LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM

MODUL II

MONOSTABLE MELTIVIBRATOR DAN FLIP-FLOP

NAMA : MHD. ARIF RACHMAN

NO. BP : 1010953029

KELOMPOK : 1

LABORATORIUM ELEKTRONIKA INDUSTRI

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS ANDALAS

PADANG

2013

Modul II

Monostabil Multivibrator dan Flip Flop

A. Tujuan Percobaan

1. Memahami prinsip dasar dari Multivibrator

2. Memahami macam-macam Flip Flop dan pemakaiannya

B. Alat yang digunakan

1. Panel DL 2203D

2. Panel DL 2203C

3. Panel DL 2203S

4. Jamper

C. Dasar Teori

Multivibrator adalah suatu rangkaian elektronika yang

berfungsi membangkitkan tegangan secara terputus-putus dan

teratur menyerupai suatu getaran..

Multivibrator adalah rangkaian yang dapat menghasilkan sinyal

kontinyu, yang digunakan sebagai pewaktu dari rangkaian-

rangkaian digital sekuensial. Dengan input clock yang

dihasilkan oleh sebuah multivibrator, rangkaian seperti

counter, shift register maupun memory dapat menjalankan

fungsinya dengan benar.

Multivibrator digunakan untuk menghasilkan tegangan ac gigi-

gergaji atau gelombang-persegi, untuk membangkitkan

frekuensi dasar dengan banyak harmonik, dan untuk

menimbulkan tegangan untuk menyalakan dan memadamkan

rangkaian elektronik gerbang atau sakelar .

Multivibrator adalah suatu rangkaian elektronika yang pada

waktu tertentu hanya mempunyai satu dari dua tingkat

tegangan keluaran, kecuali selama masa transisi. Peralihan

(switching) di antara kedua tingkat tegangan keluaran

tersebut terjadi secara cepat. Dua keadaan tingkat tegangan

keluaran multivibrator tersebut, yaitu stabil (stable) dan

Quasistable.

Disebut stabil apabila rangkaian multivibrator tidak akan

mengubah tingkat tegangan keluarannya ke tingkat lain jika

tidak ada pemicu (trigger) dari luar rangkaian. Disebut

quasistable apabila rangkaian multivibrator membentuk suatu

pulsa tegangan keluaran sebelum terjadi peralihan tingkat

tegangan keluaran ke tingkat lainnya tanpa satupun pemicu

dari luar. Pulsa tegangan itu terjadi selama 1 periode (T1),

yang lamanya ditentukan oleh komponen-komponen penyusun

rangkaian multivibrator tersebut. Ketika rangkaian

multivibrator mengalami peralihan di antara dua tingkat

keadaan tegangan keluarannya maka keadaan tersebut disebut

sebagai keadaan unstable atau kondisi transisi.

Jenis-jenis Multivibrator :

1. Multivibrator Monostabil

Monostable multivibrator merupakan salah satu pengembangan

oscliator tipe relaksasi dengan pemicu (trigerred).

Multivibrator monostable memiliki satu kondisi stabil

sehingga sering juga disebut sebagai multibrator one-shot.

Saat osilator terpicu untuk berubah ke suatu kondisi

pengoperasian, maka pada waktu singkat akan kembali ke

titik awal pengoperasian. Konstanta waktu dari rangkaian

tank circuit RC menentukan periode waktu perubahan keadaan.

Rangkaian memiliki dua kondisi yaitu kondisi stabil dan

kondisi tak stabil. Rangkaian akan rileks pada kondisi

stabil saat tidak ada pulsa. Kondisi tak stabil diawali

dengan pulsa pemicu pada masukan. Setelah selang waktu 0,7

R2C1, rangkaian multivibrator kembali ke kondisi stabil.

Rangkaian monostable multivibrator tidak mengalami

perubahan sampai ada pulsa pemicu yang datang pada jalur

input oscilator. Rangkaian multivibrator monostabil :

Pada saat pertama kali sumber tegangan DC diberikan ke

rangkaian multivibrator monostable diatas. Awalnya tidak

ada pulsa masukan pemicu, Q2 mendapatkan bias maju dari

rangkaian pembagi tegangan R2, D1 dan R5. Harga R2 dipilih

agar Q2 mencapai titik jenuh. Resistor R1 dan R3 masing-

masing membuat kolektor Q1 dan Q2 mendapat bias mundur.

Dengan basis Q2 mendapat bias maju, maka transistor menjadi

jenuh dengan cepat. Tegangan kolektor Q2 drop kenilai

sangat rendah dan terhubung ke basis Q1 melalui R4. Namun

VB tidak cukup besar untuk membuat Q1 berkonduksi.

Karenanya rangkaian akan tetap berada pada kondisi ini

selama daya masih diberikan, sehingga rangkaian berada pada

kondisi stabil sampai ada sinyal picu (triger) yang

diberikan ke jalur input rangkaian multivibrator

monostabil. Untuk mengawali suatu perubahan, pulsa pemicu

harus diberikan pada jalur input rangkaian monostable

multivibrator. C2 dan R5 pada rangkaian masukan membentuk

jaringan deferensiator. Tepi kenaikan (leading edge) dari

pulsa pemicu menyebabkan terjadinya aliran arus yang besar

melalui 5 R . Setelah C2 mulai termuati arus lewat R5 mulai

menurun. Saat pulsa pemicu sampai pada tepi penurunan

(trailing edge), tegangan C2 jatuh ke nol. Dengan tidak

adanya sumber tegangan yang dikenakan pada C2 , kapasitor

akan terkosongkan melalui R5. Karena pulsa dengan polaritas

berkelablikan terjadi pada tepi penurunan pulsa input.

U1A

7408J

R11kΩ

U2A

7400N

VCC5V

LED1

A

Key = 1

C1

1µF

Pulsa input kemudian berubah ke positif dan suatu pulsa

negatif tajam (negative spike) muncul pada R5. D1 hanya

berkonduksi selama terjadi negative spike dan diumpankan

pada basis Q2. Ini mengawali terjadinya perubahan pada

multivibrator. Gambar berikut merupakan diagram waktu antar

pulsa pemicu dan keluaran yang dihasilkan monostable

multivibrator.

Rangkaian lain multivibrator monostabil :

U1A

7408J

R1

1kΩ

C12µF

U2A

7400N

VCC5V

LED1

A

Key = 1

2. Multivibrator Astabil

Multivibrator astabil adalah multivibrator yang tidak

mempunyai keadaan stabil. Multivibrator akan berada pada

salah satu keadaan selama sesaat dan kemudian berpindah ke

keadaan lain selama sesaat pula. Keluaran berosilasi di

antara dua keadaan tinggi dan rendah ditentukan oleh

parameter rangkaian dan tidak memerlukan pulsa masukan.

Oleh karena itulah multivibrator astabil disebut juga

multivibator bebas bergerak atau free running

multivbrator. Multivibrator ini biasa digunakan

sebagai pembangkit pula(clock). Multivibrator astabil

juga dapat dibangun menggunakan transistor IC pewaktuan dan

resistor.

Prinsip kerja rangkaian di atas :

Pada saat pertama kali dihidupkan kita asumsikan kapasitor

tidak bermuatan sehingga

tegangan pada C akan 0 dan ini merupakan masukan

gerbang NAND sehingga keluaran gerbang NAND berlogika 1.

Karena masukan AND keduanya menjadi berlogika1, keluaran

AND menjadi dan terjadi pengisian pada kapasitor sampai

mencapai logika1. Setelah C mencapai logika 1, keluaran

NAND menjadi 0. Gerbang AND yang salah satu masukannya

mendapat logika 0 akan mengubah kelurannya menjadi 0

sehingga kapasitor membuang muatannya, sampai tegangan

pada kapasitor menjadi 0. Siklus ini akan kembali

berulang.

3. Multivibrator bistabil

Rangkaian mulvibrator bistabil adalah rangkaian

multivibrator yang mempunyai dua keadaan stabil yaitu

stabil tinggi atau keadaan logika tinggi dan stabil

rendah atau stabil rendah atau keadaan logika rendah.

Keluaran bistabil akan berubah dari keadaan tinggi ke

keadaan rendah atau sebaliknya jika rangkaian tersebut

diberi suatu masukan atau di-triger. Rangkaian bistabil

disebut juga flip-flop. Ada beberapa macam flip-flop yaitu

RS, D, Togle, JK, dan JK master save flip-flop.

a. RS flip-flop

R-S adalah kependekan dari reset dan set. Reset artinya

memberikan masukan R

dan menghasilkan keluaran logika rendah. Sedangkan

set artinya memberikan masukan tinggi ke masukan S

dan menghasilkan keluaran “1” atau logika tinggi. RS

flip-flop terdiri atas dua gerbang gerbang NOR atau dua

buah gerbang NAND.

1. Gambar FF-RS dari gerbang NAND

S R Qn+1

0 1 1

1 0 0

1 1 Qn

0 0 -

2. Gambar FF-RS dari gerbang NAND

b. D flip-flop

Pada flip-flop RS mempunyai dua masukan yang bila

keduanya berlogika sama, maka keluarannya adalah

kondisi terlarang atau tertahan pada nilai akhir.

Dua kemungkinan tersebut bisa diatasi dengan

menggunakan flip-flop D. Flip-flop D (delay=tunda)

merupakan flip-flop yang dapat mencegah nilai D

mencapai keluaran sampai berlangsungnya pulsa clock.

Pada flip-flop ini kita memberikan dua buah sinyal

paksa untuk memulainya yaitu sinyal preset dan clear.

Preset yang tingi memaksa keluaran Q berlogika tinggi.

Clear yang tinggi memaksa keluaran keluaran Q berlogika

S R Qn+1

0 1 0

1 0 1

0 0 Qn

1 1 -

rendah. Preset dan clear adalah masukan yang tidak

serempak, sedangkan D masukannya serempak karena

tergantung pada pulas clock. Masukan tak serempak ini

untuk rangkaian aktif tinggi dan logika rendah untuk

aktif rendah.

c. flip-flop JK

Flip-flop JK adalah flip-flop penyempurnaan dari flip-

flop sebelumnya. Kalau flip-

flop RS mempunyai masukan R dan S saja, flip-flop D

mempunyai masukan clock dan D saja, sedangkan flip-flop

JK mempunyai masukan JK dan clock.

Dengan tiga masukan utama ini flip-flop JK dijamin

tidak menghasilkan kondisi terlarang karena pada

flip-flop JK keluaran Q dan Q not diumpanbalikkan

ke masukan secara bersilang.

ck D Q

0 ? Q

1 0 0

1 1 1

d. flip-flop T

Flip-flop T atau toogle flip-flop adalah flip-flop yang

selalu berubah keaadaan dari nilai terakhir bila ada

pulsa clock. Keadaan toogle diperoleh jika masukan J

dan K tinggi sehingga keluaran selalu berlawanan

dengan keadaan sebalumnya jika clock tiba.

e. flip-flop JK MS (master /slave JK flip-flop)

Master/slave atau disebut juga dengan tuan / budak untuk

JK flip-flop.Flip-flop JK

MS ini dirancang untuk menanggulangi flip-flop JK

yang tidk dapat stabil bila panjang pulsa

melebihi waktu gerbang terutama saat terjadi

toogle (untuk menghindari pacu (racing) atau toggle

berkali-kali.

D. Prosedur Percobaan

a. Percobaan 1

Tujuan :

Mengecek operasi dari dua monostable multivibrator yang ada

pada panel DL 22003S

Prosedur Percobaan:

1. Hubungkan input A, B & CLR dari gambar 1 dengan

Swith S2, S1 & S0 dan Output Q & Q dengan LED H1 &

H0.

U1A

SN74123N

VCC16

GND8

1RTCT151CT14

1CLR31A11B2

1Q 13

~1Q 4

VCC5V

VCC5V

LED1

LED2

2. Buatlah kondisi Swith S0, S1, dan S2 seperti pada

jurnal yang telah disediakan dan catat kondisi logika

LED H0 dan H1 nya.

b. Percobaan 2

Tujuan :

Memeriksa aplikasi umum monostable multivibrator.

Prosedur percobaan :

1. Buatlah gambar seperti gambar 2, hubungkan input A dan

B dari gambar 2 dengan swith S0 dan S1 dan output Q dan

Q dengan led H0 dan H1.

2. Buatlah kondisi swith S0 dan S1 seprti pada jurnal yang

telah disediakan dengan menset potensiometer dalam

kondisi maksimum dan C8 pada 470 pf. Gambarkan bentuk

sinyal yang anda dapatkan pada jurnal.

3. Catat lamanya led H0 hidup dan lamanya H1 mati untuk

setiap variasi kapasitor dan resistor yang digunakan

pada jurnal yang disediakan.

U1A

SN74123N

VCC16

GND8

1RTCT151CT14

1CLR31A11B2

1Q 13

~1Q 4

VCC5V

VCC5V

LED1

LED2

R11kΩKey=A

100%

R2

1kΩ

VCC5VD1

DIODE_VIRTUAL

C1

1µF

c. Percobaan 3

Tujuan :

Untuk memeriksa operasi monostable multivibrator.

Prosedur percobaan:

1. Buatlah rangkaian seprti gambar 3, hubungkan input B1

dari gambar 3 dengan Switch S0 dan output Q1 dan Q2

dengan LED H1 dan H0.

2. Buatlah kondisi Switch S0 seperti pada jurnal yan telah

disediakan dengan memvariasikan potensiometer dan catat

waktu H1 mati dan H0 hidup pada jurnal yang telah

disediakan.

d. Percoban 4

Tujuan oscillator direalisasikan dengan monostable multivibrator

Prosedur percobaan:

1. Buatlah rangkaian seprti gambar 4, hubungkan input B0

dari gambar 4 dengan Switch S0 dan output Q dan Q

dengan LED H1 dan H0.

2. Buatlah kondisi Switch S0 seperti pada jurnal yan telah

disediakan dengan memvariasikan potensiometer dan catat

waktu H1 dan H0 hidup pada jurnal yang telah

disediakan.

Gambar 4 :

e. Percobaan 5

Tujuan :

Mencek operasi logika dari MASTER SLAVE J-K ff

Prosedur percobaan :

1. Buatlah rangkaian pada gambar 5. Hubungkan output Q dan

Q dengan led H0 dan H1.

2. Buatlah kondisi switch sperti gambar yang telah

disediakan dan catat kondisi logika LED H0 dan H1 nya.

3. Beri kesimpulan, untuk urutan kondisi nomor 3, 4 dan 7

pada jurnal.

f. Percobaan 6

Tujuan :

Mencek operasi logika dari D flip flop

Prosedur pecobaan :

1. Buatlah rangkaian seperti gambar 6, hubungkan output Q

dan Q dengan LED H0 dan H1

2. Buatlah kondisi switch S0 s/d S4 seperti pada jurnal

yang telah disediakan dan catat kondisi logika LED H0

dan H1 nya.

3. Beri kesimpulan, untuk urutan kondisi nomor 3 dan 6

pada jurnal.

Gamabar 6.

g. Percobaan 7

Tujuan :

- Mencek operasi logika dari T fli-flop

- mencek T flip-flop sebagai frekuensi devider

Prosedur percobaan:

1. Buatlah rangkaian seperti pada gambar 7. Hubungkan

Output Q dan Q dengan LED H0 & H1

2. Hidupkan power supplay

3. Buatlah kondisi Switch S0 s/d S4 seperti pada jurnal

yang telah disediakan dan catat kondisi logika LED H0 &

H1 nya.

4. Beri kesimpulan, untuk urutan kondisi nomor 3 dan 4 pada

journal.

5. Matika Power Suplay dan rangkai gambar 8 dibawah

ini.Hidupkan dan cek output yang terjadi.

E. Jurnal

F. Perhitungan

Dimana : Rmin = 5,6 = 5600

Rmax = 50 = 50000

Percobaan 2:1. Saat

Rmin :

Rmax :

2. Saat

Rmin :

Rmax :

3. Saat

Rmin :

Rmax :

4. Saat

Rmin :

Rmax :

5. Saat Rmin :

Rmax :

G. Analisa

a. Jelaskan skema kerja dari rangkaian monostable dan hubungan dengan data

pada jurnal.

Pada rangkaian monostable percobaan pertama memakai 3

input yaitu input A,B dan CLR dan memiliki output Q dan

Q’. jika input CLR benilai 1 maka output Q akan bernilai 1

dan Q’ akan bernilai 0 walaupun input A dan B di

variasikan. Dan jika CLR bernilai 0 maka output Q’ akan

bernilai 1 dan Q akan bernilai 0 walaupun input A dan B

divariasikan.

b. Pada percobaan analisa pengaruh dari capasitor terhadap waktu

Pengaruh capasitor terhadap waktu untuk aktif adalah makin

besar capasitor maka makin lama waktu yang dibutuhkan

untuk mengisi tegangan pada resistor maka lampu akan lama

hidup atau sebaiknya.

c. Bandingkan dan analisa data pada jurnal dan teori (multisim) untuk

percobaan 5, 6 dan 7

perbandingan percobaan 5

Percobaan 5 bertujuan untuk mengecek operasi logika dari

MASTER SLAVE J-K ff. Flip-flop JK dirancang untuk

menghilangkan keadaan terlarang pada flip-flop RS. Pada

keadaan terlarang ini, JK dibuat untuk selalu berlawanan

dengan keadaan sebelumnya, sementara keadaan lainnya sama

dengan flip-flop RS.

Flip-flop JK mempunyai beberapa masukan dengan nama J, K,

masukan clock dengan nama CLK, masukan SET dengan nama

PRE dan masukan RESET dengan nama CLR. Jika PRE = 0 dan

CLR = 1 maka flip-flop JK akan berada dalam keadaan SET,

dimana masukan J, K dan clock tidak terpengaruh. Jika PRE

= 1 dan CLR = 0, flip=flop JK akan berada dalam keadaan

RESET. Jika keduanya diberi logika nol maka akan terjadi

keadaan terlarang seperti yang terjadi pada percobaan 5

nomor 3.

Jika J dan K rendah ketika CLK menjadi rendah, keluaran

akan tetap pada kedaan sebelum terjadi sisi turun. Jika J

= 0 dan K = 0, keluaran Q akan 1 bila terjadi perubahan

clock dari tinggi ke rendah. Jika J = 0, K = 1, Q akan

rendah begitu clock terjadi. Dan jika J = 1, K = 1 ketika

terjadi perubahan colck dari tinggi ke rendah, keluaran

akan toggle ( berlawanan dengan keadaan sebelumnya ).

Pada percobaan 5 nomor 7, jika J = 1, K = 1 dan Q = 1,

ketika terjadi clock Q akan berubah menjadi 0. Seperi

pada gambar berikut :

Misalkan Q berlogika rendah. Pada CLK pertama terlihat

sinyal PRE berlogika rendah dan langsung membuat Q dalam

keadaan SET. Pada CLK kedua, sinyal CLR menjadi rendah

sehingga langsung mereset Q. Pada CLK ketiga, baru flip-

flop JK berfungsi. Pada clock ketiga ini J = 1 dan K = 0

dan pada saat sisi turun clock Q akan di-set. Pada sisi

turun clock keempat, J = 0 dan K = 1, Q akan di-reset.

Pada sisi turun clock kelima, J = 1 dan K = 1, maka

keluaran akan berubah keadaan. Pada clock keenam, J = 0

dan K = 0 sehingga flip-flop akan tetap pada keadaan

sebelumnya.

Perbandingan percobaan 6

Berdasarkan percobaan ketika PRE = 0, CLR = 0 dan D =

don’t care, output yang didapat adalah Q = 1, Q’ = 1.

Sedangkan pada multisim di dapat output Q = 1 dan Q’ = 0.

Perbedaan ini mungkin dikarenakan kabel yang dipakai

dalam keadaan rusak oleh karena itu terjadi perbedaan

hasil.

H. Kesimpulan dan saran

1. Kesimpulan

a. Multivibrator adalah rangkaian sekuensial atau

rangkaian aktif yang dirancang untuk mempunyai

karakteristik jika salah satu rangkaian aktif bersifat

menghantar, maka rangkaian aktif yang lain bersifat cut

off atau terpancung.

b. Multivibrator berfungsi untuk menyimpan bilangan biner,

mencacah pulsa, menahan atau mengingat pulsa trigger,

menyerempakkan operasi aritmatika dan fungsi pokok lain

yang ada dalam sistem digital.

c. Mutivibrator terdiri dari dua jenis yaitu multivibrator

astable dan multinibrator monostabil.

d. Multivibrator monostabil adalah multivibrator yang

hanya memiliki satu keadaan tetap ( stabil ), sedangkan

multivibrator astable adalah multivibrator yang tidak

mempunyai keadaan satbil.

e. Flip-flop terdiri dari beberapa jenis yaitu RS ff, JK

ff, T ff, D ff

2. Saran

1. Untuk mengurangi kesalah data maka jamper yang dipakai

harus baik dan sesui dengan standar praktikum.

2. Praktikan harus paham tentang alat DL2203S dan cara

menggunakannya.

3. Praktikan harus menguasai konsep yang akan di cobakan.

Daftar Purtaka

http://elektronika-dasar.web.id/rangkaian/monostable-

multivibrator/ di akses 19/9/2013/2:02

http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/astabil-multivibrator/ di akses 19/9/203

http://storage.jak-stik.ac.id/students/paper/penulisan%20ilmiah/40400016/Bab_2.pdf di akses 19/9/2013/02:33

http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/rs-flip-flop/ di akses 19/9/2013/ 02:33

http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/data-flip-flop-d-flip-flop/ di akses 19/9/2013

http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/jk-flip-flop-master-slave/ di akses 19/9/2013

http://oyotpring.blogspot.com/2011/06/multivibrator.html#sthash.IM3rUaeD.dpuf di akses 19/9/2013/ 1:12