Minggu, 01 November 2009

Macam macam IC flip flop JK

TEKNIK DIGITAL

“IC FLIP-FLOP DAN IC GERBANG DASAR”

Disusun untuk memenuhi salahsatu tugas mandiri mata kuliah Teknik Digital.

Disusun Oleh :

Irfan Nurhardiansyah

208701031

TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG







KATA PENGANTAR

Segala Puji bagi Allah Subhanahu wa Ta’ala, Tuhan semesta alam. Shalawat dan salam semoga tetap terlantun bagi kekasih-Nya, Muhammad Shalallahu ‘alaihi wa sallam, beserta keluarganya yang mulia, sahabatnya yang tercinta, dan pengikutnya yang setia hingga akhir zaman. Berawal dari rasa keingintahuan yang mendalam akan suatu ilmu, dan rasa tanggung jawab serta kesadaran akan tugas pembuatan makalah yang diberikan Ibu dosen mata kuliah Teknik Digital, saya selaku penyusun berusaha mengerjakan dan menyelesaikannya dengan semaksimal mungkin. Walaupun sangat jauh dari kesempurnaan dan bahkan mungkin tidak sesuai dengan yang diharapkan, namun penyusun harap Ibu dosen dapat menerimanya.

Makalah yang penyusun buat berjudul “IC FLIP FLOP DAN IC GERBANG DASAR”. Makalah ini terbagi kedalam tiga bagian atau bab. Bab pertama pendahuluan yang membahas sepintas tentang latar belakang, tujuan dan ruang lingkup. Bab kedua Isi makalah, membahas tentang sejarah IC,klasifikasi IC, dan macam macam IC. Bab ketiga penutup, berisi kesimpulan,sara, dan daftar pustaka. Saran dari pembaca terutama Ibu dosen sangat penyusun harapkan demi perbaikan selanjutnya. Akhirnya hanya kepada Allah SWT. penyusun bersyukur atas terselesaikannya makalah ini serta menyerahkan diri kepada-Nya, atas segala kekurangan dan kekhilafan atas apa yang penyusun tulis dalam makalah ini. Semoga makalah ini bermanfaat untuk pembinaan akhlak umat, demi kebaikan hidup dunia akhirat. Semoga Allah SWT mencatatnya sebagai amal baik terhadap apa yang telah kita lakukan. Amiin

Bandung,14 Oktober 2009

Penyusun ,

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sebagaimana yang telah dijelaskan sepintas dalam kata pengantar bahwa penyusun makalah berusaha menyajikan tulisannya kedalam tiga bab. Bab pertama pendahuluan berisi tentang latar belakang, tujuan, dan ruang lingkup. Bab kedua pembahasan materi, tentang pengertian IC flip flop dan macam-macamnya serta IC gerbang dasar. Bab ketiga penutup berisi kesimpulan,saran, dan daftar pustaka.

1.2 Tujuan

Tujuan utama pembuatan makalah ini adalah sebagai wujud rasa tanggung jawab penyusun selaku mahasisw atas kewajibannya, dalam hal ini penyusun berusaha menyelesaikan tugas yang diberikan dosen mata kuliah Teknik Digital untuk membuat makalah yang membahas tentang IC FLIP FLOP DAN IC GERBANG DASAR. Selain itu penyusunpun berusaha mendalami suatu bidang ilmu yang masih asing dan belum penyusun pahami mudah-mudahan dengan ini penyusun menjadi lebih memahami tentang pembahasan materi ini. Pemicu demi perbaikan diri dari hari keharipun menjadi tujuan dari pembuatan makalah ini. Terakhir mudah-mudahan usaha penyusun dicatat sebagai amal baik yang di-ridhai Allah Subhanahu wa Ta’ala dan dapat berguna. Amiin.

1.3 Ruang Lingkup

Ruang lingkup pembahasan materi yang disajikan penyusun dalam makalah ini adalah seputar pengertian IC flip flop dan IC gerbang dasar. Untuk memulai pada pembahasan penulis awali dengan ucapan Bismillahi Tawakkaltu ‘al Allah.

DAFTAR ISI

Kata Pengantar……………………………………………………………………………………………………………….1

Bab 1 Pendahuluan………………………………………………………………………………………………………….2

1.1 Latar Belakang…………………………………………………………………………………………………………..2

1.2 Tujuan ……………………………………………………………………………………………………………………..2

1.3 Ruang Lingkup…………………………………………………………………………………………………………..2

Daftar isi………………………………………………………………………………………………………………………..3

Bab 2 Pembahasan ………………………………………………………………………………………………………..4

2.1 Pengertian IC flip flop………………………………………………………………………………………………...4

2.2 Macam macam IC flip flop……………………………………………………………………………………........4

2.3 NE 555……………………………………………………………………………………………………………………...9

2.4 NE 556……………………………………………………………………………………………………………………..11

2.5 M7555……………………………………………………………………………………………………………………..11

2.6 IC Gerbang dasar………………………………………………………………………………………………………11

2.7 Macam macam IC gerbang dasar ……………………………………………………………………………..11

Bab III Penutup……………………………………………………………………………………………………………...14

3.1 Kesimpulan……………………………………………………………………………………………………………….14

3.2 Saran……………………………………………………………………………………………………………………….14

3.3 Daftar Pustaka………………………………………………………………………………………………………....15

BABII

PEMBAHASAN

v PENGERTIAN

IC 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.

Multivibrator adalah suatu rangkaian regeneratif dengan dua buah piranti aktif, yang dirancang sedemikian sehingga salah satu piranti bersifat menghantar pada saat piranti lain terpancung. Multivibrator dapat menyimpan bilangan biner, mencacah pulsa, menyerempakkan operasi-operasi aritmatika, serta melaksanakan fungsi-fungsi pokok lainnya dalam sistem digital. Ada tiga jenis multivibrator,yaitu : astabil, monostabil, dan bistabil. Flip flop yaitu multivibrator yang keluarannya adalah suatu tegangan rendah atau tinggi, 0 atau 1. Keluaran ini tetap rendah atau tinggi; untuk mengubahnya, harus didrive oleh suatu masukan yang disebut pemicu (triger). Sampai datangnya pemicu, tegangan keluaran tetap rendah atau tinggi untuk selang waktu yang tak terbatas. Salah satu jenis flip-flop adalah flip-flop RS. Flip-flop ini mempunyai dua masukan dan dua keluaran, di mana salah satu keluarannya (y ) berfungsi sebagai komplemen. Sehingga flipflop ini disebut juga rangkaian dasar untuk membangkitkan sebuah variabel beserta komplemennya. Flip-flop RS dapat dibentuk dari kombinasi dua gerbang NAND atau kombinasi dua gerbang NOR.

v MACAM-MACAM IC FLIP FLOP

· RS FLIP FLOP

Flip-flop RS pada simbol ini memiliki input aktif low/nol yang ditunjukkan dengan adanya gelembung-gelembung kecil pada input R dan S. Tidak seperti gerbang logika, flip-flop memiliki dua output komplementer. Output tersebut diberi label 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. yang lain. RS-FF adalah flip-flop dasar yang memiliki dua masukan yaitu R (Reset) dan S (Set). Bila S diberi logika 1 dan R diberi RS Flip-Flop yaitu rangkaian Flip-Flop yang mempunyai 2 jalan keluar Q dan Q (atasnya digaris). Simbol-simbol yang ada pada jalan keluar selalu berlawanan satu dengan logika 0, maka output Q akan berada pada logika 0 dan Q not pada logika 1. Bila R diberi logika 1 dan S diberi logika 0 maka keadaan output akan berubah menjadi Q berada pada logik 1 dan Q not pada logika 0.

Sifat paling penting dari Flip-Flop adalah bahwa sistem ini dapat menempati salah satu dari dua keadaan stabil yaitu stabil I diperoleh saat Q =1 dan Q not = 0, stabil ke II diperoleh saat Q=0 dan Q not = 1 yang diperlihatkan pada gambar berikut:

http://1.bp.blogspot.com/_mklcZRtTSQ0/SOBN_LzGIqI/AAAAAAAAAEM/nezGW9rTR0c/s320/flip-2.jpg

Gambar 2. RS-FF yang disusun dari gerbang NAND

Tabel Kebenaran:

S

B

Q

Q

Keterangan

0

0

1

1

Terlarang

0

1

1

0

Set (memasang)

1

1

1

0

Stabil I

1

0

0

1

Reset (melepas)

1

1

0

1

Stabil II

0

0

1

1

Terlarang

1

1

Qn

Qn

Kondisi memori (mengingat)

Yang dimaksud kondisi terlarang yaitu keadaaan yang tidak diperbolehkan kondisi output Q sama dengan Q not yaitu pada saat S=0 dan R=0. Yang dimaksud dengan kondisi memori yaitu saat S=1 dan R=1, output Q dan Qnot akan menghasilkan perbedaan yaitu jika Q=0 maka Qnot=1 atau sebaliknya jika Q=1 maka Q not =0.

· D FLIP FLOP

D flip-flop adalah RS flip-flop yang ditambah dengan suatu inventer pada reset inputnya. Sifat dari D flip-flop adalah bila input D (Data) dan pulsa clock berlogik 1, maka output Q akan berlogik 1 dan bilamana input D berlogik 0, maka D flip-flop akan berada pada keadaan reset atau output Q berlogik 0. Flip-flop D hanya memiliki input data tunggal (D) dan input detak (CK). Flip-flop D sering kali disebut juga sebagai flip-flop tunda. Nama ini menggambarkan operasi unit ini. Apapun bentuk input pada input data (D), input tersebut akan tertunda selama satu pulsa detak untuk mencapai output normal (Q). Data dipindahkan ke output pada transisi detak Low ke High.

http://3.bp.blogspot.com/_mklcZRtTSQ0/SOBObls2FII/AAAAAAAAAEc/ktUC4AP5-6k/s320/flip-4.jpg

Gambar 4. D flip-flop

Tabel Kebenaran:

D

Qn+1

0

1

0

1

· RS FLIP FLOP

RS Flip-flop adalah clocked RS-FF yang dilengkapi dengan sebuah terminal pulsa clock. Pulsa clock ini berfungsi mengatur keadaan Set dan Reset. Bila pulsa clock berlogik 0, maka perubahan logik pada input R dan S tidak akan mengakibatkan perubahan pada output Q dan Qnot. Akan tetapi apabila pulsa clock berlogik 1, maka perubahan pada input R dan S dapat mengakibatkan perubahan pada output Q dan Q not.

http://1.bp.blogspot.com/_mklcZRtTSQ0/SOBOJgV8S6I/AAAAAAAAAEU/GaxPhOQDCjo/s320/flip-3.jpg

Gambar CRS flip flop

Tabel kebenarannya:

S

R

Qn +1

0

0

Qn

0

1

0

1

0

1

1

1

terlarang

Keterangan:

Qn = Sebelum CK

Qn +1 = Sesudah CK

· T-FLIP FLOP

Rangkaian T flip-flop atau Togle flip-flop dapat dibentuk dari modifikasi clocked RSFF, DFF maupun JKFF. TFF mempunyai sebuah terminal input T dan dua buah terminal output Q dan Qnot. TFF banyak digunakan pada rangkaian Counter, frekuensi deviden dan sebagainya.

Tabel Kebenaran:

T

Q

0

0

1

0

0

1

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

http://3.bp.blogspot.com/_mklcZRtTSQ0/SOBOmRh3TXI/AAAAAAAAAEk/18OsSvDHgwQ/s320/flip-5.jpg

Gambar 5. T flip-flop


· J-K FLIP FLOP

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 output.

http://3.bp.blogspot.com/_mklcZRtTSQ0/SOBSHXkXc4I/AAAAAAAAAE0/9GXFNdNckFc/s320/flip-6.jpg

Gambar J-K flip flop

Tabel Kebenaran:

J

K

Qn+1

Keterangan

0

0

Qn

Mengingat

0

1

0

Reset

1

0

1

Set

1

1

Qn (strep)

Togle

v PEMICUAN FLIP FLOP

Pada flip flop untuk menyerempakkan masukan yang diberikan kepada kedua masukannya maka diperlukan sebuah clock untuk memungkinkan hal itu terjadi. Clock disini yang dimaksud adalah sinyal pulsa yang beberapa kondisinya dapat digunakan untuk memicu flip flop untuk bekerja. Ada beberapa kondisi clock yang bisa digunakan untuk menyerempakkan kerja flip flop yaitu :
• Tepi naik : yaitu pada saat perubahan sinyal clock dari logika rendah (0) ke logika tinggi (1)
• Tepi turun : yaitu pada saat perubahan sinyal clock dari logika tinggi (1) ke logika rendah (0)
• Logika tinggi : yaitu pada saat sinyal clock berada dalam logika tinggi (1)
• Logika rendah : yaitu pada saat sinyal clock berada dalam logika rendah (0)

v SIMBOL SIMBOL PEMICUAN

Tabel eksitasi flip flop. Dibawah ini adalah karakteristik tabel dari berbagai type flip-flop. Nilai X menandakan bahwa nilainya dapat diisi kedua-duanya yaitu 0 dan 1.

C-S-R Flip Flop D Flip Flop
Q (t) Q (t+1) S R Q (t) Q (t+1) D
0 0 0 X 0 0 0
0 1 1 0 0 1 1
1 0 0 1 1 0 0
1 1 X 0 1 1 1

J-K Flip Flop T Flip Flop
Q (t) Q (t+1) J K Q (t) Q (t+1) T
0 0 0 X 0 0 0
0 1 1 X 0 1 1
1 0 X 1 1 0 1
1 1 X 0 1 1 0

v IC NE 555

Tepatnya IC 555 pertama kali dibuat oleh Signetics Corporation pada tahun 1971. IC timer 555 memberi solusi praktis dan relatif murah untuk berbagai aplikasi elektronik yang berkenaan dengan pewaktuan (timing). Terutama dua aplikasinya yang paling populer adalah rangkaian pewaktu monostable dan osilator astable. Jeroan utama komponen ini terdiri dari komparator dan flip-flop yang direalisasikan dengan banyak transistor.

http://www.electroniclab.com/images/stories/LabAnalog/IC555pin_102.gif

Gambar 1 : IC Timer 555

Dari dulu hingga sekarang, prinsip kerja komponen jenis ini tidak berubah namun masing-masing pabrikan membuatnya dengan desain IC dan teknologi yang berbeda-beda. Hampir semua pabrikan membuat komponen jenis ini, walaupun dengan nama yang berbeda-beda. Misalnya National Semiconductor menyebutnya dengan LM555, Philips dan Texas Instrument menamakannya SE/NE555. Motorola / ON-Semi mendesainnya dengan transistor CMOS sehingga komsusi powernya cukup kecil dan menamakannya MC1455. Philips dan Maxim membuat versi CMOS-nya dengan nama ICM7555. Walaupun namanya berbeda-beda, tetapi fungsi dan pin diagramnya saling kompatibel satu dengan yang lainnya (functional and pin-to-pin compatible). Hanya saja ada beberapa karakteristik spesifik yang berbeda misalnya konsumsi daya, frekuensi maksimum dan sebagainya. Spesifikasi lebih detail biasanya dicantumkan pada datasheet masing-masing pabrikan. Dulu pertama kali casing dibuat dengan 8 pin T-package (tabular dari kaleng mirip transistor), namun sekarang lebih umum dengan kemasan IC DIP 8 pin.

IC pewaktu 555 adalah sebuah sirkuit terpadu yang digunakan untuk berbagai pewaktu dan multivibrator. IC ini didesain dan diciptakan oleh Hans R. Camenzind pada tahun 1970 dan diperkenalkan pada tahun 1971 oleh Signetics. Nama aslinya adalah SE555/NE555 dan dijuluki sebagai "The IC Time Machine". 555 mendapatkan namanya dari tiga resistor 5 kΩ yang digunakan pada sirkuit awal. IC ini sekarang masih digunakan secara luas dikarenakan kemudahannya, kemurahannya dan stabilitasnya yang baik. Sampai pada tahun 2008, diperkirakan sejuta unit diproduksi setiap tahun. Bergantung pada produsen, IC ini biasanya menggunakan lebih dari 20 transistor , 2 dioda dan 15 resistor dalam sekeping semikonduktor silikon yang dipasang pada kemasan DIP 8 pin. Spesifikasi ini merupakan tipe NE555. Pewaktu 555 lainnya mungkin memiliki spesifikasi yang berbeda, tergantung tingkat penggunaannya (militer, medis, penerbangan, dll.).

Tegangan catu (VCC)

4.5 hingga 15 V

Arus catu (VCC = +5 V)

3 hingga 6 mA

Arus catu (VCC = +15 V)

10 hingga 15 mA

Arus keluaran maksimum

200 mA

Borosan daya maksimum

600 mW

Suhu kerja

0 to 70 °C

v IC NE 556

IC 556 adalah peranti DIP 14 pin yang menggabungkan dua 555 dalam satu kemasan, susunan kakinya mirip 555 kecuali dua saluran catu yang digabungkan.

v IC M 7555

Pada dasarnya, 7555 versi daya-ultra-rendah dari 555, dan TLC555. 7555 membutuhkan pengawatan yang sedikit berbeda, menggunakan lebih sedikit komponen eksternal.

v IC GERBANG DASAR

Gerbang (gate) dalam rangkaian logika merupakan fungsi yang menggambarkan hubungan antara masukan dan keluaran. Untuk menyatakan gerbang-gerbang tersebut biasanya digunakan simbol-simbol tertentu. Ada beberapa standar penggambaran simbol. Salah satu standar simbol yang populer adalah MIL-STD-806B yang dikeluarkan oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat untuk keperluan umum pada bulan Februari 1962. Untuk menunjukkan prinsip kerja tiap gerbang (atau rangkaian logika yang lebih kompleks) dapat digunakan beberapa cara. Cara yang umum dipakai antara lain adalah tabel kebenaran (truth table) dan diagram waktu (timing diagram). Karena merupakan rangkaian digital, tentu saja level kondisi yang ada dalam tabel atau diagram waktu hanya dua macam, yaitu logika 0 (low, atau false) dan logika 1 (atau high, atau true).

· IC 7404

Dengan menggunakan IC tipe 7404, berbeda dengan gerbang sebelumnya (AND & OR), gerbang NOT hanya mempunyai 1 input dan 1 output. Sehingga dalam IC terdapat 6 gerbang NOT, dengan 6 input dan 6 output. Operasi gerbang : Gerbang ini merupakan fungsi inverter dari input. Jadi jika input berharga 0 maka outputnya akan berharga 1 dan begitu pula sebaliknya, sehingga didapat persamaan :
Y = Ā.

· IC 7408

Gerbang-gerbang dasar sudah terkemas dalam sebuah IC (Integrated Circuit), untuk gerbang AND digunakan IC tipe 7408. Karena dalam hal ini akan digunakan masukan / input sebanyak 3 buah maka dengan menggabungkan 2 gerbang dapat diperoleh 3 input yang dimaksud (dengan cara menghubungkan output kaki 3 ke input kaki 4 atau lima seperti terlihat pada gambar di bawah. Gerbang dasar hanya mempunyai 2 harga yaitu 0 dan 1. Berharga 0 jika tegangan bernilai 0 - 0,8 Volt dan berharga 1 jika tegangan bernilai 2 - 5 Volt. Operasi gerbang : Jika semua input terhubung dengan ground atau semuanya terlepas maka outputnya akan berharga 0, sehingga lampu indicator tidak menyala. Begitu pula jika hanya salah satu terlepas dan input lainnya diberi tegangan input sebesar Vcc, lampu tetap tidak akan menyala. Lampu akan menyala jika semua input diberi tegangan sebesar Vcc, sehingga berharga 1.Dengan melihat tabel pada data percobaan, akan didapat persamaan pada output, yaitu :Y = A • B • C
Y = (AB) C



· IC 7400

Dengan menggunakan IC tipe 7400, gerbang NAND mempunyai 2 input dan 1 output.
Operasi gerbang :
Gerbang NAND menghendaki semua inputnya bernilai 0 (terhubung dengan ground) atau salah satunya bernilai 1 agar menghasilkan output yang berharga 1. Sebaliknya jika Y = A • B semua input diberi harga 1 (masukan dari Vcc) maka outputnya akan berharga 0. Ini merupakan kebalikan dari operasi gerbang AND, sehingga didapat persamaan

· IC 7402

Gerbang ini menggunakan IC tipe 7402, yang memuat 4 gerbang NOR Operasi gerbang : Gerbang NOR merupakan kebalikan dari gerbang OR. Jadi output gerbang ini akan berharga 1 jika semua input berharga 0 (terhubung dengan ground). Persamaan yang didapat :Y = A + B ,Sesuai dengan Teori De Morgan maka persamaan ini bisa diubah menjadi persamaan : Y = A • B

· IC 7432

Gerbang ini sudah terkemas dalam IC tipe 7432. Sama dengan gerbang AND, gerbang OR hanya memiliki 2 buah input dan 1 output, sehingga dibutuhkan 2 gerbang untuk menjadikan 3 input dan 1 output. Operasi gerbang :
Pada output akan berharga 1 (indicator menyala) jika salah satu atau semua dari inputnya diberi masukan sebesar Vcc. Sebaliknya jika semua input diberi masukan dari ground atau terlepas, maka output akan berharga 0 (indicator tidak menyala.
Dengan melihat tabel pada data percobaan, akan didapat persamaan pada output, yaitu :
Y = A + B + C

· IC 7486

Gerbang ini menggunakan IC tipe 7486. Operasi gerbang : Gerbang EXOR berbeda dengan gerbang-gerbang OR. Output akan berharga 0 jika inputnya sama-sama 1 atau sama-sama 0. Dan akan berharga 1 jika salah satu input maupun output berharga 0 atau 1. Sehingga didapat persamaan sebagai berikut : Y = AB + AB

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Alhamdulillah atas rahmat dan pertolongan Allah Subhanahu wa Ta’ala penyusun dapat menyelesaikan makalah ini walaupun dengan tertatih-tatih. Sebagai penutup juga kesimpulan dari IC flip flop dan IC Gerbang dasar pada halaman ini, teknologi dari zaman ke zaman akan sering mengalami perubahan yang berarti bagi kemajuan teknologi dunia dan akan semakin bermanfaat bagi sumberdaya manusia. Dan semoga apa yang penyusun sajikan ini dapat bermanfa’at. Amiin.

3.2 Saran

Makalah yang penyusun sajikan ini sangat jauh dari kesempurnaan karena banyaknya kekurangan dan kesalahan, Oleh sebab itu untuk memperkaya pengetahuan tentang pembahasan IC flip flop dan IC gerbang dasar dapat pembaca gali sendiri dalam sumber-sumber lain yang membahas tentang hal tersebut. Akhir kata penyusun ucapkan selamat mencoba! Wabillahhitopik walhidayah assalammualaikum Wr.Wb.

DAFTAR PUSTAKA

one.indoskripsi.com/click/532/0 –

www.google.com

Wikipedia.org

ic2design.wordpress.com

www.scribd.com/doc/5813463/FlipFlop

www.electroniclab.com/index.php?

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar