang NAND selalu paling murah dibandingkan AND?

Ada sedikit penjelasan mengenai pertanyaan di atas. Gerbang-gerbang digital yang dibentuk untuk mengerjakan operasi Boolen tertentu memanfaatkan prinsip kerja pada bahan semikonduktor. Beberapa teknologi yang umum diantaranya adalah Keluarga Bipolar dan Keluarga MOSFET.

Ladder Diagram vs Logika Boolean

Telah dijelaskan sebelumnya, bahwa ladder diagram adalah salah satu bentuk pemrograman yang umum digunakan pada PLC. Metode ini disusun untuk mengurangi kerumitan yang dihadapi oleh teknisi dalam menyeleasaikan tujuannya, dengan cara memodelkan langsung logika yang terjadi pada relay.

PLC banyak dipakai sebagai untai logic, meskipun beberapa PLC terbaru sudah mampu menangani permasalahan analog. Meski begitu, kebanyakan PLC masih dipakai sebagai untai logic, misalnya sebagai pengendali untuk ESD (Emergency Shut Down). Sebagaimana umumnya dalam untai logic/digital, penyelesaian permasalahan tersebut akan lebih mudah jika masing-masing komponen input dan output disajikan dalam logika digital / logika boolean, dengan melibatkan tabel kebenaran, menyusun persamaan output berdasarkan tabel tersebut dalam bilangan biner, kemudian menyederhanakan persamaan tersebut dengan memanfaatkan Karnaugh Map.