MAKALAH PRAKTIKUM INSTRUMEN

RANGKAIAN FLIP-FLOP

OLEH :

NAMA : DONITA T.MANURUNG

NIM : 4113240005

JURUSAN : FISIKA NONDIK 2011

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

2012/2013

BAB I

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Flip-flop merupakan rangkaian digital yang digunakan untuk menyimpan satu bit secara resmi

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 dipakai

menjadi suatu gerbang logika yang dapat bekerja secara sekuensial. Flip-flop juga merupakan suatu rangkaian

yang terdiri dari 2 elemen aktif (transistor) yang kerjanya saling bergantian.

Ada banyak fungsi flip-flop diantaranya yaitu dapat menyimpan bilangan biner, mencacah pulsa dan

menyerempakan atau mensinkronkan rangkaian aritmatika. Ada banyak macam-macam jenis flip-flop. Pada

percobaan ini nantinya dapat diketahui prinsip kerja dari flip-flop.

Rumusan Masalah

Adapun permasalahan yang akan dibahas dalam makalah ini yaitu mengenai cara

merangkai lampu flip-flop dan prinsip kerja dari flip-flop tersebut.

Tujuan

Adapun tujuan penulisan makalah ini, selain sebagai salah satu tugas akhir mata

kuliah Praktikum Instrumen, juga bertujuan untuk :

Mengetahui cara perangkaian lampu Flip-Flop

Mengetahui prinsip kerja dari Lampu Flip Flop

Manfaat

Untuk mengetahui cara perangkaian Lampu Flip-Flop

Untuk menambah wawasan dan pengetahuan tentang salah satu contoh rangkaian

elektonika sederhana

BAB II

ISI

Tinjauan Teoritis

Flip-flop merupakan suatu memori dengan kapasitas 1 bit. Selama catu daya-nya

terpasang maka memorinya akan bertahan. Dalam penerapannya, memori yang terkandung

dalam flip-flop dapat diubah dengan memberikan clock pada masukannya. Flip

flop disusun darirangkaian dasar yang berupa latch yaitu latch SR. Latch jenis ini dapat

dibentuk dari gerbang NAND dan gerbang NOR. Pemahaman terhadap rangkaian flip-

flop ini sangat pentingkarena flipflop dapat menyimpan data, mengingat informasi (memori)

dan menghitung.Keadaan keluaran flip-flop bias berada dalam kedaan tinggi (1) atau keadaan

rendah (0), untuk selang waktu yang dikehendaki. Biasanya untuk

mengubah keadaan tersebut diperlukan suatu pemicu.

Jenis-Jenis Flip-Flop

Ada berbagai jenis flip-flop ditinjau dari beberapa aspek, antara

lain :a.Ditinjau dari cara kerjanya :

-RS Flip-flop

-JK flip-flop

-D flip-flop

-T flip-flop

b.Ditinjau dari cara pengaturannya :

-Non clocked flip-flop

-Clock flip-lop

c.Ditinjau dari jenis pulsa yang mengatur :

- Pulse triggered flip-flop

- Edge triggered flip-flop, terbagi lagi menjadi :

• Negative edge triggered circuit

• Positive edge triggered circuit

Penjelasan jenis-jenis flip-flop

A. RS Flip-Flop

Flip –flop ini memiliki dua masukkan dan dua keluaran. RS flip-flop mempunyai dua

inputan yaitu S = set dan R = reset, mempunyai 2 output yaitu 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. Flip-flop RS dapat dibentuk dari kombinasi dua gerbang NAND

atau kombinasi dari dua gerbang NOR

Symbol RS flip-flop :

IC yang dipakai untuk RS flip-flop bisa IC 7400 (IC NAND) atau IC 7402 (IC NOR).

Skema RS Flip-flop :

Tabel RS flip-flop :

B. JK Flip-Flop

Flip-flop ini dapat dianggap sebagai flip-flop universal, karena flip-flop jenis lain

dapat dibuat dari flip-flop JK. Simbol logika pada Gambar 7 mengilustrasikan tiga input

sinkron (J, K dan CK). Input J dan K merupakan input data, dan input clock memindahkan

data dari input ke output. Diperlukan keseluruhan pulsa (bukan sekedar tansisi low ke high

atau high ke low saja) untuk memindahkan data dari input ke output.

Dua sifat unik dari flip-flop JK adalah:

1. Jika kedua data input pada keadaan nol, tidak akan terjadi perubahan pada output meskipun

diberikan sinyal clock (output tetap).

2. Jika kedua data input pada keadaan satu, pada tiap pulsa clock data output akan berubah

dari sebelumnya (komplemen dari data sebelumnya).

Kita dapat membangun suatu flip-flop JK dari gerbang NAND. Nampak bahwa

sebenarnya flip-flop JK terdiri dari dua flip-flop yang terangkai menjadi satu. Flip-flop yang

kedua (slave-budak) mengikuti keadaan yang ditentukan oleh flip- flop yang pertama

(master-tuan). Suatu transisi hanya dapat terjadi dengan satu pulsa clock penuh.

Symbol flip-flop JK :

IC yang digunakan dalam JK flip-flop adalah IC 7400.

Skema JK flip-flop :

Tabel JK flip-flop :

C. D Flip-Flop

Merupakan modifikasi dari RS flip-flop dengan tambahan gerbang pembalik

pada masukan R sehinga R merupakan komplemen dari masukan S. Saat D = 0 keadaan flip-

flop reset (Q = 0) sedangkan bila D = 1 maka keadaan flip-flop set ( Q = 1).

Simbol D flip-flop :

Skema D Flip-flop :

Tabel D flip-flop :

C. T Flip-Flop

Alat dan Bahan

ALAT

NO Nama Alat Jumlah1 Bor 1 Buah2 PCB Polos 1 Buah3 Solder 1 Buah4 Spidol 1 Buah

BAHAN

No Nama Bahan Jumlah1 Resistor 470 Ω 2 Buah (R1 dan R4)2 Resistor 22KΩ 2 Buah (R2 dan R3)3 Transistor FCS 9014 2 Buah 4 LED 2 Buah5 Baterai 9 volt 1 Buah6 Kapasitor 4,7 volt 2 Buah (C1 dan C2)7 Larutan FeCl3 Secukupnya

Prosedur Percobaan

1. Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan

2. Menggambarkan rangkaian flip-flop pada papan PCB polos dengan menggunakan

spidol permanen

3. Membor (melubangi) papan PCB polos yang telah digambar menggunakan spidol

4. Merendam PCB dengan Menggunakan larutan FeCl3

5. Membersihkan papan PCB dengan kertas pasir

6. Meletakkan komponen-komponen rangkaian flip-flop pada papan PCB

7. Menyolder setiap komponen pada rangkaian flip-flop.

Pembahasan

Transistor di set kedua hal ini untuk mengirimkan dan pada gilirannya sehingga LED

D1 dan D2 yang akan menghidupkan dan mematikan secara bergantian. Flame-kecepatan

mematikan LED ditentukan oleh ukuran kapasitor C1 dan C2. Semakin besar nilai kapasitor

perlahan akan mengubah frekuensi-nyala lampu LED yang kedua keluar.

Rangkaian Flip-flop bekerja berdasarkan prinsip kerja transistor sebagai saklar. Jika

Rangkaian tersebut diberi tegangan maka maka salah satu dari transistor akan berada dalam

kondisi on. Kondisi ini akan tergantung pada kapasitor mana yang memiliki muatan lebih

tinggi dibanding dengan kapasitor lain. Kapasitor yang memiliki muatan lebih tinggi akan

melepaskan muatan listrik lebih dahulu sehingga transistor yang kaki basisnya terhubung

dengan kapasitor tersebut akan berada dalam kondisi on sementara transistor tersebut on akan

menyebabkan kapasitor yang terhubung dengan kaki kolektor akan terisi muatan, jika salah

satu transistor dalam kondisi on maka transistor yang lain akan berada dalam konsi off hal ini

akan berlaku terus menerus secara bergantian sehingga terjadilah pergiliran nyala lampu yang

disebut lampu flip-flop.

Di mulai dengan Tr1, Jika Tr1 dalam kondisi on (disebabkan C1melepas muatan) maka

kolektor dan emitor akan terhubung sehingga Lampu D1 mendapat arus listrik sehingga

D1 menyala, pada saat yang sama C2 mengisi muatan, setelah penuh maka C2 melepas muatan

sehingga Tr2 sekarang berada dalam kondisi on sementara Tr1 berubah ke kondisi off. Pada

saat Tr2 dalam kondisi on akan menyebabkan kolektor dan emitor terhubung sehingga lampu

D2 mendapat arus listrik dan menyala, pada saat yang sama C1 mengisi muatan, demikian

seterusnya selama rangkaian flip-flop ini mendapat arus listrik, maka peristiwa tersebut akan

berulang. Sementara fungsi resistor dalam rangkaian ini adalah untuk memberi bias tegangan

pada kaki basis dari masing-masing transistor.

Prinsip kerja dari rangkaian flip flop yaitu dari transistor ke saklar elektronik- arus(dari

baterai) ke resistor- resistor ke capasitor (capasitor menyimpan arus)- capasitor memberi arus

kepada kaki emitor secara bergantian (hal ini yangmembuat rangkaian bisa berkedip secara

bergantian) setelah itu arus kembali lagi ke baterai.

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

Saran

Dengan adanya pembelajaran mengenai praktikum instrumen ini, hendaknya

mahasiswa mampu untuk lebih inovatif serta kreatif, demi perkembangan ilmu pengetahuan

yang lebih maju ke depannya. Jika ada yang kurang dalam makalah saya ini, mohon Abang

PJ memberi saran guna perkembangan kemampuan saya. Atas perhatiannya saya ucapkan

Terima Kasih.

DAFTAR PUSTAKA

http://cokstroblatberry.blogspot.com/2012/03/makalah.html

http://putulolin.wordpress.com/2009/04/07/flip-flop/

http://elkakom.blogspot.com/2010/07/rangkaian-flip-flop.html

http://blog.ddery.com/cara-kerja-lampu-flip-flop/