makalah eldas

Download Makalah Eldas

Post on 15-Jan-2016

241 views

Category:

Documents

31 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

elektronika dasar

TRANSCRIPT

PAPER ELEKTRONIKA DASAR 1MULTIVIBRATOR : BISTABLE DAN ONE SHOOT MULTIVIBRATORTujuanDisusun untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah teknologi pembelajaranDosen pengampu : Drs. Jamzuri, M.Pd.

DISUSUN OLEH :SITI KHOIRUNIKA(K2313067/ Pendidikan Fisika 2013 B)

Fakultas Keguruan dan Ilmu PendidikanUniversitas Sebelas MaretSurakarta2014BAB IPENDAHULUANA. Latar BelakangMultivibrator adalah rangkaian elektronik terpadu yang digunakan untuk menerapkan variasi dari sistem dua keadaan (two state system) yang dapat menghasilkan suatu sinyal kontinu, yang dapat digunakan sebagai pewaktu (timer) dari rangkaian-rangkaian sekuensial. Multivibrator dalam pengoperasiannya memiliki dua keadaan utama, yaitu keadaan stabil dan keadaan tak stabil. Keadaan stabil adalah keadaan di mana taraf amplitudo sinyal keluaran adalah tetap/stagnan pada suatu nilai tertentu. Adapun keadaan tak stabil adalah keadaan di mana taraf ampiltudo sinyal selalu berubah-ubah mengikuti denyut tegangan pada komponen aktif. Keadaan tak stabil dipengaruhi oleh waktu laju pengisian/pengosongan kapasitor yang besarnya ditentukan dari kapasitas kapasitor.Pada umunya multivibrator ini tidak memerlukan pemicu, oleh karena itu multivibrator ini berfungsi seperti osilator relaksasi.Multivibarator dapat dibangun dengan menggunakan komponen-komponen diskrit ataupun menggunakan rangkaaian terintegrasi (IC) atau BJT. Begitu pula dengan Op-Amp yang dibuat sebagai multivibrator monostable dan bisable. Oleh sebab itu, penulis melengkapi paper ini yang didalamnya berisi pengertian, jenis, karakteristik dan kegunaan/fingsi multivibrator, khususnya monostabel dan bisable.

B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dijelaskan diatas, dapat dituliskan beberapa rumusan masalah yang akan dibahas dalam paper ini, diantaranya :1. Apa konsep dasar multivibrator?2. Apa saja jenis-jenis multivibrator?3. Apa sajakah karakteristik multivibrator?4. Apa saja kegunaan multivibrator?

BAB IIPEMBAHASAN

2. 1. Konsep Dasar MultivibratorMultivibrator adalah rangkaian elektronik terpadu yang digunakan untuk menerapkan variasi dari sistem dua keadaan (two state system) yang dapat menghasilkan suatu sinyal kontinu, yang dapat digunakan sebagai pewaktu (timer) dari rangkaian-rangkaian sekuensial. Multivibrator juga merupakan osilator. Sedangkan osilator adalah rangkaian elektronika yang menghasilkan perubahan keadaan pada sinyal output.Osilator dapat menghasilkan clock / sinyal pewaktuan untuk sistem digital seperti komputer. Osilator juga bisa menghasilkan frekuensi dari pemancar dan penerima radio. Multivibrator adalah suatu rangkaian yang terdiri dari dua buah piranti aktif dengan keluaran yang saling berhubungan dengan masukan yang lain. Umpan balik positif yang dihasilkan menyebabkan piranti yang satu harus di cut off, sedangkan piranti yang lain dipaksa melakukan penghantaran.Multivibrator dalam pengoperasiannya memiliki dua keadaan utama, yaitu keadaan stabil dan keadaan tak stabil. Keadaan stabil adalah keadaan di mana taraf amplitudo sinyal keluaran adalah tetap/stagnan pada suatu nilai tertentu. Adapun keadaan tak stabil adalah keadaan di mana taraf ampiltudo sinyal selalu berubah-ubah mengikuti denyut tegangan pada komponen aktif. Keadaan tak stabil dipengaruhi oleh waktu laju pengisian/pengosongan kapasitor yang besarnya ditentukan dari kapasitas kapasitor.Multivibrator tak stabil memiliki dua keadaan yang selalu berubah-ubah. Pada umumnya multivibrator ini tidak memerlukan pemicu, oleh karena itu multivibrator ini berfungsi seperti osilator relaksasi.Rangkaian multivibrator terdiri dari komponen penguat aktif yang dikopel silang dengan komponen-komponen pasif (resistor dan kapasitor). Fungsi resistor pada rangkaian multivibrator adalah sebagai sumber arus bagi pengisian muatan kapasitor, sedangkan kapasitor berfungsi sebagai kopel yang akan menentukan besar tegangan dari komponen penguat yang aktif.Rangkaian multivibrator dapat dibuat dengan transistor bipolar (bipolar junction transistor, BJT), FET dan penguat operasional (operational ampilfier, op-amp), yang mana bentuk rangkaian untuk setiap komponen aktif perlu disesuaikan dengan karakteristik dari setiap komponen aktif tersebut.Karena Prinsip kerja FET lebih rumit dari Prinsip kerja BJT, rangkaian multivibrator pada umumnya dibuat dengan rangkaian BJT. 2. 2. Jenis-jenis MultivibratorBerdasarkan bentuk sinyal keluaran (output), multivibrator dibagi ke dalam 3 jenis, yaitu : multivibrator astabil (astable multivibrator), one shoot multivibrator (monostable multivibrator), dan multivibrator bistabil (bistable multivibrator).1) Multivibrator Monostabel (One Shoot Multivibrator), adalah multivibrator yang memiliki satu kondisi stabil dan satu kondisi tak stabil. Pada multivibrator jenis ini, mempunyai satu buah masukan denyut pemicu (input trigger pulse) untuk mengubah keadaan stabil dan tak stabil. Keadaan stabil akan menjadi tak stabil apabila diberikan suatu denyut pemicu negatif (negative trigger pulse) pada komponen penguat yang sedang aktif. Jika suatu denyut masukan berulang-ulang yang diterapkan pada rangkaian dapat mempertahankan kondisi tak stabil, maka rangkaian tersebut disebut retriggerable monostable.Sebaliknya jika suatu denyut masukan berulang-ulang yang diterapkan pada rangkaian tidak mempengaruhi periode kondisi tak stabil, maka rangkaian tersebut disebut nonretriggerable monostable.Multivibrator ini disebut juga multivibrator one-shoot, hal ini dikarenakan menghasilkan pulsa output tunggal pada waktu pengamatan tertentu saat mendapat trigger dari luar. Monostable multivibrator memiliki satu kondisi stabil sehingga sering juga disebut sebagai multibrator one-shoot (timer)Bentuk rangkaian multivibrator One Shoot Multivibrator (monostable multivibrator) dikategorikan pada 2 bentuk, yaitu BJT dan Op-Amp. Berikut adalah rangkaian multivibrator Monostable :

Gambar Rangkaian Multivibrator Monostabil (BJT)

Prinsip kerja rangkaian multivibrator monostable (BJT), terdapat 2 keadaan, yaitu:a) Keadaan stabil (Q2 aktif) Jika diberi suatu denyut masukan pada basis Q2, maka kapasitor C1 akan mengosongkan muatan karena tegangan pada titik sambungan R3 dan R4 adalah 0 V, sehingga tegangan basis dari Q2 berada di bawah tegangan ground (0 V), yang menyebabkan Q2 berada dalam daerah cut-off sehingga Q2 nonaktif. Arus basis Q1 akan naik dengan cepat mencapai nilai 0,7 V akibat tidak adanya kapasitor pada R3 , sehingga Q1 berada dalam daerah aktif dalam waktu yang relatif singkat, dan keadaan ini merupakan keadaan tak stabil.b) Keadaan tak stabil Kapasitor C1 akan diisi muatannya oleh R1 & R2, sehingga arus basis Q2 akan naik mencapai 0,7 V , dan akibatnya Q2 berada dalam daerah aktif, yang menandakan bahwa multivibrator dalam keadaan stabil. Saat C2 berada dalam keadaan jenuh, jika ada suatu denyut masukan pada basis Q2, maka siklus pengosongan dimulai kembali hingga Q1 kembali aktif.Periode waktu di mana multivibrator berada dalam keadaan tak stabil dirumuskan dengan t = ln(2).R2.C1.

Gambar Rangkaian Multivibrator Monostabil (Op-Amp)

Prinsip kerja rangkaian multivibrator monostable (Op-Amp), terdapat 2 keadaan, yaitu:a) Keadaan stabilDioda D1 akan menahan (clamp) tegangan pada titik sambungan masukan negatif pada op-amp sebesar 0,6 V, yang menyebabkan output op-amp tetap.

b) Keadaan tak stabilJika diberikan suatu denyut pemicu negatif (negative trigger pulse) pada C2, maka pada titik sambungan dioda D2 dengan masukan positif op-amp akan timbul denyut dengan amplitudo cukup besar yang menyebabkan output op-amp menjadi kebalikan dari keadaan sebelumnya.Operasi Rangkaian Multivibrator Monostable gerbang NAND sebagai berikut :a. Ketika tegangan diberikan, anggaplah bahwa dalam keadaan tinggi, Q = rendah, = tinggi dan pada C terjadi pengosongan tegangan, sehingga titik D = tinggi.b. Jika diberikan pulsa negatif pada D, maka Q menjadi tinggi dan = NOT Q rendah.c. Tegangan kapasitor akan berubah dengan segera dan titik D akan drop menjadi 0 V.Bentuk gelombang pada rangkaian ini menunjukkan karakteristik input/output yang akan digunakan untuk membangun suatu persamaan untuk menentukan tw. Pada kondisi state stabil( = tinggi), tegangan pada titik D akan sama dengan VCC.Berikut adalah gambar rangkaian Multivibrator Monostable NAND GATE dan gelombang yang dihasilkan : Adapun dengan operasi Rangkaian Multivibrator Monostable dengan IC 555 adalah:Lama pulsa yang dihasilkan tergantung dari nilai resitor dan kapasitor eksternal yang pasangkan.

Rumus: Keterangan : R = hambatan () T = waktu (s) C = muatan / Kapasitor (pF)Berikut adalah gambar rangkaian Multivibrator Monostable NAND GATE dan gelombang yang dihasilkan : 2) Multivibrator Bistabil, adalah jenis multivibrator yang memiliki output dengan dua keadaan stabil. Pulsa triger pada input rangkaian akan menyebabkan rangkaian diasumsikan pada salah satu kondisi stabil. Pulsa kedua akan menyebabkan terjadinya pergeseran ke kondisi stabil lainnya. Multivibrator bistabil ini hanya akan berubah keadaan jika diberi pulsa triger sebagai input. Multivibrator bistable ini sering disebut sebagai flip-flop. Output rangkaian multivibrator bistabil akan lompat ke satu kondisi (flip) saat dipicu dan bergeser kembali ke kondisi lain (flop) jika dipicu dengan pulsa triger berikutnya. Rangkaian kemudian menjadi stabil pada suatu kondisi dan tidak akan berubah atau toggle sampai ada perintah dengan diberi pulsa triger.

Gambar Rangkaian Multivibrator Bistabil (BJT)

Prinsip kerja rangkaian multivibrator bistable (BJT), yaitu :a) Pada awal rangkaian diaktifkan, kedua transistor berada dalam keadaan aktif karena tak adanya kapasitor.b) Jika ada masukan denyut pemicu dari terminal set, maka Q1 akan berada pada daerah aktif, sedangkan Q2 akan berada pada daerah cut-off.c) Jika ada masukan denyut pemicu dari terminal reset, maka Q2 akan berada pada daerah aktif, sedangkan Q1 akan b