FLIP-FLOP

FLIP-FLOP

Flip-flop adalah keluarga Multivibrator yang mempunyai dua keadaaan stabil atau disebut Bistobil Multivibrator. Rangkaian flip-flop mempunyai sifat sekuensial karena sistem kerjanya diatur dengan jam atau pulsa, yaitu sistem-sistem tersebut bekerja secara sinkron dengan deretan pulsa berperiode T yang disebut jam sistem (System Clock atau disingkat menjadi CK). Seperti yang ditunjukkan dalam gambar 1:

Gambar1: Keluaran dari pembangkit pulsa yang digunakan sebagai deretan pulsa untuk sinkronisasi suatu sistem digital sekuensial Lebor pulsa tp diandaikan kecil terhadap T
. Berbeda dengan uraian materi sebelumnya yang bekerja atas dasar gerbang logika dan logika kombinasi, keluarannya pada saat tertentu hanya tergantung pada harga-harga masukan pada saat yang sama. Sistem seperti ini dinamakan tidak memiliki memori. Disamping itu bahwa sistem tersebut menghafal hubungan fungsional antara variabel keluaran dan variabel masukan. Sedangkan fungsi rangkaian flip-flop yang utama adalah sebagai memori (menyimpan informasi) 1 bit atau suatu sel penyimpan 1 bit. Selain itu flip-flop juga dapat digunakan pada Rangkaian Shift Register, rangkaian Counter dan lain sebagainya.
Macam - macam Flip-Flop:

1. RS Flip-Flop

2. CRS Flip-Flop

3. D Flip-Flop

4. T Flip-Flop

5. J-K Flip-Flop

ad 1. RS Flip-Flop

RS Flip-Flop yaitu rangkaian Flip-Flop yang mempunyai 2 jalan keluar Q dan Q (atasnya digaris). Simbol-simbol yang ada pada jalan keluar selalu berlawanan satu dengan yang lain. RS-FF adalah flip-flop dasar yang memiliki dua masukan yaitu R (Reset) dan S (Set). Bila S diberi logika 1 dan R diberi logika 0, maka output Q akan berada pada logika 0 dan Q not pada logika 1. Bila R diberi logika 1 dan S diberi logika 0 maka keadaan output akan berubah menjadi Q berada pada logik 1 dan Q not pada logika 0.

Sifat paling penting dari Flip-Flop adalah bahwa sistem ini dapat menempati salah satu dari dua keadaan stabil yaitu stabil I diperoleh saat Q =1 dan Q not = 0, stabil ke II diperoleh saat Q=0 dan Q not = 1 yang diperlihatkan pada gambar berikut:

Gambar 2. RS-FF yang disusun dari gerbang NAND

Tabel Kebenaran:

S	B	Q	Q	Keterangan
0	0	1	1	Terlarang
0	1	1	0	Set (memasang)
1	1	1	0	Stabil I
1	0	0	1	Reset (melepas)
1	1	0	1	Stabil II
0	0	1	1	Terlarang
1	1	Qn	Qn	Kondisi memori (mengingat)

Yang dimaksud kondisi terlarang yaitu keadaaan yang tidak diperbolehkan kondisi output Q sama dengan Q not yaitu pada saat S=0 dan R=0.

Yang dimaksud dengan kondisi memori yaitu saat S=1 dan R=1, output Q dan Qnot akan menghasilkan perbedaan yaitu jika Q=0 maka Qnot=1 atau sebaliknya jika Q=1 maka Q not =0.

ad 2. CRS Flip-Flop

Tabel kebenarannya:

S	R	Qn +1
0	0	Qn
0	1	0
1	0	1
1	1	terlarang

Keterangan:

Q_n = Sebelum CK

Qn +1 = Sesudah CK

CRS Flip-flop adalah clocked RS-FF yang dilengkapi dengan sebuah terminal pulsa clock. Pulsa clock ini berfungsi mengatur keadaan Set dan Reset. Bila pulsa clock berlogik 0, maka perubahan logik pada input R dan S tidak akan mengakibatkan perubahan pada output Q dan Qnot. Akan tetapi apabila pulsa clock berlogik 1, maka perubahan pada input R dan S dapat mengakibatkan perubahan pada output Q dan Q not.

ad 3. D Flip-Flop

D flip-flop adalah RS flip-flop yang ditambah dengan suatu inventer pada reset inputnya. Sifat dari D flip-flop adalah bila input D (Data) dan pulsa clock berlogik 1, maka output Q akan berlogik 1 dan bilamana input D berlogik 0, maka D flip-flop akan berada pada keadaan reset atau output Q berlogik 0.

Gambar 4. D flip-flop

Tabel Kebenaran:

D	Qn+1
0 1	0 1

ad 4. T Flip-Flop

Gambar 5. T flip-flop

Tabel Kebenaran:

T	Q
0	0
1	0
0	1
1	1
0	0
1	0
0	1
1	1

Rangkaian T flip-flop atau Togle flip-flop dapat dibentuk dari modifikasi clocked RSFF, DFF maupun JKFF. TFF mempunyai sebuah terminal input T dan dua buah terminal output Q dan Qnot. TFF banyak digunakan pada rangkaian Counter, frekuensi deviden dan sebagainya.

ad 5. J-K Flip-Flop

JK flip-flop sering disebut dengan JK FF induk hamba atau Master Slave JK FF karena terdiri dari dua buah flip-flop, yaitu Master FF dan Slave FF. Master Slave JK FF ini memiliki 3 buah terminal input yaitu J, K dan Clock. Sedangkan IC yang dipakai untuk menyusun JK FF adalah tipe 7473 yang mempunyai 2 buah JK flip-flop dimana lay outnya dapat dilihat pada Vodemaccum IC (Data bookc IC). Kelebihan JK FF terhadap FF sebelumnya yaitu JK FF tidak mempunyai kondisi terlarang artinya berapapun input yang diberikan asal ada clock maka akan terjadi perubahan pada output.

Tabel Kebenaran:

J	K	Qn+1	Keterangan
0	0	Qn	Mengingat
0	1	0	Reset
1	0	1	Set
1	1	Qn (strep)	Togle

Petunjuk Pengerjaan !

Kerjakan tugas dan tes formatif berikut di ketik pada MS.WORD dan simpan menggunakan nama kalian masing-masing. kemudian kirimkan tugas tersebut dengan fungsi attachment file ke email saya di sunartooks190@yahoo.com paling lambat tanggal 10 Oktober 2008.

a. TUGAS

1. Berikan definisi dari suatu flip-flop!

2. Tuliskan 2 fungsi dari flip-flop !

3. Sebutkan jenis-jenis flip-flop yang pengaturnya menggunakan jam (clock)!

4. Gambarkan sebuah flip-flop RS yang tidak menggunakan dan disusun dari pintu/gerbang NAND!

5. Apa arti dari Men-Set flip-flop?

b. Test Formatif

I Berilah tanda silang pada jawaban yang paling benar!

1. Flip-flop termasuk golongan/keluarga:

a. Univibrator

b. Astabil Multivibrator

c. Monostabil Multivibrator

d. Bistabil Multivibrator

2. Yang bukan merupakan jenis flip-flop yang diatur dengan clock adalah:

a. JK FF

b. D FF

c. CRS FF

d. RS FF

3. Daerah terlarang untuk RS FF yang disusun dari pintu NAND yaitu:

a. S=0 , R=0 c. S=0 , R=1

b. S=1 , R=0 d. S=1 , R=1

4. Daerah stabil untuk RS FF yang dibangun dari pintu NAND yaitu:

a. S=0 , R=0 c. S=1 , R=0

b. S=1 , R=1 d. S=0 , R=1

5. Yang disebut dengan Me-Reset sebuah FF yaitu dengan membuat keluaran:

a. Q=1 , Qnot=0 c. Q=0 , Qnot=1

b. Q=1 , Qnot=1 d. Q=0 , Qnot=0

6. Jenis flip-flop yang tidak mempunyai kondisi terlarang adalah:

a. RS FF dari NAND c. JK FF

b. CRS FF d. RS FF dari NOR

7. Daerah terlarang untuk CRS flip-flop adalah:

a. R=1 , S=1 c. R=0 , S=1

b. R=0 , S=0 d. R=1 , S=0

8. Pernyataan berikut merupakan fungsi dari flip-flop, kecuali:

a. Memory

b. Pembangkit pulsa clock

c. Rangkaian penggeser data

d. Rangkaian hitung

9. Jenis IC yang melaksanakan fungsi NAND adalah:

a. 7402 c. 7473

b. 7400 d. 7474

10. Jenis IC yang melaksanakan fungsi JK FF adalah:

a. 7402 c. 7473

b. 7400 d. 7474

RANGKAIAN CLOCK (LANJT)

Rangakaian clock berfungsi untuk pembentuk/membangkitkan pulsa/gelombang kotak secara terus-menerus dan rangkaian ini tidak mempunyai kondisi stabil/setimbang. Rangkaian clock termasuk golongan Astabil Multivibrator dengan IC 555. Output rangkaian clock digunakan untuk input rangkaian-rangkaian logika yang sekuensial (berhubungan dengan waktu). Yang termasuk rangkaian logika sekuensial contohnya: Flip-Flop, Shift Register, dan Counter. Adapun fungsi rangkaian clock yaitu, untuk mengatur jalannya data dalam penggeseran ke kanan atau ke kiri, maupun dalam perhitungan/pencacahan bilangan biner. Yang dimaksud rangkaian Astabil Multivribator Adalah multivribator yang tidak stabil tegangan output-nya (tegangan pengeluarannya berubah-ubah) tanpa adanya sinyal masukan yang diberikan. Rangakaian clock dengan IC 555 besrta pulsa-pulsa pada pin 3 dan pin 6 ditunjukkan pada gambar ini

Cara kerja rangkaian diatas
· Pada saat C diisi tegangan ambang naik melebihi + (2/3) Vcc.
· Kini Kapasitor C dikosongkan melalui Rb oleh karena itu tetapan waktu pengosongan dapat ditentukan dengan rumus T = Rb x C.
· Bila egangan C sudah turun sedikit sebesar + (Vcc/3) maka keluaran menjadi tinggi.
Pewaktu IC 555 mempunyai tegangan yang naik dan turun secara exponensial. Keluarannya berbentuk gelombang segi empat. Karena tetapan waktu pengisian lebih lama daripada tetapan waktu pengosonngan, maka keluarannya tidak simetri. Keadaan keluaran yang tinggi lebih lama dari keadaan keluaran yang rendah. Untuk dapat menentukan ketidak simetrian ssuatu pulsa keluaran yang dihasilkan oleh rangkaian multivibrator jenis astabil ini dipergunakan suatu siklus kerja yang dirumuskan sebagai berikut:

W = 0.693 (RA + Rb ).C

t = 0.693 . Rb. C

T = W + t

Dimana : W = lebar pulsa ; T = waktu periode

Besarnya frekuensi ditentukan oleh

F = 1/T ( dimana T = detik ; F = Hertz )

Enkoder dan Dekoder DTMF menggunakan UM 91215C

Alhamdulillah wa syukurillah,
masalahnya sudah dapat diselesaikan, pembacaan baris dan kolom pada rangkaian enkoder dengan IC UM91215C dappat dilakukan dengan pushbutton biasa, untuk lebih lanjut tentang permasalahan yang saya alami nanti akan saya posting tentang enkoder DTMF dengan UM91215C dan dekoder DTMF MT8870 setelah saya sidang skripsi. Mohon doanya juga yah...!!!!
InsyaAlloh.

Multivibrator Astabil

1. Multivibrator Astabil

Multivibrator adalah pembangkit pulsa segi empat. Suatu multivibrator astabil biasa disebut sebagai free running multivibrator. Gambar 15 menunjukkan bentuk sinyal yang dihasilkan oleh multivibrator astabil.

Gambar 15. Bentuk Pulsa Astabil.

IC yang sering digunakan untuk membentuk multivibrator astabil adalah IC 555. Salah satu aplikasi multivibrator astabil adalah sebagai Pulse Width Modulation, aplikasi ini digunakan untuk mengatur kecepatan motor DC.

Gambar 16 menunjukkan rangkaian multivibrator astabil menggunakan IC 555.[1]

Gambar 16. Rangkaian Multivibrator Astabil Menggunakan IC 555

Waktu Ton dan Toff dapat ditentukan menggunakan rumus berikut ini : [2]

Ton = 0.69 (Ra + Rb) C

Toff = 0.69 Rb C

---

[1] Darold Wobschall, Circuit Design For Electronic Instrumentation, (USA: McGraw-Hill, 1987), hal. 192.

[2] Ibid.,hal.192.

Motor Langkah (Stepper Motor)

Motor langkah merupakan suatu jenis motor yang dapat digunakan untuk memindahkan sebuah benda (beban) dengan jarak perpindahan yang kecil. Berbeda halnya dengan motor-motor lain, yang bergerak dengan putaran yang kontinyu/mulus, motor langkah bergerak dengan putara n yang kaku. motor langkah bergerak dari posisi berikutnya seperti gerak melangkah (step). Karena itulah motor ini dinamakan motor langkah (stepper motor).

Motor langkah banyak sekali digunakan pada aplikasi-aplikasi elektronik seperti printer, floppy drive, cdrom drive dan banyak lagi alat-alat yang lain. Berikut contoh salah satu jenis gambar dari motor langkah.

Gambar 1. Motor langkah

Motor langkah yang umum digunakan mempunyai jangkauan langkah berputar antara 0,9 derajat sampai 30 derajat. Motor-motor tersebut adalah motor langkah dua atau empat fase. Secara teoritis, sebuah motor langkah berukuran kecil dapat digerakkan langsung oleh mikroprosesor atau mikrokontroler. Dalam kenyataannya, arus dan tegangan yang dapat dikeluarkan oleh alat pemroses tadi masih terlalu kecil. Sebagai perbandingan, gerbang-gerbang logika tipe TTL hanya mampu mengeluarkan arus dalam orde mili-ampere dan tegangan antara 2 sampai 5 V. Sementara itu untuk menggerakkan motor langkah dibutuhkan arus yang cukup besar (dalam orde ampere) dengan tegangan berkisar 5-24 V.

Untuk mengatasi masalah tersebut, diperlukan sebuah piranti tambahan yang dapat memenuhi kebutuhan arus dan tegangan tadi yaitu dengan menambahkan rangkaian penggerak seperti transistor yang dipasang secara Darlington, rangkaian penggerak gabungan atau menggunakan IC-IC yang kompatibel. Berikut skema-skema rangkaian penggerak motor langkah.

Gambar 2. Rangkaian interface motor langkah dengan transistor

Gambar 3. Skema Gabungan penggerak motor langkah

Pada skema diatas masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan. Jika ingin murah tapi kita harus buat program tambahan seperti waktu tunda untuk pergeseran pulsanya pada setiap pin kaki motor langkah dan program looping atau motor langkah ingin diputar berapa derajat, sedangkan jika menggunakan skema gabungan pada gambar 3 kita hanya mengatur control mode-nya ingin diputar kekiri atau kekanan (lihat data sheet 74LS194) dan untuk waktu tundanya diatur pada clock yang dibangkitkan oleh IC 555 kita bisa atur pada potensio yang digunakan. Selain I/O lebih sedikit dibanding menggunakan transistor, cukup dua pin control yang kita kendalikan. Pada skema aslinya ada rangkaian tambahan menggunakan IC 7474 untuk mengatur putar kanan dan kiri, tapi jika menggunakan skema yang diatas juga dapat digunakan dan telah dibuktikan. Lihat lengkap skema penggerak gabungan motor langkah.

Fase-fase Motor Langkah

Sebuah motor langkah digerakkan dari posisi berikutnya dengan mengubah arus yang terhubung ke masing-masing fase. pengubahan arus tersebut mempunyai pola/kombinasi tertentu. Berikut ini adalah untuk menggerakkan sebuah motor langkah 4-fase.