project FLIP FLOP

APLIKASI PENGGUNAAN TRANSISTOR SEBAGAI FLIP FLOP

by. Dwinanjar Aji Santoso (purwokertorobotic@gmail.com)

I Teori singkat

Rangkaian Flip Flop adalah rangkaian yang dapat bekerja hanya dengan dua buah input dan output secara berlawanan. Rangkaian ini juga memiliki dua arus stabil dan dapat digunakan untuk menyimpan informasi. Sirkuit yang terdapat pada setiap rangkaian dapat dibuat untuk mengubah arus dengan sinyal yang dimasukan pada satu atau lebih input kontrol dan juga memiliki satu atau dua output. Flip flop juga merupakan rangkaian penting dalam sistem elektronik digital dan juga elemen penyimpanan dasar pada logika sekuensial yang digunakan pada komputer, alat komunikasi dan tipe elektronik lainnya.

Flip-Flop atau Latch dapat digunakan sebagai penyimpanan data, seperti untuk menyimpan data memori. Ketika menggunakan Read-only Memory, output dan keadaan selanjutnya tidak hanya bergantung pada input awalnya saja, namun juga pada keadaan yang sekarang. Selain untuk menyimpan data, Flip-Flop juga dapat digunakan untuk menghitung detak atau mengsinkronisasikan input signal waktu variable untuk beberapa signal waktu direferensi.

Flip-flop adalah nama lain dari multivib rator bistabil, yakni multivibrator yang keluarannya adalah suatu tegangan rendah atau tinggi (0 atau 1). Keluaran ini tetap rendah atau tinggi, untuk mengubah rangkaian yang bersangkutan harus didrive oleh suatu masukan yang disebut pemicu (trigger). Sampai datangnya pemicu, tegangan keluaran tetap rendah atau tinggi untuk waktu selang terbatas.

Transistor merupakan salah satu semikonduktor yang dapat dipergunakan untuk perataan arus, menahan sebagian arus, menguatkan arus, membangkitkan frekuensi rendah maupun tinggi. Frekuensi rendah adalah frekuensi yang dapat dinikmati manusia, misalnya frekuensi suara yang dihasilkan oleh tape. Frekuensi tinggi adalah frekuensi yang tidak dapat ditangkap oleh telinga manusia, misalnya frekuensi yang dipancarkan oleh pemancar radio, televisi, telegram dan sebagainya. Transistor  Transisitor yang dibuat dari bahan germanium disebut transistor germanium dan  transistor yang dibuat dari bahan silikon disebut transistor silikon. Transistor yang  banyak dipergunakan dalam teknik elektronika antara lain transistor PNP dan  transistor NPN.

Pada umumnya transistor terdiri dari 3 (tiga) buah kaki yang masing-masing diberi nama kolektor, basis, emitor. Jika terdapat kaki keempat, maka dinamakan sasis. Umumnya pabrik-pabrik yang memproduksi transistor memberi tanda tertentu pada badan tertentu untuk memudahkan penentuan salah satu kaki transistor tersebut. 

Umumnya orang beranggapan transistor terbentuk dari dua buah dioda yang dihubungkan, anggapan demikian karena transistor bertingkah seperti dua dioda yang dihubungkan, hal ini terlihat jika kita mengukur basis tiap-tiap transistor dengan ohmmeter yang terendah batas ukurnya, yaitu pointer ohmmeter menunjukkan ukuran yang sama antara basis dengan kolektor dan basis dengan emitor. 

Tentu saja anggapan demikian tidak dapat kita pergunakan untuk membuat transistor dengan

Tingkah laku transistor lainnya adalah bahwa emitor dan kolektor yang diukur secara bolak-balik mempunyai perlawanan yang berbeda jauh ukurannya bila diukur dengan ohmmeter, tingkah laku tidak dimiliki oleh sambungan dua dioda, sebab itu kita tidak dapat mengganti transistor dengan sambungan dua dioda.  Makin besar perlawanan antara emitor dan kolektor dari suatu transistor yang diukur secara bolak balik dengan Ohmmeter ,makin baik mutu transistor tersebut. Basis transistor bertingkah seperti sambungan dua dioda yang menuju satu sasaran yang sama (jenis transistor PNP) atau menuju arah yang berlawanan (jenis transistor NPN) untuk jelasnya simbol transistor dapat dilihat pada gambar BERIKUT menghubungkan dua dioda tersebut. Karena  transistor selain mempunyai tingkah laku lainya yang tidak dimiliki oleh sambungan dua dioda.

II Alat dan Bahan

Bor pcb

Solder

Tinol

Flery clorid

Pcb

2 buah resistor 220 ohm

2 buah resistor 470 ohm

2 buah led (merah / hijau)

2 buah transistor BC 337

2 buah kapasitor 100u farad

III Gambar Rangkaian   

Desain dari rangkaian flip flop yang saya buat menggunkan software proteus, sebagai berikut

gambar desain flop flop dengan proteus

III Pembahasan (cara kerjanya)

Led Merupakan komponen yang akan menyala, jika dilewati tegangan dan arus yang sesuai. Lampu led ada banyak warna, setiap warna, berbeda antara tegangan dan arus satu sama lain.

Infra merah : 1,6 V
Merah : 1,8 V – 2,1 V
Oranye : 2,2 V
Kuning : 2,4 V
Hijau : 2,6 V
Biru : 3,0 V – 3,5 V
Putih : 3,0 – 3,6 V
Ultraviolet : 3,5 V

Resistor merupakan Komponen yang berguna untuk memberi resistensi atau hambatan pada rangkaian.  Sesuai dengan hukum Ohm R=V/I. Maka dengan resistor ini kita dapat mengubah kebutuhan tegangan dan kuat arus  agar sesuai dengan kebutuhan yang dibutuhkan led.

Transistor  merupakan komponen penting dalam rangkaian flip flop. Transistor memiliki 3 kaki, C ( kolektor ) B ( basis ), E ( emitor ). Transistor disini berfungsi sebagai saklar otomatis.

 

NPN Transistor

Pada pembuatan flop flop ini menggunakan jenis transistor bertipe NPN. Ketika kaki basis diberi tegangan dan arus yg sesuai, maka transistor dalam keadaan on, akibatnya akan ada arus dari kolektor ke emitor, yang besarnya lebih besar dari tegangan dan arus dari basis. Jika tidak ada arus yang mengalir kedalam basis, atau tegangan yang diberikan ke basis kurang, maka transistor dalam keadaan off.

Selain transistor, kapasitor juga penting. Kapasitor berfungsi sebagai penyimpan muatan arus listrik. Ketika kapasitor dialiri arus listrik dari kutub – ke + milik kapasitor, maka kapasitor akan men-charge. Ketika muatan yang ada dalam kapasitor sudah penuh, secara otomatis kapasitor akan mengeluarkan muatannya dari + ke – milik kapasitor.

Berikut kronologi kejadian lampu flip flop

1. Arus listrik mengalir hingga mengisi 2 kapasitor.
2. Kapasitor yang terisi penuh duluan, dia yang akan mengeluarkan muatannya pertama kali.
3. Kapasitor 1 mengeluarkan muatannya hingga mengenai basis pada transistor 1. Jika muatan yang dikeluarkan kapasitor 1 sesuai yang diperlukan basis dalam mengaktifkan transistor 1. Maka transistor 1 dalam keadaan on, sehingga arus diperbolehkan melewati kolektor ke emitor.
4. Akibatnya led 1 yang berhubungan dengan transistor 1 ini akan menyala.
5. Sedangkan kapasitor 2 dalam keadaan off, karena muatan dalam kapasitor 2 belum bisa dikeluarkan. Sehingga led 2 tidak menyala. Walau ada muatan yang mengalir dari kolektor ke emitor transistor 2, namun masih belum cukup untuk membuat led 2 menyala.
6. Ketika kapasitor 1 kehabisan muatan, secara otomatis kapasitor 2 mengeluarkan muatan, sehingga mengaktifkan transistor 2, dan led 2 menyala. Sedangkan kapasitor 1 masih mengisi muatan, sehingga transistor 1 off, mengakibatkan led 1 juga off.
7. Seterusnya di ulang lagi.

Rangkaian yang kami buat sebagai berikut

 

gambar rangkaian flip flop

Cara kerja rangkaian lampu flip-flop ini ialah transistor digunakan dalam keadaan cut off dan saturasi ( ON/OFF ), dan kapasitor elektronik (elco) digunakan sebagai delay untuk mentriger kaki basis transisitor dikarenaka sifat elco yang dapat menampung arus listik. Lamanya flip-flop tergantung pada besar kecilnya ukuran elco, jadi jika kita membutuhkan delay waktu yang lama maka kapasitas elco dapat kita perbesar begitu juga sebaliknya jika kita membutuhkan waktu delay yang sebentar maka kita dapat memberikan kapasitas elco yang lebih kecil. pemasang elco dan diode jangan sampai terbalik karena akan dapat mempengaruhi rangkaian.

Kedua transistor pada rangkaian ini menghantar dan menyumbat secara bergantian sehingga lampu LED D1 dan D2 akan menyala dan padam secara bergantian. Kecepatan pergantian nyala-padam kedua LED tersebut ditentukan oleh besarnya kapasitor C1 dan C2. Makin besar nilai kapasitor tersebut akan makin lambat frekuensi pergantian nyala-padam kedua lampu LED. Dengan nilai C1 = C2 maka LED1 dan LED2 akan nyala-padam dengan frekuensi yang sama

IV Kesimpulan
1. Rangkaian Flip Flop adalah rangkaian yang dapat bekerja hanya dengan dua buah input dan output  secara berlawanan.

2. Kapasitor berfungsi sebagai penyimpan muatan arus listrik.

3. kapasitor elektronik (elco) digunakan sebagai delay untuk mentriger kaki basis transisitor

4. Transistor disini berfungsi sebagai saklar otomatis dan menggunakan transistor jenis NPN

5. resistor berguna untuk memberi resistensi atau hambatan pada rangkaian

6. pada alat tersebut transistor digunakan dalam keadaan cut off dan saturasi ( ON/OFF ),

file simulasi flip flop dapat didownload disini

Daftar Pustaka

Restu prahara putra .2014. Rangkaian Flip-Flop .

Sumber :http://restupraharaputra.blogspot.com/2014/10/rangkaian-flip-flop.html (diakses 9 juni 2015)

anonim.2013. Rangkaian Lampu Flip Flop Transistor .

http://electro-bee.blogspot.com/2013/03/rangkaian-lampu-flip-flop-transistor.html(diakses 9 juni 2015)

http://eralampu.blogspot.com/2013/05/cara-membuat-lampu-flip-flop.html

niluh-ayu .2014. Lampu Flip Flop Sederhana Menggunakan Transistor

sumber :http://niluh-ayu.blogspot.com/2014/03/lampu-flip-flop-sederhana-menggunakan-transistor.html (diakses 9 juni 2015)

anonim.2014. flip-flop transistor astabil multivibrator .

sumber:http://elektronika-dasar.web.id/artikel-elektronika/flip-flop-2-transistor-astabil-multivibrator/(diakses 9 juni 2015)

anonim.2013.Rangkaian Lampu Flip Flop Transistor

sumber:http://electro-bee.blogspot.com/2013/03/rangkaian-lampu-flip-flop-transistor.html (diakses 9 juni 2015)

redengenser.2013. Cara Kerja Lampu Flip Flop

sumber:http://redengenser.blogspot.com/2013/04/cara-kerja-lampu-flip-flop_8338.html (diakses 9 juni 2015)