Apakah Anda tertarik untuk belajar atau membuat rangkaian digital seperti yang ditemukan dalam komputer, peralatan komunikasi, dan sistem serupa lainnya? Hal pertama yang harus diperhatikan adalah flip flop transistor.
Blok pembangun dasar dari flip flop adalah gerbang logika, yang merupakan model elektronik idealisasi yang mengimplementasikan fungsi Boolean. Gerbang logika ini mungkin memiliki beberapa komponen, seperti kapasitor dan resistor, namun terutama terdiri dari transistor.
Kami telah uraikan berbagai jenis rangkaian flip flop beserta diagram kabelnya di bawah. Baca selanjutnya untuk mengetahui cara membuatnya untuk proyek Anda.
Flip flop adalah rangkaian logika sequensial yang memiliki bentuk memori bawaan. Oleh karena itu, Anda dapat menggunakan data dari input saat ini, input sebelumnya, dan (atau) output sebelumnya untuk menjalankan sistem.
Rangkaian terdiri dari beberapa gerbang logika yang menghasilkan dua keadaan stabil (tingkat logika 0 atau 1), menjadikan flip flop sebagai multivibrator bistable.
Perbedaan antara rangkaian latch dan flip flop adalah bahwa yang terakhir triggered tepi. Pemicu tepi berarti mereka memiliki sinyal kontrol untuk mengkoordinir tindakan rangkaian digital. Input kontrol biasanya adalah sinyal jam khusus, yang menjadikan sistem sinkron.
Namun, rangkaian latch triggered level, yang berarti outputnya dapat berubah jika input berubah. Tidak ada pulsa jam atau peristiwa jam untuk mengaktifkannya, sehingga mereka adalah sistem asinkron.
Jenis-Jenis Flip Flop
Ada empat jenis flip flop, masing-masing dengan desain rangkaian dan tabel kebenaran yang berbeda.
SR Flip Flop
SR flip flop mendapatkan namanya dari input S (set) dan R (Reset) nya.
Rangkaian SR flip flop terjam dengan gerbang NAND bersilang.
Sumber: Wikimedia Commons.
Ia adalah flip flop yang paling umum digunakan di antara keempat, memiliki rangkaian paling sederhana, dan memiliki tabel kebenaran yang mirip dengan SR latch.
Tabel kebenaran SR latch.
JK Flip Flop
Rangkaian digital JK meningkatkan desain SR flip flop dengan memastikan S dan R tidak tinggi secara bersamaan. Dengan demikian, ia mengeliminasi kemungkinan berada dalam keadaan terlarang.
Rangkaian JK flip flop menggunakan gerbang NAND.
Sumber: Wikimedia Commons.
Ia memiliki tabel kebenaran berikut.
Tabel kebenaran JK flip flop.
D Flip Flop
Juga dikenal sebagai flip flop "Data" atau "Delay", rangkaian ini adalah sel memori satu bit dengan satu pin input (D). Ia paling umum digunakan dalam sistem elektronik digital untuk membuat register dan counter.
Rangkaian D flip flop menggunakan gerbang NOT dan 4 gerbang NAND.
Sumber: Wikimedia Commons.
Output rangkaian hanya berubah pada tepi naik jam, resulting in this truth table.
Tabel kebenaran D flip flop.
T Flip Flop
T flip flop adalah versi satu input dari JK flip flop, menghubungkan dua masukan untuk membentuk input T. T berarti Toggle karena rangkaian dapat melengkapi keadaannya.
Rangkaian T flip flop menggunakan gerbang NAND
Sumber: Wikimedia Commons.
Rangkaian menyajikan tabel kebenaran ini.
Tabel kebenaran T flip flop.
Aplikasi Flip Flop
- Counter
- Pembagi frekuensi
- Register penyimpanan
- Register geser
- Latch
- Memori
- Switch eliminasi debounce
- Penyimpanan data
- Transfer data
- Register
Rangkaian Flip Flop Transistor
Gerbang logika adalah elemen utama dalam flip flop, namun mereka adalah model yang mewakili logika dalam elektronika. Rangkaian listrik nyata memiliki komponen bersilang untuk mengontrol arus ini. Nilai dalam tabel kebenaran mereka menunjukkan digit biner 1 (tegangan tinggi) atau 0 (tegangan rendah).
Mereka mencakup komponen seperti transistor, resistor, dan kapasitor, dan berikut cara membuat tiga rangkaian yang paling umum.
Flip Flop Satu Transistor
Seperti flip flop konvensional lainnya, transistor tipe tunggal menyimpan satu bit data, memiliki set input set & reset plus loop feedback untuk menjaga keadaan stabil.
Selain transistor (NPN), rangkaian ini memiliki sepasang dioda, dua kapasitor, enam resistor, dan satu LED.
Diagram rangkaian flip flop satu transistor.
Dari diagram di atas, Anda dapat menyetel rangkaian dengan mengaktifkan tegangan suplai ke C2. Pulsa 5V ini meningkatkan tegangan basis transistor dan memperkuat sinyal jam. C1 dan D1 akan merektifikasi sinyal output, sehingga tegangan DC yang dihasilkan muncul pada C2.
Rangkaian memelihara loop feedback positif yang menjaga flip flop dalam keadaan ON. D2 mencegah transistor ter-saturasi (terlalu banyak arus), yang mencegah keadaan ON berkelanjutan yang akan menghilangkan sinyal feedback positif.
Untuk mematikan rangkaian, kirus C2 atau hapus sinyal jam untuk waktu singkat. Bahkan jika Anda menghubungkan sinyal jam lagi, flip flop akan tetap mati karena resistor 6K8 & 3K3 dan kapasitor C2 sangat meredam input tinggi.
Rangkaian D Flip Flop Menggunakan Transistor
Rangkaian D-type flip flop memiliki D latch terjam sebagai dasar kabelnya tetapi menambahkan rangkaian jam untuk membuatnya menjadi D flip flop triggered tepi.
Diagram rangkaian transistor D flip flop.
Bagian bawah diagram yang terdiri dari transistor, kapasitor, dan tiga resistor, membentuk mekanisme jam.
Jam eksternal menyediakan tegangan basis, dan transistor hanya dapat mentransmisikan data input ketika memiliki tegangan basis positif.
Resistor R6 dan kapasitor C1 mengubah sinyal jam gelombang persegi menjadi sinyal spike tajam untuk mengidentifikasi tepi naik.
Secara keseluruhan, bagian latch memiliki dua transistor dan empat resistor, dan dari bagian jam ini, input arus menuju ke transistor latch dalam rangkaian.
Jika output Q adalah logika 0, Anda dapat memberikan sinyal positif pada pin Clock dan pin Data In. Tindakan ini mengubah data atau keadaan yang tersimpan menjadi satu.
Input jam mengisi basis transistor dan forward biases simpang basis ke kolektor. Oleh karena itu, saat sinyal positif Data In masuk, ia menyebabkan arus kecil mengalir dari bawah ke kolektor dan ke dalam latch.
Arus akhirnya memicu latch, menyebabkannya mengubah keadaan menjadi 1 di Q. Untuk memberikan logika 0, ground pin Data In, dan itu akan menggeser Q kembali ke 0 dan menyimpan bit ini.
T Flip Flop Menggunakan Transistor Diskrit
Toggle flip flop sangat mirip dengan Data flip flop, tetapi alih-alih memiliki input Data In, pin mendapatkan sinyalnya dari output komplementer Q’.
Diagram rangkaian transistor T flip flop
Tujuannya adalah untuk mendapatkan input data rendah ketika output tinggi dan input data tinggi ketika output rendah. Oleh karena itu, Q’ sangat penting dalam persamaan.
Namun, karena ini adalah rangkaian diskrit, sistem tidak akan bekerja karena setara dengan menghubungkan basis transistor ke kolektornya. Anda dapat menyelesaikan masalah ini dengan memperkenalkan kapasitor tambahan C2 yang terhubung secara seri dan resistor R8 yang terhubung ke output Q.
Kapasitor menciptakan kesiapan antara sinyal input dan output sementara resistor mengosongkan kapasitor. Keduanya akan memastikan output transistor seperti yang diharapkan, berganti keadaan secara berkelanjutan.
Ringkasan
Dalam kesimpulan, flip flop transistor adalah blok pembangun dasar dari sebagian besar rangkaian elektronik dan komputer karena fungsi memori bawaan mereka.
Jika proyek Anda membutuhkan rangkaian seperti ini, lebih murah untuk membeli komponen yang dijelaskan di atas, lalu membangun unit sendiri.
Hubungi kami untuk mempelajari lebih lanjut tentang komponen ini dan PCB yang Anda butuhkan untuk menyiapkan rangkaian.
