RANGKAIAN FLIP-FLOP

Disusun oleh:

NUR FAUSIAH INNA

017 02 015

POLITEKNIK BOSOWA

Program Studi Teknik Mekatronika

Makassar,2017/2018

RANGKAIAN FLIP-FLOP

I. Tujuan 

   a.mengenal jenis-jenis flip-flop

   b. mengetahui  sifat dan kegunaan masing-masing flip-flop

II. Teori dasar

Prinsip flip-flop sering juga disebut dengan pembangkit getar jamak dua keadaan atau multivibrator bistabil. Istilah ini digunakan untuk jenis tertentu dari flip-flop yang akan kita uraikan. Istilah multivibrator bistabil biasanya diungkapkan dalam bahasa prinsip keja rangkaian dasar, uangkapan ini memang bersifat teknis. Sedangkan istilah flip-flop digunakan jika kita membicarakan secara umum dan keseluruhan, dan ungkapan ini lebih prakis dan akrab , sebab kata flip-flop identik dengan lampu yang menyala berkedap-kedip, hidup-padam -hidup-padam secara bergantian. Multivibrator dan flip-flop memiliki prinsip kerja yang sama.

Adapun jenis-jenis flip-flop yang akan diuraikan adalah RS Flip-Flop, JK Master Slave Flip-Flop, D Flip-Flop, dan T Flip-Flop.  

A.     Flip-Flop RS (Reset Set Flip-Flop)

Flip-Flop SR disebut juga penahan Transparan (Transparent Latches), karna keluaran flip-flop langsung menyebabkan terjadinya perubahan terhadap masukannya. Perubahan yang cepat disebabkan karna flip-flop SR langsung menanggapai sinyal pada bagian masukan.

 ( a.NOR Gate) 

    

 ( b. NAND Gate)

                                                            

R	S	Q	Q'
0	0	M	M
0	1	1	0
1	0	0	1
1	1	*	*

R	S	Q	Q'
0	0	*	*
0	1	1	0
1	0	0	1
1	1	M	M

 a.       Tabel kebenaran NOR                             b.       Tabel kebanaran NAND

Tabel kebenaran RS flip- flop

Keterangan :

*= terlarang

M= output mengikuti output yang terakhir (menyimpan)

B.     Flip-Flop JK

Dari semua flip-flop yang ada flip-flop JK ini adalah yang paling ideal digunakan sebagai piranti penyimpanan (memori). Dalam pemakaian bidang elektronika juga sangat banyak manfaatnya, misalnya sebagai pencacah frekuensi(Frequency Counter), pembagi frekunsi (Frequency Divider), pembangkit ragam gelombang kotak simetri (Symmetry Square Wave From Generator).

Prinsip kerja dari FF-JK adalah sebagai berikut :

• ·         Pada saat J dan K keduanya rendah, gerbang AND tidak memberikan tanggapan sehingga keluaran Q tetap bertahan pada keadaan terakhirnya.
• ·         Pada saat J rendah dan K tinggi, maka FF akan diseret hingga diperoleh keluaran Q = 0 (kecuali jika FF memang sudah dalam keadaan reset atau Q memang sudah pada keadaan rendah).
• ·         Pada saat J tinggi dan K rendah, maka masukan ini akan mengeset FF hingga diperoleh keluaran Q = 1 (kecuali jika FF memang sudah dalam keadaan set atau Q sudah dalam keadaan tinggi).
• ·         Pada saat J dan K kedua-duanya tinggi, maka FF berada dalam keadaan "toggle", artinya perubahan dari 0 1 mengikuti periode cloknya.

C.     Flip-Flop D ( Delayed Flip-Flop)

Penahan D yang paling sederhana dapat dibangun dengan menggunakan gerbang logika yang membentuk ekivalen NAND .

Prinsip kerja dari D flip-flop yaitu berapapun nilai yang diberikan pada inputnya maka outputnya akan sama dengan nilai inputnya.

D	Q	Q'	Keadaan
0	0	1	Reset
1	1	0	Set

D.     T Flip-Flop

Prinsip kerjanya  Input T merupakan satu-satunya masukan yang ada pada flip-flop jenis ini sedangkan keluarannya tetap dua, seperti semua flip-flop pada umumnya. jika keadaan keluaran flip-flop 0, maka setelah adanya sinyal pemicu keadaan tersebut  menjadi 1 dan bila keadaannya 1, maka setelah adanya pemicuan keadaannya berubah menjadi 0. Keadaan tersebut sering disebut dengan toggle.

C	T	Q	Keadaan
1	0	1	Menyimpan
1	1	0	Toggle
1	0	1	Menyimpan
1	1	0	Tonggle

  

III. Peralatan :

·        a. Modul SWITCH – PTE- 006- 28

·        b. Modul  PULSE GENERATOR – PTE-006- 25

·         cModul RS flip- flop – PTE- 006-10

·         Modul JK Master Slave Flip- Flop- PTE- 006-11

·         Modul D Flip-FLOP – PTE – 006-12

·         Catu Daya PTE-006-027

·         Kabel penghubung

.         Modul NAND

.          Modul NOR

IV. langkah percobaan

1.      RS flip-flop dengan gerbang NAND

a.       Buat rangkaian seperti gambar dibawah berikut ini :

b.      Lengkapi tabel 9.1

R	S	Q	Q'
0	1
0	0
1	1
1	0

2.      RS Flip- Flop dengan gerbang NOR

a.       Buat rangkaian seperti berikut:

b.      Lengkapi tabel 9.2

R	S	Q	Q'
0	1
0	0
1	1
1	0

3.      JK Master Slave FLIP- FLOP

a.       Atur PULSE GENERATOR pada posisi MANUAL PULSE. Dan posisi saklar pada posisis ∏

b.      Buat rangkaian seberti gambar berikut :

c.       Lengkapi tabel berikut ini :

J	K	C1	Q	Q’	Kondisi
1		∏
1		∏
1		∏
0		∏
0		∏
0		∏
1		∏
1		∏
1		∏
0		∏
0		∏

4. Flip-Flop D ( Delayed Flip-Flop)

a. Aturlah PULSE GENERATOR  pada posisi Manual PULSE. Dan posisi saklar pada posisi ∏

b. buat rangkaian seperti berikut:

c. Lengkapi tabel berikut:

S	R	D	Q	Q'
1	0	X
0	1	X
1	1	1
1	1	0

5. T flip-flop

     a. buatlah rangkaian seperti gambar berikut: 

   

C	T	Q	Keadaan
1	0	1
1	1	0
1	0	1
1	1	0

V. Hasil dan analisa

1.      RS flip-flop dengan gerbang NAND

R	S	Q	Q'
0	0	*	*
0	1	1	0
1	0	0	1
1	1	M	M

Analisa :

·         Pada saat R & S diberi input= 0 maka output Q= Q’  adalah * atau disebut terlarang, keadaan seperti ini adalah keadaan yang tidak diinginkan dalam rangkaian flip-flop.

·         Pada saat R diberi input =0 dan S diberi input= 1 maka output Q= 1 dan Q’= 0

·         Pada saat R diberi input =1 dan S diberi input= 0 maka output Q=0 dan Q’ = 1

·         Pada saat R & S diberi input= 1 maka output Q dan Q’ adalah M atau ouput yang mengikuti output yang terakhir

2.      RS Flip- Flop dengan gerbang NOR

R	S	Q	Q'
0	0	M	M
0	1	1	0
1	0	0	1
1	1	*	*

Analisa:

·         Pada saat R & S diberi input= 0 maka output Q= Q’  adalah M atau ouput yang mengikuti output yang terakhir

·         Pada saat R diberi input =0 dan S diberi input= 1 maka output Q= 1 dan Q’= 0

·         Pada saat R diberi input =1 dan S diberi input= 0 maka output Q=0 dan Q’ = 1

·         Pada saat R & S diberi input= 1 maka output Q dan Q’ adalah * atau disebut terlarang, keadaan seperti ini adalah keadaan yang tidak diinginkan dalam rangkaian flip-flop.

Jadi dapat disimpulkan bahwa

·         Kondisi terlarang untuk RS flip-flop gerbang NAND adalah R=0 S=0

·         Kondisi terlarang untuk RS flip-flop gerbang NOR adalah R=1 S=1

·         Kondisi latch untuk RS flip-flop gerbang NAND adalah  R=1 S=1

·         Kondisi latch untuk RS flip-flop gerbang NOR adalah R=0 S=0

3.      JK Master Slave FLIP- FLOP

J	K	C1	Q	Q’	Kondisi
1	0	∏	1	0
1	1	∏			Toggle
1	0	∏	1	0
0	1	∏	0	1
0	0	∏	0	1	Menyimpan
0	1	∏	0	1
1	0	∏	1	0
1	1	∏			Toggle
1	0	∏	1	0
0	1	∏	0	1
0	0	∏	0	1	Menyimpan

       

Analisa :                                                                                                        

 JK Master Slave Flip-Flop

·         Pada saat input JK semua bernilai 0 maka outputnya akan bernilai 0 atau dalam keadaan menyimpan

·         Pada saat input JK memiliki nilai berbeda maka output Q=J dan Q’= K

·         Pada saat input JK sama-sama berada dalam kondisi logika tinggi atau 1, kondisi tersebut disebut toggle, artinya perubahandari 0 1 mengikuti periode clocknya.

                                                                                     

Saat praktikum terjadi kesalahan rangkaian yang menyebabkan tidak adanya output yang keluar. Hal ini terjadi karna gerbang yang dipakai tidak sesuai dengan rumus aljabar boolean yangmana A’*B’=A’+B’

4.  D Flip-Flop

¨       Rangkaian pada modul menggunakan clok

S	R	D	Q	Q’
1	0	X	0	1
0	1	X	1	0
1	1	1	1	0
1	1	0	0	1

Ada dua prinsip yang bekerja pada D flip-flop

·         prinsip kerja SR flip-flop saat S=1 R=0

·         prinsip kerja D saat S&R=1

¨       Rangkaian biasa

D	Q	Q’
1	1	0
0	0	1

Hasil percobaan pada saat input D=1 maka Q=1 dan pada saat D=0 maka Q=0, hal ini terjadi karna prinsip kerja D yangmana inputnya sama dengan outputnya.

¨       Rangkaian biasa menggunakan clok

D	Q	Q’
1	1	0
0	0	1

 Hasil percobaan pada saat input D=1 maka Q=1 dan pada saat mengimput nilai D=0 maka Q =1 nilai Q yang tadinya 1 tidak berubah menjadi . hal ini dikarenakan perubahan output hanya terjadi jika ada perubahan clok, dan sebaliknya Jika clock tidak ditekan maka kondisi output akan tetap sama dengan nilai output yang sebelumnya dan tidak terjadi perubahan sebelum kita menekan clocknya.

5. T Flip Flop

T	Q	Kondisi
0	1	Toggle
1	0	Menyimpan

Pada saat percobaan hanya ada dua kemungkinan yang dapat terjadi yaitu

·         keadaan toggle, keadaan ini terjadi apabila T=0 Q=1

·         keadaan menyimpan, keadaan ini terjadi apabila T=1 Q=0

pada saat percobaan berlangsung kondisi diatas menjadi terbalik hal ini terjadi karna adanya salah satu gerbang yang salah.

VI. Kesimpulan

§  Flip flop terdiri dari beberapa macam yaitu SR Flip-Flop, JK Flip-Flop, D Flip-Flop dan T Flip-Flop

§  Flip flop adalah rangkaian yang mempunyai fungsi pengingat (memory). Artinya rangkaian ini mampu melakukan proses penyimpanan data sesuai dengan kombinasi masukan yang diberikan.