Elektronika Industri.docx

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah Di era modern sekarang ini semua orang tidak bisa terlepas dari bendabenda elektronika, hampir semua aktivitas kita selalu berhubungan dengan benda-benda yang terdiri dari berbagai macam komponen elektonika. Mulai dari bidang ekonomi, komunikasi, pendidikan, industri dan lain sebagainya, semua ini memerlukan sebuah komponen elektronika dalam benda ataupun alat yang digunakan manusia dalam kehidupan sehari-hari. Flip-Flop atau latch merupakan sirkuit elektronik yang memiliki dua arus stabil dan dapat digunakan untuk 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. Salah satunya 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-flop juga dapat digunakan untuk menghitung detak, dan untuk mengsinkronisasikan input signal waktu variable untuk beberapa signal waktu yang direferensi. Flip-flop

dapat

digunakan

secara

sederhana

yaitu

dengan

menggunakan clock; sedangkan yang paling sederhana dinamakan latch. Kata

1

"latch" lebih biasa

digunakan

untuk menyimpan data yang ada,

sementara clocked devices dapat dikategorikan sebagai flip flop.

2

2

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 state selanjutnya 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.

1.2 Perumusan Masalah Berdasarkan pembahasan dari latar belakang masalah, maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut: 1. Apa itu rangkaian flip-flop 2. Bagaimana fungsi dari masing-masing komponen pada rangkaian 3.

elektronik flip-flop? Bagaimana cara membuat rangkaian elektronik tersebut?

1.3 Tujuan 1.

Untuk mengetahui apa itu flip-flop

2.

Untuk mengetahui fungsi masing-masing komponen yang digunakan.

3.

Untuk mengetahui cara membuat rangkaian elektronik flip-flop.

1.4 Manfaat 1.

Bagi Penulis a.

Sebagai pembelajaran bagi penulis untuk mengetahui dan memahami rancangan pada rangkaian elektronik flip-flop atau (flip-flop).

3

b.

Sebagai salah satu proses pembelajaran bagi penulis untuk mengetahui cara kerja dari komponen pada rangkaian elektronik flipflop atau (flip-flop).

2.

Bagi Pihak Lain a.

Sebagai sumber informasi bagi pembaca.

b.

Diharapkan

berguna

untuk

menambah

pengetahuan

dan

perbandingan dalam laporan tugas lain untuk permasalahan yang sama.

1.5 Sistematika Penulisan BAB I PENDAHULUAN Pada bab ini berisi tentang: latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan dan sistematika penulisan laporan. TINJAUAN PUSTAKA Pada bab ini berisi tentang flip-flop dan kerangka pemikiran. BAB III METODE PERANCANGAN Pada bab ini berisi tentang: tahapan pelaksanaan, tempat dan waktu BAB II

pelaksanaan. BAB IV PEMBAHASAN Pada bab ini berisi tentang: analisis hardware pada rangkaian flipBAB V

flop dan Analisis software pada rangkaian flip-flop. KESIMPULAN DAN SARAN Pada bab ini berisi tentang: kesimpulan dan saran dari hasil pembahasan.

4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kajian Teori 2.2.1 Pengertian Flip-flop Flip-flop merupakan rangkaian yg memakai trigger, karenanya akan menghasilkan angka logic berupa 1 dan 0 disaat keluarnya. Keadaan ini terjadi karena pengaruh apabila keduanya ataupun salah satu dari angka tersebut dimasukkan. Kapasitasnya sendiri adalah satu bit. Namun hal ini hanya berlaku apabila salah satu dari daya mereka masing terhubung ataupun terpasang.

2.2.2 Prinsip kerja Flip-flop Prinsip kerja dari rangkaian flip-flop dibandingkan dengan prinsip dari kerja transistor sebagai saklar adalah sama, yaitu apabila rangkaiannya

diberi

transistornya

menjadi

tegangan hidup.

maka

salah-satu

Keadaan

ini

dari pula

kondisi memiliki

ketergantungan kepada kapasitor yang memiliki ketinggian muatan yang lebih jika dibandingkan dengan komponen lainnya. Bila lebih diperinci lagi, sebuah kapasitor yang ketinggian muatannya lebih akan menyebabkan lepasnya muatan listrik lebih dulu kemudian terjadi hubungan antara kaki transistor dengan kapasitor yg kondisinya sedang on. Prinsip kerja rangkaian lampu flip-flop diatas adalah pada saat rangkaian diberikan sumber tenaga maka kapasitor 10µF akan discharge melalui R 470 dan LED kemudian akan diteruskan untuk memberikan triger kebasis transistor sehingga transistor akan ON dan menyalakan LED. Hal ini terjadi secara bergantian pada setiap sisi sehingga lampu LED akan menyala secara bergantian pula. Rangkaian lampu flip-flop dengan LED ini cukup sederhana.. LED sebagai 4

indikator perubahan sinyal yang dipasang disetiap sisi rangkaian lampu flip-flop ini akan menyala secara bergantian akan dengan waktu

5

5

menyala dan padam sama dengan proses charge dan discharge muatan kapasitor.

2.2 Kerangka Pemikiran Pada pembuatan rangkaian flip-flop ini memerlukan kerangka pemikiran dari berbagai referensi yang lengkap, diantaranya sebagai berikut ini: 1.

Menetapkan variabel yang detail Langkah awal yang harus dilakukan adalah membuat kerangka pemikiran, yaitu menentukan variabel secara detail. Jadi untuk mendapatkan teori apa saja yang nanti akan dicari guna mendukung terbentuknya kerangka pemikiran yang jelas. Peneliti harus menentukan variabel terlebih dahulu. Caranya yaitu perhatikan judul yang telah kamu buat, di dalam judul tersebut tentukan variabel-variabel di dalamnya. Apakah hanya ada satu variabel atau lebih dari satu. Tuliskan semua variabel yang kamu temukan. Dari situ maka akan menemukan jumlah variabel dan nama dari variabelnya dan menjadi titik tolak dalam pengembangan teori.

2.

Bacalah buku dan hasil-hasil penelitian Langkah ini merupakan langkah yang umum dalam setiap mempelajari suatu hal. Begitupun dalam penelitian kita harus membekali diri kita dengan berbagai pengetahuan yang relevan dengan penelitian kita. Sehingga langkah selanjutnya setelah menentukan variabel yaitu membaca buku-buku yang relevan dengan penelitian (variabel). Bacaan-bacaan tersebut dapat kita peroleh dari buku teks, buku online, ensiklopedia, jurnal, dan hasil-hasil penelitian seperti skripsi, tessis, dan disertasi.

3.

Memberikan penjelasan teori-teori yang ada pada kerangka pemikiran

6

Pada tahap satu, kita sudah menentukan variabel-variabel secara detail. Dari variabel tersebut ditentukan pula teori-teori yang mendukung varibel tersebut. Berdasarkan hal tersebut pada tahap ketiga peneliti diminta untuk menjelaskan teori-teori yang ada pada kerangka pemikiran. Memberikan penjelasan secara deduktif mengenai hubungan antarvariabel penelitian. Tahapan berpikir deduktif meliputi tiga hal yaitu: Tahapan menyusun konsep (conceptioning), yaitu mencari konsepkonsep atau variabel dari proposisi yang telah ada, yang telah dinyatakan benar. Tahapan pertimbangan atau putusan (judgement), yaitu tahapan penyusunan ketentuan yang mendukung untuk menentukan masalah akibat pada konsep atau variabel dependen. Tahapan penyimpulan (reasoning), yaitu pemikiran yang menyatakan hal-hal yang berlaku pada teori, berlaku pula bagi hal-hal yang khusus. 4.

Memberikan argumen teoritis mengenai hubungan antar variabel yang diteliti Argumen teoritis dalam kerangka pemikiran merupakan sebuah upaya untuk memperoleh jawaban atas rumusan masalah. Dalam prakteknya, membuat argumen teoritis memerlukan kajian teoretis atau hasil-hasil penelitian yang relavan. Hal ini dilakukan sebagai petunjuk atau arah bagi pelaksanaan penelitian. Oleh karena itu argumen teoritis sebagai upaya untuk memperoleh jawaban atas rumusan masalah, maka hasil dari argumen teoritis ini adalah sebuah jawaban sementara atas rumusan masalah penelitian. Sehingga pada akhirnya produk dari kerangka pemikiran adalah sebuah jawaban sementara atas rumusan masalah (hipotesis).

5.

Merumuskan model penelitian Model adalah konstruksi kerangka pemikiran atau konstruksi kerangka teoritis yang diragakan dalam bentuk diagram atau persamaanpersamaan

matematik

tertentu.

Esensinya

menyatakan

hipotesis

penelitian. Sebagai suatu kontruksi kerangka pemikiran, suatu model akan menampilkan:

7

a.

Jumlah variabel yang diteliti.

b.

Prediksi tentang pola hubungan antar variable.

c.

Dekomposisi hubungan antar variable.

d.

Jumlah parameter yang diestimasi.

BAB III METODE PERANCANGAN

3.1 Tahapan Pelaksanaan Tahapan pelaksanaan mencakup langkah-langkah pelaksanaan dari awal sampai akhir. Tahapan pelaksanaan dapat diuraikan secara rinci sebagai berikut: 1.

Tahapan Awal Tahapan pertama dalam pelaksanaan ini adalah: a.

Studi pustaka Mencari buku-buku dan sumber data yang diperlukan dari internet yang relevan.

b.

Wawancara Wawancara (Interview) merupakan suatu percakapan dengan tujuan. Tujuan dilakukan wawancara untuk memperoleh konstruksi yang terjadi sekarang tentang orang, kejadian, aktivitas, organisasi, perasaan,

motivasi,

pengakuan,

kerisauan

dan

sebagainya

(Syamsuddin, 2009:94). Sebelum melakukan wawancara (Interview) hendaknya diawali dengan permohonan izin, tempat dan durasi waktu yang dibutuhkan. Wawancara dilakukan untuk mendapatkan informasi mengenai permasalahan yang timbul dan upaya untuk mengatasinya kepada pihak-pihak terkait.

7

8

2.

Tahapan Kedua Tahapan kedua dalam pelaksanaan ini, yaitu mempersiapkan komponen alat dan bahan yang diperlukan diantaranya: Tabel 3.1 Alat-Alat Yang Digunakan N O 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Alat-alat yang digunakan Bor Tangan Obeng kombinasi Setrika Tang Solder Ember Gergaji Mini Volt Meter DC Box

Tabel 3.2 Bahan Yang Digunakan N O 1 2 3 4 5

3.

Bahan yang digunakan Resistor Lampu LED ELCO/Kapasitor Transistor B139 Soket Baterai

Tahapan Ketiga Tahapan ketiga dalam pelaksanaan ini, yaitu langkah-langkah pembuatan rangkaian flip-flop sebagai berikut:

a.

Setelah komponen alat dan bahan telah ditentukan, kita akan mulai merangkai rangkaian elektronika flip-flop tersebut. Berikut adalah gambar susunan rangkaian elektronika flip-flop.

9

b.

Kemudian

buatlah

rangkaiannya menggunakan software

proteus

ares.

Langkah-langkahnya

1)

sebagai berikut: Buatlah rangkaian

flip-flop, pastikan rangkaian yang telah dibuat dapat menyala. 2) Setelah rangkaiannya dibuat, kemudian convert rangkaiannya agar lebih mudah membuat layout pada PCB. 3) Cetak/print layout rangkaian tersebut. c.

Setelah dibuat rangkaiannya, kemudian terapkan pada papan PCB. Langkah-langkahnya sebagai berikut: 1) Siapkan papan PCB yang telah dipotong, lalu letakkan hasil layout yang telah di cetak. 2) Oleskan lotion untuk hasil cetakan tersebut menempel pada papan PCB. 3) Larutkan cairan asam dengan air hangat pada ember. 4) Masukkan papan PCB yang sudah di layout ke dalam larutan asam. 5) Diamkan hingga lapisan tembaga pada layout melebur atau larut. 6) Angkat papan PCB dan diamkan hingga kering. 7) Bersihkan lapisan yang masih menempel dengan tinner atau amplas halus. 8) Selanjutnya bor bagian papan PCB. 9) Kemudian rakit bahan-bahan komponen elektronik pada papan PCB. 10) Papan PCB siap untuk digunakan.

d.

Hal-hal yang perlu diperhatikan saat membuat PCB, diantaranya sebagai berikut: 1) Saat melayout pastikan jalurnya sudah benar. 2) Gunakan air hangat atau panas untuk melarutkan ferit agar lapisan tembaga cepat larut. Selain itu larutkan lebih banyak serbuk feritnya. 3) Jangan diaduk aduk saat melarutkan ferit agar layout tidak rusak, cukup digoyangkan saja.

10

4) Jangan memasukkan papan PCB jika belum kering. Saat mengebor pastikan mata bor dalam posisi lurus atau beri tanda sebelum dibor. 3.2 Tempat dan Waktu Pelaksanaan 1. Tempat Tempat atau lokasi pelaksanaannya adalah di Universitas Singaperbangsa Karawang tepatnya di jl. HS. Ronggo Waluyo, Paseurjaya, Teluk Jambe Timur, Kabupaten Karawang, Jawa Barat 41361. Alasan memilih tempat di Universitas Singaperbangsa Karawang berdasarkan: tempat atau lokasi lebih stategis dan efisien sehingga mempermudah dalam melaksanakan tugas kelompok serta terdapat fasilitas di dalam ruangan tersebut. 2.

Waktu Pelaksanaan Waktu pelaksanaan dilaksanakan pada tanggal 8 Januari 2018.

BAB IV PEMBAHASAN

4.1 Analisis Hardware Pada Rangkaian pada Flip-flop Komponen yang digunakan pada pembuatan PCB dalam rangkaian flip-flop adalah sebagai berikut : 1.

Resistor

Gambar 4.1 Resistor Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). 2. Lampu LED kecil

Gambar 4.2 Lampu LED

11

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan

11

12

oleh

LED

tergantung

pada

jenis

bahan

semikonduktor

yang

dipergunakannya. 3. ELCO/Kapasitor

Gambar 4.3 ELCO/Kapasitor Elco atau kondensator/kapasitor elektrolit yaitu komponen yang mempunyai dua kaki, yakni kaki ( – ) dan kaki ( + ). Fungsi elco juga bisa di sebut sebagai penyimpan arus listrik searah dc. Rangkaian elco biasanya di gunakan dalam rangkaian apa saja, misalnya pada power supply regulator dan rangkaian lainnya. Kapasitor elco di bagi jadi 2 type, yakni kapasitor polar dan kapasitor bipolar / non polar. Pembagian ini didasarkan pada polaritas ( kutub positif dan negatif ) dari masingmasing kapasitor. Fungsi elco dalam suatu rangkaian elektronika yaitu di pakai untuk mengetahui nilai kapasitas sebuah elco didalam satuan uf (mikro farad). Fungsi elco biasanya sering di sebut sebagai kapasitor polar. Dalam kapasitor polar mempunyai dua kutub yang berlainan pada setiap kakinya, sehingga didalam pemasangan komponen ini tidak bisa terbalik maupun salah didalam pemasangan.

13

4. Transistor B139

Gambar 4.4 Transistor B139 Transistor adalah komponen elektronika semikonduktor yang memiliki 3 kaki elektroda, yaitu Basis (Dasar), Kolektor (Pengumpul) dan Emitor (Pemancar). Komponen ini berfungsi sebagai penguat, pemutus dan penyambung (switching), stabilitasi tegangan, modulasi sinyal dan masih banyak lagi fungsi lainnya. Selain itu, transistor juga dapat digunakan sebagai kran listrik sehingga dapat mengalirkan listrik dengan sangat akurat dan sumber listriknya. 5. Soket Baterai

Soket

Gambar 4.5 Soket Baterai baterai adalah tempat penghubung

sumber listriknya berupa baterai.

sumber listrik dan

14

4.2 Analisis Software Pada Rangkaian pada Flip-flop A. Analisis pembuatan dan simulasi rangkaian menggunakan software proteus 8.1 (ISIS) Proteus adalah sebuah software untuk mendesain PCB yang juga dilengkapi dengan simulasi pspice pada level skematik sebelum rangkaian di upgrade ke PCB sehingga sebelum PCB nya dicetak kita akan tahu apakah PCB yang akan kita cetak berfungsi atau tidak. Proteus mengkombinasikan program ISIS untuk membuat skematik desain ragkaian dengan program ARES untuk membuat layout PCB dari skematik yang kita buat. Software ini bagus untuk belajar elektronika seperti dasar-dasar elektronika sampai pada aplikasi microcontroller. Langkah-langkah dalam pembuatan dan simulasi rangkaian flipflop dengan menggunakan software proteus 8.1 adalah: a. Pastikan sudah menginstall aplikasi proteus 8.1 b. Buka dan jalankan aplikasi proteus tersebut c. Buat lembar kerja baru dengan cara file  New Maka akan muncul jendela kerja. Kemudin tambahkan komponen dengan cara pilih menu LIBRARY klik PICT PART FROM LIBRARIES d. Kembali ke jendela kerja. Klik kanan pada lembar kerja, pilih PLACEKOMPONENNAMA

KOMPONEN.

Lalu

tempatkan

komponen di posisi yang diinginkan. e. Selanjutnya pembuatan layout PCB. Pilih Icon PCB/kotak warna merah disebelah kotak skematik atau ISIS.

15

Gambar 4.6 Rangkaian Flip-flop Pada pembuatan rangkaian flip-flop sederhana menggunakan aplikasi software proteus 8.1 (ISIS), seperti pada gambar diatas menunjukan bahwa penempatan dan jumlah komponen hardware yang disediakan oleh software proteus 8.1 (ISIS) sudah sesuai dengan harapan, dimana semua komponen dapat dihubungkan dengan baik satu sama lain.

BAB V KESIMPULAN

Dari penelitian yang kami lakukan dapat di ambil beberapa kesimpulan diantaranya, yaitu rangkaian flip-flop merupakan sirkuit elektronik yang memiliki dua arus stabil dan dapat digunakan untuk menyimpan informasi. Sirkuit dapat dibuat untuk mengubah arus dengan sinyal yang dimasukkan pada satu atau lebih input kontrol dan akan memiliki satu atau dua output. Dalam rancangan flip-flop, flip-flop terdiri dari beberapa komponen diantaranya yaitu resistor yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika, Light Emitting Diode atau LED merupakan komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju, Elco yang dipakai untuk mengetahui nilai kapasitas sebuah elco didalam satuan uf (mikro farad), adapula transistor yang berfungsi sebagai penguat, pemutus dan penyambung (switching), stabilitasi tegangan, modulasi sinyal dan masih banyak lagi fungsi lainnya. Dan terakhir soket baterai yang berfungsi sebagai tempat penghubung

sumber listrik dan sumber listriknya

berupa baterai. Selain itu untuk membuat rangkaian flip-flop dapat dilakukan dengan cara pertama-tama menentukan komponen dan alat&bahan yang akan digunakan, Setelah komponen alat dan bahan telah ditentukan, Kemudian buatlah rangkaiannya

menggunakan

software

proteus

ares.

Langkah-langkahnya

diantaranya, Buatlah rangkaian flip-flop, pastikan rangkaian yang telah dibuat dapat menyala, Setelah rangkaiannya dibuat, kemudian convert rangkaiannya agar lebih mudah membuat layout pada PCB, Cetak/print layout rangkaian tersebut. Setelah dibuat rangkaiannya, kemudian terapkan pada papan PCB. Langkahlangkah dalam menerapkan pada papan PCB yaitu pertama-tama siapkan papan PCB yang telah dipotong, lalu letakkan hasil layout yang telah di cetak, Setelah itu oleskan lotion untuk hasil cetakan tersebut menempel pada papan PCB, Larutkan cairan asam dengan air hangat pada ember, Masukkan papan PCB yang

16

17

sudah di layout ke dalam larutan asam, Diamkan hingga lapisan tembaga pada layout melebur atau larut, Angkat papan PCB dan diamkan hingga kering, Bersihkan lapisan yang masih menempel dengan tinner atau amplas halus, Selanjutnya bor bagian papan PCB, Kemudian rakit bahan-bahan komponen elektronik pada papan PCB, dan Papan PCB siap untuk digunakan.

DAFTAR PUSTAKA

http://elektronikadasar.info/rangkaian-flip-flop.htm http://zonaelektro.net/resistor-karakteristik-nilai-dan-fungsinya/ http://duniaelektonika.blogspot.co.id/2013/01/fungsi-elektrolit-condensatorelco.html http://blog.unnes.ac.id/antosupri/pengertian-cara-kerja-dan-fungsi-transistor/ https://id.wikipedia.org/wiki/Flip-flop http://wasisto71.blogspot.co.id/2012/11/prinsip-kerja-rangkaian-flip-flop.html http://emka.web.id/special/electro/2012/elektronika-digital-rangkaian-flip-flop/ http://teknikelektronika.com/pengertian-led-light-emitting-diode-cara-kerja/ Ir. Widjanarka N. Wijaya. 2006. Teknik Digital. Jakarta: Erlangga.

5