ASTABLE MULTIVIBRATOR D < 50%


1. Pendahuluan[Kembali]

Astable Multivibrator adalah salah satu jenis rangkaian elektronik yang digunakan untuk menghasilkan gelombang persegi (square wave) tanpa memerlukan sinyal input eksternal. Rangkaian ini sering digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan osilator bebas (free-running oscillator), seperti pengatur waktu (timer), generator pulsa (pulse generator), dan sirkuit pemicu (trigger circuit).

Pada dasarnya, Astable Multivibrator terdiri dari dua transistor, dua kapasitor, dan dua resistor yang terhubung dalam konfigurasi tertentu. Komponen-komponen ini bekerja sama untuk menghasilkan osilasi terus-menerus antara dua keadaan, yaitu tinggi (high) dan rendah (low). Periode waktu osilasi ini ditentukan oleh nilai dari resistor dan kapasitor yang digunakan.

2. 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.

3. Alat dan Bahan[Kembali]

A. Alat
1) DC dan sine generator
Generator Sine digunakan untuk menghasilkan sinyal AC, sedangkan generator DC digunakan untuk menghasilkan sinyal DC.


2) Osiloskop

Osiloskop adalah alat ukur yang berfungsi untuk memproyeksikan bentuk sinyal listrik agar dapat dilihat dan dipelajari


B. Bahan

1) Operational amplifer
Operational Amplifier atau yang lebih sering disebut op amp merupakan suatu komponen elektronika analog yang berfungsi sebagai penguat atau amplifier multiguna yang diwujudkan dalam sebuah IC op-amp.

Karakteristik IC OpAmp

• Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
• Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
• Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
• Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
• Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
• Karakteristik tidak berubah dengan suhu

2) Resistor
Resistor merupakan komponen elektronika yang berguna untuk menghambat aliran arus listrik sehingga tidak terjadi short circuit. mempunyai resistansi yang berbeda beda sesuai kebutuhan. 


Resistor

3) Kapasitor
Kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor mempunyai satuan Farad dari Michael Faraday.
                                                



4) Ground
Ground adalah titik kembalinya arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik dalam rangkaian elektronika. Ground pada peralatan kelistrikan dan elektronika berfungsi memberikan perlindungan ke seluruh sistem serta menetralisir cacat yang disebabkan daya yang kurang baik atau kualitas komponen yang tidak standar.

4. Dasar Teori[Kembali]

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:

1.    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.

2.  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.

3.  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.

4. Komunikasi nirkabel, di mana sinyal output dapat digunakan untuk menghasilkan sinyal modulasi untuk pengiriman data melalui gelombang elektromagnetik.

5.  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.

Op-amp dalam konfigurasi loop terbuka dan karenanya outputnya dalam saturasi. Tingkat saturasi pada output mungkin positif atau negatif tergantung pada sinyal input. Di sini op-amp bertindak sebagai komparator dan membandingkan sinyal input dengan tegangan referensi. 
Jika perbedaan antara kedua sinyal positif, op-amp masuk ke saturasi positif yaitu Vo = +Vsat . 
Jika perbedaan antara kedua sinyal negatif, op-amp masuk ke saturasi negatif yaitu Vo = -Vsat.
Operasi sederhana di atas dapat diringkas dalam kondisi matematika sebagai berikut.
1. Jika Vin>Vref, Vo = +Vsat
2. Jika Vin<Vref, Vo = -Vsat


Inverting  amplifier

Rumus

Non-inverting

Rumus

Bentuk gelombang input dan output ditunjukkan di bawah ini,


Karakteristik transfer ditunjukkan di bawah ini,

5. Percobaan[Kembali]

a) Prosedur

Step 1    : Buka Aplikasi Proteus 

Step 2    : Susun dan siapkan komponen 

Step 3    : Rangkai komponen

Step 4    : Mulai simulasi pada proteus 

Step 5    : Amati rangkaian yang dibuat

b) Rangkaian simulasi dan prinsip kerja




Prinsip Kerja: 

Rangkaian Astable Multivibrator adalah rangkaian pembangkit gelombang persegi tanpa sumber input. Prinsip kerjanya hampir sama sepertirangkaian pembangkit gelombang segitiga dengan memakai rangkaian rampdan komparator. Rangkaian ini gabungan dua rangkaian dalam satu op-ampyaitu rangkaian penguat yang menggunakan sebuah kapasitor sebagaipengganti Ri dan rangkaian komparator

6. Download File[Kembali]

File Rangkaian Disini

Datasheet Op-Amp 741 Disini

Datasheet Resistor Disini

Datasheet Dioda Disini

Datasheet Kapasitor Disini

Comments

Post a Comment