IC 4011 adalah salah satu IC logika CMOS yang paling banyak digunakan dalam rangkaian digital.
IC ini berisi empat buah gerbang logika NAND 2-input dalam satu kemasan.
Seperti IC 4001 (NOR), IC 4011 adalah bagian dari seri CMOS 4000, yang terkenal karena konsumsi daya rendah dan rentang tegangan kerja yang luas.
Identitas IC 4011
| Spesifikasi | Detail |
|---|---|
| Nama IC | CD4011, MC14011, TC4011, dsb. (berbagai produsen) |
| Fungsi | Gerbang logika NAND 2-input |
| Jumlah Gerbang | 4 buah |
| Input per Gerbang | 2 |
| Teknologi | CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) |
| Kemasan | DIP-14 (umumnya), SOP-14 (untuk versi SMD) |
Gerbang NAND – Fungsi Logika
Gerbang NAND (NOT AND) adalah negasi dari gerbang AND.Tabel Kebenaran Gerbang NAND:
| Input A | Input B | Output |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Output gerbang NAND akan rendah (0) hanya jika kedua input tinggi (1). Pada kondisi lain, output akan tinggi (1).
Susunan Pin (PINOUT) IC 4011 – DIP 14
________ | |1 ---| |--- 14 (Vcc)
2 ---| |--- 13
3 ---| |--- 12
4 ---| |--- 11
5 ---| |--- 10
6 ---| |--- 9
7 ---|________|--- 8 (GND)
Penjelasan Pin:
| Pin | Fungsi | Gerbang |
|---|---|---|
| 1 | Input A (Gate 1) | NAND 1 |
| 2 | Input B (Gate 1) | NAND 1 |
| 3 | Output (Gate 1) | NAND 1 |
| 4 | Input A (Gate 2) | NAND 2 |
| 5 | Input B (Gate 2) | NAND 2 |
| 6 | Output (Gate 2) | NAND 2 |
| 7 | GND (Ground) | - |
| 8 | Output (Gate 3) | NAND 3 |
| 9 | Input B (Gate 3) | NAND 3 |
| 10 | Input A (Gate 3) | NAND 3 |
| 11 | Output (Gate 4) | NAND 4 |
| 12 | Input B (Gate 4) | NAND 4 |
| 13 | Input A (Gate 4) | NAND 4 |
| 14 | Vcc (Tegangan Positif) | - |
Spesifikasi Listrik (Electrical Characteristics)
| Parameter | Nilai Typical |
|---|---|
| Tegangan Supply (Vcc) | 3V – 15V (maks. 18V) |
| Arus Masukan (Input current) | Sangat kecil (nano ampere) |
| Arus Keluaran (Output current) | ~±0.5 mA (tergantung Vcc) |
| Frekuensi Maksimum Operasi | 3 – 10 MHz (tergantung Vcc) |
| Konsumsi Daya | Sangat rendah |
Keunggulan IC 4011
- Bekerja pada rentang tegangan luas
- Konsumsi daya rendah (karena CMOS)
- Kompatibel dengan TTL (pada Vcc 5V)
- Dapat menggantikan fungsi logika lain (NAND = gerbang universal)
- Stabil dan murah
Aplikasi IC 4011
Karena NAND adalah gerbang universal, IC 4011 bisa digunakan untuk membuat:- Gerbang AND, OR, NOR, NOT (melalui kombinasi NAND)
- Flip-flop SR dan JK
- Multivibrator astabil (osilator sederhana)
- Timer / pulsa
- Rangkaian deteksi logika
- Kunci logika (Logic Locks)
- Sensor berbasis logika
Contoh Rangkaian Dasar
NOT Gate dengan NAND
Hubungkan kedua input gerbang ke sinyal yang sama:Input A = Input B = X
Output = NOT X
Rangkaian:
X -----.|
[ ] NAND
|
X -----'
|
Output = ¬X
Flip-Flop S-R
Gunakan dua gerbang NAND yang saling silang untuk membuat SR Latch.+-----+
S -->| |----> Q
| NAND|
Q'---| |
+-----+
|
v
+-----+
R -->| |----> Q'
| NAND|
Q ---| |
+-----+
Perbandingan Dengan IC Sejenis
| IC | Isi Gerbang | Jenis Logika |
|---|---|---|
| 4011 | 4 x NAND 2-input | NAND |
| 4001 | 4 x NOR 2-input | NOR |
| 4071 | 4 x OR 2-input | OR |
| 4081 | 4 x AND 2-input | AND |
| 4069 | 6 x NOT (Inverter) | NOT |
Versi SMD Dan Variasi
| Versi | Package |
|---|---|
| CD4011BE | DIP-14 |
| CD4011BCN | DIP-14 |
| CD4011BM | SOIC-14 |
| MC14011UBCP | DIP-14 |
| TC4011BP | DIP-14 (Toshiba) |
Catatan Penggunaan
- Pastikan tidak membiarkan input melayang (floating) > gunakan resistor pull-down atau sambungkan ke ground/Vcc.
- Jika hanya satu gerbang digunakan, sisanya harus diberi input tetap (Vcc atau GND), agar tidak mengonsumsi daya liar.
- Jangan melebihi tegangan maksimum 18V.
- Gunakan kapasitor bypass (100nF) dekat pin Vcc ke GND untuk stabilisasi tegangan.