ELEKTRONIKA DASAR II

Timer, Flip-Flop Dan Shift Register

Oleh:

Kelompok 9

Riyan Setiawan Uki A 241 13 064

Reynaldi Julius L.G A 241 13 084

Sherlin Eka Wahyuningsih A 241 13 136

Darmawati A241 13 005

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS TADULAKO2015

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat izin dan

rahmat-Nyalah sehingga penulis makalah ini dapat terselesaikan.Adapun judul

dari makalah ini asalah Timer, Flip-Flop Dan Shift Register.

Dalam penulisan makalah ini penulis banyak mengalami hambatan, namun

berkat izin-Nyalah penulis diberikan bantuan dari berbagai pihak sehingga

makalah ini dapat terselesaikan meskipun masih terdapat banyak kekurangan dan

masih jauh dari kesempurnaan.

Penulis menyadari bahwah dalam penulisan makalah ini masi banyak

terdapat kesalahan untuk itu penulis mengharapkan kritik maupun saran yang

membangun dari semua pihak demi kesempurnaan makalah ini. Penulis juga

berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi yang membaca

Palu, 16 Februari 2015

Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang........................................................................................1

B. Tujuan Penulisan...................................................................................1

C. Rumusan Masalah ..................................................................................1

II . PEMBAHASAN

A. Rangkaian Timer....................................................................................2

B. Rangkaian Flip-Flop...............................................................................4

C. Rangkaian Shift Register........................................................................7

III. PENUTUP

A. Kesimpulan......................................................................................12

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan di bidang teknologi, baik dibidang

elektrtonika maupun di bidang lainnya,dengan bermacam-macam produk dan jasa

baru yang mutakhir kita dapat mengenalnya, khususnya di bidamg Pengertian

Elektronika digital adalah sistem elektronik yang menggunakan signal digital

yang bersifat terputus-putus (Flip-Flop). Hal ini karena elektronika digital

mempunyai beberapa keuntungan, antara lain: sistem digital mempunyai antar

muka yang mudah dikendalikan dengan komputer dan perangkat lunak,

penyimpanan informasi jauh lebih mudah dilakukan dalam sistem digital

dibandingkan dengan analog. Namun sistem digital juga memiliki beberapa

kelemahan, yaitu: pada beberapa kasus sistem digital membutuhkan lebih banyak

energi, lebih mahal Elektronika digital atau atau rangkaian digital apapun tersusun

dari apa yang disebut sebagai gerbang logika.Salah satu jenis elektronika adalah

time, flip-flop dan shift register.

B. Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah ini adalah sebagai berikut:

1. Apa yang dimaksud dengan rangkaian timer?

2. Apa yang dimaksud rangkaian flip-flop?

3. Apa yang dimaksud rangkaian shift register?

C. Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui jenis dan prinsip kerja dari rangkaian timer.

2. Mengetahui jenis dan prinsip kerja dari rangkaian flip-flop.

3. Mengetahui jenis dan prinsip kerja dari rangkaian shift register.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Rangkaian Timer

1. Pengertian rangkaian timer

Timer di dunia elektronik banyak sekali pengaplikasiannya, misalnya untuk

membuat jam digital. Di pasaran sebenarnya banyak sekali komponen

elektronik berupa IC yang dapat digunakan langsung sebagai timer, misalnya

saja yang paling mudah digunakan adalah IC LM555 dan sejenisnya namun

tetap saja memerlukan komponen tambahan. Tetapi di sini berbeda. Secara

matematis besarnya nilai timer tersebut didapatkan dari 1/(nilai resistor x nilai

capasitor) atau t=1/RC. Sedangkan transisitor pada rangkaianan ini berfungsi

sebagai saklar.

2. Prinsip Kerja Rangkaian Timer

Pada prinsipsnya, rangkaian tersebut merupakan rangkaian pengisian dan

pengosongan capasitor pada basis kedua  transisitor. Lamanya pengisian dan

pengosongan tesebut ditentukan dari banyaknya arus yang melewati resistor

(pada rangkaian tersebut adalah potensiometer) menuju capasitor, serta

besarnya kapasitas tampungan capasitor. Pada rangkaian tersebut terlihat 2

buah rangkaian yang identik, hal ini bertujuan agar proses pengisian dan

pengosongan 2 buah capasitor tersebut dapat bekerja bergantian. Proses

pengosongan capasitor terjadi saat ada transisitor yang saturasi. Terjadinya

saturasi pada transistor ditentukan oleh tegangan capasitor di basisnya yang

telah mencapai tegangan buka transistor tersebut. Indikasi pewaktu dapat

dilihat dari led yang menyala dan mati secara sequensial.

3. Jenis-jenis Rangkaian Timer

Timer ini dimaksudkan untuk mengatur waktu hidup atau mati dari

kontaktor atau untuk merubah sistem. Timer dapat dibedakan dari cara

kerjanya yaitu timer yang bekerja menggunakan induksi motor dan

menggunakan rangkaian elektronik. Timer yang bekerja dengan prinsip induksi

motor akan bekerja bila motor mendapat tegangan AC sehingga memutar gigi

mekanis dan menarik serta menutup kontak secara mekanis dalam jangka

waktu tertentu. Bagian input timer biasanya dinyatakan sebagai kumparan

(Coil) dan bagian outputnya sebagai kontak NO atau NC. Kumparan pada

timer akan bekerja selama mendapat sumber arus. Apabila telah mencapai

batas waktu yang diinginkan maka secara otomatis timer akan mengunci dan

membuat kontak NO menjadi NC dan NC menjadi NO.

Pada umumnya timer memiliki 8 buah kaki yang 2 diantaranya merupakan

kaki coil sebagai contoh pada gambar di atas adalah TDR type H3BA dengan

8 kaki yaitu kaki 2 dan 7 adalah kaki coil, sedangkan kaki yang lain akan

berpasangan NO dan NC, kaki 1 akan NC dengan kaki 4 dan NO dengan kaki

3. Sedangkan kaki 8 akan NC dengan kaki 5 dan NO dengan kaki 6. Kaki

kaki tersebut akan berbeda tergantung dari jenis relay timernya.

B. Rangkaian Flip-Flop

1. Pengertian Rangkaian Filp-flop

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, menyimpan

informasi dalam bentuk biner. Rangkaian flip flop merupakan rangkaian

elektronika yang tersusun dari beberapa rangkaian dimana output dari

rangkaian ini akan ditampilkan oleh dua buah Light Emitting Diode (LED)

yang akan menyala berkedip secara bergantian. Karena nyala yang berkedip

bergantian inilah banyak orang menyebutnya dengan nama flip flop.

2. Jenis-Jenis Rangkaian Flip-flop

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, menyimpan informasi dalam

bentuk biner.

a. SR Flip-Flop

Merupakan sebuah gerbang logika yang ouput stabil bahkan setelah

input dimatikan. Ini merupakan sirkuit Flip-flop sederhana dengan

inputanya S dan R.

b. JK Flip-Flop

Rangkaian dasar untuk menyusun sebuah pencacah. Flip-Flop JK

dibangun dari rangkaian dasar Flip-Flop SR dengan menambahkan dua

gerbang NAND pada masukan R dan S serta dilengkapi dengan rangkaian

diferensiator pembentuk denyut pulsa clock.

SIMBOL JK flip-flop

Simbol JK Flip-flop ada dua jenis, yaitu JK flip Flop yang

meresponse pada saat transisi clock naik, dan meresponse pada saat

transisi clock turun. Demikian juga untut fasilitas set dan preset. Pada pin

diagram terlihat untuk IC 7473 yang dilengkapai denga fasilitas Clear,

sedangkan untuk jenis 7476, diperlengkapi dengan fasilitas preset dan

clear. Hal ini akan merubah condisi output Flip-flop jika diinginkan kapan

saja disamping dia merensponse terhadap trnasisi clock.

Pin Diagram JK FF

c. Data/ Delay Flip-Flop

D flip-flop adalah RS flip-flop yang ditambah dengan suatu inverter

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.

Pin Diagram D- FF

d. Toggle Flip-Flop

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.

C. Rangkaian Shift Register

1. Pengertian rangkaian shift register

Shift Register adalah suatu rangkaian flip-flop dari satu hubungan pada

masukan akhir, dan dengan common clock pada bagian flip-flop ke

pengsinkronisasi perpindahan data.Pergerakan data dari satu keluaran pada

yang berikutnya. Akan terjadi pada bagian yang diseret atau pada bagian

pengaturan clock (tergantung flip-flop yang digunakan).

Register geser (shift register) merupakan salah satu piranti fungsional yang

banyak digunakan dalam sistem digital. Tampilan pada layar kalkulator

dimana angka bergeser ke kiri setiap kali ada angka baru yang diinputkan

menggambarkan karakteristik register geser tersebut. Register geser ini

terbangun dari flip-flop. Register geser dapat digunakan sebagai memori

sementara, dan data yang tersimpan didalamnya dapat digeser ke kiri atau ke

kanan. Register geser juga dapat digunakan untuk mengubah data seri ke

paralel atau data paralel ke seri. 

Register adalah sederetan D flip flop yang disusun sedemikian rupa untuk

penyimpanan sementara data bit. Jumlah flip-flop bergantung dari lebar atau

jumlah bit yang hendak disimpan, pada umumnya 4,8,12 atau 16. isi atau

muatan register-register dapat dengan mudah dipindahkan atau digeser dari

register yang satu ke register yang lain, dengan demikian dikenallah apa yang

disebut ‘Shift Register’. Pada saat semua saklar berada pada posisi RENDAH

maka keluarannya akan RENDAH. Hal ini tampak dengan tidak menyalanya

lampu. Ketika SW1 dan SW2 di atur ke posisi tinggi, maka salah satu

keluarannya akan tinggi setelah diclock. Ini ditandai dengan menyalanya

lampu 1Pada saat yang sama, ketika diclock maka keluarannya akan menyala

(L1-L4) secara bergantian atau bergeser. Pada Ring Counter, transisi clock

diposisi 1 maka keluaran L1-L4 adalah 1000. Ini sama dengan bilangan

decimal 1 jika dikonversikan ke biner adalah 0001 yang diurutkan dari lampu

4 ke lampu 1.

Setiap output flip-flop dihubungkan ke input flip-flop yang berdekatan,

oleh karena itu setiap pulsa clock berturut-turut memindahkan data bit dari

flip-flop ke kiri atau ke kanan bergantung pada cara menghubungkannya.

2. Prinsip Kerja Rangkaian Shift Register

Rangkaian 8 LED berjalan adalah dasar untuk membuat 8 huruf LED.

Sedikit berbeda dengan running LED dengan IC 4017 (decade counter), 8

running led ini menyala secara bergiliran, tetapi yang sudah nyala sebelumnya

tidak mati ketika led setelahnya menyala. 8 led akan mati setelah led ke-8

menyala. Sedang pada running led (decade counter), sistem nyala led seperti

"titik", hanya ada satu led yang menyala di antara kesepuluh led. Komponen

utama adalah IC 74LS164 (SHIFT REGISTER), dengan pewaktunya adalah

rangkaian astable multivibrator (menggunakan IC NE555). IC 555 merupakan

IC pewaktu (timer). IC 555 berfungsi sebagai penggerak IC 74ls164. IC ini

mengeluarkan denyutan (pulse) high dan low secara bergantian. Buktinya

terdapat pada output Led berwarna kuning dan hjau yang menyala secara

berkelap-kelip, berikut gambar brd

3. Jenis- jenis rangkaian shift register

Ada empat tipe dasar shift register, yakni: SISO, SIPO, PISO, PIPO.

a. Siso (serial input serial output).

Register SISO yaitu merupakan register yang masukan datanya seri

dan keluar secara seri. Penerapan Register ini yaitu untuk Register geser

kanan, geser kiri. Beberapa jenis register yang banyak dipasaran

dilengkapi dengan gerbang-gerbang yang memungkinkan pemindahan

data dari kanan ke kiri atau sebaliknya. Suatu penerapan untuk operasi-

operasi ini adalah dalam perkalian dan pembagian oleh angka kelipatan

Siso shift register menunjukkan bentuk pulsa output masing-masing flip-

flop. Data ini akan mencapai output (QD) setelah tertunda beberapa pulsa

klok, bila satu pulsa =1 detik maka output akan menerima data setelah

selang waktu beberapa detik sebanyak banyaknya bit. Selang waktu

tersebut disebut time delay.Jadi salah satu kegunaan siso ship register

adalah sebagai.Rangkaian penunda. Banyaknya deretan flip-flop yang

dibutuhkan bergantung frekuensi yang dipakai sebagai klok dan lama

waktu yang diperlukan.

b. Sipo (serial input parlel output)

Sipo register biasanya digunakan untuk mengubah data seri menjadi

data paralel. Komunikasi data, pada pengiriman data dari satu sistem ke

yang lain, sangat membutuhkan piranti ini. Register SIPO yaitu

merupakan register yang masukan datanya secara seri dan keluar secara

paralel. Flip-flop yang telah dijelaskan diatas dapat dikosongkan isinya

dengan memberi bit 0 pada Clear sehingga semua keluaran Q1, Q2, Q3

dan Q4 = 0, setelah clear diberi logik 1, clock diberikan, data dimasukan

misalnya 1101 maka data yang tak berarti akan tersimpan pada FF4 = 1,

berturut-turut menuju ke kiri (data yang paling berarti) FF3 akan tersimpan

logik 0, FF2 = logik 1 dan FF1=logik. Rangkaian sipo sama dengan

rangkaian siso dengan menggunakan beberapa deretan flip-flop yang

dibutuhkan. Semua outputnya sebagai paralel output.

c. Piso (paralel input serial output)

Register ini sangat dibutuhkan dalam sistem komunikasi data untuk mengkompersi data paralel menjadi data serial. Register PISO yaitu merupakan register yang masukan datanya secara paralel dan keluarannya secara seri. Dalam kasus yang dijelaskan diatas flip-flop yang dipasang adalah FF1, FF2, FF3, FF4 dan data yang dimasukkan adalah 1101 maka data yang tersimpan itu selanjutnya dapat dibaca secara serial pada FF yang paling kanan dengan menggunakan 4 pulsa clock. Sistem ini merupakan suatu konverter paralel ke serial.

Bentuk masukan dan keluaran piso

d. Pipo (paralel input paralel output)

Pipo shif register sangat umum digunakan pada rangkaian aritmatika,

seperti misalnya pada rangkaian perkalian.Register PIPO yaitu data

dimasukkan seperti dijelaskan diatas secara paralel dan kemudian akan

digeserkan secara paralel pada keluarannya

Bentuk msukan dan keluaran pipo :

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Timer di dunia elektronik banyak sekali pengaplikasiannya, misalnya untuk

membuat jam digital. Timer ini dimaksudkan untuk mengatur waktu hidup atau

mati dari kontaktor atau untuk merubah sistem Timer dapat dibedakan dari cara

kerjanya yaitu timer yang bekerja menggunakan induksi motor dan menggunakan

rangkaian elektronik.Rangkaian flip flop merupakan rangkaian elektronika yang

tersusun dari beberapa rangkaian dimana output dari rangkaian ini akan

ditampilkan oleh dua buah Light Emitting Diode (LED) yang akan menyala

berkedip secara bergantian. Jenis-jenis rangkaian flip-flop yaitu SR Flip-Flop, JK

Flip-Flop, Data / Delay Flip-Flop, Toggle Flip-Flop. Shift Register adalah suatu

rangkaian flip-flop dari satu hubungan pada masukan akhir, dan dengan common

clock pada bagian flip-flop ke pengsinkronisasi perpindahan data.Pergerakan data

dari satu keluaran pada yang berikutnya. Ada empat tipe dasar shift register,

yakni: SISO, SIPO, PISO, PIPO.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2009. Elektronika Digital. Dari : http//:atmelmikrokontroler.wordpress.com. Diakses 16 Februari 2015.

Anonim. 2013. Pengertian Register. Dari : http//: elektronikaindustri.com. Diakses 16 Februari 2015.

Anonim. 2013.Pengertian rangkaian.Dari : http//:fisikaelinkom.blogspot.com. Diakses 16 Februari 2015.

Irawan, d. 2012. Rangkaian Timer Sederhana.Dari ; http//:dextination01.blogspot.com. Diakses 216 Februari 2015