Astable multivibrator D < 50 %

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

1. Tujuan [kembali]

a. Mengetahui prinsip dasar rangkaian osilator.

b. Mempelajari cara merancang rangkaian astable multivibrator D < 50%.
c. Mengetahui cara mengaplikasikan rangkaian astable multivibrator D < 50% dalam berbagai aplikasi.

2. Alat dan Bahan [kembali]

a. Osciloscope

Osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi memproyeksikan bentuk sinyal listrik agar dapat dilihat dan dipelajari. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode. Sorotan elektron membekas pada layar. Suatu rangkaian khusus dalam osiloskop menyebabkan sorotan bergerak berulang-ulang dari kiri ke kanan.

b. Resistor

Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya.

c. Kapasitor

Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik.

d. Op-Amp (Operational Ampifire)

Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp).

e. IC 555

IC timer 555 merupakan sirkuit terpadu (chip) yang pada dasarnya aplikasi ini digunakan untuk timer (pewaktu) dengan operasi rangkaian monostable dan pulse generator (pembangkit pulsa) dengan operasi rangkaian astable.

f. Dioda
dioda (diode) adalah komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya

g. Baterai

Berfungsi sebagai sumber tegangan.

3. Dasar Teori [kembali]

Rangkaian Astable Multivibrator adalah rangkaian pembangkit gelombang persegi tanpa sumber input. Prinsip kerjanya hampir sama seperti rangkaian pembangkit gelombang segitiga dengan memakai rangkaian ramp dan komparator. Rangkaian ini gabungan dua rangkaian dalam satu op-amp yaitu rangkaian penguat yang menggunakan sebuah kapasitor sebagai pengganti Ri dan rangkaian komparator.

Rangkaian astable multivibrator D < 50% adalah jenis astable multivibrator yang menggunakan duty cycle (rasio siklus) lebih kecil dari 50%. Duty cycle adalah perbandingan antara waktu HIGH dan waktu LOW dalam satu siklus osilasi. Dalam rangkaian astable multivibrator D < 50%, waktu LOW lebih lama dari waktu HIGH, sehingga duty cycle lebih kecil dari 50%.

Rangkaian astable multivibrator D < 50% umumnya menggunakan op amp comparator sebagai komponen utama yang digunakan untuk membandingkan tegangan input dan menghasilkan output digital. Rangkaian ini juga menggunakan resistor dan kapasitor sebagai elemen pembentuk waktu dalam rangkaian osilator.

Rangkaian astable multivibrator D < 50% dapat digunakan dalam beberapa aplikasi elektronik seperti:

Sistem kontrol motor: Rangkaian astable multivibrator D < 50% dapat digunakan dalam sistem kontrol motor, di mana sinyal output dapat digunakan untuk mengontrol laju putaran motor. Hal ini dapat dilakukan dengan memanfaatkan duty cycle yang rendah untuk menghasilkan sinyal PWM (Pulse Width Modulation) yang dapat digunakan untuk mengontrol kecepatan motor.
Pemrosesan sinyal: Rangkaian astable multivibrator D < 50% dapat digunakan dalam pemrosesan sinyal, seperti dalam rangkaian pembangkit pulsa, pembangkit frekuensi atau pembangkit sinyal modulasi. Dalam aplikasi ini, sinyal output yang dihasilkan oleh astable multivibrator digunakan sebagai input untuk rangkaian lainnya yang memerlukan sinyal periodik.
Pengatur waktu: Rangkaian astable multivibrator D < 50% dapat digunakan sebagai pengatur waktu atau timer dalam aplikasi seperti jam digital, alarm, atau rangkaian penghitung waktu. Dalam aplikasi ini, waktu periode sinyal output yang dihasilkan dapat diatur dengan nilai resistor dan kapasitor yang tepat.
Komunikasi nirkabel: Rangkaian astable multivibrator D < 50% dapat digunakan dalam aplikasi komunikasi nirkabel, di mana sinyal output dapat digunakan untuk menghasilkan sinyal modulasi untuk pengiriman data melalui gelombang elektromagnetik.
Rangkaian trigger: Rangkaian astable multivibrator D < 50% dapat digunakan sebagai rangkaian trigger untuk mengaktifkan rangkaian lainnya, seperti rangkaian flip-flop atau rangkaian counter. Hal ini dapat dilakukan dengan memanfaatkan sinyal output yang dihasilkan sebagai input untuk rangkaian trigger yang lainnya.

Namun, perlu diingat bahwa dalam aplikasi praktis, rangkaian astable multivibrator D < 50% lebih jarang digunakan daripada rangkaian astable multivibrator dengan duty cycle yang lebih tinggi.

A. RANGKAIAN ASTABLE MULTIVIBRATOR D< 50%

   Rangkaian Astable Multivibrator adalah rangkaian pembangkit gelombang persegi tanpa sumber input. Prinsip kerjanya hampir sama seperti rangkaian pembangkit gelombang segitiga dengan memakai rangkaian ramp dan komparator. Rangkaian ini gabungan dua rangkaian dalam satu op-amp yaitu rangkaian penguat yang menggunakan sebuah kapasitor sebagai pengganti Ri dan rangkaian komparator.

  Rangkaian astable multivibrator D < 50% adalah jenis astable multivibrator yang menggunakan duty cycle (rasio siklus) lebih kecil dari 50%. Duty cycle adalah perbandingan antara waktu HIGH dan waktu LOW dalam satu siklus osilasi. Dalam rangkaian astable multivibrator D < 50%, waktu LOW lebih lama dari waktu HIGH, sehingga duty cycle lebih kecil dari 50%.

Rangkaian astable multivibrator D < 50% umumnya menggunakan op amp comparator sebagai komponen utama yang digunakan untuk membandingkan tegangan input dan menghasilkan output digital. Rangkaian ini juga menggunakan resistor dan kapasitor sebagai elemen pembentuk waktu dalam rangkaian osilator.

Rangkaian astable multivibrator D < 50% dapat digunakan dalam beberapa aplikasi elektronik seperti:
Sistem kontrol motor: Rangkaian astable multivibrator D < 50% dapat digunakan dalam sistem kontrol motor, di mana sinyal output dapat digunakan untuk mengontrol laju putaran motor. Hal ini dapat dilakukan dengan memanfaatkan duty cycle yang rendah untuk menghasilkan sinyal PWM (Pulse Width Modulation) yang dapat digunakan untuk mengontrol kecepatan motor.
Pemrosesan sinyal: Rangkaian astable multivibrator D < 50% dapat digunakan dalam pemrosesan sinyal, seperti dalam rangkaian pembangkit pulsa, pembangkit frekuensi atau pembangkit sinyal modulasi. Dalam aplikasi ini, sinyal output yang dihasilkan oleh astable multivibrator digunakan sebagai input untuk rangkaian lainnya yang memerlukan sinyal periodik.
Pengatur waktu: Rangkaian astable multivibrator D < 50% dapat digunakan sebagai pengatur waktu atau timer dalam aplikasi seperti jam digital, alarm, atau rangkaian penghitung waktu. Dalam aplikasi ini, waktu periode sinyal output yang dihasilkan dapat diatur dengan nilai resistor dan kapasitor yang tepat.
Komunikasi nirkabel: Rangkaian astable multivibrator D < 50% dapat digunakan dalam aplikasi komunikasi nirkabel, di mana sinyal output dapat digunakan untuk menghasilkan sinyal modulasi untuk pengiriman data melalui gelombang elektromagnetik.
Rangkaian trigger: Rangkaian astable multivibrator D < 50% dapat digunakan sebagai rangkaian trigger untuk mengaktifkan rangkaian lainnya, seperti rangkaian flip-flop atau rangkaian counter. Hal ini dapat dilakukan dengan memanfaatkan sinyal output yang dihasilkan sebagai input untuk rangkaian trigger yang lainnya.
Namun, perlu diingat bahwa dalam aplikasi praktis, rangkaian astable multivibrator D < 50% lebih jarang digunakan daripada rangkaian astable multivibrator dengan duty cycle yang lebih tinggi.

B. RESISTOR
Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika.Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V=IR).Cara menghitung nilai resistor dapat dilihat pada table berikut:

LANGKAH-LANGKAH: :

·        MASUKKAN ANGKA LANGSUNG DARI KODE WARNA GELANG KE-1 (PERTAMA)
·        MASUKKAN ANGKA LANGSUNG DARI KODE WARNA GELANG KE-2
·        MASUKKAN JUMLAH NOL DARI KODE WARNA GELANG KE-3 ATAU PANGKATKAN ANGKA TERSEBUT DENGAN 10 (10N)
·        GELANG KE-4 MERUPAKAN TOLERANSI DARI NILAI RESISTOR TERSEBUT

CONTOH :
GELANG KE 1 : COKLAT          = 1
GELANG KE 2 : HITAM           = 0
GELANG KE 3 : HIJAU            = 5 NOL DIBELAKANG ANGKA GELANG KE-2; ATAU KALIKAN 105
GELANG KE 4 : PERAK            = TOLERANSI 10%
MAKA NILAI RESISTOR TERSEBUT ADALAH 10 * 105 = 1.000.000 OHM ATAU 1 MOHM DENGAN TOLERANSI 10%.

C. OP AMP

Penguat operasional atau yang dikenal sebagai Op-Amp merupakan suatu rangkaian terintegrasi atau IC yang memiliki fungsi sebagai penguat sinyal, dengan beberapa konfigurasi. Secara ideal Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang tak berhingga serta impedansi keluaran sama dengan nol. Dalam prakteknya, Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang besar serta impedansi keluaran yang kecil.

Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, diantaranya:
a. Penguat tegangan tak berhingga (AV = ∼)
b. Impedansi input tak berhingga (rin = ∼)
c. Impedansi output nol (ro = 0) d. Bandwidth tak berhingga (BW = ∼)
d. Tegangan offset nol pada tegangan input (Eo = 0 untuk Ein = 0)

Amplifier Operasional:
Penguat Pembalik:
Istilah berikut digunakan dalam rumus dan persamaan untuk Penguatan Operasional.
·         R f  = Resistor umpan balik
·         R in  = Resistor Masukan
·         V in = Tegangan masukan
·         V keluar  = Tegangan keluaran
·         Av  = Penguatan Tegangan
Penguatan tegangan:
Gain loop dekat dari penguat pembalik diberikan oleh;
Tegangan Keluaran:
Tegangan keluaran tidak sefasa dengan tegangan masukan sehingga dikenal sebagai  penguat pembalik .

Penguat Penjumlahan:

Tegangan Keluaran:
Output umum dari rangkaian yang diberikan di atas adalah;

Jumlah Tegangan Input Amplifikasi Terbalik:
jika resistor inputnya sama, outputnya adalah jumlah tegangan input yang diskalakan terbalik,
Jika R 1  = R 2  = R 3  = R n  = R

Output yang Dijumlahkan:
Ketika semua resistor dalam rangkaian di atas sama, outputnya adalah jumlah terbalik dari tegangan input.
Jika R f  = R 1  = R 2  = R 3  = R n  = R;
V keluar  = – (V 1  + V 2  + V 3  +… + V n )
Penguat Non-Pembalik:
Istilah yang digunakan untuk rumus dan persamaan Penguat Non-Pembalik.
·         R f  = Resistor umpan balik
·         R = Resistor Tanah
·         V masuk = Tegangan masukan
·         V keluar  = Tegangan keluaran
·         Av  = Penguatan Tegangan
Keuntungan Penguat:
Gain total penguat non-pembalik adalah;
Tegangan Keluaran:
Tegangan output penguat non-pembalik sefasa dengan tegangan inputnya dan diberikan oleh;

Unity Gain Amplifier / Buffer / Pengikut Tegangan:
Jika resistor umpan balik dilepas yaitu R f  = 0, penguat non-pembalik akan menjadi pengikut / penyangga tegangan

Penguat Diferensial:

Istilah yang digunakan untuk rumus Penguat Diferensial.
·         R f  = Resistor umpan balik
·         R a  = Resistor Input Pembalik
·         R b  = Resistor Input Non Pembalik
·         R g  = Resistor Ground Non Pembalik
·         V a = Tegangan input pembalik
·         V b = Tegangan Input Non Pembalik
·         V keluar  = Tegangan keluaran
·         Av  = Penguatan Tegangan
Keluaran Umum:
tegangan keluaran dari rangkaian yang diberikan di atas adalah;

Keluaran Diferensial Berskala:
Jika resistor R f  = R g   & R a  = R b  , maka output akan diskalakan perbedaan dari tegangan input;

Perbedaan Penguatan Persatuan:
Jika semua resistor yang digunakan dalam rangkaian adalah sama yaitu R a  = R b  = R f  = R g  = R, penguat akan memberikan output yang merupakan selisih tegangan input;
V keluar  = V b  – V a
Penguat Pembeda

Penguat Operasional jenis ini memberikan tegangan output yang berbanding lurus dengan perubahan tegangan input. Tegangan keluaran diberikan oleh;

Input gelombang segitiga => Output gelombang persegi panjang
Input gelombang sinus => Output gelombang kosinus
Penguat Integrator

Penguat ini memberikan tegangan keluaran yang merupakan bagian integral dari tegangan masukan.

D. KAPASITOR

GAMBAR SIMBOL KAPASITOR

Setiap perangkat elektronika memiliki simbol sebagai lambang. Demikian pula dengan rangkaian kapasitor. Pada simbol kapasitor dibuat dengan tampilan yang nyaris sama.
Namun terdapat pula perbedaan yang terletak pada beberapa titik yang bertujuan untuk membedakan jenisnya.
Simbol kapasitor dibedakan menjadi dua, yaitu:
Simbol kapasitor standar Eropa.
Simbol kapasitor standar Amerika.
Anda dapat melihat contoh simbol-simbol kapasitor seperti dibawah ini:
Dari gambar diatas dapat disimpulkan bahwa simbol kapasitor standar Eropa dilambangkan dengan dua segi empat yang dibuat sejajar. Sedangkan untuk simbol kapasitor standar Amerika, mereka menggunakan dua garis yang disejajarkan secara vertikal. Secara sekilas, simbol kapasitor dari kedua jenis diatas terlihat mirip. Perbedaannya hanya terletak pada beberapa bagian. Berikut ini penjabarannya.
Adanya kutub positif untuk kapasitor bipolar.
Perbedaan letak ujung panah untuk kapasitor variabel (trimmer).
Terdapat perbedaan bentuk fisik dan cara mengubah kapasitas pada kapasitor trimmer dengan varco biasa.

MACAM-MACAM RANGKAIAN KAPASITOR

Untuk mendapatkan nilai tertentu pada kapasitor, hal tersebut bisa didapatkan dengan cara merangkai beberapa buah kapasitor sesuai kebutuhan.
Rangkaian untuk kapasitor pada umumnya sama dengan rangkaian listrik yang dapat dibedakan menjadi tiga, yakni rangkaian kapasitor seri, paralel dan juga gabungan. Simak penjelasannya berikut ini:

1. Rangkaian Kapasitor Seri

Rangkaian kapasitor seri merupakan rangkaian yang dibuat dengan cara menyambungkan kaki-kaki kapasitor dalam satu garis lurus. Pada rangkaian seri, ketika Anda ingin mencari hambatan. Maka hambatan totalnya cukup dijumlahkan saja.
Untuk mendapatkan hasil penghitungannya, Anda dapat menggunakan rumus kapasitor seri, yakni adalah:

2. Rangkaian Kapasitor Paralel

Rangkaian kapasitor paralel merupakan rangkaian yang terdiri dari 2 buah atau lebih kapasitor yang disusun dengan bentuk paralel atau berderet.
Untuk jenis kapasitor paralel, susunan rangkaian paralel dapat Anda lihat pada gambar berikut ini:
Untuk penghitungan nilai kapasitas rangkaian paralel pada kapasitor, Anda dapat menggunakan rumus kapasitor paralel, yaitu:

3. Kapasitor Gabungan

Rangkaian gabungan merupakan rangkaian kapasitor yang terdiri dari perpaduan antara seri dan paralel.
Untuk menghitung nilai kapasitas dari rangkaian gabungan, Anda dapat menghitung dengan menggunakan rumus kapasitor gabungan di atas, yakni dengan menghitung masing-masing rangkaian, antara seri dan paralel kemudian menjumlahkannya.

4. Percobaan [kembali]

a. Rangkaian Astable Multivibrator

Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus
Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak.
Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian
Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh
Lalu mencoba menjalankan rangkaian , jika tidak terjadi error, maka motor akan bergerak yang berarti rangkaian bekerja

Rangkaian Astable Multivibrator

Tampilan Gelombang pada Rangkaian Astable Multivibrator

b. Rangkaian Astable Multivibrator D < 50%

Rangkaian Astable Multivibrator D < 50%

Tampilan Gelombang pada Rangkaian Astable Multivibrator D < 50%

Prinsip Kerja:

Rangkaian Astable Multivibrator D < 50% menggunakan 4 buah resistor dan 2 buah dioda. Dioda 1 dan 2 dipasang secara paralel, dan setiap dioda diserikan masing masing dengan resistor 1 sebesar 50k ohm dan resistor 2 sebesar 50k ohm, sehingga resustor tersebut juga terpasang secara paralel. Selanjutnya resistor 3 sebesar 30k ohm dan resistor 4 sebesar 15k ohm dipasang secara seri pada rangkaian. Sehingga melalui rangkaian diperoleh Rf1 = 25k ohm dan Rf2 = 45k ohm. Jadi dapat disimpulkan bahwa Rf1 < Rf2 dan rangkaian merupakan D < 50%.

Cari Blog Ini

Revi Novrianti

ASTABLE MULTIVIBRATOR

Astable multivibrator D < 50 %