Sub-Chapter 10.6

Sub-Chapter 10.6

 

Toggle Flip-Flop (T Flip-Flop)

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Prosedur Percobaan

5. Gambar Rangkaian

6. Video

7. Contoh Soal

8. Problem

9. Soal Pilihan Ganda

10. Link Download

1. Tujuan  [Kembali]

• Mengetahui apa itu Toggle Flip-Flop (T Flip-Flop)
• Mengetahui bentuk rangkaian Toggle Flip-Flop (T Flip-Flop)
• Mengetahui cara kerja dari rangkaian Toggle Flip-Flop (T Flip-Flop)

2. Alat dan Bahan  [Kembali]

   Alat :

 

    a) Power Supply

        

 

    b) Ground

        

    Bahan :

    a) Gerbang NAND

Spesifikasi IC 7400: 

• Tegangan Suply: 7 V
• Tegangan input: 5.5 V
• Beroperasi pada suhu udara 0 sampai +70 derjat
• Kiasaran suhu penyimpanan: -65 derjat sampai 150 derjat celcius

    b) Inverter (NOT)

    c) Logic State

3. Dasar Teori [Kembali]

    a) Power Supply

    Power Supply berfungsi sebagai sumber energi listrik untuk menyuplai tegangan atau arus listrik.   

 

Konfigurasi Power Supply

 

    b) Ground

    Ground adalah sistem pentanahan yang terpasang pada suatu instalasi listrik yang bekerja untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus dari sambaran petir ke bumi. Cara pemasangan grounding ini dapat menggunakan sebuah elektroda khusus untuk pembumian yang ditanam di bawah tanah. 

Ground berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah.

    c) Logic State

   Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan  input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya.    

    Status logika Pengertian logis, benar atau salah, dari sinyal biner yang diberikan. Sinyal biner adalah sinyal digital yang hanya memiliki dua nilai yang valid. Dalam istilah fisik, pengertian logis dari sinyal biner ditentukan oleh level tegangan atau nilai arus sinyal, dan ini pada gilirannya ditentukan oleh teknologi perangkat. Dalam sirkuit TTL, misalnya, keadaan sebenarnya diwakili oleh logika 1, kira-kira sama dengan +5 volt pada garis sinyal; logika 0 kira-kira 0 volt. Tingkat tegangan antara 0 dan +5 volt dianggap tidak ditentukan.

    d) Gerbang NAND 

    Gerbang NAND adalah gabungan gerbang NOT dan AND mempunyai dua atau lebih sinyal masukan (input) tetapi hanya satu sinyal keluaran (output). IC 7400 merupakan ic yang dibangun dari gerbang logika dasar NAND. Gerbang NAND menghendaki semua inputnya bernilai 0 (terhubung dengan ground) atau salah satunya bernilai 1 agar menghasilkan output yang berharga 1. 

Konfigurasi pin:

• Vcc: Kaki 14
• GND: Kaki 7
• Input: Kaki 1 dan 2, 4 dan 5, 13 dan 12, 10 dan 9
• Output: Kaki 3, 6, 1 

     e) Inverter (NOT)

    Inverter atau pembalik(NOT) adalah suatu gerbang yang bertujuan untuk menghasilkan logika output kebalikan dari logika input. Adapun simbol dan tabel kebenaran gerbang Inverter seperti berikut:  

    f) Materi

  

        10.6 Toggle Flip-Flop (T Flip-Flop)

    Output dari flip-flop toggle, juga disebut flip-flop T, berubah status setiap kali dipicu pada input T-nya, yang disebut input toggle. Artinya, outputnya menjadi '1' jika '0' dan '0' jika '1'.

    Jika kita menganggap masukan T aktif ketika HIGH, tabel karakteristik flip-flop tersebut ditunjukkan pada Gambar 10.34(c). Jika input T aktif saat LOW, maka tabel karakteristiknya akan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 10.34(d).

    Jelas dari prinsip operasional flip-flop T bahwa frekuensi sinyal pada Output Q adalah setengah dari frekuensi sinyal yang diterapkan pada input T. Susunan nT bertingkat flip-flop, di mana output dari satu flip-flop terhubung ke input T dari flip-flop berikutnya, dapat digunakan untuk membagi frekuensi sinyal input dengan faktor 2n. Gambar 10.35 menunjukkan pembagian dengan 16 sirkuit dibangun di sekitar susunan empat T flip-flop.

     10.6.1 J-K Flip-Flop sebagai Toggle Flip-Flop

    Jika kita mengingat kembali tabel fungsi flip-flop J-K, kita akan melihat bahwa, ketika J dan K sama-sama memasukkan flip-flop diikat ke level aktifnya (level '1' jika J dan K aktif saat HIGH, dan level '0' saat J dan K aktif saat LOW), flip-flop berperilaku seperti flip-flop toggle, dengan melayani input jamnya sebagai masukan T. Faktanya, flip-flop J-K dapat digunakan untuk membuat flip-flop lainnya. Itu sebabnya juga kadang-kadang disebut sebagai flip-flop universal.

4. Prosedur Percobaan [Kembali]

• Buka aplikasi proteus
• Pilih komponen yang dibutuhkan, pada rangkaian ini dibutukan komponen Gerbang nand, not, jkff, clock, logic state, logic probe, 4013
• Rangkai setiap komponen menjadi rangkaian yang diinginkan
• Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan 
• Jalankan simulasi rangkaian

5. Gambar Rangkaian  [Kembali]

    10.34 a

    10.34 b

    10.35

    10.36

    10.37

    Prinsip Kerja Rangkaian 

  

    10.34 a

Pada rangkaian 10.34 a menggunakan D flip flop dan J-K flip flop, dengan pin D sebagai input berlogika 1 dan clock berlogika 0 dimana akan dihasilkan output pada D flip flop yaitu Q = 0 dan Q' = 1.

Kemudian untuk input pin J dari output Q pada D flip flop, pin K terhubung dengan Q' pada D flip flop dan clock jk flip flop terhubung dengan dengan clock d flip flop inputan logika 0 pada pin D dihasilkan output nya yaitu Q = 0 dan Q' = 1.

    10.34 b

Pada rangkaian 10.34 b menggunakan D flip flop dan J-K flip flop, dengan pin D sebagai input berlogika 1 dan clock berlogika 0 dihubungkan dengan inverter sehingga clock berlogika 1 dimana akan dihasilkan output pada D flip flop yaitu Q = 0 dan Q' = 1.

Kemudian untuk input pin J dari output Q pada D flip flop, pin K terhubung dengan Q' pada D flip flop dan clock jk flip flop terhubung dengan dengan clock d flip flop inputan logika 0 pada pin D dihasilkan output nya yaitu Q = 0 dan Q' = 1.

 

  10.35

Pada rangkaian 10.35 menggunakan 4 buah D flip flop dan 4 buah J-K flip flop, dengan pin D sebagai input berlogika 1 dan clock berlogika 0 dimana akan dihasilkan output pada D flip flop yaitu Q = 0 dan Q' = 1.

Kemudian untuk input pin J dari output Q pada D flip flop, pin K terhubung dengan Q' pada D flip flop pertama dan clock jk flip flop pertama terhubung dengan dengan clock d flip flop inputan logika 0 pada pin D dihasilkan output nya yaitu Q = 0 dan Q' = 1, begitu seterusnya hingga jk flip flop terakhir yang akan di dapatkan output akhir nya yaitu Q = 0 dan Q' = 1.

    10.36

Pada rangkaian 10.36 menggunakan J-K flip flop dimana inputan J dan K dijadikan satu yang terhubung dengan Vcc sehingga inputannya berlogika 1, dan input clock terhubung dengan clock, sehingga dihasilkan output dalam keadaan Toogle dimana output pada Q dan Q' nya berubah ubah 1 dan 0.

    10.37

Pada rangkaian 10.37 menggunakan 2 buah D flip flop dan 2 buah J-K flip flop, dengan pin D sebagai input berlogika 1 dan clock berlogika 0 dimana akan dihasilkan output pada D flip flop yaitu Q = 0 dan Q' = 1.

Kemudian untuk input pin J dari output Q pada D flip flop, pin K terhubung dengan Q' pada D flip flop pertama dan clock jk flip flop pertama terhubung dengan dengan clock d flip flop inputan logika 0 pada pin D dihasilkan output nya yaitu Q = 0 dan Q' = 1, begitu seterusnya hingga jk flip flop terakhir yang akan di dapatkan output akhir nya yaitu Q = 0 dan Q' = 1.

6. Video  [Kembali]

    10.34 a

    10.34 b

    10.35

    10.36

    10.37

7. Contoh Soal  [Kembali]

    Contoh 10.5

Lihat pengaturan bertingkat dua flip-flop T di Gambar 10.37 (a) Gambarkan bentuk gelombang output Q untuk sinyal masukan yang diberikan. Jika periode waktu sinyal input adalah 10 ms, tentukan frekuensi sinyal keluaran? Jika, dalam pengaturan flip-flop pada Gambar10.37 (a), FF-2 dipicu tepi positif, gambarkan bentuk gelombang output Q.

    Solusi

Bentuk gelombang keluaran Q ditunjukkan pada Gambar 10.37(b) bersama dengan keluaran Q dari FF-1. Keluaran dari flip-flop T pertama mengubah keadaan untuk setiap sisi negatif dari bentuk gelombang clock masukan. Oleh karena itu, frekuensinya setengah dari frekuensi sinyal input. Keluaran dari flip-flop pertama bertindak sebagai input clock untuk flip-flop T kedua dalam pengaturan kaskade. Flip-flop kedua, juga, matikan untuk setiap tepi gelombang negatif yang muncul di inputnya. Output akhir dengan demikian memiliki frekuensi yang merupakan seperempat dari frekuensi sinyal input:  

• Sekarang jangka waktu sinyal input = 10 ms.
• Oleh karena itu, frekuensinya = 100 kHz.
• Frekuensi sinyal keluaran = 25 kHz.

Ketika flip-flop kedua (FF-2) adalah tepi positif yang dipicu, itu akan merespons tepi LOW ke HIGH dari bentuk gelombang yang muncul di input T-nya, yang merupakan bentuk gelombang yang muncul di output Q dari FF- 1. Bentuk gelombang yang relevan dalam hal ini ditunjukkan pada Gambar 10.38 

8. Problem  [Kembali]

 

    Jelaskan apa itu T Flip Flop?

Jawab :

T Flip-flop merupakan rangkaian flip-flop yang telah di buat  dengan menggunakan flip-flop J-K yang kedua inputnya dihubungkan menjadi satu maka akan diperoleh flip-flop yang memiliki watak membalik output sebelumnya jika inputannya tinggi dan outputnya akan tetap jika inputnya rendah. Berikut adalah gambar tabel kebenaran gerbang logika dan symbol dari T Flip – flop.

9. Soal Pilihan Ganda  [Kembali]

        1. Rangkaian gerbang logika dibawah ini merupakan jenis flip flop . . .

a. J-K Flip Flop

b. R-S Flip Flop

c. T Flip Flop

d. D Flip Flop

Jawab : 

 

c. T Flip Flop

2. Pada jenis T Flip Flop, Kondisi keluaran Q berubah-ubah (toggle) dicapai pada saat masukan T bernilai . . .

a. 1

b. 0

c. X

d. clock

Jawab : 

 

a. 1

10.  Link Download  [Kembali]

• Download HTML [klik] 
• Download Rangkaian 10.34-10.37 [klik]
• Download Video 10.34 a [klik]
• Download Video 10.34 b [klik]
• Download Video 10.35 [klik]
• Download Video 10.36 [klik]
• Download Video 10.37 [klik]
• Download Datasheet Gerbang NAND [klik] 
• Download Datasheet Gerbang Inverter [klik] 
• Download Datasheet J-K Flip Flop [klik] 
• Download Datasheet D Flip Flop [klik]