close button

Rangkaian Flip Flop Sederhana: Pengertian, Sejarah, Rangkaian, Jenis, dan Cara Kerja

  •   Agu 2022  •   11 min read  •   Comment

Rangkaian dari lampu Flip Flop sederhana menggunakan komponen LED atau lampu kecil untuk menjadi indikator.

Rangkaian ini menggunakan 2 bagian driver sehingga akan menghasilkan dua kondisi 1 (lampu menyala) dan 0 (lampu tidak menyala atau padam) secara bergantian dan menerus.

Rangkaian lampu Flip Flop sederhana ini sering digunakan ketika pertama belajar elektronika karena bentuk rangkaiannya sederhana dan mudah untuk dimengerti.

Rangkaian Flip Flop menjadi rangkaian dasar dari sebuah memori 1 bit, karena rangkaian Flip Flop ini termasuk astabil multivibrator.

Bahkan untuk menjalankan komputasi di laptop dan PC, maka rangkaian Flip Flop ini menjadi bagian yang penting.

Nah, untuk mengetahui lebih jelas simak bahasan mengenai Rangkaian Flip Flop Sederhana berikut.

Pengertian Lampu Flip Flop

Lampu Flip Flop merupakan rangkaian elektronika yang dirancang dengan menggunakan dua buah lampu atau lebih.

Dimana lampu-lampu yang digunakan ini nantinya akan dapat menyala serta mati secara bergantian.

Rangkaian Flip Flop memiliki skema dan konstruksi yang cukup sederhana.

Untuk bisa bekerja secara bergantian, rangkaian dibuat dari arus listrik yang dihubungkan dengan saling menyilang.

Pengaplikasian lampu Flip Flop sendiri cukup sering ditemukan dalam kehidupan sehari-hari.

Seperti dalam rangkaian lampu Flip Flop polisi, lampu Flip Flop pada ambulance, lampu Flip Flop untuk menghias dinding, rumah, pohon, jalanan dan lain sebagainya.

Baca juga: Fungsi Turbin : Pengertian, Fungsi, Cara Kerja dan Penggunaan

Sejarah Lampu Flip Flop

Lampu Flip Flop sendiri ditemukan pertama kali pada tahun 1918.

Sosok yang menemukan inovasi rangkaian lampu Flip Flop yaitu seorang ilmuwan bernama William Eccless dan F. W. Jordan.

Pertama kali ditemukan, rangkaian ini diberi nama sesuai dengan penemunya.

Dimana penemuan tersebut bernama sebagai Sirkuit Pemicu Eccless-Jordan.

Di awal ditemukan, Flip Flop terbuat dari 2 elemen aktif seperti yang sering kita jumpai pada komputer.

Dimana proses operasinya berjalan dengan menggunakan versi sirkuit dan transistor.

Hingga kini, sirkuit terintegrasi yang dibuat dengan gerbang logika diberi nama lampu Flip Flop.

Rangkaian Flip Flop Sederhana

Rangkaian Flip Flop Sederhana

Komponen yang digunakan yaitu:

  • R1, R2 = 470Ω
  • R3, R4 = 10kΩ
  • C1, C2 = 100 uF
  • T1, T2 = BC547

Rangkaian ini berhasil ketika lampu LED menyala bergantian secara terus-menerus.

Lalu bagaimana cara kerjanya? yaitu ada di perpaduan komponen kapasitor dan transistor NPN.

Untuk lebih mudah memahaminya, kamu bisa baca dulu cara kerja transistor.

Pertama ketahui dulu bahwa transistor punya keadaan cut off (OFF) dan saturasi ( ON ).

Jika OFF, arus tidak akan mengalir dari kaki kolektor (c) ke emitor (e), sebaliknya jika ON arus bisa mengalir dari c ke e.

Kondisi ini membuat transistor bisa menjadi saklar atau switch.

Untuk meng-ON-kan transistor maka harus mengalirkan tegangan bias di kaki basis (b).

Jadi jika kaki b belum menerima input apa-apa, transistor OFF dan tidak ada aliran listrik dari c ke e.

Sedangkan kapasitor memiliki sifat untuk transit arus listrik.

Cara kerjanya yaitu kapasitor menampung dulu arus listrik dan ketika penuh dia akan menyalurkannya ke luar.

Dan sifat ini membuat kapasitor bisa digunakan untuk men-delay arus yang mengalir, sehingga memberikan rentang waktu untuk lampu menyala, hasilnya lampu bisa dibuat menyala bergantian.

Cara Kerja Rangkaian Flip Flop Sederhana

Di saat tegangan Vcc masuk, kondisi transistor T1 dan T2 OFF.

Seperti sudah dijelaskan di atas, untuk bisa ON transistor harus menerima tegangan bias di kaki b.

Nah tegangan itu berasal dari keluaran atau output kapasitor, T1 menerima dari C2 dan T2 menerima dari C1.

Sementara, kapasitor harus penuh dahulu baru bisa mengalirkan tegangan.

Sehingga agar transistor bisa ON, dia harus menunggu kapasitor penuh dulu.

Nah saat transistor ON maka lampu menyala, karena saat OFF LED tidak terhubung ke ground karena kaki emitor seperti diputus.

Dari rangkaian sambungannya dibuat silang.

Sehingga T1 dinyalakan oleh C2 dan T2 dinyalakan oleh C1.

Saat T1 OFF dan kaki emitornya terputus maka tenggangan semuanya mengalir ke C1 dan C1 dalam mode pengisian.

Baca juga: 7 Gambar Gerbang Logika: Pengertian, Jenis dan Fungsi

Setelah penuh maka akan mengalirkan tegangan ke luar ke arah T2, lalu T2 ON Green LED menyala.

Saat T2 ON maka C2 melakukan pengosongan, dan mengalirkan arus ke T1 dan T1 ON Red Light menyala, sementara C1 mengalami pengosongan.

Dan begitu terus sehingga lampu menyala kerlap-kerlip karena ada masa tunggu kapasitor untuk terisi secara full.

Kamu juga bisa mengatur jarak waktu (delay) kedua lampu menyala.

Caranya dengan memperbesar nilai kapasitornya, karena semakin besar waktu pengisiannya juga akan semakin lama.

Jenis-jenis Flip Flop

Jenis-jenis Flip Flop

Setelah mempelajari rangkaian Flip Flop sederhana setidaknya kamu sudah paham prinsip dasar dari Flip Flop ini.

Dalam pengembangan nya, Flip Flop ini bisa dimanfaatkan untuk kebutuhan yang lebih kompleks lagi daripada hanya membuat lampu kedap-kedip.

Rangkaian Flip Flop memiliki 2 keluaran yang berlawanan, yaitu 1 dan 0. Sehingga Flip Flop digolongkan menjadi multivibrator bistabil yaitu multivibrator yang memiliki 2 kondisi stabil.

Flip Flop dapat digunakan untuk menyimpan data biner semi permanen, rangkaian penghitung (counter), membuat shift register dan juga pada unit penyimpanan memori.

Setelah ditemukan Integrated Circuit atau IC, rangkaian Flip Flop pun berkembang menjadi beberapa jenis, seperti SR Flip Flop, D Flip Flop, JK Flip Flop dan T Flip Flop.

Namun sebelum membahas jenis rangkaian Flip Flop ini, kamu harus tahu tentang beberapa gerbang logika agar dapat memahami konteks yang dibicarakan pada penjelasan jenis-jenis Flip Flop.

Baca juga: 7 Gambar Gerbang Logika: Pengertian, Jenis dan Fungsi

Cara Kerja Lampu Flip Flop

Untuk membuat lampu Flip Flop, tentu saja membutuhkan setidaknya rangkaian lampu Flip Flop 2 LED.

Tapi, jika menggunakan lebih dari 2 lampu juga tidak mengapa atau tidak akan bermasalah.

Hal ini karena dalam penggunaannya, sering dijumpai rangkaian lampu Flip Flop 3 LED, rangkaian lampu Flip Flop 4 LED, rangkaian lampu Flip Flop 6 LED dan seterusnya.

Pada umumnya, lampu Flip Flop mampu berkerja pada rangkaian yang memiliki 2 arus yang stabil. Karenanya rangkaian tersebut sudah termasuk dalam kategori multivabritor bistabil.

Lalu bagaimana cara kerja dari lampu Flip Flop? Untuk lebih jelasnya, langsung saja simak uraian berikut ini:

Di saat rangkaian dialiri dengan arus listrik, maka artinya salah satu transistor memiliki muatan listrik yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan yang lainnya.

Pada transistor yang memiliki tegangan lebih tinggi, muatan listrik akan dilepaskan terlebih dahulu sehingga transistor akan berada dalam kondisi ON.

Saat salah satu transistor dalam posisi ON, komponen tersebut akan terhubung dengan salah satu kapasitor.

Kapasitor kemudian akan tersambung dengan kaki kolektor dan menyebabkan transistor lain menjadi ON.

Ketika salah satu transistor dalam keadaan ON, maka transistor lain akan off dan begitu juga untuk kondisi ini yang bisa mengakibatkan lampu Flip Flop akan menyala dan mati secara bergantian.

Jenis – jenis Rangkaian Lampu Flip Flop

Walau memiliki skema yang mudah, namun Flip Flop juga bisa dimanfaatkan untuk berbagai keperluan.

Setelah ditemukannya IC (Integrated Circuit), rangkaian Flip Flop dibedakan menjadi beberapa jenis. Berikut informasinya:

1. JK Flip Flop

Rangkaian Flip Flop Sederhana

Rangkaian satu ini menggunakan 3 item yaitu J, K, dan clock.

Pada sistem tersebut, berapapun jumlah nilai input yang masuk. Jika ada clock, maka bisa mengakibatkan perubahan pada nilai outputnya.

2. SR Flip Flop

Rangkaian Flip Flop Sederhana

SR Flip Flop adalah rangkaian yang terdiri dari 2 gerbang input, yaitu R dan S.

Serta 2 gerbang output yaitu Q dan Q`.

3. D Flip Flop

Rangkaian Flip Flop Sederhana

Jenis rangkaian satu ini adalah sistem yang dibangun berdasarkan skema RS Flip Flop. Nilai input yang diberikan pada D Flip Flop akan berpengaruh besar terhadap RS Flip Flop.

Bisa disimpulkan, jika S=1 maka R=0, lalu apabila R=1 maka S=0.

4. CSR Flip Flop

Rangkaian Flip Flop Sederhana

CSR Flip Flop dikenal dengan sebutan clocked RS-FF.

Karena dilengkapi dengan terminal pulsa clock, maka set dan reset pada rangkaian ini dikendalikan oleh terminal tersebut.

5. T Flip Flop

Rangkaian Flip Flop Sederhana

Karena ini dibuat dari skema J. K Flip Flop, maka rangkaian T Flip Flop ini memiliki karakteristik yang sama.

Sehingga, sistem kerjanya dilakukan dengan membalik output yang sebelumnya.

Jika outputnya tinggi, maka inputnya menjadi rendah. Begitu juga sebaliknya, jika outputnya rendah maka inputnya akan tinggi.

Fungsi Lampu Flip Flop

Pada rangkaian lampu Flip Flop, sistem yang digunakan yaitu gerbang logika yang mana sifatnya multivabritor bistabil.

Dan juga, rangkaian ini juga memiliki 2 keluaran yang kondisinya akan saling berlawanan, yaitu 1 dan 0.

Baca juga: Penggunaan Listrik Setrika Berapa Watt ? Ini Jawabannya

Walau sering diaplikasikan untuk kebutuhan dekorasi seperti digunakan untuk membuat lampu kedap-kedip, namun peran rangkaian ini sebenarnya tidak semudah itu.

Hal ini karena Flip Flop juga bisa dimanfaatkan untuk keperluan yang lebih rumit lagi.

Adapun beberapa fungsi lain dari Flip Flop diantaranya yaitu seperti berikut ini :

  • Flip Flop bisa digunakan untuk menyimpan data binar semi permanen.
  • Flip Flop juga bisa difungsikan untuk menghitung detak.
  • Flip Flop berfungsi untuk membuat register geser.
  • Flip Flop bisa digunakan untuk rangkaian counter (pencacah atau penghitung).
  • Flip Flop bisa digunakan sebagai shift register pada unit penyimpanan memori dan lain sebagainya.

Bagian – Bagian Lampu Flip Flop

Untuk membuat rangkaian lampu Flip Flop ini, tentunya tidak terlepas dari komponen-komponen yang digunakan untuk menyusunnya.

Lalu, apa saja komponen pendukung yang dibutuhkan untuk membuat rangkaian lampu jenis ini? Maka simak ulasan lengkapnya berikut ini.

1. Kapasitor

Kapasitor yaitu sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan arus listrik. Kapasitor pada umumnya memiliki 2 keping konduktor, dan dipisahkan oleh penyekat dielektrik.

Untuk membuat lampu Flip Flop, kapasitor ini juga menjadi salah satu komponen yang dibutuhkan.

2. Resistor

Resistor yaitu sebuah komponen yang berfungsi untuk menghambat arus yang mengalir pada rangkaian.

Resistor pada umumnya memiliki bentuk bulat memanjang, dan terdapat gelang-gelang yang memiliki nilai tertentu.

3. Transistor

Transistor yaitu sebuah komponen yang berfungsi untuk memutuskan dan menyambungkan arus listrik.

Selain itu, komponen ini juga bisa digunakan sebagai penyetabil tegangan.

Transistor memiliki 3 kaki elektroda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Fungsi dari ketiga kaki ini adalah untuk mengatur tegangan dan kuat arus yang mengalir pada sebuah rangkaian elektronika.

4. LED

LED yaitu singkatan dari Light Emitting Diode.

Komponen ini memiliki fungsi utama yaitu untuk memancarkan cahaya, serta terbuat dari bahan semikonduktor.

Pada lampu Flip Flop, jumlah LED yang digunakan cukup bervariatif.  Contohnya rangkaian lampu Flip Flop 3 led ataupun rangkaian Flip Flop banyak lampu bisa disesuaikan sesuai kebutuhan.

5. Baterai

Baterai yaitu sebuah alat yang fungsinya untuk menyediakan sumber tegangan. Sehingga alat ini berfungsi untuk menyimpan energi kimiawi, yang nantinya akan diubah menjadi energi listrik sesuai kebutuhan.

6. Printed Circuit Board (PCB)

PCB yaitu sebuah papan yang berfungsi untuk mendukung berbagai komponen yang ada di atasnya.

Pada papan PCB, terdapat konduktor yang berfungsi untuk menghubungkan antar komponen yang terdapat pada lampu Flip Flop.

Contoh Rangkaian Lampu Flip Flop

Di pasaran, banyak contoh rangkaian lampu Flip Flop yang dapat ditemukan. Mulai dari rangkaian lampu Flip Flop 12 volt, rangkaian lampu Flip Flop 220v dan lain sebagainya.

Berikut akan diulas dua buah contoh rangkaian lampu Flip Flop sederhana yang menggunakan 2 sampai 4 buah lampu LED.

1. Rangkaian Lampu Flip Flop 2 LED

Contoh Rangkaian Lampu Flip Flop

Lampu Flip Flop yang menggunakan 2 buah lampu LED dapat berfungsi sebagai saklar dan charging.

Jadi saat lampu dinyalakan, kapasitor akan mengisi bagian C1.

Hal ini akan berbanding lurus dengan nilai hambatannya.

Untuk tegangan yang ada pada C1 akan semakin bertambah sehingga mengakibatkan lampu LED merah akan menyala.

Lalu, ketika tegangan C1 mengalami pengosongan, kapasitor pada C2 akan melakukan charging. Selanjutnya, lampu merah akan mati dan lampu hijau akan menyala.

Sistem ini akan mengalami siklus secara berulang, sehingga lampu akan mati dan menyala secara bergantian.

Baca juga: Cara Membuat Bel Listrik Sederhana dan Prinsip Kerja

2. Rangkaian Lampu Flip Flop 4 LED

Contoh Rangkaian Lampu Flip Flop

Rangkaian lampu Flip Flop berjalan menggunakan 4 buah lampu LED juga tidak jauh berbeda dengan yang di atas.

Ketika arus listrik dialirkan pada rangkaian, maka tegangan akan mengisi transistor pertama.

Dan transistor akan menyalakan 2 buah lampu yang tersambung dengan transistor pertama (Q1).

Lalu, setelah arus dikosongkan dari transistor pertama dan mengalir pada transistor kedua (Q2).

Dan secara otomatis transistor kedua akan terisi tegangan dan mengakibatkan lampu yang tersambung dengan komponen tersebut menyala.

Demikian siklus ini terjadi secara bergantian, sehingga lampu akan mati dan padam secara bergantian pula.

Cara Membuat Rangkaian Lampu Flip Flop

Membuat rangkaian lampu Flip Flop juga dapat dilakukan sendiri di rumah.

Apa saja yang perlu dipersiapkan untuk membuatnya? Maka simak tahapan pembuatan selengkapnya di bawah ini!

1. Persiapkan Alat dan Bahan yang Dibutuhkan

Pertama, persiapkan dahulu alat dan bahan yang dibutuhkan.

Alat yang dibutuhkan untuk membuat lampu Flip Flop diantaranya seperti solder, tang, gunting dan lain sebagainya.

Dan bahan-bahan yang dibutuhkan sebagai komponen-komponen penyusun lampu Flip Flop yaitu alat seperti resistor, kapasitor, transistor, LED, PCB, kabel, timah, serta batu baterai.

2. Buat Rancangan Lampu Flip Flop

Setelah semua alat dan bahan selesai dipersiapkan, langkah selanjutnya yaitu membuat rancangan lampu Flip Flop.

Kamu dapat melihat contoh rancangan skema lampu Flip Flop sederhana seperti yang telah diulas di atas.

3. Merangkai Skema Lampu Flip Flop

Lalu, pasang semua komponen sesuai dengan skema yang telah dibuat sebelumnya.

Agar rangkaian melekat dengan kuat, maka solder masing-masing kaki komponen dan usahakan jangan ada yang dilewati.

4. Menyambungkan Baterei

Sambungkan baterai pada rangkaian. Baterai berperan sebagai sumber tenaga atau sumber daya.

Dimana energi kimiawi yang ada pada baterai nantinya akan digunakan sebagai sumber tenaga untuk menyalakan lampu.

Jika tegangan dialirkan pada rangkaian, kemudian arus akan mengisi transistor dengan sistem saling menyilang.

Hal ini akan mengakibatkan lampu LED akan menyala dan mati secara bergantian.

Jika hal ini terjadi, maka artinya rangkaian yang dibuat sudah berhasil.

Kesimpulan

Rangkaian Rangkaian Flip Flop Sederhana merupakan rangkaian yang tersusun dari berbagai komponen elektronika yang saling terhubung satu sama lain.

Rangkaian Flip Flop akan diberikan LED di berbagai sisi. Dimana LED ini berfungsi sebagai indikasi perubahan sinyal yang terjadi pada rangkaian tersebut.

Flip Flop bekerja dengan cara bistabil multivabritor. Dimana alat tersebut bisa bekerja dengan dua keadaan yang stabil.

Prinsip kerjanya yaitu dengan sistem pengisian dan pengosongan kapasitor.

Sehingga, rangkaian dibuat dengan arus listrik yang dihubungkan dengan saling menyilang sehingga mengakibatkan lampu menjadi mati dan menyala secara bergantian.

Orang juga bertanya

English private teacher, seo writter, english translator, and content writer.

Tinggalkan komentar