Best Rapidshare Search
MAKALAH
FLIP – FLOP / BISTABLE
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH GRESIK
MATA KULIAH : ELEKTRONIKA DIGITAL
TEKNIK INFORMATIKA A SORE
SEMESTER 1
KELOMPOK 4 :
11622017 ZULFAN EFENDY
11622034 SANDY THOYIBUL AMIN
11622045 NAUFAL SYAUQI
11622022 NOVIZA BAHRI
11622040 ALFIN NUR FAIZAH
8622023 MOHAMMAD YANUAR EFENDY
11622028 AHMAD SUBAN HISBUN NASOR
11622014 TRIAN WAHYU P
11622020 FRIN DWI SETIYA RAHAYU
11622036 SEPTIAN PINAR RIANDIKA
A. PENGERTIAN FLIP/FLOP/
BISTABLE
Flip-flop adalah rangkaian
digital yang digunakan untuk menyimpan satu bit secara semi permanen sampai ada
suatu perintah untuk menghapus atau mengganti isi dari bit yang disimpan.
Prinsip dasar dari flip-flop adalah suatu komponen elektronika dasar seperti
transistor, resistor dan dioda yang di rangkai menjadi suatu gerbang logika
yang dapat bekerja secara sekuensial. Nama lain dari flip-flop adalah
multivibrator bistabil.
Multivibrator adalah suatu
rangkaian regeneratif dengan dua buah piranti aktif, yang dirancang
sedemikian sehingga salah satu piranti bersifat menghantar pada saat piranti
lain terpancung. Multivibrator dapat menyimpan bilangan biner, mencacah
pulsa, menyerempakkan operasi-operasi aritmatika, serta melaksanakan
fungsi-fungsi pokok lainnya dalam sistem digital. Ada tiga jenis
multivibrator,yaitu : astabil, monostabil, dan bistabil. Flip flop yaitu
multivibrator yang keluarannya adalah suatu tegangan rendah atau tinggi, 0 atau
1. Keluaran ini tetap rendah atau tinggi; untuk mengubahnya, harus didrive oleh
suatu masukan yang disebut pemicu (triger). Sampai datangnya pemicu,
tegangan keluaran tetap rendah atau tinggi untuk selang waktu yang tak
terbatas. Salah satu jenis flip-flop adalah flip-flop RS. Flip-flop ini
mempunyai dua masukan dan dua keluaran, di mana salah satu keluarannya (y )
berfungsi sebagai komplemen. Sehingga flipflop ini disebut juga rangkaian dasar
untuk membangkitkan sebuah variabel beserta komplemennya. Flip-flop RS dapat
dibentuk dari kombinasi dua gerbang NAND atau kombinasi dua gerbang NOR.
B. MACAM MACAM
FLIP/FLOP/BISTABLE
1. Flip – Flop RS
Flip-flop RS pada simbol ini memiliki
input aktif low/nol yang ditunjukkan dengan adanya gelembung-gelembung kecil
pada input R dan S. Tidak seperti gerbang logika, flip-flop memiliki dua output
komplementer. Output tersebut diberi label Q dan Q. Output Q dianggap merupakan
output normal, dan dalam kondisi normal kedua output selalu merupakan
komplementer. Karena fungsi flip-flop memegang data sementara, maka flip-flop
ini sering disebut RS Latch Flip-Flop. 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 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 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.
2. 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. Flip-flop D hanya memiliki input data tunggal
(D) dan input detak (CK). Flip-flop D sering kali disebut juga sebagai
flip-flop tunda. Nama ini menggambarkan operasi unit ini. Apapun bentuk input
pada input data (D), input tersebut akan tertunda selama satu pulsa detak untuk
mencapai output normal (Q). Data dipindahkan ke output pada transisi detak Low
ke High.
Gambar
4. D flip-flop
Tabel Kebenaran:
· RS FLIP FLOP
RS
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.
Gambar CRS flip flop
Tabel kebenarannya:
S
|
R
|
Qn +1
|
0
|
0
|
Qn
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
terlarang
|
Keterangan:
Qn
= Sebelum CK
Qn +1
= Sesudah CK
3. T- FLIP- FLOP
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.
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
|
4. JK- 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.
Gambar J-K flip flop
Tabel Kebenaran:
J
|
K
|
Qn+1
|
Keterangan
|
0
|
0
|
Qn
|
Mengingat
|
0
|
1
|
0
|
Reset
|
1
|
0
|
1
|
Set
|
1
|
1
|
Qn (strep)
|
Togle
|
C. PEMICUAN FLIP- FLOP
Pada flip flop untuk menyerempakkan masukan yang
diberikan kepada kedua masukannya maka diperlukan sebuah clock untuk
memungkinkan hal itu terjadi. Clock disini yang dimaksud adalah sinyal pulsa
yang beberapa kondisinya dapat digunakan untuk memicu flip flop untuk bekerja.
Ada beberapa kondisi clock yang bisa digunakan untuk menyerempakkan kerja flip
flop yaitu :
• Tepi naik : yaitu pada saat perubahan sinyal clock dari logika rendah (0) ke
logika tinggi (1)
• Tepi turun : yaitu pada saat perubahan sinyal clock dari logika tinggi (1) ke
logika rendah (0)
• Logika tinggi : yaitu pada saat sinyal clock berada dalam logika tinggi (1)
• Logika rendah : yaitu pada saat sinyal clock berada dalam logika rendah (0)
D. SIMBOL SIMBOL PEMICUAN
Tabel
eksitasi flip flop. Dibawah ini adalah karakteristik tabel dari berbagai type
flip-flop. Nilai X menandakan bahwa nilainya dapat diisi kedua-duanya yaitu 0
dan 1.
C-S-R
Flip Flop D Flip Flop
Q (t) Q (t+1) S R Q (t) Q (t+1) D
0 0 0 X 0 0 0
0 1 1 0 0 1 1
1 0 0 1 1 0 0
1 1 X 0 1 1 1
J-K
Flip Flop T Flip Flop
Q (t) Q (t+1) J K Q (t) Q (t+1) T
0 0 0 X 0 0 0
0 1 1 X 0 1 1
1 0 X 1 1 0 1
1 1 X 0 1 1 0
E. IC
NE 55
Tepatnya
IC 555 pertama kali dibuat oleh Signetics Corporation pada tahun 1971.
IC timer 555 memberi solusi praktis dan relatif murah untuk berbagai aplikasi
elektronik yang berkenaan dengan pewaktuan (timing). Terutama dua
aplikasinya yang paling populer adalah rangkaian pewaktu monostable dan
osilator astable. Jeroan utama komponen ini terdiri dari komparator dan
flip-flop yang direalisasikan dengan banyak transistor.
Dari dulu hingga
sekarang, prinsip kerja komponen jenis ini tidak berubah namun masing-masing
pabrikan membuatnya dengan desain IC dan teknologi yang berbeda-beda. Hampir
semua pabrikan membuat komponen jenis ini, walaupun dengan nama yang
berbeda-beda. Misalnya National Semiconductor menyebutnya dengan LM555, Philips
dan Texas Instrument menamakannya SE/NE555. Motorola / ON-Semi mendesainnya
dengan transistor CMOS sehingga komsusi powernya cukup kecil dan menamakannya
MC1455. Philips dan Maxim membuat versi CMOS-nya dengan nama ICM7555. Walaupun
namanya berbeda-beda, tetapi fungsi dan pin diagramnya saling kompatibel satu
dengan yang lainnya (functional and pin-to-pin compatible). Hanya saja
ada beberapa karakteristik spesifik yang berbeda misalnya konsumsi daya,
frekuensi maksimum dan sebagainya. Spesifikasi lebih detail biasanya
dicantumkan pada datasheet masing-masing pabrikan. Dulu pertama kali casing
dibuat dengan 8 pin T-package (tabular dari kaleng mirip transistor), namun
sekarang lebih umum dengan kemasan IC DIP 8 pin.
IC pewaktu 555 adalah sebuah sirkuit
terpadu yang digunakan untuk berbagai pewaktu dan multivibrator. IC ini
didesain dan diciptakan oleh Hans R. Camenzind pada tahun 1970 dan
diperkenalkan pada tahun 1971 oleh Signetics. Nama aslinya adalah SE555/NE555
dan dijuluki sebagai "The IC Time Machine". 555 mendapatkan namanya
dari tiga resistor 5 kΩ yang digunakan pada sirkuit awal. IC
ini sekarang masih digunakan secara luas dikarenakan kemudahannya, kemurahannya
dan stabilitasnya yang baik. Sampai pada tahun 2008, diperkirakan sejuta unit
diproduksi setiap tahun. Bergantung pada produsen, IC ini biasanya menggunakan
lebih dari 20 transistor , 2 dioda dan 15 resistor dalam sekeping semikonduktor
silikon yang dipasang pada kemasan DIP 8 pin. Spesifikasi ini merupakan tipe
NE555. Pewaktu 555 lainnya mungkin memiliki spesifikasi yang berbeda,
tergantung tingkat penggunaannya (militer, medis, penerbangan, dll.)
Arus keluaran maksimum
200 mA
Borosan daya maksimum
600 mW
Suhu kerja
0 to 70 °C
|
|
Tegangan catu (VCC)
4.5 hingga 15 V
Arus catu (VCC = +5 V)
3 hingga 6 mA
Arus catu (VCC = +15 V)
10 hingga 15 mA
F. IC NE 556
IC 556 adalah peranti DIP
14 pin yang menggabungkan dua 555 dalam satu kemasan, susunan kakinya mirip 555
kecuali dua saluran catu yang digabungkan.
G. IC M 7555
Pada dasarnya, 7555 versi daya-ultra-rendah dari 555, dan TLC555.
7555 membutuhkan pengawatan yang sedikit berbeda, menggunakan lebih sedikit
komponen eksternal.
H. GERANG DASAR
Gerbang
(gate) dalam rangkaian logika merupakan fungsi yang menggambarkan hubungan
antara masukan dan keluaran. Untuk menyatakan gerbang-gerbang tersebut biasanya
digunakan simbol-simbol tertentu. Ada beberapa standar penggambaran simbol.
Salah satu standar simbol yang populer adalah MIL-STD-806B yang dikeluarkan
oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat untuk keperluan umum pada bulan
Februari 1962. Untuk menunjukkan prinsip kerja tiap gerbang (atau rangkaian
logika yang lebih kompleks) dapat digunakan beberapa cara. Cara yang umum
dipakai antara lain adalah tabel kebenaran (truth table) dan diagram waktu
(timing diagram). Karena merupakan rangkaian digital,
tentu saja level kondisi yang ada dalam tabel atau diagram waktu hanya dua
macam, yaitu logika 0 (low, atau false) dan logika 1 (atau high, atau true).
· IC 7404
Dengan
menggunakan IC tipe 7404, berbeda dengan gerbang sebelumnya (AND & OR),
gerbang NOT hanya mempunyai 1 input dan 1 output. Sehingga dalam IC terdapat 6
gerbang NOT, dengan 6 input dan 6 output. Operasi gerbang : Gerbang ini
merupakan fungsi inverter dari input. Jadi jika input berharga 0 maka outputnya
akan berharga 1 dan begitu pula sebaliknya, sehingga didapat persamaan :
Y = Ā.
· IC 7408
Gerbang-gerbang
dasar sudah terkemas dalam sebuah IC (Integrated Circuit), untuk gerbang AND
digunakan IC tipe 7408. Karena dalam hal ini akan digunakan masukan / input
sebanyak 3 buah maka dengan menggabungkan 2 gerbang dapat diperoleh 3 input yang
dimaksud (dengan cara menghubungkan output kaki 3 ke input kaki 4 atau lima
seperti terlihat pada gambar di bawah. Gerbang dasar hanya mempunyai 2 harga
yaitu 0 dan 1. Berharga 0 jika tegangan bernilai 0 - 0,8 Volt dan berharga 1
jika tegangan bernilai 2 - 5 Volt. Operasi gerbang : Jika semua input terhubung
dengan ground atau semuanya terlepas maka outputnya akan berharga 0, sehingga
lampu indicator tidak menyala. Begitu pula jika hanya salah satu terlepas dan
input lainnya diberi tegangan input sebesar Vcc, lampu tetap tidak akan
menyala. Lampu akan menyala jika semua input diberi tegangan sebesar Vcc,
sehingga berharga 1.Dengan melihat tabel pada data percobaan, akan didapat
persamaan pada output,
yaitu
:Y = A • B • C
Y = (AB) C
· IC 7400
Dengan
menggunakan IC tipe 7400, gerbang NAND mempunyai 2 input dan 1 output.
Operasi gerbang :
Gerbang NAND menghendaki semua inputnya bernilai 0 (terhubung dengan ground)
atau salah satunya bernilai 1 agar menghasilkan output yang berharga 1.
Sebaliknya jika Y = A • B semua input diberi harga 1 (masukan dari Vcc) maka
outputnya akan berharga 0. Ini merupakan kebalikan dari operasi gerbang AND,
sehingga didapat persamaan
· IC 7402
Gerbang
ini menggunakan IC tipe 7402, yang memuat 4 gerbang NOR Operasi gerbang : Gerbang
NOR merupakan kebalikan dari gerbang OR. Jadi output gerbang ini akan berharga
1 jika semua input berharga 0 (terhubung dengan ground). Persamaan yang didapat
:Y = A + B ,Sesuai dengan Teori De Morgan maka persamaan ini bisa diubah
menjadi persamaan : Y = A • B
· IC 7432
Gerbang
ini sudah terkemas dalam IC tipe 7432. Sama dengan gerbang AND, gerbang OR
hanya memiliki 2 buah input dan 1 output, sehingga dibutuhkan 2 gerbang untuk
menjadikan 3 input dan 1 output. Operasi gerbang :
Pada output akan berharga 1 (indicator menyala) jika salah satu atau semua dari
inputnya diberi masukan sebesar Vcc. Sebaliknya jika semua input diberi masukan
dari ground atau terlepas, maka output akan berharga 0 (indicator tidak
menyala.
Dengan melihat tabel pada data percobaan, akan didapat persamaan pada output ,
yaitu:
Y = A + B + C
· IC 7486
Gerbang
ini menggunakan IC tipe 7486. Operasi gerbang : Gerbang EXOR berbeda dengan
gerbang-gerbang OR. Output akan berharga 0 jika inputnya sama-sama 1 atau
sama-sama 0. Dan akan berharga 1 jika salah satu input maupun output berharga 0
atau 1. Sehingga didapat persamaan sebagai berikut : Y = AB + AB
Daftar Pustaka
one.indoskripsi.com/click/532/0 –
www.google.com
Wikipedia.org
ic2design.wordpress.com
www.scribd.com/doc/5813463/FlipFlop
www.electroniclab.com/index.php?