Makalah Proyek Rangkaian Flip-Flop
- 1. MAKALAH PROYEK PRAKTIKUM SISTEM DIGITAL ATA 2015/2016 Di Susun oleh : 2KB01 KAMIS / 1 ALICYA PUTRI / 20114845 EMA DWI KURNIAWATI / 23114547 LABORATORIUM DASAR ELEKTRONIKA DAN KOMPUTER PRAKTIKUM SISTEM DIGITAL SISTEM KOMPUTER (S1) UNIVERSITAS GUNADARMA 2016 FLIP - FLOP
- 2. ii LEMBAR PENGESAHAN Judul Makalah : Flip - Flop Nama / NPM : 1. Alicya Putri / 20114845 2. Ema Dwi Kurniawati / 23114547 Kelas : 2KB01 Hari/Shift : Kamis / 1 Penguji I Penguji II ( …………….. ) ( ………….…. ) Penguji III Penguji IV ( …………….. ) ( ………….… ) Depok, …..………………… 2016 PJ. Praktikum Sistem Digital (Rico Aditya utama) Nama Nilai Alat Makalah Presentasi Total 1. 2. 3.
- 3. iii KATA PENGANTAR Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, Kami panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah tentang rangkaian Flip-Flop . Makalah “Flip-Flop” ini telah kami susun dengan maksimal dan mendapatkan bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar pembuatan makalah ini. Untuk itu kami menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam pembuatan makalah ini. Terlepas dari semua itu, Kami menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu dengan tangan terbuka kami menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar kami dapat memperbaiki makalah ini. Akhir kata kami berharap semoga makalah ini memberikan manfaat maupun inpirasi terhadap pembaca. Depok, Mei 2016 Penyusun
- 4. iv DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN………………………………………………………………......ii KATA PENGANTAR………………………………………………………..….iii DAFTAR ISI………………………………………………………………..........iv DAFTAR GAMBAR.............................................................................................vi DAFTAR TABEL................................................................................................vii BAB I PENDAHULUAN…………………………………………………….…..1 1.1 Latar Belakang Masalah………………………………………….........1 1.2 Batasan Masalah………………………………………………….........2 1.3 Tujuan Penulisan…………………………………………………...….3 1.4 Metode Penulisan……………………………………………….....…..3 1.5 Sistematika Penulisan……………………………………………....….4 BAB II LANDASAN TEORI…………………………………………………....5 2.1 Komponen yang Digunakan………………………………………....5 2.1.1 Resistor……………………………………………………....5 2.1.2 Kapsitor……………………………………………………...7 2.1.3 Dioda…………………………………………………...…..16 2.1.4 Transistor……………………………………………….......19 2.1.5 Potensiometer.………………………………………...…....20 2.1.6 IC 3130………………………………………………..…....21 2.1.7 IC 4017………………………………………………..…....23
- 5. v 2.2 Membuat Jalur Di PCB………………………………………….........24 BAB III ANALISA RANGKAIAN……………………………………….........26 3.1 ANALISA RANGKAIAN SECARA BLOK DIAGRAM…………..26 3.2 ANALISA RANGKAIAN SECARA DETAIL…….…………….….27 BAB IV CARA PENGOPERASIAN ALAT…………………………………..29 BAB V PENUTUP………………………………………………………….…...30 5.1 KESIMPULAN…………………………………………………........30 5.2 SARAN………………………………………………………....…....31 DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………...32 LAMPIRAN…………………………………………………………….............33
- 6. vi DAFTAR GAMBAR Gambar 1 ( Resistor dan Simbol ).................................................................. 5 Gambar 2 ( Kapasitor )................................................................................... 8 Gambar 3 ( Kapasitor Polar ) ....................................................................... 10 Gambar 4 ( Kapasitor non polar ) ................................................................ 10 Gambar 5 ( Kapasitor Electrochemical )...................................................... 15 Gambar 6 ( Transistor NPN dan PNP )........................................................ 19 Gambar 7 ( Potensiometer ) ......................................................................... 21 Gambar 8 ( IC 3130 ) ................................................................................... 22 Gambar 9 ( IC 4017 ) ................................................................................... 23 Gambar 10 ( Rangkaian Flip-Flop )............................................................. 27
- 7. vii DAFTAR TABEL Tabel 1 ( Warna Resistor ) ............................................................................. 6 Tabel 2 ( Tabel Konstanta )............................................................................ 9 Tabel 3 ( Tabel Nilai Kapasitor ) ................................................................. 11 Tabel 4 ( Tabel Konstanta 2 )....................................................................... 12
- 8. 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG MASALAH Dengan berkembangnya bidang elektronika yang demikian cepatnya, maka makin berkembang pula aplikasi – aplikasi elektronika yang ada. Peralatan elektronika yang menggunakan banyak transistor pun semakin ditinggalkan. Oleh karena itu pabrik-pabrik semikonduktor mulai berpikir untuk membuat suatu komponen dengan kemasan yang kompak dan kecil disertai dengan fungsi- fungsi tertentu. Kemasan demikian disebut Integrated Circuit (IC). IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa. Para ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponen-komponen ke dalam suatu chip tunggal yang disebut semikonduktor. Integrated Circuit (IC) merupakan komponen semikonduktor yang di dalamnya dapat memuat puluhan, ratusan atau ribuan atau bahkan lebih komponen dasar elektronik yang terdiri dari sejumlah komponen resistor, transistor, dioda dan komponen semikonduktor yang lain. Komponen-komponen yang ada di dalam IC membentuk suatu subsistem terintegrasi (rangkaian terpadu) yang bekerja untuk suatu keperluan tertentu, namun tidak tertutup kemungkinan dipergunakan untuk tujuan yang lain. Setiap jenis IC didesain untuk keperluan khusus sehingga setiap IC akan memiliki rangkaian internal yang beragam. Untuk mempermudah pemakaian IC tersebut maka dibentuklah suatu bentuk yang standard. Salah satu standard IC tersebut adalah DIP (Dua Inline Package), dimana kaki-kaki IC tersebut susunannya terdiri dari dua jalur yang simetris dari 8, 14, 16 kaki dan seterusnya. Untuk mengetahui urutan kaki-kaki tersebut adalah sebagai berikut : urutan kaki 1 s/d 8 atau s/d 14 atau s/d 16, apabila dilihat dari atas IC tersebut adalah berlawanan dengan arah putaran jam, dimana hitungan tersebut dimulai dari ujung yang ada tanda atau titik. Pemakaian IC pun tidak luput dari rangkaian
- 9. 2 sistem digital. Dalam hal ini, perkembangan elektronika sistem digital tersebut khususnya telah banyak diterapkan pada peralatan yang menggunakan rangkaian Flip-Flop. 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. Gerbang Flip-Flop adalah sebuah sirkuit yang memiliki dua keadaan stabil yang dapat digunakan untuk menyimpan suatu keadaan informasi. Keadaan ini dapat diubah dengan mengganti sinyal input dan akan menghasilkan satu atau dua output. 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.. Rangkaian flip-flop mempunyai sifat sekuensial karena sistem kerjanya diatur dengan jam atau pulsa, yaitu sistem-sistem tersebut bekerja secara sinkron dengan deretan pulsa berperiode T yang disebut jam sistem (System Clock). Dari latar belakang yang telah dikemukakan diatas, dapat dilihat bahwa peralatan elektronika telah berkembang begitu pesat yakni ditandai dengan diterapkannya teknologi sistem digital pada berbagai rangkaian, diantaranya pada rangkaian Flip-Flop. 1.2 BATASAN MASALAH Dengan melihat latar belakang permasalahan diatas, maka pokok permasalahan yang ingin diketahui oleh penulis adalah : 1. Bagaimana kerja keseluruhan dari rangkaian Flip-Flop dan output yang dihasilkan? 2. Bagaimana peranan dari masing – masing komponen untuk menghasilkan output dari alat tersebut?
- 10. 3 1.3 TUJUAN PENULISAN Tujuan dari penulisan makalah ini antara lain adalah : 1. Melengkapi pengerjaan tugas dari proyek Sistem Digital; 2. Untuk menjelaskan alat yang telah dibuat beserta cara kerjanya yang disajikan dalam bentuk makalah; 3. Menuliskan proses pembuatan alat. 1.4 METODE PENULISAN Penyusunan makalah ini dilakukan dalam beberapa metode penulisan diantaranya adalah : a. Metode Pustaka Teori-teori yang berhubungan dengan proyek didapat melalui pencarian dibuku-buku dan media elektronik, khususnya dari internet. b. Metode Penganalisaan Analisa rangkaian dibuat dengan dibantu saran-saran yang didapat dari konsultasi yang telah kami lakukan sebelum penyusunan makalah. Hal ini bertujuan agar prinsip cara kerja alat dan komponen dapat dipahami. c. Metode Lapangan Setelah penganalisaan dilakukan kemudian dibuatlah berupa alat peraga dengan beberapa kali dilakukan percobaan pada alat yang telah dibuat untuk mengetahui apakah alat tersebut telah berjalan sesuai dengan yang diinginkan.
- 11. 4 1.5 SISTEMATIKA PENULISAN Sistematika penulisan makalah ini diantaranya adalah ; BAB I : PENDAHULUAN Berisi tentang penyusunan makalah mulai dari latar belakang masalah, batasan makalah, tujuan penulisan makalah, metode penulisan dan sistematika penulisan makalah. BAB II : LANDASAN TEORI Menjelaskan mengenai landasan teori yang digunakan dalam menganalisa alat yang dibuat. BAB III : ANALISA RANGKAIAN Berisi tentang hasil penganalisaan alat meliputi cara kerja alat dan cara kerja masing – masing komponen dalam rangkaian. Penganalisaan dilakukan melalui blok diagram dan kemudian dijelaskan secara detail. BAB IV : CARA PENGOPERASIAN ALAT Berisi tentang cara bagaimana mengoperasikan alat yang telah dibuat berdasarkan analisa yang telah dilakukan. BAB V : PENUTUP Berisi kesimpulan beserta saran mengenai pembuatan alat “Flip-Flop”
- 12. 5 Gambar 1 ( Resistor dan Simbol) BAB II LANDASAN TEORI 2.1 KOMPONEN YANG DIGUNAKAN 2.1.1 Resistor Pada dasarnya semua bahan memiliki sifat resistif namun beberapa bahan seperti tembaga, perak,emas dan bahan metal umumnya memiliki resistansi yang sangat kecil. Bahan - bahan tersebut menghantar arus listrik dengan baik, sehingga dinamakan konduktor. Kebalikan dari bahan yang konduktif, bahan material seperti karet, gelas, karbon memiliki resistansi yang lebih besar menahan aliran elektron dan disebut sebagai insulator. Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Dari hukum Ohm yang diketahui bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol Ω ( Omega ). Jika Resistor tidak dialiri arus, maka tegangan kedua ujungnya sama. Jika Resistor dialiri arus, maka beda tegangan antara kedua ujungnya adalah I.R, dimana I adalah besarnya arus dan R adalah nilai hambatan. Tipe resistor dibagi menjadi dua yaitu resistor tetap dan resistor tidak tetap. Resistor tetap adalah resistor dengan nilai hambatan tetap. Resistor tetap (umum) ini berbentuk tabung dengan dua kaki tembaga di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk gelang kode warna untuk memudahkan pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan Ohmmeter. Berikut ini gambar resistor dan simbolnya.
- 13. 6 Tabel 1 ( Warna Resistor ) Tabel di atas ini memberikan nilai - nilai warna gelang secara jelas. Resistansi dibaca dari warna gelang yang paling depan ke arah gelang toleransi berwarna coklat, merah, emas atau perak. Biasanya warna gelang toleransi ini berada pada badan resistor yang paling pojok atau juga dengan lebar yang lebih menonjol, sedangkan warna gelang yang pertama agak sedikit ke dalam. Dengan demikian pemakai sudah langsung mengetahui berapa toleransi dari resistor tersebut. Jumlah gelang yang melingkar pada resistor umumnya sesuai dengan besar toleransinya. Biasanya resistor dengan toleransi 5%, 10% atau 20% memiliki 3 gelang ( tidak termasuk gelang toleransi ). Tetapi resistor dengan toleransi 1% atau 2% ( toleransi kecil ) memiliki 4 gelang ( tidak termasuk gelang toleransi ). Gelang pertama dan seterusnya berturut – turut menunjukkan besar nilai satuan dan gelang terakhir adalah faktor pengalinya. Misalnya resistor dengan gelang kuning, violet, merah dan emas. Gelang berwarna emas merupakan gelang toleransi. Dengan demikian urutan warna gelang resistor ini adalah gelang pertama berwarna kuning, gelang ke - dua berwana violet
- 14. 7 dan gelang ke - tiga berwarna merah. Gelang ke – empat tentu saja yang berwarna emas dan ini adalah gelang toleransi. Dari tabel di atas diketahui jika gelang toleransi berwarna emas, berarti resistor ini memiliki toleransi 5%. Nilai resistansinya dihitung sesuai dengan urutan warnanya. Pertama yang dilakukan adalah menentukan nilai satuan dari resistor ini. Karena resistor ini resistor 5% ( yang biasanya memiliki tiga gelang selain gelang toleransi ), maka nilai satuannya ditentukan oleh gelang pertama dan gelang kedua. Masih dari tabel di atas diketahui gelang kuning nilainya adalah 4 dan gelang violet nilainya adalah 7. Jadi gelang pertama dan kedua atau kuning dan violet berurutan, nilai satuannya adalah 47. Gelang ketiga adalah faktor pengali, dan jika warna gelangnya merah berarti faktor pengalinya adalah 100. Sehingga dengan ini diketahui nilai resistansi resistor tersebut adalah nilai satuan dikalikan dengan faktor pengali atau 47 x 100 = 4.7K Ohm dan toleransinya adalah 5%. Spesifikasi lain yang perlu diperhatikan dalam memilih resistor pada suatu rancangan selain besar resistansi adalah besar watt - nya. Karena resistor bekerja dengan dialiri arus listrik, maka akan terjadi disipasi daya berupa panas sebesar W=I2R watt. Semakin besar ukuran fisik suatu resistor bisa menunjukkan semakin besar kemampuan disipasi daya resistor tersebut. Umumnya tersedia ukuran 1/8, 1/4, 1, 2, 5, 10 dan 20 watt. Resistor yang memiliki disipasi daya 5, 10 dan 20 watt umumnya berbentuk kubik memanjang persegi empat berwarna putih atau sering disebut resistor batu, namun ada juga yang berbentuk silinder. Tetapi biasanya untuk resistor ukuran jumbo ini nilai resistansi dicetak langsung dibadannya, misalnya 100Ω5W. Sedangkan resistor tidak tetap adalah resistor yang nilai hambatannya berubah- ubah yaitu potensiometer dan trimpot (resistansi dapat diubah dengan cara diputar dengan obeng). 2.1.2 Kapasitor Kapasitor (Kondensator) yang dalam rangkaian elektronika dilambangkan dengan huruf “C” adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi / muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan
- 15. 8 Gambar 2 ( Kapasitor ) internal dari muatan listrik. Kapasitor ditemukan oleh Michael Faraday (1791- 1867). Satuan kapasitor disebut Farad (F). Satu Farad = 9 x 1011 cm2 yang artinya luas permukaan kepingan tersebut. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan- muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Bila kapasitor dihubungkan ke baterai, kapasitor terisi hingga beda potensial antara kedua terminalnya sama dengan tegangan baterai. Jika baterai dicabut, muatan-muatan listrik akan habis dalam waktu yang sangat lama, terkecuali bila sebuah konduktor dihubungkan pada kedua terminal kapasitor. Proses yang terjadi pada kapasitor ini dapat disebut sebagai proses charging - discharging. Di alam bebas, phenomena kapasitor terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan positif dan negatif di awan. Kapasitansi didefinisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 1018 elektron. Kemudian Michael Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs.
- 16. 9 Tabel 2 ( Tabel Konstanta ) Dalam praktek pembuatan kapasitor, kapasitansi dihitung dengan mengetahui luas area plat metal (A), jarak (t) antara kedua plat metal (tebal dielektrik) dan konstanta (k) bahan dielektrik. Dengan rumus dapat di tulis sebagai berikut : C = (8.85 x 10-12 ) (k A/t) Berikut adalah tabel contoh konstanta (k) dari beberapa bahan dielektrik yang disederhanakan : Untuk rangkaian elektronik praktis, satuan farad adalah sangat besar sekali. Umumnya kapasitor yang ada di pasaran memiliki satuan : µF, nF dan pF. 1 Farad = 1.000.000 µF (mikro Farad) 1 µF = 1.000.000 pF (piko Farad) 1 µF = 1.000 nF (nano Farad) 1 nF = 1.000 pF (piko Farad) 1 pF = 1.000 µµF (mikro-mikro Farad) 1 µF = 10-6 F 1 nF = 10-9 F 1 pF = 10-12 F
- 17. 10 Gambar 3 ( Kapasitor Polar) Gambar 4 ( Kapasitor Non Polar) Konversi satuan penting diketahui untuk memudahkan membaca besaran sebuah kapasitor. Misalnya 0.047µF dapat juga dibaca sebagai 47nF, atau contoh lain 0.1nF sama dengan 100pF. Kapasitor / kondensator diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung. Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada kakinya, kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing baju. Wujud dan Macam Kondensator Berdasarkan kegunaannya kondensator di bagi menjadi : a. Kondensator tetap (nilai kapasitasnya tetap / tidak dapat diubah). Kapasitor tetap dibagi menjadi kapasitor berkutub atau polar dan kapasitor non - polar. Contoh kapasitor polar adalah Electrolit Condenser (Elco). Kapasitor non – polar tidak mempunyai kutub sehingga tidak menjadi masalah apabila dipasang terbalik.
- 18. 11 Tabel 3 ( Tabel Nilai Kapasitor) a. Kondensator variabel (nilai kapasitasnya dapat diubah – ubah). Yang termasuk kapasitor tidak tetap adalah varco (kapasitansi dapat diubah dengan menggunakan obeng) dan trimmer (kapasitansi diubah dengan memutar pada porosnya). Pada kapasitor yang berukuran besar, nilai kapasitansi umumnya ditulis dengan angka yang jelas. Lengkap dengan nilai tegangan maksimum dan polaritasnya. Misalnya pada kapasitor elco dengan jelas tertulis kapasitansinya sebesar 100µF25v yang artinya kapasitor/ kondensator tersebut memiliki nilai kapasitansi 100 µF dengan tegangan kerja maksimal yang diperbolehkan sebesar 25 volt. Kapasitor yang ukuran fisiknya kecil biasanya hanya bertuliskan 2 (dua) atau 3 (tiga) angka saja. Jika hanya ada dua angka, satuannya adalah pF (pico farads). Sebagai contoh, kapasitor yang bertuliskan dua angka 47, maka kapasitansi kapasitor tersebut adalah 47 pF. Jika ada 3 digit, angka pertama dan kedua menunjukkan nilai nominal, sedangkan angka ke-3 adalah faktor pengali. Faktor pengali sesuai dengan angka nominalnya, berturut-turut 1 = 10, 2 = 100, 3 = 1.000, 4 = 10.000, 5 = 100.000 dan seterusnya. Untuk kapasitor polyester nilai kapasitansinya bisa diketahui berdasarkan warna seperti pada resistor.
- 19. 12 Tabel 4 ( Tabel Konstanta 2) Seperti komponen lainnya, besar kapasitansi nominal ada toleransinya. Pada tabel 2.3 diperlihatkan nilai toleransi dengan kode-kode angka atau huruf tertentu. Dengan tabel tersebut pemakai dapat dengan mudah mengetahui toleransi kapasitor yang biasanya tertera menyertai nilai nominal kapasitor. Misalnya jika tertulis 104 X7R, maka kapasitansinya adalah 100nF dengan toleransi +/-15%. Sekaligus diketahui juga bahwa suhu kerja yang direkomendasikan adalah antara -55Co sampai +125Co . Dari penjelasan di atas bisa diketahui bahwa karakteristik kapasitor selain kapasitansi juga tak kalah pentingnya yaitu tegangan kerja dan temperatur kerja. Tegangan kerja adalah tegangan maksimum yang diijinkan sehingga kapasitor masih dapat bekerja dengan baik. Misalnya kapasitor 10uF25V, maka tegangan yang bisa diberikan tidak boleh melebihi 25 volt dc. Umumnya
- 20. 13 kapasitor-kapasitor polar bekerja pada tegangan DC dan kapasitor non-polar bekerja pada tegangan AC. Sedangkan temperatur kerja. yaitu batasan temperatur dimana kapasitor masih bisa bekerja dengan optimal. Misalnya jika pada kapasitor tertulis X7R, maka kapasitor tersebut mempunyai suhu kerja yang direkomendasikan antara -55Co sampai +125Co . Biasanya spesifikasi karakteristik ini disajikan oleh pabrik pembuat di dalam datasheet. Rangkaian kapasitor secara seri akan mengakibatkan nilai kapasitansi total semakin kecil. Rangkaian kapasitor secara paralel akan mengakibatkan nilai kapasitansi pengganti semakin besar. Fungsi Kapasitor Fungsi penggunaan kapasitor dalam suatu rangkaian : a. Sebagai kopling antara rangkaian yang satu dengan rangkaian yang lain (pada PS = Power Supply) b. Sebagai filter dalam rangkaian PS c. Sebagai pembangkit frekuensi dalam rangkaian antenna d. Untuk menghemat daya listrik pada lampu neon e. Menghilangkan bouncing (loncatan api) bila dipasang pada saklar Tipe Kapasitor Kapasitor terdiri dari beberapa tipe, tergantung dari bahan dielektriknya. Untuk lebih sederhana dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu kapasitor electrostatic, electrolytic dan electrochemical.
- 21. 14 a. Kapasitor Electrostatic Kapasitor electrostatic adalah kelompok kapasitor yang dibuat dengan bahan dielektrik dari keramik, film dan mika. Keramik dan mika adalah bahan yang populer serta murah untuk membuat kapasitor yang kapasitansinya kecil. Tersedia dari besaran pF sampai beberapa µF, yang biasanya untuk aplikasi rangkaian yang berkenaan dengan frekuensi tinggi. Termasuk kelompok bahan dielektrik film adalah bahan-bahan material seperti polyester (polyethylene terephthalate atau dikenal dengan sebutan mylar), polystyrene, polyprophylene, polycarbonate, metalized paper dan lainnya. b. Kapasitor Electrolytic Kelompok kapasitor electrolytic terdiri dari kapasitor-kapasitor yang bahan dielektriknya adalah lapisan metal-oksida. Umumnya kapasitor yang termasuk kelompok ini adalah kapasitor polar dengan tanda + dan - di badannya. Kapasitor ini memiliki polaritas karena proses pembuatannya menggunakan elektrolisa sehingga terbentuk kutub positif anoda dan kutub negatif katoda. Telah lama diketahui beberapa metal seperti tantalum, alumunium, magnesium, titanium, niobium, zirconium dan seng (zinc) permukaannya dapat dioksidasi sehingga membentuk lapisan metal-oksida (oxide film). Lapisan oksidasi ini terbentuk melalui proses elektrolisa, seperti pada proses penyepuhan emas. Elektroda metal yang dicelup ke dalam larutan elektrolit (sodium borate) lalu diberi tegangan positif (anoda) dan larutan electrolit diberi tegangan negatif (katoda). Oksigen pada larutan electrolyte terlepas dan mengoksidasi permukaan plat metal. Contohnya, jika digunakan alumunium, maka akan terbentuk lapisan Alumunium-oksida (Al2O3) pada permukaannya. Dengan demikian berturut-turut plat metal (anoda), lapisan-metal-oksida dan electrolyte (katoda) membentuk kapasitor. Dalam hal ini lapisan-metal- oksida sebagai dielektrik. Dari rumus umum diketahui besar kapasitansi berbanding terbalik dengan tebal dielektrik. Lapisan metal-oksida ini sangat
- 22. 15 Gambar 5 (Kapasitor Eelectrochemical) tipis, sehingga dengan demikian dapat dibuat kapasitor yang kapasitansinya cukup besar. Karena alasan ekonomis dan praktis, umumnya bahan metal yang banyak digunakan adalah alumunium dan tantalum. Bahan yang paling banyak dan murah adalah aluminium. Untuk mendapatkan permukaan yang luas, bahan plat Aluminium ini biasanya digulung radial. Sehingga dengan cara itu dapat diperoleh kapasitor yang kapasitansinya besar. Sebagai contoh 100uF, 470uF, 4700uF dan lain-lain, yang sering juga disebut kapasitor elco. Bahan electrolyte pada kapasitor tantalum ada yang cair tetapi ada juga yang padat. Disebut electrolyte padat, tetapi sebenarnya bukan larutan electrolit yang menjadi elektroda negatif-nya, melainkan bahan lain yaitu manganese- dioksida. Dengan demikian kapasitor jenis ini bisa memiliki kapasitansi yang besar namun menjadi lebih ramping dan mungil. Selain itu karena seluruhnya padat, maka waktu kerjanya (lifetime) menjadi lebih tahan lama. Kapasitor tipe ini juga memiliki arus bocor yang sangat kecil Jadi dapat dipahami mengapa kapasitor Tantalum menjadi relatif mahal. a. Kapasitor Electrochemical Satu jenis kapasitor lain adalah kapasitor electrochemical. Termasuk kapasitor jenis ini adalah battery dan accu. Pada kenyataannya battery dan accu adalah kapasitor yang sangat baik, karena memiliki kapasitansi yang besar dan arus bocor (leakage current) yang sangat kecil. Tipe kapasitor jenis ini juga masih dalam pengembangan untuk mendapatkan kapasitansi yang besar namun kecil dan ringan, misalnya untuk aplikasi mobil elektrik dan telepon selular
- 23. 16 2.1.3 Dioda Dioda adalah piranti elektronik yang hanya dapat melewatkan arus dalam satu arah saja. Karena itu, dioda dapat dimanfaatkan sebagai penyearah arus listrik, yaitu piranti elektronik yang mengubah arus atau tegangan bolak-balik (AC) menjadi arus tegangan searah (DC). Prinsip Kerja Dioda Dioda terbentuk dari bahan semikonduktor tipe P dan N yang digabungkan. Dengan demikian dioda sering disebut PN junction. Dioda adalah gabungan bahan semikonduktor tipe N yang merupakan bahan dengan kelebihan elektron dan tipe P adalah kekurangan satu elektron sehingga membentuk Hole. Hole dalam hal ini berfungsi sebagai pembawa muatan. Apabila kutub P pada dioda (biasa disebut anode) dihubungkan dengan kutub positif sumber maka akan terjadi pengaliran arus listrik dimana elektron bebas pada sisi N (katode) akan berpindah mengisi hole sehingga terjadi pengaliran arus. Sebaliknya apabila sisi P dihubungkan dengan negatif baterai / sumber, maka elektron akan berpindah ke arah terminal positif sumber. Didalam dioda tidak akan terjadi perpindahan elektron. Jenis –Jenis Dioda Pada dasarnya setiap dioda memiliki karakteristik yang sama tetapi ada beberapa dioda yang memiliki keistimewaan khusus, diantaranya : a. Dioda hubungan Dioda yang dapat menghantarkan arus dan tegangan yang besar pada satu arah saja. Contoh : IN4001, IN4002. b. Dioda kontak titik Dioda ini berfungsi untuk mengubah frekuensi tinggi ke frekuensi rendah. Contoh : IN60, OA70
- 24. 17 c. Dioda Zener Dioda zener adalah tipe dioda yang spesial, dimana arus dapat mengalir pada arah kebalikan. Dioda zener sebenarnya sama seperti dioda biasa dapat mengalirkan arus pada arah bias maju. Jika di bias terbalik juga bekerja seperti biasa, kecuali bila mencapai tegangan yang bekerja pada zener / breakdown voltage, dioda zener akan mengalirkan arus listrik dalam arah bias terbalik atau mundur. Dioda menolak aliran arus pada arah kebalikan selama tegangan balik (reversing voltage) tetap rendah. Tetapi jika tegangan mendekati batas breakdown, dioda zener akan dialiri arus pada arah kebalikan. Dengan kata lain tahanan dioda zener breakdown mendekati nol dan arus balik (reverse current) dapat mengalir. Apabila arah arus ke depan, dioda zener memiliki karakteristik yang sama dengan dioda-dioda secara umum, tetapi karakteristik lainnya adalah arus akan mengalir ke dioda zener secara tiba-tiba dari satu tegangan balik tertentu apabila tegangan digunakan pada arah berlawanan. Tegangan kerja pada saat itu disebut dengan tegangan breakdown yang besarnya antara beberapa volt sampai beberapa ratus volt. Aplikasi dioda zener pada otomotif adalah pada sistem pengisian elektronika dan beberapa komponen-komponen elektronik lainnya. Ukuran dioda zener yang banyak dijumpai di pasaran adalah : • Tegangan Zener : dibuat dalam berbagai ukuran tegangan, misal 3.3, 4.7, 5.1, 6.2, 6.8, 9.1, 10, 11, 12, 13, 15 sampai 200 volt. • Untuk ukuran daya lebih banyak dibutuhkan dalam arah/bias mundur contoh : P= 1.0,7=0,7 W, bias maju arus 1 A. P= 1.10=10 watt, bias mundur 1 A d. Light Emiting Dioda (LED) Yaitu jenis dioda yang mampu menghasilkan cahaya apabila pada dioda tersebut bekerja tegangan 1.8V dan arus listrik 1.5mA dengan arah forward bias / bias arus maju. Arus listrik juga akan bekerja hanya pada arus bias maju. LED didesign dengan rumah atau case dari bahan epoxy trasnparan. Warna cahaya yang dihasilkan dapat dibuat sesuai dengan dopping bahan pada LED.
- 25. 18 e. Dioda Foto Jika semi konduktor menyerap cahaya, maka dapat tercipta pasangan elektron bebas-lubang yang melebihi jumlah yang telah ada dalam semi konduktor itu akibat kegiatan termal. Gejala ini disebut penyerapan foto (foto absorption). Meningkatnya konduktifitas listrik akibat kelebihan muatan pembawa oleh penyerapan foto disebut konduktifitas foto (foto konduktivitas). Jika bungkus semi konduktor diberi “jendela” transparan (tembus cahaya) maka konduktifitas listrik semi konduktor tergantung pada intensitas cahaya yang jatuh padanya. Inilah prinsip kerja sebuah dioda foto. Aplikasi dioda Aplikasi dioda pada kendaraan banyak digunakan untuk penyearahan arus seperti pada sistem pengisaian. Fungsi dioda adalah sebagai penyearah arus dari arus bolak-balik menjadi arus searah agar dapat dimanfaatkan untuk mengisi baterai dan menyuplai kebutuhan arus pada kendaraan. Fungsi lain dioda ini pada kendaraan adalah sebagai anti shock tegangan. Contoh aplikasinya adalah pada jenis relay diberikan dioda dengan tujuan untuk mencegah terjadinya arus balik pada rangkaian. Arus balik listrik ini dapat berasal dari induksi medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan relay. Induksi listrik ini biasanya lebih tinggi tegangannya dibandingkan dengan tegangan sumber. Untuk mencegah terjadinya kerusakan akibat terjadinya tegangan induksi ini maka pada rangkaian relay dipasangkan rangkaian dioda. Penerapan Dioda Dalam Rangkaian Penyearah Karena sebuah dioda sambungan P-N hanya dapat mengalirkan arus listrik dalam satu arah, maka diode dapat dimanfaatkan sebagai penyearah (rectifier) untuk mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Ada dua jenis penyearah, yaitu penyearah setengah-gelombang (half-wave rectifier) dan penyearah gelombang–penuh (full-wave rectifier).
- 26. 19 Gambar 6 ( Transistor NPN dan PNP) Macam – macam pembiasan pada dioda : a. Forward Bias Apabila tegangan dikaki anoda lebih positif dari kaki katoda sehingga arus mengalir dari anoda ke katoda b. Reverse Bias Apabila tegangan dikaki katoda lebih positif dari kaki anoda sehingga arus tidak mengalir dari anoda ke katoda. 2.1.4 Transistor Transistor adalah komponen terpenting yang ada dalam dunia elektronika. Secara garis besar ada 2 macam transistor yaitu : BJT (Bipolar Junction Transistor) dan FET (Field Effect Transistor). Transistor BJT mempunyai tiga kaki utama yaitu : Emiter (E), colector (C) dan base (B). Dari transistor dapat dibuat rangkaian penguat atau amplifier. Penguatan dapat diambil dengan berbagai cara dengan menggunakan transistor. Transistor bipolar biasanya digunakan sebagai saklar elektronik dan penguat pada rangkaian elektronika digital. Transistor memiliki 3 terminal dan biasanya dibuat dari bahan silikon atau germanium. Kaki transistor ini dapat dikombinasikan menjadi jenis N-P-N atau P-N-P. Transistor memiliki dua sambungan, yaitu antara emitter dan basis dan antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter - basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor - basis, atau disingkat dengan dioda kolektor. Berikut ini merupakan gambar dan simbol dari transistor, baik NPN maupun PNP.
- 27. 20 Pada rangkaian elektronik, sinyal inputnya adalah 1 atau 0 ini selalu dipakai pada basis transistor, yang mana collector dan emittor sebagai penghubung untuk pemutus ( short ) atau sebagai pembuka rangkaian. Aturan / prosedur transistor sebagai berikut: Pada transistor NPN, pemberian tegangan positif dari basis ke emittor, menyebabkan hubungan collector ke emittor terhubung singkat, yang menyebabkan transistor aktif ( ON ). Pemberian tegangan negatif atau 0 V dari basis ke emittor menyebabkan hubungan collector dan emittor terbuka, yang disebut transistor mati ( OFF ). Pada transistor PNP, pemberian tegangan negatif dari basis ke emittor ini akan menyalakan transistor ( ON ). Dan pemberian tegangan positif dari basis ke emittor ini akan membuat transistor mati ( OFF ). Karakteristik input daripada transistor adalah sebagai berikut : Bagian emittor-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emittor-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emittor-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat. Karakteristik output daripada transistor adalah : Sebuah transistor memiliki empat daerah operasi yang berbeda yaitu daerah aktif, daerah saturasi, daerah cutoff, dan daerah breakdown. Jika transistor digunakan sebagai penguat, transistor bekerja pada daerah aktif. Jika transistor digunakan pada rangkaian digital, transistor biasanya beroperasi pada daerah saturasi dan cutoff. Daerah breakdown biasanya dihindari karena resiko transistor menjadi hancur terlalu besar. 2.1.5 Potensiometer Potensiometer adalah salah satu jenis dari resistor yang variabel hambatannya dapat diubah ubah. Pengubahan variabel hambatan pada potensiometer dapat dilakukan dengan cara mengubah frekuensi dengan
- 28. 21 Gambar 7 ( Potensiometer) memutar potensiometer tersebut. Dengan cara ini frekuensi output rangkaian atau alat elektronika dapat diubah-ubah. Potensio banyak terdapat pada alat- alat elektronika seperti radio untuk mengatur volume radio tersebut. 2.1.6 IC 3130 Operational Amplifier atau di singkat op-amp merupakan salah satu komponen analog yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika. Aplikasi op-amp yang paling sering dipakai antara lain adalah rangkaian inverter, non-inverter, integrator dan diferensiator. Pada pokok bahasan kali ini penulis hanya akan membahas kegunaan Op-Amp pada alat Lampu flip-flop. Pada Op-Amp memiliki 2 rangkaian feedback (umpan balik) yaitu feedback negatif dan feedback positif dimana feedback negatif pada op-amp memegang peranan penting. Secara umum, umpan balik positif akan menghasilkan osilasi sedangkan umpan balik negatif menghasilkan penguatan yang dapat terukur. Pada rangkaian Lampu flip-flop IC 3130 digunakan sebagai rangkaian Osilator (penghasil detak pulsa) Penjelasan Rangkaian Osilator Pada rangkaian lampu flip-flop, osilator yang digunakan yaitu IC 3130, keluaran dari osilator ini berupa gelombang atau denyut. Osilator mempunyai dua jenis yaitu : Osilator Sinusoida Osilator yang keluarannya menghasilkan gelombang sinus
- 29. 22 Gambar 8 ( IC 3130 ) Osilator bukan Sinusoida Osilator yang keluarannya menghasilkan gelombang kotak atau segi empat. Pada rangkaian Lampu flip-flop, osilator yang digunakan adalah osilator jenis kedua yaitu osilator bukan sinusoida. Osilator pada rangkaian ini mempunyai fungsi untuk membangkitkan denyut atau pulsa ( penguat ). Cara Kerja Osilator Osilator keluaran yang dihasilkan tidak dapat ditentukan, apakah angka rendah (0) atau angka tinggi (1). Osilator ini mempengaruhi hasil keluaran dari rangkaian Lampu flip-flop. Jika keluaran dari osilator bit rendah (0), maka output pada rangkaian akan mengalami penurunan dari keluaran sebelumnya (pencacah turun), sedangkan jika keluaran dari osilator bit tinggi (1), maka keluaran pada rangkaian akan mengalami penaikan dari keluaran sebelumnya (pencacah naik). Pada alat Lampu flip-flop yang penulis buat fungsi dari IC Op-Amp adalah menghasilkan clock/detak pulsa untuk memberi input kepada IC 4017, yang kecepatan detak pulsanya dipengaruhi oleh kapasitor dan hambatan dari potensiometer.
- 30. 23 Gambar 9 ( IC 4017 ) 2.1.7 IC 4017 ( Decoder Counter ) Mungkin jenis IC ini tidak asing bagi para penggemar elektronika. IC logika dari jenis CMOS ini biasa digunakan untuk membuat rangkaian running LED 10 tahap. IC 4017 memang mempunyai nama resmi "Decade Counter", lebih lengkapnya "5 Stage Johnson Decade Counter" atau "5 Stage Divide by Ten Johnson Counter". Apa maksud kata '5 Stage' sedangkan keluaran 4017 ada 10 tahap? IC 4017 memang terbentuk dari 5 DFF yang dikonfigurasikan sebagai pembagi dua (Johnson Counter). Sehingga dengan adanya 5 untai pembagi dua, dapat diperoleh 10 output yang aktif (berlogika tinggi) secara bergantian. Standar suplai untuk IC 4017 adalah sesuai standar catu untuk IC logika CMOS : +3 - +15 VDC. Keluaran berlogika tinggi sesuai urutan (output 0 - output 9). Pergeseran logika tinggi pada output berdasarkan masukan clock pada pin 14. Semakin tinggi frekuensi clock, semakin cepat pergeseran logika pada pin - pin output. Clock diaktifkan dengan memberikan logika rendah pada pin ENABLE (pin 13). Jika pin ENABLE mendapat logika tinggi, pergeseran logika pada output akan berhenti (pause). Pin RESET berfungsi membuat pergeseran logika pada output dimulai lagi dari output 0. Jika pin RESET diberi logika tinggi, logika tinggi akan muncul pada output 0, sedangkan output lain berlogika rendah. Pin RESET akan nonaktif jika diberi logika rendah. Terakhir, ada pin CARRY OUT yang berfungsi melimpahkan carry jika pergeseran logika pada output sudah satu putaran. Jadi jika Anda ingin menambahkan IC yang lebih banyak, CARRY OUT dapat dipakai sebagai CLOCK IN bagi IC 4017 berikutnya.
- 31. 24 2.2 MEMBUAT JALUR DI PCB Metode yang kami lakukan untuk membuat jalur pada PCB yaitu metode manual, metode tersebut menurut kami sangat mudah diterapkan dan biaya yang sedikit. Mula-mula persiapkan dulu alat-alat dan beberapa peralatan selengkap- lengkapnya, bahan-bahan yang harus dipersiapkan yaitu: 1) Spidol permanen OPM dengan ukuran M 2) Kertas Polos 3) Pensil 4) Penghapus 5) Papan PCB polos 6) Ferricloride 7) Air Panas Langkah-langkahnya sebagai berikut: Pada metode manual mula-mula jalur di buat sketsanya terlebih dulu dengan menggunakan pensil di selembar kertas polos; Susun tiap komponen sesuai yang diinginkan pada lembar kertas, ada baiknya lebih memperhatikan susunan penyimpanan komponen. Penyusunan komponen yang rapih dan berurut sesuai dengan jenis nya tentunya membuat tampilan jalur menjadi lebih rapih; Kemudian mulai dengan membuat jalur PCB caranya yaitu dengan menghubungkan titik-titik pada setiap komponen yang harus terhubung sesuai dengan rangkaian yang ingin dibuat; Dalam menghubungkan titik komponen ke titik komponen lain tempuh jalur yang lebih dekat dan sebaiknya jaga jarak dengan jalur yang lain.
- 32. 25 Sebaiknya jalur dibuat tebal agar proses penyaluran tegangan berjalan lancar dan ketika proses pelarutan dengan menggunakan ferricloride tidak mudah terkikis; Dalam pembutan jalur terkadang menemui jalan buntu dimana disekitarnya terdapat jalur dari titik komponen ke komponen yang lain, dan jalur yang akan dibuat tersebut tidak boleh terhubung. Ada baiknya gunakan jumper, namun penggunakan jumper tidak selalu dianjurkan apabila ada jalan lain yang dapat ditempuh; Jika jalur keseluruhan rangkaian alat tersebut sudah selesai, langkah selanjutnya adalah menyalin kembali sketsa ke papan PCB polos menggunakan spidol OPM; Setelah selesai merangkai di papan PCB selanjutnya kita persiapkan untuk proses pelarutan, masukkan Ferricloride secukupnya ke dalam sebuah ember , Ferricloride paling tidak 1 bungkus dan masukkan air panas / hangat secukupnya +/- 100ml (1/2 gelas), sampai seluruhnya lebur dengan air; Masukkan papan PCB kedalam larutan Ferricloride tadi, dan agar prosesnya lebih cepat, bantu dengan cara menggoyang-goyang ember. Sambil diamati jika papan PCB sudah seluruhnya lebur, maksudnya tembaga yang tidak tertutup oleh gambar/toner, maka angkat papan PCB dan bersihkan dengan air yang mengalir (air kran); Periksa kembali apakah terdapat trace yang putus; Bor papan PCB dengan mata Bor ukuran 0,8mm s/d 1mm; Setelah dibor semua titik komponen, maka pasanglah komponen sesuai titik komponennya; Bersihkan papan PCB, selanjutnya kita dapat menyolder komponen; Setelah komponen tersolder seluruhnya, lakukan pengetesan.
- 33. 26 BAB III ANALISA RANGKAIAN 3.1 ANALISA RANGKAIAN SECARA BLOK DIAGRAM a. Input Input pada rangkaian ini adalah power atau catu daya +9V, Ground dan Potensiometer. Power memberikan tegangan pada seluruh blok. Selain itu potensiometer ( P1 ) juga berperan karena ikut mempengaruhi output yang dihasilkan. Potensiometer berfungsi untuk mengatur kecepatan gerakan perpindahan LED perbaris. b. Proses Proses alat ini dilakukan dari awal arus DC +9V masuk ke rangkaian comparator ( IC 3130 ) menghasilkan output detak pulsa yang outputnya masuk ke IC 4017. Setelah masuknya gelombang detak pulsa tersebut ke IC 4017 di proses dengan melakukan decade counter sehingga akan mengeluarkan output logika tinggi secara cacah kepada salah satu pin output dan akan diteruskan ke Transistor. c. Output AKTIVATOR VCC +9V , GROUND INPUT POTENSIOMETER PROSES IC 3130, IC 4107, TRANSISTOR OUTPUT LED
- 34. 27 Gambar 10 ( Rangkaian Flip-Flop ) Output dalam alat ini adalah lampu LED yang mengeluarkan cahaya apabila mendapat tegangan output dari masing-masing kaki IC 4017 yang digunakan. Jadi dapat dikatakan LED adalah output. 3.2 ANALISA RANGKAIAN SECARA DETAIL Pada awalnya arus tegangan mengalir melalui Baterai 9volt, lalu mengalir kerangkaian mengarah pada Resistor 2, dan juga mengalir pada kaki IC 3130 melalui pin 7, lalu tegangan ini akan di proses oleh IC 3130 menjadi sebuah gelombang denyut / detak pulsa yang selanjutnya akan di kirim melalu pin 6 IC 3130 tersebut ke IC 4017 melalui pin 14 nya yang bertugas sebagai penerima clock, dan setelah masuknya gelombang detak pulsa tersebut ke IC 4017 di proses dengan melakukan decade counter sehingga akan mengeluarkan output logika tinggi secara cacah kepada salah satu pin output Q0 – Q9 namun pada rangkaian ini hanya menggunakan dari Q0 – Q4 saja, jika salah satu pin output menerima detak pulsa berlogika tinggi maka akan mengirimkan logika itu ke basis salah 1 Transistor yang ada sehingga jika tegangan Basis > tegangan Emitor sehingga saturasi dan arus mengalir dari colektor ke emitor, kaki emitor akan mengalirkan arus melewati salah satu resistor lalu menuju ke salah satu
- 35. 28 led dan hasilnya led akan menyala, seterusnya akan bergantian menyala secara bergantian secara berurutan. Untuk mengatur kecepatan Flip – Flop lampu dengan menggunakan potensiometer, karena kecepatan Flip – Flop lampu berbading lurus dengan kecepatan detak clock pulsa.
- 36. 29 BAB IV CARA PENGOPERASIAN ALAT Rangkaian Flip-Flop menggunakan sumber tegangan +9Volt dan ground. Output yang dihasilkan berupa LED yang menyala secara berurutan dan bergantian . Cara mengoperasikannya adalah : 1. Hubungkan alat dengan sumber tegangan +9Volt dan ground sesuai dengan tempatnya. Perhatikan kabel-kabel yang dihubungkan untuk menghindari terjadinya short circuit yang dapat mengakibatkan kerusakan komponen. 2. Kemudian putar potensiometer untuk mengatur kecepatan laju pada LED.
- 37. 30 BAB V PENUTUP 5.1 KESIMPULAN Flip flop adalah rangkaian utama dalam logika sekuensial Counter serta rangkaian sekuensial lain disusun dengan menggunakan flip flop sebagai komponen utama. Flip flop adalah rangkaian yang mempunyai fungsi pengingat (memory). Artinya rangkaian ini mampu melakukan proses penyimpana data sesuai kombinasi masukan yang di berikan kepadanya. Data yang tesimpan itu dapat di keluarkan sesuai dengan kombinasi masukan yang diberikan. Dalam rangkaian ini, Flip-Flop terdiri dari beberapa komponen elektronik baik pasif dan aktif. Komponen yang digunakan antara lain adalah resistor, kapasitor, transistor, IC, potensiometer, dan LED sebagai output. Rangkaian Flip – Flop merupakan sebuah rangkaian yang menggunakan sebuah IC 3130 sebagai penghasil clock atau detak pulsa dan IC 4017 sebagai pengcounter. IC 3130 ini disebut IC osilator karena, IC 3130 ini merupakan IC tipe bukan sinusoida yang menghasilkan gelombang kotak atau segi empat sebagai pembangkit denyut atau pulsa yang kecepatannya di pengaruhi oleh kapasitor dan hambatan pada potensio sehingga akan menjadi sebuah inputan pada IC 4017 sehingga terjadilah pengcounteran pada IC 4017 yang akan menjadikan lampu pada akhirnya flip – flop. Flip-Flop banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari kita. Misalnya pada lampu lalu lintas. Sumber clock, IC flip-flop, gerbang AND dan lampu Led, disini sumber clock didapatkan dengan menggunakan IC timer 555, dengan rangkaian asatable IC 555, lalu tipe IC flip-flop yang digunakan ialah IC 7474 yang bertipe D-FF(delay fip-flop), gerbang logika AND didapatkan pada IC 7408, lampu merah disusun dari lampu led biasa.
- 38. 31 5.2 SARAN Setelah menyelesaikan proyek Flip-Flop ini, kami sadar bahwa pembuatan proyek rangkaian elektronik seperti ini sangat bermanfaat sekali bagi kami para mahasiswa, khususnya mahasiswa jurusan sistem komputer. Dalam proyek ini mahasiswa dituntut agar dapat lebih kreatif dan lebih kerja keras dalam proses pembuatannya. Rangkaian Flip-Flop ini masih jauh dari kesempurnaan karena masih ada keterbatasan ilmu pengetahuan yang dimiliki oleh penulis, oleh karena itu masih banyak kemungkinan pengembangan yang dapat dilakukan pada rangkain Flip- Flop ini. Berdasarkan keseluruhan kerja yang telah dilakukan dan beberapa kendala yang dihadapi selama pembuatan Flip-Flop ini, mulai dari perancangan jalur, pencetakan jalur ke PCB, hingga pemasangan pada box/akrilik yang sudah jadi, penulis menyarankan beberapa hal antara lain: 1. Dalam pembuatan jalur perlu diperhatikan di dalam gambar rangkaian yang diberikan laboratorium elektronika dasar ada resistor yang harus dihubungkan pada kaki Emitor Trasistor sebelum ke LED, fungsinya untuk menghindari arus yg masuk terlalu besar ke LED yang dapat membuat LED konslet/mati. Selain itu, dalam pembuatan jalur perlu direncanakan baik-baik, hal ini perlu dilakukan agar meminimalir penggunaan jumper pada rangkaian yang nantinya akan berpengaruh pada penilaian. 2. Dalam pencetakan ke PCB, lihat apakah tinta sudah tercetak secara sempurna (tidak berpori) ke PCB, ini perlu diperhatikan agar arus listrik dapat mengalir secara sempurna. 3. Dalam pemasangan komponen ke PCB, pastikan bahwa kaki-kaki komponen tidak tertukar pada saat pemasangan ke PCB. Jika terjadi salah pemasangan kaki dapat mengakibatkan arus listrik tidak mengalir. Pada saat penyolderan, gunakan timah yang bagus (dapat dilihat dari kilapnya) dan coba hindari penyolderan yang terlalu lama pada kaki komponen agar komponen tidak rusak karena kepanasan, serta usahakan agar solderan timah dibuat menguncup. Periksalah rangkaian dua - tiga kali sebelum mencoba rangkaian untuk menghindari short pada rangkaian.
- 40. 33 LAMPIRAN