Multivibrator Bistabil dengan Transistor
Multivibrator Bistabil beroperasi dengan cara yang mirip dengan Flip-Flop yang menghasilkan satu dari dua output stabil yang merupakan pelengkap (komplemen) satu sama lain. Multivibrator Bistabil adalah jenis lain dari dua perangkat keadaan mirip dengan Multivibrator Monostabil yang kita lihat di tutorial sebelumnya tetapi perbedaan waktu ini adalah bahwa KEDUA keadaan stabil.
Multivibrator Bistabil memiliki DUA status stabil (maka namanya: "Bi" yang berarti dua) dan mempertahankan status output yang diberikan tanpa batas waktu kecuali pemicu eksternal diterapkan memaksa untuk mengubah keadaan.
Multivibrator Bistabil dapat dialihkan dari satu kondisi stabil ke yang lain dengan penerapan pulsa pemicu eksternal sehingga, diperlukan dua pulsa pemicu eksternal sebelum kembali ke keadaan semula. Karena multivibrator Bistabil memiliki dua keadaan stabil, mereka lebih dikenal sebagai Latch (kait/kunci) dan Flip-flop untuk digunakan dalam rangkaian tipe sekuensial (berurutan).
Multivibrator Bistabil diskrit adalah perangkat non-regeneratif dua keadaan yang dibangun dari dua transistor berpasangan yang beroperasi sebagai sakelar transistor “ON-OFF”. Di masing-masing dari dua keadaan, salah satu transistor terputus sementara transistor lainnya berada dalam kejenuhan, ini berarti bahwa rangkaian Bistabil mampu tetap tanpa batas waktu dalam kedua keadaan stabil.
Untuk mengubah Bistabil lebih dari satu keadaan ke keadaan lain, rangkaian Bistabil membutuhkan pulsa pemicu yang sesuai dan untuk menjalani siklus penuh, diperlukan dua pulsa pemicu, satu untuk setiap tahap. Nama atau istilah "flip-flop" yang lebih umum terkait dengan operasi aktual perangkat, karena "membalik" ke dalam satu kondisi logika, tetap di sana dan kemudian berubah atau "gagal" kembali ke kondisi awal aslinya. Pertimbangkan rangkaian di bawah ini.
Rangkaian Multivibrator Bistabil
Rangkaian Multivibrator Bistabil di atas stabil pada kedua keadaan, baik dengan satu transistor “OFF” dan yang lainnya “ON” atau dengan transistor pertama “ON” dan yang kedua “OFF”. Mari kita anggap bahwa sakelar berada di posisi kiri, posisi "A". Base transistor TR1 akan grounded dan di daerah cut-off-nya menghasilkan output di Q. Itu berarti bahwa transistor TR2 adalah "ON" karena base-nya terhubung ke Vcc melalui kombinasi seri resistor R1 dan R2. Sebagai transistor TR2 adalah “ON” akan ada nol output pada , perlawanan atau kebalikan dari Q.
Jika sakelar sekarang bergerak ke kanan, posisi "B", transistor TR2 akan beralih "OFF" dan transistor TR1 akan beralih "ON" melalui kombinasi resistor R3 dan R4 yang menghasilkan output pada dan nol pada Q kebalikan dari di atas. Maka kita dapat mengatakan bahwa satu keadaan stabil ada ketika transistor TR1 adalah "ON" dan TR2 adalah "OFF", beralih posisi "A", dan keadaan stabil lain ada ketika transistor TR1 adalah "OFF" dan TR2 adalah "ON" ", Beralih posisi" B ".
Lalu tidak seperti Multivibrator Monostabil yang pada outputnya bergantung pada konstanta waktu RC dari komponen umpan balik yang dipakai, output pada Multivibrator Bistabil bergantung pada penerapan dua pulsa pemicu individu, yang beralih pada posisi “A” atau posisi “B”.
Jadi Multivibrator Bistabil dapat menghasilkan pulsa output yang sangat pendek atau output berbentuk persegi panjang yang lebih maju yang ujung tombaknya naik seiring waktu dengan pulsa pemicu yang diterapkan secara eksternal dan ujung trailing tergantung pada pulsa pemicu kedua seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
Bentuk Gelombang Multivibrator Bistabil
Peralihan secara manual antara kedua kondisi stabil dapat menghasilkan rangkaian multivibrator yang dapat bertahan tetapi tidak terlalu praktis. Salah satu cara untuk beralih antara kedua kondisi menggunakan hanya satu pulsa pemicu tunggal ditunjukkan di bawah ini.
Multivibrator Bistabil Beralih Sekuensial (berurutan)
Peralihan antara kedua kondisi tersebut dicapai dengan menerapkan pulsa pemicu tunggal yang pada gilirannya akan menyebabkan "ON" transistor untuk berputar "OFF" dan "OFF" transistor untuk berputar "ON" pada bagian negatif dari pulsa pemicu. Rangkaian akan beralih secara berurutan dengan menerapkan pulsa ke setiap base secara bergantian dan ini dicapai dari pulsa pemicu input tunggal menggunakan dioda bias sebagai rangkaian kemudi.
Kemudian pada aplikasi pulsa negatif pertama mengubah keadaan masing-masing transistor dan aplikasi pulsa negatif kedua mengatur ulang transistor kembali ke keadaan semula yang bertindak sebagai counter dibagi-dua. Sama halnya, kita dapat menghapus Dioda, Kapasitor, dan Resistor umpan balik dan menerapkan pulsa pemicu negatif individu langsung ke base Transistor.
Multivibrator Bistabil memiliki banyak aplikasi yang menghasilkan rangkaian set-reset, SR flip-flop untuk digunakan dalam rangkaian penghitungan, atau sebagai perangkat penyimpanan memori satu-bit di komputer. Aplikasi lain dari Flip-Flop Bistabil termasuk pembagi frekuensi karena pulsa output memiliki frekuensi yang persis setengah ( ƒ/2 ) dari frekuensi pulsa input pemicu karena mereka mengubah keadaan dari pulsa input tunggal. Dengan kata lain rangkaian menghasilkan Pembagi Frekuensi karena sekarang membagi frekuensi input dengan faktor dua (satu oktaf).
TTL/CMOS Multivibrator Bistabil
Selain menghasilkan Multivibrator Bistabil dari masing-masing komponen diskrit seperti transistor, kita juga dapat membuat rangkaian Bistabil menggunakan rangkaian terintegrasi yang tersedia secara umum. Rangkaian berikut ini menunjukkan bagaimana rangkaian multivibrator Bistabil dasar dapat dibangun hanya dengan menggunakan dua 2-input Gerbang Logika NAND.
Multivibrator Bistabil Gerbang Logika NAND
Rangkaian di atas menunjukkan kepada kita bagaimana kita bisa memakai dua gerbang NAND yang terhubung bersama untuk membentuk sebuah Multivibrator Bistabil dasar. Jenis rangkaian Bistabil ini juga dikenal sebagai “Bistabil Flip-flop”. Multivibrator Bistabil yang dikontrol secara manual diaktifkan oleh Sakelar Single-Pole Double-Trow ( Switch SPDT) untuk menghasilkan logika "1" atau sinyal logika "0" pada output.
Anda mungkin telah memperhatikan bahwa rangkaian ini terlihat sedikit familiar, dan Anda benar!. Jenis rangkaian switching Bistabil ini lebih umum disebut SR Flip-flop Gerbang NAND yang hampir identik dengan yang kita lihat di belakang dalam tutorial Logika Sekuensial. Dalam tutorial khusus itu kita melihat bahwa jenis Gerbang NAND Bistabil membuat rangkaian "switch debounce" yang sangat baik yang hanya memungkinkan satu aksi switching untuk mengontrol outputnya.
Dalam tutorial selanjutnya tentang Multivibrator, kita akan melihat salah satu yang TIDAK memiliki keadaan stabil karena terus beralih dari satu kondisi stabil ke yang lain. Jenis rangkaian multivibrator ini disebut Multivibrator Astabil yang juga dikenal dengan nama yang lebih umum yaitu "free-running osilator".
