Flip-Flop

Pengertian Flip-Flop

Pada elektronik, Flip-Flop atau latch merupakan sirkuit elektronik yang memiliki dua arus stabil dan dapat digunakan untuk Flip-flop dan latch digunakan sebagai elemen penyimpan data, seperti penyimpan data yang dapat digunakan untuk menyimpan memori, seperti sirkuit yang dijelaskan pada logika sekuensial. Ketika menggunakan Read-only Memory, output dan keadaan selanjutnya tidak hanya bergantung pada input awalnya saja, namun pula pada keadaan yang sekarang. Flip-flops juga dapat digunakan untuk menghitung detak, dan untuk mengsinkronisasikan input signal waktu variable untuk beberapa signal waktu yang direferensi.

menyimpan informasi. Sebuah flip-flop merupakan multivibrator-dwistabil. Sirkuit dapat dibuat untuk mengubah arus dengan sinyal yang dimasukkan pada satu atau lebih input kontrol dan akan memiliki satu atau dua output. Ini merupakan elemen penyimpanan dasar pada Logika Sekuensial. Flip-flop dan latch merupakan bangunan penting dalam sistem elektronik digital yang digunakan pada komputer, komunikasi dan tipe lain dari sistem.

Flip-flop dapat digunakan secara sederhana tau clock; yang paling sederhana dinamakan latch. The word latch is mainly used for storage elements, while clocked devices are described as flip-flops.

Flip-flop dan latch digunakan sebagai elemen penyimpanan data. Penyimpanan data ini digunakan untuk menyimpan state (keadaan) pada ilmu komputer, dan sirkuit ini merupakan logika sekuensial. Saat digunakan di mesin finite-state, hasil keluaran dan stateselanjutnya bergantung bukan hanya kepada keadaannya saat ini, namun juga kepada state saat ini (dan, karena itu, masukan sebelumnya). Sirkuit juga dapat digunakan untuk menghitung bunyi teratur dan sinkronisasi sinyal.

Jenis-jenis flip-flop

Flip-flop dapat dibagi dalam beberapa jenis umum: SR ("set-reset"), D ("data" atau "delay" ⁾, T ("toggle"), dan jenis JK adalah salah satu bentuk umumnya.

 

Macam-macam Flip-Flop

Flip-Flop adalah rangkaian digital yang digunakan untuk menyimpan satu bit secara semi permanen sampai ada suatu perintah untuk menghapus atau mengganti isi dari bit yang disimpan. Prinsip dasar dari flip-flop adalah suatu komponen elektronika dasar seperti transistor, resistor, dan dioda yang dirangkai menjadi suatu gerbang logika yang dapat bekerja secara sekuensial. Flip-Flop merupakan rangkaian logika yang memiliki output Q1 dan Q2 yang selalu berlawanan kondisinya.

Ada dua jenis Flip-Flop yaitu Astabil Flip-Flop dan Bistabil Flip-Flop. Pada Bistabil Flip-Flop memiliki jenis – jenis antara lain :

1.                   RS Flip-Flop

2.                   RS Clocked Flip-Flop

3.                   D Flip-Flop

4.                   JK Flip-Flop

Untuk memahami lebih jelas mengenai Flip-flop, maka dapat dilihat pada materi berikut ini:

A. Astabil Flip - Flop

    Astabil Flip-Flop merupakan Flip-Flop yang secara langsung outputnya bergantian berubah saat catu daya diberikan kepadanya. 

Syarat pada Astabil Flip – Flop, yaitu :

1.                   R1 = R2 ≤ 2,2 kΩ

2.                   C1` = C2 , bebas

Frekuensi outputnya = 1/1,414 x R x C

Dengan C = 1/1,414 x R

Astabil Flip-Flop berfungsi sebagai sumber lock pada rangkaian logika. Untuk memahami Astabil Flip-Flop dapat dilihat pada rangkaian pengujian berikut. 

Rangkaian Pengujian 

·                     Alat / Bahan : * Papan Bread Board

                               * IC SN 7404
                               * Capasitor
                               * Resistor
                               * Dioda LED
                               * Kabel
                               * Baterai

·                     Gambar Rangkaian :

B. Bistabil Flip – Flop

     Merupakan Flip –Flop yang outputnya akan tetap selama tidak dilakukan perubahan. Berikut macam-macam Bistabil Flip-Flop :


1) RS Flip-Flop 
      a. Teori Singkat :

Suatu RS Flip-Flop mempunyai dua kedudukan stabil. Dalam keadaan tidak bekerja informasi input pada RS Flip-Flop tipe in adalah R = 0, S = 0. Flip-flop bereaksi dengan cepat apabila informasi pada salah satu inputnya berubah. Suatu pulsa set (S = 1) membuat Flip-Flop dalam keadaan Set yaitu Q = 1, sedangkan pulsa Reset (R = 1) membuat Flip-Flop Reset misalnya Q' = 1. Penggabungan input tidak boleh dilakukan karena akan menghasilkan kedudukan yang tidak tentu. Gerbang yang dipakai adalah Gerbang NAND. Flip-flop RS atau SR (Set-Reset) merupakan dasar dari flip-flop jenis lain. Flip-flop ini mempunyai 2 masukan : satu disebut S (SET) yang dipakai untuk menyetel (membuat keluaran flip-flop berkeadaan 1) dan yang lain disebut R (RESET) yang dipakai untuk me-reset (membuat keluaran berkeadaan 0).

Simbol : 

     b. Rangkaian Pengujian

·                     Alat / Bahan : * Papan Bread Board

                               * IC SN 7402
                               * Capasitor
                               * Resistor
                               * Dioda LED
                               * Kabel
                               * Baterai

·                     Gambar Rangkaian :

     c. Hasil Pengujian

In		Out		Keterangan
R	S	Q	Q'
0	0	1	1	Dilarang
0	1	0	1	OK
1	0	1	0	OK
1	1	-	-	Tidak diketahui

     d. Kesimpulan 

1.                   Jika harga R = 0 dan S = 0 maka Outputnya Q = 1 dan Q'= 1, hasil tersebut dilarang.

2.                   Jika harga R = 0 dan S = 1 maka Outputnya Q = 0 dan Bukan Q' = 1, hasil tersebut OK.

3.                   Jika harga R = 1 dan S = 0 maka Outputnya Q = 1 dan Bukan Q' = 0, hasil tersebut OK.

4.                   Jika harga R = 1 dan S = 1, hasil yang diperoleh tidak diketahui.

"Apabila hasil Outputnya berlainan, maka RS Flip-Flop dapat dipakai, dan jika kedua Outputnya sama, maka hasilnya dilarang dan tidak diketahui".

2) RS Clocked Flip – Flop

       a. Teori Singkat

Bekerjanya sebuah clocked RS Flip-Flop sama caranya seperti RS Flip-Flop pada rangkaian pertama, kecuali bahwa Flip – Flop ini aktif hanya selama CP = 1.

R-S-C Flip-Flop bersifat output akan berubah jika R dan S diubah dan diubah oleh Clock.

Simbol :

      b. Rangkaian Pengujian 

·                     Alat / Bahan : * Papan Bread Board

         * IC SN 7400

         * Capasitor

         * Resistor

         * Dioda LED

         * Kabel

         * Baterai

·                     Gambar Rangkaian

 

    

 c. Hasil Pengujian

In			Out		Keterangan
C	S	R	Q	Q'
0 ke 1	0	0	-	-	Tdk terdefenisi
0 ke 1	1	0	1	0	OK
0 ke 1	0	1	0	1	OK
0 ke 1	1	1	1	1	Dilarang

    

 d. Kesimpulan

1.                   Jika S = 0, R = 0 maka Outputnya tidak terdefenisi

2.                   Jika S = 1, R = 0 maka Q = 1, Q' = 0, hasilnya OK.

3.                   Jika S = 0, R = 1 maka Q = 0, Q' = 1, hasilnya OK.

4.                   Jika S = 1, R = 1 maka Q = 1, Q' = 1, hasilnya Dilarang.

" Jika output keduanya berlainan, maka hasilnya OK, dan jika sama maka hasilnya tidak terdefenisi dan dilarang".

3) D Flip – Flop

     a. Teori Singkat

Pada dasarnya D Flip-Flop dapat dilihat sebagai RS Flip-flop dengan satu input yang dihubungkan dengan yang lain melalui sebuah Inverter. Sebuah masalah yang terjadi pada Flip-flop RS adalah saat keadaan R = 1, S = 1 harus dihindarkan. Satu cara untuk mengatasinya adalah dengan mengizinkan hanya sebuah input saja. FF-D mampu mengatasi masalah tersebut. Sifat Flip-Flop ini adalah Output sama dengan input D Ketika Clock Dirubah.

Simbol :

     b. Rangkaian Pengujian

·                     Alat / Bahan :     * Papan Bread Board

 * IC SN 7474

 * Capasitor

 * Resistor

 * Dioda LED

 * Kabel

 * Baterai

·                     Gambar Rangkaian :

Dari gambar rangkaian gerbang FF_D di atas, maka simbol logika FF-D yang dirangkai dari FF_RS menjadi :

            Gambar Rangkaian IC : 

       c. Hasil Pengujian
           Saat MR dan MS tidak aktif

In		Out
C	D	Q	Q'
0 ke 1	0	0	1
0 ke 1	1	1	0

           Saat MR dan MS aktif

In		Out
MR	MS	Q	Q'
1	0	1	0
0	1	0	1
1	1	-	-
0	0	1	1

    

d. Kesimpulan

1.                   Jika MR dan MS nya berlainan, maka hasilnya OK.

2.                   Jika MR = 1, MS = 1, maka hasilnya tidak terdefenisi.

3.                   Jika MR = 0, MS = 0. maka hasilnya dilarang.

4. JK Flip - Flop
    

a. Teori Singkat 

Bekerjanya JK Flip-flop ini serupa caranya seperti Clocked-RS-Flip-flop kecuali dengan input JK = 1 1, input tidak memberikan tanda untuk state tertentu, input selalu membuat output invert.

Simbol :

     b. Rangkaian Pengujian

·                     Alat / Bahan : * Papan Bread Board

         * IC SN 7473

         * Capasitor

         * Resistor

         * Dioda LED

         * Kabel

         * Baterai
 

·                     Gambar Rangkaian 

 Rangkaian IC :

       c. Hasil Pengujian

In			Out
C	J	K	Q	Q'
1 ke 0	0	0	-	-
1 ke 0	0	1	0	1
1 ke 0	1	0	1	0
1 ke 0	1	1	1	1

            NB : sifat ini hanya berlaku jika MS dan MR tidak aktif. Jika ingin diaktifkan lihat tabel di atas.

       d. Kesimpulan

1.                   Jika J = 0, K = 0 maka Outputnya tidak berubah.

2.                   Jika J = 1, K = 0 maka Q = 1, Q' = 0.

3.                   Jika J = 0, K = 1 maka Q = 0, Q' = 1.

4.                   Jika R = 0, S = 1 maka Q = 1, Q' =1 (kondisi berlawanan).