Tujuan Pembelajaran
1. Mahasiswa dapat menjelaskan sifat-sifat rangkaian Monostabil Multivibrator dengan menggnakan IC timer 555.
2. Mahasiswa dapat menjelaskan prinsip kerja rangkaian Astabil Multivibrator dengan menggunakan IC timer 555.
11.1 Dasar kerja Timer 555
Multivibrator adalah suatu rangkaian yang berfungsi untuk menghasilkan sinyal. Secara umum ada dua type rangkaian Multivibrator yaitu Astable Multivibrator atau disingkat dengan AMV dan Monostable Multivibrator atau disingkat MMV.
AMV adalah suatu rangkaian Multivibrator yang berfungsi untuk menghasilkan pulsa-pulsa secara terus menerus dengan frekuensi dan lebar pulsa yang tetap, sedangkan MMV adalah suatu rangkaian Multivibrator yang berfungsi untuk menghasilkan hanya 1 pulsa keluaran apabila diberikan satu sinyal trigger kepadanya.
Pada dasarnya IC timer 555 terdiri dari dua amplifier operasional (digunakan sebagai komparator) dan RS FF. Sebagai tambahan, sebuah buffer inversi/pembalik juga ikut digabungkan kedalamnya, sehingga arus yang cukup dapat dikirim ke sebuah beban.
Fitur utama dari IC timer 555 yaitu sebuah pembagi potensial yang terdiri dari tiga buah hambatan R yang tershubung secara seri, dua buah amplifier operasional disatukan sebagai komparator, sebuah RS flip-flop bistabil, sebuah saklar transistor kolektorterbuka dan sebuah amplifier daya inverse.
Gambar 2.1 Susunan internal IC Timer 555.
Secara umum ada dua tipe rangkaian Multivibrator yaitu Astable Multivibrator atau disingkat dengan AMV dan Monostable Multivibrator atau disingkat MMV.
AMV adalah suatu rangkaian Multivibrator yang berfungsi untuk menghasilkan pulsa-pulsa secara terus menerus dengan frekuensi dan lebar pulsa yang tetap, sedangkan MMV adalah suatu rangkaian Multivibrator yang berfungsi untuk menghasilkan hanya 1 pulsa keluaran apabila diberikan satu sinyal trigger kepadanya.
11.2 Monostabil Multivibrator dengan IC 555
Untuk menerangkan cara kerja rangkaian monostabil kita gunakan diagram blok 555 sebagai berikut:
Gambar 2.2 IC 555 digunakan sebagai monostabil.
Gambar 2.3 Cara kerja 555 sebagai monostabil
Peristiwa monostabil dapat dijelaskan dengan timing diagram seperti pada gambar berikut:
Gambar 2.4 Timing diagram isyarat monostabil 555
Lebar pulsa mono adalah 10μs s/d 20 menit. Dengan menggandeng seri beberapa mono didapat pulsa yang lebih lebar lagi.
Sedang waktu mono dapat dihentikan setiap saat dengan memberikan tegangan 0 pada kaki 4.
Secara matematis lebar pulsa timer 555 dapat diturunkan sebagai berikut:
Persamaan umum adalah :
Disesuaikan dengan perhitungan :
Jadi lebar pulsa tidak tergantung pada Vcc, tapi hanya tergantung pada komponen luar R dan C. Disesuaikan dengan komponen pada rangkaian monostabil, maka lebar pulsa :
11.3 Astable Multivibrator
Gambar 2.5 Astable multivibrator.
Cara kerja rangkaian dapat dijelaskan dengan diagram blok sebagai berikut:
Gambar 2.6 Diagram blok Astable.
Bentuk isyarat astable dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 2.7 Isyarat astable.
Secara matematis lebar pulsa dapat dijelaskan sebagai berikut:
11.3.1 Selama siklus pengisian Kapasitor (C)
Dari persamaan tegangan pengisian kapasitor :
Disesuaikan dengan masukan pada komparator, yaitu saat t = 0 nilai v = (1/3) Vcc, sehingga persamaan tegangan kapasitor v(t) menjadi :
Catatan: rentang tegangan adalah (2/3) Vcc, yaitu dari (1/3)Vcc ~ Vcc, dan konstanta waktu tH = (Ra + Rb) C, sedangkan penahan muatan muatan C terhapus saat tH kapasitor mencapai tegangan v = (2/3) Vcc, sehingga menjadi :
11.3.1 Selama siklus pengosongan Kapasitor (C)
Persamaan pengosongan C adalah :
Disesuaikan dengan masukan pada komparator, yaitu saat tL = 0 nilai v = (2/3) Vcc, sehingga persamaan tegangan kapasitor v(t) menjadi:
Penahanan terpasang saat toff , yaitu saat v = (1/3) Vcc, sehingga menjadi :
Periodenya adalah :
Periode pulsa tidak tergantung pada Vcc, tapi hanya tergantung pada nilai komponen Ra, Rb , dan C.
Tugas
Buat makalah Multivibrator (sebagai materi pembanding) kumpul dalam bentuk PDF
Daftar Pustaka
1. Givone DD. Digital principles and Design. Palgrave Macmillan; 2003.
2. Saha A, Manna N. Digital principles and logic design. Jones & Bartlett Learning; 2009 Jan 28.
3. Maini AK. Digital electronics: principles, devices and applications. John Wiley & Sons; 2007 Sep 27.
4. Singh AK. Digital Principles Foundation Of Circuit Design And Application. New Age International; 2006.
5. Leach DP, Malvino AP. Digital Principles and Applications. Glencoe/McGraw-Hill; 1994 May 1.
