Timer dan Multi-Vibrator: Jenis, Fungsi, dan Aplikasi Digital

Timer atau Multi-vibrator

Hari ini kita akan membahas aplikasi elektronika digital yang disebut timer atau multi-vibrator “Timer adalah rangkaian yang memberikan sinyal periodik tertentu kepada rangkaian digital. Sinyal-sinyal ini mampu mengubah kondisi sistem tersebut” dapat didefinisikan sebagai “multi-vibrator adalah rangkaian yang memberikan sinyal-sinyal yang terdiri dari level tinggi dan rendah saja yang disebut multi-vibrator. Secara umum, multi-vibrator adalah amplifier dua tahap di mana output amplifier pertama terhubung ke masukan amplifier kedua sebagai umbal balik positif. Keduanya terhubung dalam susunan sedemikian rupa sehingga jika satu transistor berada dalam mode saturasi atau ON maka yang kedua akan berada dalam mode cutoff. Rangkaian atau perangkat ini biasanya digunakan sebagai rangkaian pembangkit, penyimpanan, dan perhitungan pulsa.

Jenis Multi-vibrator:

Multi-vibrator memiliki tiga tipe umum berikut.

1. Astable multi-vibrator
2. Monostable multivibrator
3. Bistable multi-vibrator

Astable multivibrator adalah jenis multi-vibrator di mana kedua level output tidak stabil. Ini berarti kedua level output terdiri dari level setengah stabil.

Monostable multi-vibrator juga disebut single shot atau single swing atau one-shot multi-vibrator. Monostable multi-vibrator adalah perangkat digital yang outputnya terdiri dari satu keadaan stabil dan setengah stabil. Ketika multivibrator dipicu secara eksternal ia beralih keadaannya dari posisi stabil ke keadaan setengah stabil/tidak stabil.

Demikian pula, bistable multi-vibrator adalah jenis multi-vibrator yang output sinyalnya terdiri dari dua keadaan stabil. Outputnya tidak pernah berubah sampai sinyal pemicu eksternal diterapkan pada perangkat atau rangkaian. Multi-vibrator ini juga dikenal sebagai elemen biner atau pembagi dua.

Bentuk gelombang di atas dapat dihasilkan melalui perangkat digital yang berbeda tetapi perangkat digital paling umum yang sering digunakan sebagai generator jam adalah 555 timer. Ini adalah rangkaian terintegrasi monolitik digital yang digunakan sebagai generator jam. Ia dapat menghasilkan bentuk gelombang astable dan monostable. Ini adalah perangkat digital serbaguna dan paling banyak digunakan. Ia memberikan penundaan waktu dari beberapa mikrodetik hingga beberapa jam. IC 555 timer yang memiliki 8 pin diberikan di bawah ini dalam gambar.

IC 555 Timer terdiri dari pin-pin berikut yang dijelaskan secara detail

1. Ground: Terminal ini disebut titik umum atau titik ground. Semua terminal ground eksternal dan terminal ground suplai daya juga terhubung dengan terminal ini.

2. Trigger: Ini adalah terminal di IC 555 timer di mana 1/3 dari nilai tegangan yang diterapkan diberikan maka output rangkaian berubah dari keadaan rendah ke keadaan tinggi.

3. Output: Ini adalah terminal yang sinyal output dapat diterima. Terminal ini juga terhubung ke beban yang dapat rendah atau tinggi pada satu waktu.

4. Reset: Terminal ini digunakan untuk menghapus keadaan output mengabaikan pernyataan sebelumnya berarti mengubah output ke level rendah.

5. Control voltage: Sekitar 2/3 tegangan positif dari tegangan yang diterapkan tersedia pada terminal ini sehingga menjadi bagian dari komparator. Biasanya, terdapat kapasitor yang terhubung di antara terminal ini dan terminal ground.

6. Threshold voltage: Tegangan ambang dan tegangan kontrol adalah masukan rangkaian komparator. Rangkaian komparator membandingkan tegangan ambang dengan tegangan referensi. Jika tegangan ambang lebih dari atau sama dengan tegangan referensi output rangkaian komparator menjadi rendah. Dan jika tegangan ambang kurang dari tegangan referensi output komparator menjadi tinggi.

7. Discharge: Terminal ini menyediakan jalur resistensi rendah untuk kapasitor yang terhubung secara eksternal saat output rangkaian rendah tetapi berperilaku sebagai rangkaian terbuka untuk kapasitor saat output rangkaian tinggi.

8. +Vcc supply voltage: Mengoperasikan semua terminal timer perlu dienergikan. Untuk tujuan itu, 15v disuplai ke IC dengan terminal ini.

Dalam gambar di atas, sebuah skema rangkaian diberikan yang secara jelas mengilustrasikan koneksi di antara komponen. Rangkaian pembagi tegangan terdiri dari tiga resistor 5kΩ. Ini menyediakan 10v ke komparator 1 dan 5v ke komparator kedua. Ketika input trigger meningkat lebih dari 1/3 dari tegangan yang diterapkan maka komparator B menjadi rendah ke tinggi. Hasilnya, RS flip-flop menjadi set dan outputnya berubah menjadi tinggi. Dan transistor discharge menyala. Output akan tinggi sampai nilai tegangan ambang sama dengan 2/3 dari Vcc. Ketika nilai tegangan ambang meningkat, output komparator A berubah dari rendah ke tinggi, hasilnya RS flip-flop reset dan transistor discharge menyala. Dengan mengontrol input ambang dan kontrol dengan komponen eksternal dapat digunakan sebagai multi-vibrator astable dan monostable.