PERCOBAAN III
A. Judul percobaan Flip-flop
B. Tujuan percobaan
Kegiatan ini bertujuan untuk:
1. Mengetahui rangkaian yang terjadi pada lampu flip flop.
2. Mengetahui prinsip kerja pada lampu flip flop.
C. Dasar Teori
Flip-flop disebut sebagai multivibrator bistabil, atau pengunci yaitu pada saat mencapai satu keadaan, maka akan dipertahankan meskipun terjadi perubahan.
Menurut Putri, dkk (2018: 2) menyatakan bahwa “Flip-flop adalah suatu rangkaian yang dapat menyimpan state biner sepanjang masih terdapat power pada rangkaian sampai terjadi perubahan pada sinyal input”. Lebih lanjut menurut Utami, dkk (2020:
331) menjelaskan bahwa:
Rangkaian yang keadaan logika keluarannya bergantung oleh keadaan kombinasi logika masukan pada saat itu tetapi juga bergantung dari keadaan logika masukan ataupun logika keluaran pada saat sebelumnya disebut sebagai rangkaian sekuensial. Rangkaian sekuensial banyak dijumpai pada peralatan elektronik, seperti komputer, kalkulator, dan lain-lain. Peralatan elektronik seperti itu memerlukan sistem mengingat (memori) untuk menahan atau menyimpan data tentang keadaan sebelumnya, flip-flop (FF) merupakan bagian dari rangkaian sekuensial.
Lebih tepatnya, flip-flop merupakan bagian memori dari rangkaian sekuensial.
Rangkaian listrik adalah jalur yang memungkinkan aliran arus listrik dari sumbernya ke berbagai perangkat elektronik rangkaian listrik terbagi dua yaitu.
Rangkaian listrik seri dan rangkaian listrik paralel. Menurut Rahmatia & Arifianto (2017: 59) menyatakan bahwa “Rangkaian flip-flop adalah lampu yang menyala secara bergantian alias kedap-kedip”. Lebih lanjut menurut Rosman, dkk (2019) mengemukakan bahwa rangkaian seri adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara sejajar/seri. Rangkaian seri ini memiliki sifat-sifat yaitu tegangan sumber akan dibagi dengan jumlah tahanan seri jika besar tahanan sama. Jika salah satu beban atau bagian rangkaian tidak terhubung ataupun terputus aliran arus berhenti. Arus mengalir pada masing masing beban adalah sama. Serta banyak beban listrik yang dihubungkan dalam rangkaian seri tahanan total rangkaian menyebabkan naiknnya penurunan arus yang mengalir dalam rangkaian. Arus yang mengalir tergantung pada jumlah besar tahanan dalam rankaian.
Rangkaian listrik paralel rangkaian komponen listrik yang disusun secara berjajar sehingga membentuk cabang diantara sumber listrik. Menurut Rosman, dkk (2019) mengemukakan bahwa rangkaian paralel adalah salah satu rangkaian susunannya berderet. Rangkaian paralel memiliki sifat sifat yaitu sebagian besar tahanan dirangkai dalam rangkaian paralel/berderet, tahanan rangkaian kecil sehingga arus total lebih besar. Jika terjadi salah satu cabang paralel terputus hanya pada
rangkaian tahanan itu sendiri. Rangkaian yang lain akan tetap berjalan tanpa menganggu pada rangkaian yang terputus. Arus masing-masing cabang adalah tergantung padaa masing masing beban listrik sama dengang tengangan sumber.
Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Menurut Istiana, Winda (2022) mengemukakan bahwa resistor merupakan suatu benda yang mempunyai nilai tahanan tertentu dan menyerap energy dalam bentuk panas. Dalam kegunaannya resistor juga disebut tahanan ataupun hambatan listrik. Resistor juga mempunyai sifat yang resitif pada umum ya terbuat dari karbon. Resistor memiliki beberapa aplikasi dalam elektronika. Salah satu aplikasi utamanya adalah sebagai pembatas arus dalam rangkaian, yang membantu melindungi komponen lain dari kerusakan karena aliran arus yang berlebihan. Resistor juga digunakan dalam pembentukan pembagi tegangan, pembentukan filter frekuensi, pembentukan rangkaian pengatur, dan banyak lagi.
Resistor adalah adalah komponen elektronik yang digunakan dalam rangkaian listrik untuk membatasi aliran arus listrik dan mengontrol tegangan dalam sebuah rangkaian. Menurut Apriani, Yosi & Barlian Taufik (2018) mengemukakan bahwa resistor adalah komponen dasar elektronika yang dapat digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian sesuai dengan sebutan nya bahwa resisitor yang bersifat resistif yang pada umumnya terbuat dari bahan karbon. Dari hukum Ohm diketahui resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang
mengalir melaluinya. Lebih lanjut menurut Jaya & Aponno (2023:87) menjelaskan bahwa:
Resistor merupakan komponen elektronika yang sering digunakan pada rangkaian DC dan AC. Hal ini dikarenakan resistor digunakan untuk membatasi jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian listrik berdasarkan nilai resistansi yang dimiliki dalam satuan Ohm.
Transistor adalah sebuah komponen semikonduktor yang digunakan dalam rangkaian elektronik untuk mengontrol arus atau tegangan. Transistor dapat berfungsi sebagai penguat sinyal, saklar elektronik, atau pengatur arus. Menurut Istiana, Winda (2022) mengemukakan bahwa transistor adalah komponen elektronik yang terdiri dari tiga lapisan semikunduktor dengen contoh NPN dan PNP. Transistor tersendiri mempunyai tiga kaki emitor (E) base, basis (B), dan kolektor (C) yang digunakan sebagai penguat, stabilisasi tegangan, sirkuit pemutus dan penyambung. Transistor memiliki fungsi sebagai kran listrik, dimana yang berdasarkan arus inputnya tersendiri (BJT) ataupun tegangan inputnya (FET). Lebih lanjut menurut Darmana, Tasdik & Koerniawan Tony (2017) mengemukakan bahwa Transistor adalah komponen elektronika yang tersusun dari bahan semi konduktor yang memiliki 3 kaki yaitu : basis (B), kolektor (C) dan emitor (E). Berdasarkan susunan semikonduktor yang membentuknya, transistor dibedakan menjadi dua tipe, yaitu transistor PNP dan transistor NPN. Untuk membedakan transistor PNP dan NPN dapat dari arah panah pada kaki emitornya. Pada transistor PNP anak panah mengarah kedalam sedangkan NPN arah panahnya keluar.
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus, stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.
Menurut Gandha (2022) mengemukakan bahwa transistor adalah komponen yang pada dasarnya digunakan dalam rangkaian elktronika, mulai dari rangkaian dengan kompleksitas rendah hinggah level canggih. Transistor mulai dikembangkan secara masal untuk menggantikan tabung elektron. Transistor digunakan dalam berbagai aplikasi elektronik, termasuk penguat audio, pemrosesan sinyal, sakelar elektronik, pembangkit osilasi, dan masih banyak lagi. Kemampuan transistor untuk mengendalikan arus atau tegangan dengan sinyal masukan menjadikannya komponen kunci dalam dunia elektronika modern.
Kapasitor adalah komponen elektronik yang memiliki kemampuan untuk menyimpan dan melepaskan muatan listrik. Jenis-jenis kapasitor yang umum digunakan antara lain kapasitor keramik dan kapasitor elektrolit. Menurut Jelani dkk (2016) mengemukakan bahwa kapasitor keramik terbuat dari bahan dielektrik berupa keramik. Mereka sering memiliki bentuk fisik yang bulat atau persegi panjang.
Biasanya, kapasitor keramik diukur dalam satuan piko farad (pF). Sementara itu, kapasitor elektrolit memiliki polaritas positif (+) dan negatif (-). Karena sifat polaritasnya, kapasitor ini sering disebut sebagai kapasitor polar. Kapasitasnya diukur dalam satuan mikro farad (µF), dan nilai kapasitasnya biasanya dicetak pada badan kapasitor bersama dengan batas tegangan maksimum (working voltage). Kapasitor elektrolit banyak digunakan sebagai filter dalam rangkaian rectifier untuk menghilangkan noise atau sinyal yang tidak diinginkan. Dengan demikian, kapasitor
elektrolit memainkan peran penting dalam menjaga kualitas sinyal dalam sebuah rangkaian elektronik.
Solder adalah salah satu alat pemanas yang digunakan untuk melelehkan tenol.
Menurut Ariyanto (2022) mengemukakan bahwa solder merupakan sebuah alat yang penting di laboratorium elektronika karena banyaknya peralatan praktikum yang sering mengalami kerusakan. Oleh karena itu, solder menjadi alat yang wajib digunakan untuk memperbaiki modul praktikum yang rusak. Selain digunakan untuk proses perbaikan peralatan praktikum dan modul praktikum, solder juga sering digunakan oleh mahasiswa untuk membuat tugas akhir mereka atau mengerjakan tugas-tugas perkuliahan yang melibatkan proses penyambungan atau pemasangan komponen elektronik. Dengan demikian, solder memiliki peran yang sangat penting dalam memastikan kelancaran praktikum dan penyelesaian tugas-tugas akademik di bidang elektronika. Solder biasanya terbuat dari paduan timah dan timbal (lead), atau timah dan seng, meskipun ada juga solder berbasis logam lainnya yang ramah lingkungan. Solder juga tersedia dalam bentuk pasta, yang biasanya digunakan dalam proses penyolderan permukaan (SMT) pada PCB. Proses penyolderan melibatkan pemanasan daerah yang akan disambungkan, biasanya menggunakan soldering iron atau pistol solder yang dilengkapi dengan ujung pemanas. Ketika daerah tersebut sudah cukup panas, solder diterapkan ke daerah tersebut. Ketika solder meleleh, ia akan menempel pada permukaan logam, membentuk ikatan yang kuat saat mendingin.
D. Alat dan bahan 1. Alat
a. Solder
b. Gunting/pisau c. Korek api 2. Bahan
a. Papan PCB 1 buah b. Tenol/timah c. Baterai 9 volt
d. Kancing baterai 1 buah e. Transistor 9014 2 buah f. Resistor 22k 2 buah g. Resistor 470 ohm 2 buah h. LED multi color 2 buah i. Kapasitor 4,7 2 buah j. Kabel secukupnya k. Saklar kecil
E. Langkah Kerja
1. Menyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan dan memastikan semua alat dan bahan berada dalam kondisi yang baik.
2. Menyusun komponen-komponen tersebut pada PCB dan menyolder komponen tersebut.
3. Melakukan penyolderan dengan teliti, jangan sampai ada solder yang menyatu dengan rangkaian yang tidak searah.
4. Memotong ujung komponen yang sudah di solder agar tidak terjadi hubungan singkat.
5. Memasang dua kabel pada kutub positif dan negatif yang akan menuju ke power supply (baterai).
6. Mengetes rangkaian flip-flop dengan menggunakan baterai. Jika LED menyala secara bergantian maka rangkaian tersebut sukses. Tapi jika tidak, maka ada kesalahan dan memeriksa ulang rangkaian tersebut.
7. Mencatat hasil pengamatan yang telah dilakukan.
F. Hasil Pengamatan dan Pembahasan 1. Hasil Pengamatan
Berdasarkan kegiatan yang telah dilakukan diperoleh hasil bahwa rangkaian kegiatan pada lampu flip-flop adalah rangkaian paralel. Rangkaian paralel adalah rangkaian komponen listrik yang disusun secara berjajar sehingga membentuk cabang diantara sumber arus listrik.
Berdasarkan kegiatan yang telah dilakukan diperoleh hasil bahwa prinsip kerja dari lampu flip-flop adalah menyimpan dan melepaskan LED 1 dan LED 2 secara bergantian prinsip kerja yang terjadi pada lampu flip-flop adalah jika saklar diaktifkan transistor pertama akan menerima aliran listrik yang membuat lampu LED pertama menyala secara bersamaan transistor kedua juga akan menerima aliran listrik yang membuat lampu LED kedua menyala, namun, lampu flip-flop tidak akan menyala secara bersamaan, melainkan menyala satu demi satu.
2. Pembahasan
Lampu flip-flop adalah rangkaian elektronika yang dirancang dengan menggunakan dua buah lampu atau lebih. Berdasarkan kegiatan yang telah dilakukan maka diperoleh hasil bahwa rangkaian yang tejadi pada lampu flip-flop adalah rangkaian paralel. Rangkaian paralel adalah rangkaian komponen listrik yang disusun secara berjajar sehingga membentuk cabang diantara sumber arus listrik. Prinsip kerja dari lampu flip-flop adalah menyimpan dan melepaskan LED 1 dan LED 2 secara bergantian prinsip kerja yang terjadi pada lampu flip-flop adalah jika saklar diaktifkan transistor pertama akan menerima aliran listrik yang membuat lampu LED pertama menyala secara bersamaan transistor kedua juga akan menerima aliran listrik yang membuat lampu LED kedua menyala, namun lampu flip-flop tidak akan menyala secara bersamaan, melainkan menyala satu demi satu. Hal ini sesuai dengan teori yang dinyatakan oleh Rahmatia & Arifianto (2017: 59) bahwa “Rangkaian flip- flop adalah lampu yang menyala secara bergantian alias kedap-kedip”.
G. Simpulan dan Saran 1. Simpulan
Berdasarkan kegiatan yang telah dilaksanakan dapat disimpulkan bahwa:
a. Rangkaian yang terjadi pada lampu flip-flop adalah rangkaian paralel dimana ketika salah satunya diputuskan maka akan terjadi rangkaian seri pada rangkaian paralel ke dua lampu LED yang hanya akan menyala secara bergantian apabila saklar dinyalakan.
b. Prinsip kerja lampu flip-flop saat rangkaian tersebut diberi tegangan, maka transistor akan berubah ke dalam keadaan ON dan yang lainnya OFF dan prinsip kerja lampu flip- flop adalah menyimpan serta melepaskan kedua lampu LED menyala secara bergantian.
2. Saran
Sebelum memulai percobaan alangkah baiknya kita menguasai materi dan mengecek alat dan bahan yang digunakan saat praktikum agar tidak ada kendala saat mengecek lampu flip flop dan tidak salah menggunakan alat dan bahan kemudian pada saat melakukan praktikum agar lebih berhati-hati dan semoga kedepannya tidak ada kesalahan dan lebih teliti dan sebaiknya lebih hati-hati menggunakan solder.
DAFTAR PUSTAKA
Apriani, Yosi & Barlian Taufik. 2018. Inverted Berbasis Accumulator Sebagai Alternatif Penghemat Daya Listrik Rumah Tangga. Jurnal Surya Energy. Vol.
3 (1): 203.
Ariyanto, Dian. 2022. Prototype Alat Penghiasap Asap Solder Menggunakan Sensor Kualitas Udara dan Filter Udara Berbasis IoT. Indonesian Jurnal of Laboratory. Vol. 5 (2): 44.
Gandha, Indra Gutama. 2022. Desain Rangkaian Elektronik Dengan Transistor.
Rembang. Digitama.
Istiana, Winda. 2020. Elektronik Dasar Mengenai Kegunaan Resistor dan Transistor.
Jaelani, Iskandar, Sherwin R. U. A. Sompie ST., MT. Dringhuzen J. Mamahit ST., M.
Eng. 2016. Rancang Bangun Rumah Pintar Otomatis Berbasis Sensor Suhu, Sensor Cahaya dan Sensor Hujan. E-Journal Teknik Elektro dan Komputer.
Vol. 5 (1): 4.
Jaya, Wiratma Gede & Aponno Virginia Sanny. 2023. Teori Arus Listrik dan Daya Listrik Pada Rangkaian Resistor Seri Dan Paralel Berdasarkan Jumlah Resistor Yang Digunakan. Jurnal Hasil Kajian, Inovasi, dan Aplikasi Pendidikan Fisika. Vol. 9 (1):87.
Putri, Ella Prihatin Deliana, Kholilatul Wardani & Irvania Sukma Kumala. 2018.
Rancang Bangun Modul Pembelajaran Flip-flop untuk Mata Kuliah Teknik Digital 2. Jurnal JIT. Vol. 2 (2): 2-3.
Rahmatia, Suci, & Indriawan Arifianto. 2017. Pelatihan Dasar Flip-Flop Untuk Sma/Smk Dan Sederajat. Jurnal Al-Azhar Indonesia Seri Sains Dan Teknologi. Vol. 4 (2): 59.
Rosman, Andi, Risdayana, Yuliani Eva, Vovi. 2019. Karakteristik Arus dan
Tegangan Pada Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel Dengan Menggunakan Resistor. Jurnal Ilmiah D’Computer. Vol.9: 40-41.
Utami, Riefa Wahyu, Nur Faridah, Moch. Wildan Al.’Ayubi, Ayu Dewi Novita, &
Ganesha Antarnusa 2020. Pembuktian Tabel Kebenaran Pada Percobaan Flip- Flop Sr Berdetak Dan Flip-Flop D. Jurnal Prosidding Seminar Nasional Pendidikan Fisika Unirta. Vol. 3 (1): 331.
