Teknik Elektro: Integrated Circuit Multivibrator

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Teori

4. Rangkaian

5. Video

6. Link Download

1. Tujuan

a. Mengetahui pengertian IC Multivibrator

b. Mengetahui rangkaian IC Multivibrator

2. Alat dan Bahan
1. IC - 555

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

2. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam rangkain

3. Capacitor

kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik.

3. Teori

Multivibrator adalah sebuah sirkuit elektronik yang digunakan untuk bermacam-macam sistem dua keadaan seperti osilator, pewaktu, dan register. Ini bercirikan dua peranti penguat (transistor, tabung hampa, op-amp, dll) yang dikopel-silang oleh jaringan resistor dan kondensator. Bentuk paling umum adalah tipe takstabil yang menghasilkan gelombang persegi. Multivibrator mendapatkan namanya karena isyarat kekuasannya kaya akan harmonik.

Ada tiga jenis sirkuit multivibrator, yaitu:

Multivibrator takstabil, di mana sirkuit tidak stabil pada salah satu keadaan, ini berosilasi terus-menerus dari satu keadaan ke keadaan lainnya.
Multivibrator ekamantap, di mana salah satu keadaan adalah stabil, tetapi yang lainnya takstabil. Sirkuit akan berubah ke keadaan takstabil untuk waktu tertentu, tetapi akan selalu kembali ke keadaan stabil. Sirkuit ini berguna untuk membuat pewaktuan dengan jeda tetap untuk menanggapi isyarat luar.,
Multivibrator dwimantap, di mana sirkuit akan tetap berada pada salah satu keadaan. Sirkuit dapat diubah dari satu keadaan ke keadaan lainnya dengan penyulut eksternal. Sirkuit ini adalah blok fasis dari register dan memori digital.

IC 555 : ASTABLE MULTIVIBRATOR

Astable Multivibrator

Aplikasi IC 555 yang satu ini merupakan kebalikan dari aplikasi sebelumnya yaitu monostable. pada astable sesuai dengan namanya yaitu astable yang artinya tidak stabil karena rangkaian ini tidak memiliki keadaan output yang stabil atau berubah-ubah. dari keadaan tersebut dapat dimanfaatkan untuk beberapa aplikasi dalam rangkaian kendali. keadaan ini diperoleh dari pengisian dan pengosongan kapasitor

Pada aplikasi ini IC 555 beroperasi sebagai osilator gelombang kotak (Square Wave Oscilator). kegunaannya sebagai generator pulsa, alarm keamanan, pemodulasi, lampu blink (kedip), dan sebagainya

rangkaian astable multivibrator adalah sebagai berikut :

gambar rangkaian astable multivibrator

rangkaian ini paling sering digunakan sebagai osilator gelombang kotak / pembangkit pulsa, terdapat perhitungan untuk nilai frekuensi output yang kita inginkan :

f = 1 / { ln (2) . (R1 + 2.R2) . C }

atau

karena nilai ln (2) ~ 0,7 sering juga dirumuskan sebagai berikut :

f = 1 / { 0,7 . (R1 + 2.R2) . C }

dengan keterangan sbb. :

f = frekuensi (Hz)

R1 dan R2 = resistor rangkaian (Ohm)

C = kapasitor rangkaian (Farad/F)

sebagai contoh :

jika kita memiliki rangkaian astable dengan komponen berikut : R1 = 10 KOhm, R2 = 2 KOhm dan kapasitor (C) = 1 uF, maka nilai frekuensi outputnya adalah :

f = 1 / { 0,7 . (10000 + 2 . 2000) . 0,000001}

f = 102,04 Hz

jadi frekuensi output / gelombang output rangkaian adalah 102 Hz

seperti yang kita tahu sebelumnya bahwa karakteristik dari IC 555 adalah sebagai berikut :

Reset	Threshold	Trigger	Output
< 1V	-	-	0
-	> 2/3 Vcc	-	0
> 1V	< 2/3 Vcc	< 1/3 Vcc	1
> 1V	< 2/3 Vcc	> 1/3 Vcc	Memori
Control Voltage terhadap Common /GND terpasang Capasitor 0,001 mF

dalam perancangan yang biasa kita tentukan awal adalah ingin mencari berapa frekuensi output yang akan kita cari :

T = 0,7 . (R1 + 2.R2) . C

sedangkan nilai frekuensi adalah

f = 1 / T

T = 1 / f

ketarangan :

T = periode gelombang (detik/sekon)

f = frekuensi (Hz)

R1 dan R2 = resistor rangkaian (Ohm)

C = kapasitor rangkaian (Farad/F)

nilai 0,7 dari ln (2).

dalam pengaplikasiannya selain nilai frekuensi yang kita cari masih ada parameter lain yang harus kita perhatikan yaitu duty cycle.

apa itu ???

duty cycle ialah perbandingan pulsa high dan pulsa low pada satu gelombang. jika dalam suatu rangkaian astable MV dikatakan memiliki frekuansi output 2 KHz dengan duty cycle 70% berarti dalam sebuah periode gelombang output rangkaian 70% -nya adalah pada periode High

rumus duty cycle :

D = 1 - R2 / (R1 + 2.R2)

untuk periode high dan low

Th = D . T

R1 = {T / (0,7 . C)} – 2.R2

dan

Tl = T - Th

R2 = Tl / (0,7 . C)

keterangan :

D = Duty cycle (%)

T = periode (detik/sekon)

Th = periode pulsa High (detik/sekon)

Tl = periode pulsa Low (detik/sekon)

R1 dan R2 = resistor rangkaian (Ohm)

C = kapasitor rangkaian (Farad/F)

nilai 0,7 dari ln (2).

gambar contoh pengukuran frekuensi output

dalam pengukuran diatas diapat dilihat periode gelombang adalah 508,7 us

gambar pengukuran duty cycle Th

dalam pengukuran diatas diapat dilihat periode gelombang pada saat pulsa high adalah 352,5 us

dutycycle = (352,5/508,7) x 100% = 69,92% atau kira-kira 70%

Gambar 10.9

4. Rangkaian

1. (Gambar 10.7) 74121 as a monoshoot

(a)

Prinsip kerja

menunjukkan salah satu rangkaian aplikasi yang mungkin untuk LOW-to-HIGH pemicu tepi. Lebar pulsa keluaran tergantung pada R eksternal dan C. Lebar pulsa keluaran bisa dihitung dari T = 0- 7 RC. Rentang nilai yang disarankan untuk R dan C adalah 4-40 K dan 10 pf hingga 1000 F masing-masing. IC memberikan output yang saling melengkapi. Artinya, kami memiliki RENDAH stabil atau Status TINGGI dan status TINGGI atau RENDAH kuasi-stabil yang sesuai tersedia pada output Q dan Q.

(b)

Prinsip kerja

2. (Gambar 10.8) 74123 as a retriggerable monoshot

(a)

Prinsip Kerja

74123, IC ini, juga, menyediakan fitur untuk memicu pada salah satu dari pelat LOW-to-HIGH atau HIGH-to-LOW trigger pulsa. Lebar pulsa output tergantung pada R eksternal dan C. Hal ini dapat dihitung dari T = 0.28RC × [1 + (0,7 / R)], di mana R dan C masing-masing dalam kiloohm dan picofarad dan T dalam nanodetik.

Formula ini berlaku untuk C> 1000 pF.

(b)

Prinsip Kerja

Formula ini berlaku untuk C> 1000 pF.

3. (Gambar 10.10) Astable Multivibrator menggunakan IC timer 555

(a) Astable Multivibrator using Timer IC 555

Prinsip kerja

Pada Skematik Terdiri dari sebuah IC 555, 2 buah resistor dan Sebuah kapasitor elco. Saat rangkaian diaktifkan, mula mula Kapasitor C1 mengisi muatannya lewat R1 dan R2. Kapasitor mengisi muatannya hingga tegangan pada C1 lebih dari 2/3*Vcc. Artinya, jika tegangan kerja adalah 5V maka kapasitor mengisi sampai tegangannya 2/3*5=3.33v. Pada saat kapasitor mengisi, output pin kaki 3 adalah HIGH. Saat tegangan pada C1 lebih sedikit saja dari 3.33v, transistor internal yang berada pada pin 7 akan aktif sehingga muatan pada C1 dibuang ke kaki 7 hanya lewat R2. Tegangan pada C1 dibuang sampai nilainya sedikit dibawah 1/3*vcc atau 1.6v. saat kapasitor C1 membuang muatannya, output pin 3 IC akan berubah menjadi LOW. Berkurangnya Tegangan C1 dibawah 1/3vcc menyebabkan transistor internal pada kaki 7 terputus, maka kapasitor mengisi lagi sampai 2/3vcc menyebabkan siklus yang berulang terus menerus. Sehingga terbentuk gelombang pulsa. Kerja dari rangkaian dapat dihentikan dengan cara menghubungkan pin 4 (Reset) ke Ground. Dengan cara ini maka output pin 3 tidak akan berubah (LOW).

(d) Modified versions

Prinsip Kerja

Periode waktu kondisi TINGGI dan RENDAH dapat dipilih secara independen. Untuk multivibrator astabil

sirkuit pada Gambar 10.10 (c) dan (d), dua periode waktu diberikan oleh persamaan

Periode waktu kondisi tinggi = 0 69R1 C (10.11)

Periode waktu keadaan RENDAH = 0 69R2 C (10.12)

Untuk R1 = R2 = R T = 1 38RC dan f = 1/1 38RC

4. (Gambar 10.11) Monostable Multivibrator IC 555

Prinsip Kerja

rangkaian multivibrator monostable dasar yang dikonfigurasi di sekitar timer 555.

Pemicu pulsa diterapkan ke terminal 2 dari IC, yang awalnya harus dijaga pada VCC. A TINGGI di terminal

2 memaksa output ke status RENDAH. Pulsa pemicu TINGGI ke RENDAH di terminal 2

menahan outputnegara TINGGI dan sekaligus memungkinkan kapasitor untuk mengisi

daya dari + VCC melalui R. Ingatbahwa tingkat RENDAH dari pulsa pemicu harus

pergi setidaknya di bawah + VCC / 3. Saat tegangan kapasitor melebihi

+ 2VCC / 3, output kembali ke status RENDAH. Kami perlu menerapkan pemicu pulsa

lain untuk terminal 2 untuk membuat output pergi ke status TINGGI lagi. Setiap

kali timer dipicu dengan tepat,output masuk ke status TINGGI dan tetap di sana

untuk waktu yang dibutuhkan kapasitor untuk mengisi daya0 hingga + 2VCC / 3.

Periode waktu ini, yang sama dengan lebar pulsa keluaran monoshot, diberikan

oleh persamaan

5. (Gambar 10.12) 555 Monoshot triggering on trailing edges

Prinsip Kerja :

Konfigurasi monoshot yang dapat dipicu pada membuntuti tepi gelombang pemicu. R1 – C1 merupakan rangkaian pembeda. Salah satu terminal resistor R1 diikat ke + VCC, dengan hasil bahwa amplitudo dari pulsa yang dibedakan adalah +VCC ke +2VCC dan +VCC ke ground, sesuai dengan ujung depan dan belakang dari gelombang pemicu masing-masing. Dioda D menjepit pulsa positif yang berjalan positif menjadi sekitar +0.7 V. Hasil akhirnya adalah bahwa terminal pemicu timer 555 mendapatkan pulsa pemicu yang diperlukan sesuai dengan HIGH-to-LOW tepi bentuk gelombang pemicu.

6. (Gambar 10.13) 555 Monoshot triggering on leading edges

Prinsip Kerja

konfigurasi monoshot yang dapat dipicu di tepi depan

dari gelombang pemicu. Kombinasi R1-C1 merupakan pembeda yang menghasilkan positif

dan pulsa negatif sesuai dengan transisi LOW-to-HIGH dan HIGH-to-LOW dari pelatuk

bentuk gelombang. Pulsa negatif dijepit oleh dioda, dan pulsa positif diterapkan ke basis

saklar transistor. Terminal kolektor dari transistor mengumpankan pulsa pemicu yang diperlukan ke terminal

2 dari IC.

7. (Gambar 10.14) Example 1

Prinsip Kerja

Rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar 10.14 (a) adalah multivibrator astabil dengan bentuk gelombang simetris 500 Hz diterapkan ke terminal RESET-nya. Terminal RESET bergantian TINGGI dan RENDAH selama 1,0 ms. Kapan input RESET adalah RENDAH, output dipaksa ke kondisi RENDAH. Saat input RESET TINGGI, sebuah bentuk gelombang astable muncul di output

8. (Gambar 10.16) Example 2