Macam-macam Flip-Flop
Flip-Flop adalah rangkaian digital yang digunakan untuk menyimpan satu bit secarasemi 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 dirangkai menjadi suatu gerbang logika yang dapat bekerja secara sekuensial. Flip-Flop merupakan rangkaian logika yang memiliki output Q1 dan Q2 yang selalu berlawanan kondisinya.
Ada dua jenis Flip-Flop yaitu Astabil Flip-Flop dan Bistabil Flip-Flop. Pada Bistabil Flip-Flop memiliki jenis – jenis antara lain :
RS Flip-Flop
RS Clocked Flip-Flop
D Flip-Flop
JK Flip-Flop
Untuk memahami lebih jelas mengenai Flip-flop, maka dapat dilihat pada materi berikut ini:
A. Astabil Flip - Flop
Astabil Flip-Flop merupakan Flip-Flop yang secara langsung outputnya bergantian berubah saat catu daya diberikan kepadanya.
Syarat pada Astabil Flip – Flop, yaitu :
R1 = R2 ≤ 2,2 kΩ
C1` = C2 , bebas
Frekuensi outputnya = 1/1,414 x R x C
Dengan C = 1/1,414 x R
Astabil Flip-Flop berfungsi sebagai sumber lock pada rangkaian logika. Untuk memahami Astabil Flip-Flop dapat dilihat pada rangkaian pengujian berikut.
Rangkaian Pengujian
Alat / Bahan : * Papan Bread Board
* IC SN 7404
* Capasitor
* Resistor
* Dioda LED
* Kabel
* Baterai
Gambar Rangkaian :
B. Bistabil Flip – Flop
Merupakan Flip –Flop yang outputnya akan tetap selama tidak dilakukan perubahan. Berikut macam-macam Bistabil Flip-Flop :
1) RS Flip-Flop
a. Teori Singkat :
Suatu RS Flip-Flop mempunyai dua kedudukan stabil. Dalam keadaan tidak bekerja informasi input pada RS Flip-Flop tipe in adalah R = 0, S = 0. Flip-flop bereaksi dengan cepat apabila informasi pada salah satu inputnya berubah. Suatu pulsa set (S = 1) membuat Flip-Flop dalam keadaan Set yaitu Q = 1, sedangkan pulsa Reset (R = 1) membuat Flip-Flop Reset misalnya Q' = 1. Penggabungan input tidak boleh dilakukan karena akan menghasilkan kedudukan yang tidak tentu. Gerbang yang dipakai adalah Gerbang NAND. Flip-flop RS atau SR (Set-Reset) merupakan dasar dari flip-flop jenis lain. Flip-flop ini mempunyai 2 masukan : satu disebut S (SET) yang dipakai untuk menyetel (membuat keluaran flip-flop berkeadaan 1) dan yang lain disebut R (RESET) yang dipakai untuk me-reset (membuat keluaran berkeadaan 0).
Simbol :
b. Rangkaian Pengujian
Alat / Bahan : * Papan Bread Board
* IC SN 7402
* Capasitor
* Resistor
* Dioda LED
* Kabel
* Baterai
Gambar Rangkaian :
c. Hasil Pengujian
In
|
Out
|
Keterangan
|
R
|
S
|
Q
|
Q'
|
0
|
0
|
1
|
1
|
Dilarang
|
0
|
1
|
0
|
1
|
OK
|
1
|
0
|
1
|
0
|
OK
|
1
|
1
|
-
|
-
|
Tidak diketahui
|
d. Kesimpulan
Jika harga R = 0 dan S = 0 maka Outputnya Q = 1 dan Q'= 1, hasil tersebut dilarang.
Jika harga R = 0 dan S = 1 maka Outputnya Q = 0 dan Bukan Q' = 1, hasil tersebut OK.
Jika harga R = 1 dan S = 0 maka Outputnya Q = 1 dan Bukan Q' = 0, hasil tersebut OK.
Jika harga R = 1 dan S = 1, hasil yang diperoleh tidak diketahui.
"Apabila hasil Outputnya berlainan, maka RS Flip-Flop dapat dipakai, dan jika kedua Outputnya sama, maka hasilnya dilarang dan tidak diketahui".
2) RS Clocked Flip – Flop
a. Teori Singkat
Bekerjanya sebuah clocked RS Flip-Flop sama caranya seperti RS Flip-Flop pada rangkaian pertama, kecuali bahwa Flip – Flop ini aktif hanya selama CP = 1.
R-S-C Flip-Flop bersifat output akan berubah jika R dan S diubah dan diubah oleh Clock.
Simbol :
b. Rangkaian Pengujian
Alat / Bahan : * Papan Bread Board
* IC SN 7400
* Capasitor
* Resistor
* Dioda LED
* Kabel
* Baterai
Gambar Rangkaian
c. Hasil Pengujian
In
|
Out
|
Keterangan
|
C
|
S
|
R
|
Q
|
Q'
|
0 ke 1
|
0
|
0
|
-
|
-
|
Tdk terdefenisi
|
0 ke 1
|
1
|
0
|
1
|
0
|
OK
|
0 ke 1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
OK
|
0 ke 1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
Dilarang
|
d. Kesimpulan
Jika S = 0, R = 0 maka Outputnya tidak terdefenisi
Jika S = 1, R = 0 maka Q = 1, Q' = 0, hasilnya OK.
Jika S = 0, R = 1 maka Q = 0, Q' = 1, hasilnya OK.
Jika S = 1, R = 1 maka Q = 1, Q' = 1, hasilnya Dilarang.
" Jika output keduanya berlainan, maka hasilnya OK, dan jika sama maka hasilnya tidak terdefenisi dan dilarang".
3) D Flip – Flop
a. Teori Singkat
Pada dasarnya D Flip-Flop dapat dilihat sebagai RS Flip-flop dengan satu input yang dihubungkan dengan yang lain melalui sebuah Inverter. Sebuah masalah yang terjadi pada Flip-flop RS adalah saat keadaan R = 1, S = 1 harus dihindarkan. Satu cara untuk mengatasinya adalah dengan mengizinkan hanya sebuah input saja. FF-D mampu mengatasi masalah tersebut. Sifat Flip-Flop ini adalah Output sama dengan input D Ketika Clock Dirubah.
Simbol :
b. Rangkaian Pengujian
Alat / Bahan : * Papan Bread Board
* IC SN 7474
* Capasitor
* Resistor
* Dioda LED
* Kabel
* Baterai
Gambar Rangkaian :
Dari gambar rangkaian gerbang FF_D di atas, maka simbol logika FF-D yang dirangkai dari FF_RS menjadi :
Gambar Rangkaian IC :
c. Hasil Pengujian
Saat MR dan MS tidak aktif
In
|
Out
|
C
|
D
|
Q
|
Q'
|
0 ke 1
|
0
|
0
|
1
|
0 ke 1
|
1
|
1
|
0
|
Saat MR dan MS aktif
In
|
Out
|
MR
|
MS
|
Q
|
Q'
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
-
|
-
|
0
|
0
|
1
|
1
|
d. Kesimpulan
Jika MR dan MS nya berlainan, maka hasilnya OK.
Jika MR = 1, MS = 1, maka hasilnya tidak terdefenisi.
Jika MR = 0, MS = 0. maka hasilnya dilarang.
4. JK Flip - Flop
a. Teori Singkat
Bekerjanya JK Flip-flop ini serupa caranya seperti Clocked-RS-Flip-flop kecuali dengan input JK = 1 1, input tidak memberikan tanda untuk state tertentu, input selalu membuat output invert.
Simbol :
b. Rangkaian Pengujian
Alat / Bahan : * Papan Bread Board
* IC SN 7473
* Capasitor
* Resistor
* Dioda LED
* Kabel
* Baterai
Gambar Rangkaian
Rangkaian IC :
c. Hasil Pengujian
In
|
Out
|
C
|
J
|
K
|
Q
|
Q'
|
1 ke 0
|
0
|
0
|
-
|
-
|
1 ke 0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1 ke 0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1 ke 0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
NB : sifat ini hanya berlaku jika MS dan MR tidak aktif. Jika ingin diaktifkan lihat tabel di atas.
d. Kesimpulan
Jika J = 0, K = 0 maka Outputnya tidak berubah.
Jika J = 1, K = 0 maka Q = 1, Q' = 0.
Jika J = 0, K = 1 maka Q = 0, Q' = 1.
Jika R = 0, S = 1 maka Q = 1, Q' =1 (kondisi berlawanan).
