FLIP FLOP Pengertian, Jenis-Jenis, Fungsi, dan Cara Kerjanya

RANGKAIAN FLIP FLOP (D-FF, RS-FF dan JK-FF)

Pengertian 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.

§  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.

§  Nama lain dari flip-flop adalah multivibrator bistabil.

JENIS-JENIS FLIP FLOP

§  D-FF

§  RS-FF

§  JK-FF

1.     D-FF

D FF (Data atau Delay Flip-Flop) adalah Flip-Flop yang hanya terdiri dari sebuah input, yaitu D, sepasang output yang nilainya berlawanan, yaitu Q dan Q’, dan sepasang feedback. Selain itu, D FF juga dilengkapi dengan bit CLK atau Clock sebagai input. .

Clock ini memberikan izin, kapan saatnya nilai output boleh berubah. Ringkasnya, nilai output Q akan selalu sama dengan D dan perubahan nilai output hanya bisa terjadi jika diizinkan oleh kondisi clock.

Ada 4 macam kondisi clock, yaitu

§  HIGH clock, yaitu saat nilai CLK = 1 atau HIGH.

§  LOW clock, yaitu saat nilai CLK = 0 atau LOW.

§  Positive Edge atau Rising Edge clock, yaitu saat transisi nilai CLK dari LOW ke HIGH atau dari 0 ke 1.

§  Negative Edge atau Falling Edge clock, yaitu saat transisi nilai CLK dari HIGH ke LOW atau dari 1 ke 0.

Berikut gambarnya:

Gambar 8.3. D-FF dengan HIGH clock. (a) Rangkaian, (b) Tabel Kebenaran (c) Simbol

Pada gambar 8.3 dapat dilihat Rangkaian, Tabel Kebenaran dan Simbol D-FF. Nilai output tetap selama CLK = 0. Nilai output akan sama dengan input D saat CLK = 1. Sedangkan gambar 8.4 adalah contoh D-FF yang dilengkapi Rising Edge Clock, nilai outputnya diizinkan berubah hanya saat CLK transisi dari LOW ke HIGH seperti dapat dilihat pada tabel kebenaran dalam gambar 8.4.b.

 Gambar 8.4. D-FF dengan Rise Clock. (a) Rangkaian, (b) Tabel Kebenaran (c) Simbol

Terkait implementasinya, biasanya D-FF dikemas dalam IC yang berisi 8 Flip-Flop, misalnya IC yang Tabel Kebenaran dan Simbolnya dapat dilihat pada gambar 8.5. Inputnya terdiri dari MR (Master Reset), CP (Clock Pulse) dan 8-bit D_n (D₀ sampai D₇).

Gambar 8.5. D-FF 8-bit. Tabel Kebenaran dan Simbol Rangkaiannya.

Sedangkan outputnya terdiri dari 8-bit yaitu Q_n (Q₀ sampai Q₇). Setiap D hanya terkait dengan satu Q tertentu, misalnya Q₃ hanya dipengaruhi D₃ dan seterusnya.

Seperti tampak pada tabel dalam gambar 8.5, izin perubahan diberikan oleh Rising Clock atau transisi pin CP dari LOW ke HIGH.

Tetapi jika MR direset atau dibuat menjadi LOW, maka seluruh pin Q_n dipaksa jadi LOW tanpa menghiraukan clock maupun D_n. Sehingga dalam operasi normalnya, MR harus HIGH dan kesempatan perubahan hanya pada saat pin CP mengalami transisi dari LOW ke HIGH. 

Gambar 8.6. Rangkaian D-FF 8-bit

2. RS-FF

Flip-flop ini mempunyai dua masukan dan dua keluaran, di mana salah satu keluarannya (y) berfungsi sebagai komplemen.

Sehingga flip-flop ini disebut juga rangkaian dasar untuk membangkitkan sebuah variabel beserta komplemennya.

RS Flip Flop mempunyai 2 input yaitu, S=Set dan R=Rest. Mempunyai 2 output yaitu Q dan    . Bertindak sebagai 1 bit memori dengan output Q sebagai nilai bit tersebut. S=1, R=1 tidak di benarkan (tidak boleh diset serentak (karena akan menghasilkan output yang tidak konsisten.

Flip-flop RS dapat dibentuk dari kombinasi dua gerbang NAND atau kombinasi dua gerbang NOR. Lihat gambar 1 dan 2.

Gambar 1 Skematik RS FlipFlop

Gambar 2 Simulasi RS Flip-Flop

3. JK-FF

JK flip-flop sering disebut dengan JK FF induk hamba atau Master Slave JK FF karena terdiri dari dua buah flip-flop, yaitu Master FF dan Slave FF. Master Slave JK FF ini memiliki 3 buah terminal input yaitu J, K dan Clock.

Sedangkan IC yang dipakai untuk menyusun JK FF adalah tipe 7473 yang mempunyai 2 buah JK flip-flop dimana lay outnya dapat dilihat pada Vodemaccum IC (Data bookc IC). Kelebihan JK FF terhadap FF sebelumnya yaitu JK FF tidak mempunyai kondisi terlarang artinya berapapun input yang diberikan asal ada clock maka akan terjadi perubahan pada

 

Gambar JK-FF. (a) Rangkaian. (b) Tabel Kebenaran. (c) Simbol.

Sesuai kondisi input JK, ada 4 kemungkinan output yang semuanya valid, yaitu:

§  No Change, Tidak ada perubahan pada output jika JK = 00.

§  Set K, Pin Q’ akan bernilai 1 karena JK = 01.

§  Set J, Pin Q akan bernilai 1 karena JK = 10.

§  Toggle, Nilai output menjadi kebalikan kondisi sebelumnya jika input JK = 11. Misalnya jika sebelumnya QQ’ = 10, setelah diizinkan clock, berubah menjadi QQ’ = 01

FUNGSI FLIP FLOP

§  penyimpan data informasi 1 bit biner

§  mencacah pulsa

§  Menahan atau mengingat pulsa trigger

§  menyerempakkan operasi aritmatika

§  menghitung detak dan untuk mengsinkronisasikan input sinyal waktu variabel untuk beberapa sinyal waktu yang direferensi

PRINSIP KERJA FLIP FLOP

Bila pulsa penabuh flip-flop induk berkeadaan 1,maka keluarannya akan berubah menurut keadaan masukan J dan K pada saat itu, sesuai dengan  tabel Tetapi, karena adanya inverter pada masukan flip-flop budak, maka masukan S dan R flip-flop budak itu akan tetap 0 dan keluarannya tidak mengalami perubahan.  Tetapi pada saat penabuh induk kembali 0, yang berarti keluaran inverter menjadi 1, maka keluaran budak berubah menurut keadaan keluaran induk saat itu, yaitu keadaannya sesudah ditabuh.  

Perhatikan bahwa bila penabuh berkeadaan 0 (CP= 0, dan CP=1), maka gerbang-gerbang AND pada masukan budak menjadi aktif dan keluaran Q akan mengikuti keadaan P karena hanya ada dua kemungkinan kombinasi RS untuk budak, yaitu :

"RS= 10 atau RS= 01. Bila P=1 maka RS=01 dan Q menjadi 1 sedangkan bila P=0, maka RS=10 dan Q menjadi 0. Dengan susunan  ini, dapat dijamin bahwa persamaan flip-flop Q=QK+Q J akan tetap dipenuhi sejauh keadaan J dan K hanya berubah di antara dua pulsa penabuh positif (selagi CP=1). Bila J dan/atau K berubah selagi CP=0, maka apa yang dipindahkan ke flip-flop budak adalah keadaan P akibat perubahan terakhir sebelum CP berubah."

HUJAN...Kala itu

“tak ada yang lebih tabah
dari hujan bulan Juni
dirahasiakannya rintik rindunya
kepada pohon berbunga itu

tak ada yang lebih bijak
dari hujan bulan Juni
dihapusnya jejak-jejak kakinya
yang ragu-ragu di jalan itu

tak ada yang lebih arif
dari hujan bulan Juni
dibiarkannya yang tak terucapkan
diserap akar pohon bunga itu”
-Sapardi Djoko Darmono, Hujan Bulan Juni

***

“Bagiku, hujan menyimpan senandung liar yang membisikan 1001 kisah.
Tiap tetesnya yang merdu berbisik lembut, menyuarakan nyanyian alam yang membuatku rindu mengendus bau tanah basah.
Bulir-bulir yang jatuh menapak diatas daun, mengalir lurus menyisakan sebaris air di dedaunan.
Sejuk, mirip embun.

Hidup seperti ini.
Aku bisa merasakan senja yang bercampur bau tanah basah sepeninggal hujan.
Seperti kanvas putih yang tersapu warna-warna homogen indah.
Dentingan sisa-sisa titik hujan di atas atap terasa seperti seruling alam yang bisa membuatku memejamkan mata.
Melodi hidup, aku menyebutnya seperti itu.
Saat semua ketenangan bisa kudapatkan tanpa harus memikirkan apa pun.”
-Yoana Dianika, Hujan punya cerita tentang kita

***

“Angin tak pernah mengeluh,
menghempas debu jalanan.
Hujan tak pernah lalai,
dalam rinai syahdu pun teruntai.
Dawai.
Damai.
Bumi enggan mengaduh,
barangkali sudah jengah diinjak dan diludah.
Barangkali demikian aku.
Dalam rindu kuku terendap waktu.”  
-Devania Annesya, Elipsis

***


“menangkap getaran hujan pertama
bumiku luluh dalam cinta
bau tanah basah
dan cerita kecil masa bocah
bermain dalam hujan
kesegaran yang tak pernah
— atau tak mungkin lagi
kini dipunyai”
-Ready Susanto, Surat-surat dari Kota

***

 “sebab hujan, aku jadi perindu kamu
sebab hujan, aku jadi pecandu kopi
sebab hujan, aku jadi pengagum senja
sebab hujan, aku cinta kamu
kamu...hujanku”
-Dimas Faletehan, Hujan... 

***

Cara Membuat Rangkaian Flip Flop Sederhana

         Lampu flip flop yang dimaksud dalam tulisan mengenai cara membuat rangkaian lampu flip flop sederhana ini adalah lampu yang dapat menyala secara bergantian, alias kedap kedip seperti layaknya lampu hias yang banyak ditemukan pada pohon natal. Mungkin anda berpikir bahwa membuat rangkaian lampu flip flop ini sangatlah rumit. Namun ternyata, cara membuat rangkaian lampu flip flop sederhana ini tidaklah serumit yang anda bayangkan. Yang mungin anda butuhkan hanya ketelitian dan juga ketekunan dalam membuat sebuah rangkaian lampu flip flop.

Alat dan Bahan untuk Membuat Rangkaian Lampu Flip Flop Sederhana

Nah, sebelum anda membuat rangkaian lampu flip flop sederhana, maka ada beberapa alat dan juga bahan yang harus anda sediakan untuk membuatnya. Berikut ini adalah beberapa alat dan juga bahan yang harus anda persiapkan untuk membuat rangkaian lampu flip flop :

1.       Lampu LED / Light Emitting Diode

2.       Dua buah resistor 470 ohm

3.       Dua buah resistor 100k Ohm

4.       Elco 10 uF / 16 V

5.       Transistor 2N3904 atau BC457 (TR)

6.    Sumber energy, seperti baterai ukuran 6 – 12 volt, bisa juga dengan menggunakan adaptor 12 Volt, sehingga bisa disambungkan dengan listrik di rumah

7.       Solder dan timah solder

8.       PCB sudah dibuat terlebih dahulu dengan pola yang ada

Selain itu, cara membuat rangkaian lampu flip flop sederhana yang sangat mudah ini

juga membutuhkan ketelitian dan juga ketekunan, juga sedikit ilmu mengenai elektronika.

Langkah Membuat Rangkaian Lampu Flip Flop Sederhana

Setelah mempersiapkan alat dan juga bahan – bahannya, maka saatnya anda mulai membuat rangkaian lampu flip flop sederhana tersebut. Berikut ini adalah urutan cara membuat rangkaian lampu flip flop sederhana :

1.   Pertama, anda harus membuat PCB nya terlebih dahulu. Anda bisa mencetak pola rangkaian yang sudah ada ke dalam PCB. Anda bisa memperoleh pola PCB untuk lampu flip flop dengan mudah, dan anda hanya tinggal mencetaknya saja.

2.    Setelah selesai dengan PCB, maka anda kemudian harus memasangkan bahan – bahan yang sudah disiapkan tadi sesuai dengan lokasi di PCB yang sudah dicetak. Pengalaman, ketekunan, dan juga pemahaman mengenai bidang elektronika sangat dibutuhkan pada tahap nomor dua ini.

3.       Setelah semua terpasang pada PCB, dan sudah benar posisinya, maka anda tinggal menyolder seluruh rangkaian. Hati – hati dalam menyolder, karena berbahaya apabila terkena tangan ataupun benda – benda yang mudah rusak, seperti plastik. Kesabaran dan juga ketelitian sangat dibutuhkan pada tahap ini, untuk memastikan bahwa semua komponen sudah berhasil terpatri dengan sempurna dan tidak goyang ataupun menempel dengan kaki – kaki komponen yang lain.

4.     Sambungkan sumber listrik, berupa baterai ataupun adaptor dengan rangkaian yang sudah anda buat tadi. Apabila anda benar dalam merangkai komponen, maka lampu flip flop anda akan menyala secara bergantian.

Bagaimana? Mudah bukan dalam membuat rangkaian lampu flip flop sederhana ini? Apabila anda cukup mengerti elektronika, maka membuat lampu flip flop sederhana ini bisa anda lakukan dengan mudah, dan bisa anda gunakan untuk berbagai keperluan, seperti lampu hias misalnya. Bagi anda yang belum paham elektronik pun, anda juga bisa mempelajari cara membuat rangkaian lampu flip flop sederhana ini lebih mendalam lagi, supaya anda bisa berkreasi sendiri di rumah.

Cara Menggunakan Multimeter

Cara Menggunakan Multimeter – Multimeter adalah alat yang berfungsi untuk mengukur Voltage (Tegangan), Ampere (Arus Listrik), dan Ohm (Hambatan/resistansi) dalam satu unit. Multimeter sering disebut juga dengan istilah Multitester atau AVOMeter (singkatan dari Ampere Volt Ohm Meter). Terdapat 2 jenis Multimeter dalam menampilkan hasil pengukurannya yaitu Analog Multimeter (AMM) dan Digital Multimeter (DMM).

Sehubungan dengan tuntutan akan keakurasian nilai pengukuran dan kemudahan pemakaiannya serta didukung dengan harga yang semakin terjangkau, Digital Multimeter (DMM) menjadi lebih populer dan lebih banyak dipergunakan oleh para Teknisi Elektronika ataupun penghobi Elektronika.

Dengan perkembangan teknologi, kini sebuah Multimeter atau Multitester tidak hanya dapat mengukur Ampere, Voltage dan Ohm atau disingkat dengan AVO, tetapi dapat juga mengukur Kapasitansi, Frekuensi dan Induksi dalam satu unit (terutama pada Multimeter Digital). Beberapa kemampuan pengukuran Multimeter yang banyak terdapat di pasaran antara lain :

• Voltage (Tegangan) AC dan DC satuan pengukuran Volt
• Current (Arus Listrik) satuan pengukuran Ampere
• Resistance (Hambatan) satuan pengukuran Ohm
• Capacitance (Kapasitansi) satuan pengukuran Farad
• Frequency (Frekuensi) satuan pengukuran Hertz
• Inductance (Induktansi) satuan pengukuran Henry
• Pengukuran atau Pengujian Dioda
• Pengukuran atau Pengujian Transistor

Bagian-bagian penting Multimeter

Multimeter atau multitester pada umumnya terdiri dari 3 bagian penting, diantanya adalah :

1. Display
2. Saklar Selektor
3. Probe

Cara Menggunakan Multimeter untuk Mengukur Tegangan, Arus listrik dan Resistansi

Berikut ini cara menggunakan Multimeter untuk mengukur beberapa fungsi dasar Multimeter seperti Volt Meter (mengukur tegangan), Ampere Meter (mengukur Arus listrik) dan Ohm Meter (mengukur Resistansi atau Hambatan)

1. Cara Mengukur Tegangan DC (DC Voltage)

1. Atur Posisi Saklar Selektor ke DCV
2. Pilihlah skala sesuai dengan perkiraan tegangan yang akan diukur. Jika ingin mengukur 6 Volt, putar saklar selector ke 12 Volt (khusus Analog Multimeter)
   **Jika tidak mengetahui tingginya tegangan yang diukur, maka disarankan untuk memilih skala tegangan yang lebih tinggi untuk menghindari terjadi kerusakan pada multimeter.
3. Hubungkan probe ke terminal tegangan yang akan diukur. Probe Merah pada terminal Positif (+) dan Probe Hitam ke terminal Negatif (-). Hati-hati agar jangan sampai terbalik.
4. Baca hasil pengukuran di Display Multimeter.

2. Cara Mengukur Tegangan AC (AC Voltage)

1. Atur Posisi Saklar Selektor ke ACV
2. Pilih skala sesuai dengan perkiraan tegangan yang akan diukur. Jika ingin mengukur 220 Volt, putar saklar selector ke 300 Volt (khusus Analog Multimeter)
   **Jika tidak mengetahui tingginya tegangan yang diukur, maka disarankan untuk memilih skala tegangan yang tertinggi untuk menghindari terjadi kerusakan pada multimeter.
3. Hubungkan probe ke terminal tegangan yang akan diukur. Untuk Tegangan AC, tidak ada polaritas Negatif (-) dan Positif (+)
4. Baca hasil pengukuran di Display Multimeter.

 3. Cara Mengukur Arus Listrik (Ampere)

1. Atur Posisi Saklar Selektor ke DCA
2. Pilih skala sesuai dengan perkiraan arus yang akan diukur. Jika Arus yang akan diukur adalah 100mA maka putarlah saklar selector ke 300mA (0.3A). Jika Arus yang diukur melebihi skala yang dipilih, maka sekering (fuse) dalam Multimeter akan putus. Kita harus menggantinya sebelum kita dapat memakainya lagi.
3. Putuskan Jalur catu daya (power supply) yang terhubung ke beban,
4. Kemudian hubungkan probe Multimeter ke terminal Jalur yang kita putuskan tersebut. Probe Merah ke Output Tegangan Positif (+) dan Probe Hitam ke Input Tegangan (+) Beban ataupun Rangkaian yang akan kita ukur. Untuk lebih jelas, silakan lihat gambar berikut ini.
5. Baca hasil pengukuran di Display Multimeter

4. Cara Mengukur Resistor (Ohm)

1. Atur Posisi Saklar Selektor ke Ohm (Ω)
2. Pilih skala sesuai dengan perkiraan Ohm yang akan diukur. Biasanya diawali ke tanda “X” yang artinya adalah “Kali”. (khusus Multimeter Analog)
3. Hubungkan probe ke komponen Resistor, tidak ada polaritas, jadi boleh terbalik.
4. Baca hasil pengukuran di Display Multimeter. (Khusus untuk Analog Multimeter, diperlukan pengalian dengan setting di langkah ke-2)