Finoo.id – Pengertian Multivibrator Beserta Rangkaian dan Jenisnya. Apa itu multivibrator monostabil? Bagaimana cara kerjanya dan apa fungsi utamanya? Baca artikel ini untuk mengetahui lebih lanjut tentang pengertian multivibrator monostabil, cara kerjanya, dan fungsinya.
Multivibrator monostabil adalah suatu rangkaian elektronik yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi untuk mengatur waktu dan mengenkripsi sinyal.
Dalam artikel ini, kita akan membahas secara mendalam tentang pengertian multivibrator monostabil, cara kerjanya, dan fungsinya. Mari kita mulai dengan memahami definisi dasar dari multivibrator monostabil.
Multivibrator monostabil adalah jenis rangkaian multivibrator yang memiliki satu keadaan stabil dan satu keadaan tidak stabil.
Keadaan stabil terjadi ketika multivibrator berada dalam satu keadaan output selama jangka waktu yang ditentukan oleh komponen eksternal.
Namun, setelah waktu yang ditentukan berlalu, multivibrator akan beralih kembali ke keadaan tidak stabil dan tetap berada di sana sampai ada stimulus baru yang mengubah keadaannya.
Fungsi utama dari multivibrator monostabil adalah sebagai pengatur waktu dalam berbagai aplikasi. Dengan menggunakan komponen eksternal, seperti resistor dan kapasitor, kita dapat mengatur lamanya waktu yang diinginkan saat multivibrator berada dalam keadaan stabil.
Misalnya, dalam aplikasi pengatur waktu, multivibrator monostabil dapat digunakan untuk menghasilkan sinyal dengan durasi tertentu, yang berguna dalam rangkaian pengatur jeda waktu atau sistem penundaan.
Selain itu, multivibrator monostabil juga dapat digunakan dalam aplikasi pengenkripsi sinyal. Dalam hal ini, multivibrator monostabil mengubah sinyal input menjadi bentuk sinyal yang sulit ditangkap atau dipahami oleh pihak yang tidak berwenang.
Dengan pemahaman yang lebih baik tentang pengertian multivibrator monostabil, cara kerjanya, dan fungsinya, kita dapat mengaplikasikan rangkaian ini secara efektif dalam berbagai proyek elektronik yang melibatkan pengatur waktu dan pengamanan sinyal.
Pengertian Multivibrator
Multivibrator adalah suatu perangkat atau rangkaian elektronik yang menghasilkan gelombang non-sinusoidal seperti gelombang persegi, gelombang persegi panjang, dan gelombang gergaji.
Pada umumnya, multivibrator ini digunakan dalam generator frekuensi, pembagi frekuensi, generator penundaan waktu, dan juga sebagai elemen memori di komputer serta berbagai aplikasi lainnya.
Multivibrator pada dasarnya terdiri dari dua tahap penguat yang menggunakan pasangan resistansi-kapasitansi (RC), dengan umpan balik positif dari output satu penguat ke input penguat lainnya.
Output dari penguat pertama berfungsi sebagai input bagi penguat kedua, kemudian output dari penguat kedua kembali menjadi input pertama melalui jalur umpan balik yang telah disediakan.
Jenis Jenis Multivibrator
Selain itu, kami juga akan membahas tentang jenis-jenis dan rangkaian multivibrator.
Terdapat dua kemungkinan kondisi pada multivibrator. Pertama, kondisi ON pada penguat pertama dan kondisi OFF pada penguat kedua. Kedua, kondisi OFF pada penguat pertama dan kondisi ON pada penguat kedua.
Kondisi-kondisi ini bergantian secara periodik tergantung pada konfigurasi rangkaian. Berdasarkan pola pergantian kondisi ini, multivibrator dapat diklasifikasikan menjadi tiga jenis utama:
1. Astable Mutivibrator (Multivibrator Astabil)
Multivibrator astabil adalah rangkaian elektronik yang secara otomatis beralih antara dua kondisi atau keadaan tanpa memerlukan sinyal eksternal sebagai pemicu.
Multivibrator astabil juga dikenal sebagai multivibrator Free Running karena menghasilkan gelombang persegi yang terus-menerus atau secara otomatis berubah kondisinya setelah interval waktu tertentu.
Interval waktu atau durasi kondisi ON dan OFF pada multivibrator astabil ditentukan oleh nilai komponen yang digunakan dalam rangkaian. Multivibrator ini beroperasi dalam keadaan kuasi-stabil, yang berarti tidak memiliki keadaan stabil yang sebenarnya.
Dengan demikian, multivibrator astabil tidak memiliki keadaan tetap dan terus beralih antara dua kondisi/keadaan untuk menghasilkan gelombang pulsa dengan frekuensi tetap.
Dengan menggunakan multivibrator astabil, kita dapat menghasilkan sinyal gelombang persegi yang berguna dalam berbagai aplikasi seperti pembangkit clock, pembagi frekuensi, atau sebagai bagian dari rangkaian kontrol dalam sistem elektronik.
Rangkaian Multivibrator Astabil
Berikut adalah contoh rangkaian multivibrator astabil yang menggunakan dua transistor:
Ketika tegangan suplai Vcc diberikan, rangkaian mulai beroperasi. Salah satu transistor langsung aktif atau menghantar, mengalahkan transistor yang lain.
Misalnya, jika T2 aktif lebih dulu, tegangan di kolektor T2 akan mendekati nol Volt (kondisi rendah/low) karena C2 mulai mengisi muatan melalui resistor R2.
Tegangan pada jalur yang terhubung dengan T1 (melalui R2 dan C3) perlahan meningkat. Ketika tegangan mencapai sekitar 0,6V, T1 menjadi aktif.
Ketika T1 aktif, T2 menjadi tidak aktif karena tegangan rendah di kolektor T1 menyebabkan muatan C1 terbuang, dan jalur yang terhubung dengan T2 seolah-olah terhubung ke ground melalui proses pengosongan C1.
Namun, ini hanya berlangsung sebentar karena muatan C1 segera diisi kembali dengan polaritas yang terbalik melalui R3.
Tegangan pada jalur T2 kemudian naik, dan ketika mencapai sekitar 0,6V, T2 kembali menjadi aktif sementara T1 tidak aktif.
Proses ini terus berulang secara terus-menerus. Kondisi tinggi (high) dan rendah (low) bergantian pada kolektor T1 dan T2. Output dari rangkaian dapat diambil dari kolektor T1 atau T2.
Dengan demikian, rangkaian ini menghasilkan gelombang pulsa dengan frekuensi yang ditentukan oleh nilai komponen dan karakteristik transistor yang digunakan.
Periode waktu (T) untuk satu siklus gelombang adalah:
T = t1 + t2
t1 = 0,7(R3) x C1
t2 = 0,7(R2) x C2
Di mana t dalam detik, R dalam Ohm, dan C dalam Farad.
Frekuensi gelombang yang dihasilkan adalah:
f = 1/1,38RC
Atau dapat dituliskan dengan lebih sederhana:
f = 0,7/RC
Di mana f dalam Hertz, R dalam Ohm, dan C dalam Farad.
Perhitungan ini berlaku jika R2 = R3, dan C1 = C2.
2. Multivibrator Bistabil
Multivibrator bistabil adalah jenis multivibrator yang memiliki dua keadaan stabil. Untuk mengubah status atau keadaannya, multivibrator ini memerlukan dua pulsa pemicu.
Multivibrator bistabil tidak dapat mengubah status atau keadaannya tanpa menerima input dari pulsa pemicu. Multivibrator bistabil juga dikenal sebagai flip-flop.
Ketika pulsa pemicu diberikan, transistor dalam rangkaian multivibrator terputus, menunjukkan keadaan stabil. Namun, ketika pulsa pemicu lainnya diberikan, transistor mulai menghantarkan kembali. Ini mengubah status multivibrator dari satu keadaan ke keadaan lainnya.
Multivibrator bistabil digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti pembagi frekuensi (frequency divider), penghitung (counter), latches, dan sebagai unit penyimpanan memori (memory storage units).
Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa multivibrator adalah rangkaian yang dapat menghasilkan berbagai bentuk gelombang seperti gelombang persegi, gelombang segitiga, gelombang gergaji, dan gelombang persegi panjang sebagai outputnya.
Selain itu, multivibrator juga memiliki kemampuan untuk menyimpan informasi biner dan melakukan sinkronisasi dalam operasi sistem digital.
Catatan: Keadaan kuasi-stabil (quasi-stable state) mengacu pada keadaan stabil sementara pada multivibrator selama operasinya.
Rangkaian Multivibrator Bistabil
Berikut adalah contoh rangkaian multivibrator bistabil yang menggunakan dua transistor:
Perhatikan bahwa kondensator dihilangkan dalam rangkaian ini. Rangkaian ini adalah SR flip-flop dengan dua input dan dua output.
Ketika tegangan suplai Vcc diberikan, rangkaian akan mulai beroperasi, dan salah satu transistor akan menjadi aktif sedangkan yang lainnya tidak aktif.
Misalnya, jika T1 menjadi aktif, maka pada kolektor T1 akan terjadi kondisi low (rendah), sementara pada kolektor T2 akan terjadi kondisi high (tinggi). Kondisi ini akan tetap stabil.
Pada basis T1, terdapat tegangan sekitar 0,6V. Jika basis T1 dihubungkan ke ground (meskipun hanya sebentar), T1 akan menjadi tidak aktif, dan sebaliknya T2 akan menjadi aktif.
Setelah T2 menjadi aktif, jika basis T2 dihubungkan ke ground, maka T2 akan menjadi tidak aktif dan sebaliknya T1 akan menjadi aktif. Menghubungkan basis transistor ke ground sama dengan memberikan pulsa low pada input multivibrator.
Beberapa IC (Integrated Circuit) dibuat khusus sebagai multivibrator bistabil berupa rangkaian flip-flop, seperti 7474, 74112, 4013, 4027, dan lain-lain.
Dengan menggunakan rangkaian ini, kita dapat mengimplementasikan fungsi flip-flop dalam sistem elektronik, seperti penyimpanan informasi biner atau operasi sinkronisasi.
3. Multivibrator Monostabil
Multivibrator monostabil adalah jenis multivibrator yang memiliki keadaan stabil dan keadaan kuasi-stabil. Multivibrator monostabil memiliki satu input pemicu yang mempengaruhi transistor penguat.
Dalam multivibrator monostabil, satu transistor akan mengubah statusnya secara otomatis, sementara transistor lainnya membutuhkan input pemicu untuk mengubah status kondisinya.
Karena multivibrator ini menghasilkan satu output hanya untuk setiap pulsa pemicu yang diterima, multivibrator jenis ini juga dikenal sebagai multivibrator satu-shot (one-shot).
Multivibrator monostabil tidak dapat mempertahankan keadaan kuasi-stabil untuk waktu yang lama, tetapi dapat tetap dalam keadaan stabil sampai menerima pulsa pemicu.
Multivibrator monostabil banyak digunakan dalam sistem analog untuk mengontrol frekuensi sinyal pada output. Selain itu, multivibrator ini juga digunakan untuk meregenerasi sinyal berdenyut yang mengalami distorsi (Distorted Pulsed Signal).
Dengan menggunakan multivibrator monostabil, kita dapat menghasilkan sinyal dengan durasi yang terkontrol, mengatur waktu jeda dalam sistem, dan meregenerasi sinyal berdenyut yang terdistorsi menjadi sinyal yang lebih terdefinisi dengan baik.
Rangkaian Multivibrator Monostabil
Berikut adalah contoh rangkaian multivibrator monostabil dengan dua transistor:
Ketika rangkaian mulai beroperasi, T1 akan tidak aktif sedangkan T2 aktif. Basis T2 akan memiliki tegangan sekitar 0,6V, sementara kolektornya akan mendekati nol Volt (kondisi low). Kondisi ini akan tetap stabil, tidak berubah.
Jika basis T2 dihubungkan ke ground (diberikan pulsa low, meskipun hanya sebentar), T1 akan langsung menjadi aktif dan tegangan di kolektornya akan mendekati nol Volt (low), sehingga mengosongkan muatan pada C1.
Setelah C1 kosong, muatannya akan mulai diisi kembali, tetapi dengan polaritas yang berbeda melalui R2. Basis T2, yang terhubung dengan simpul C1 dan R2, secara perlahan akan mendapatkan tegangan positif.
Ketika tegangan pada basis T2 mencapai 0,6V, T2 akan menjadi aktif dan T1 akan kembali menjadi tidak aktif. Output dari rangkaian diambil dari kolektor T2. Selama proses pengisian muatan pada C1 berlangsung, pada kolektor T2 terjadi kondisi high.
Selain menggunakan rangkaian transistor, multivibrator monostabil juga dapat dibangun menggunakan IC (Integrated Circuit). IC timer seperti 555 atau 556 dapat dirangkai sebagai multivibrator monostabil. Contohnya, dalam proyek praktik elektronik, IC timer dapat digunakan sebagai multivibrator monostabil.
Dengan menggunakan multivibrator monostabil, kita dapat menghasilkan sinyal dengan durasi yang dapat dikontrol, membuat timer atau sistem penundaan waktu, dan menerapkan berbagai aplikasi elektronik yang membutuhkan generasi sinyal dengan durasi tertentu.
Baca Juga :
- Pengertian Light Dependent Resistor (LDR) dan Fungsinya
- Pengertian Uni Junction Transistor (UJT) dan Penjelasanya
- Pengertian Sensor Akselerometer, Jenis Dan Prinsip Kerja
- Pengertian Fuse, Prinsip Kerja dan Cara Mengukur Secara Lengkap
Penutup
Sebagai penutup, Multivibrator merupakan konsep penting dalam dunia elektronika yang banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, dari pembangkit sinyal, sampai pemrosesan sinyal dan komunikasi.
Sebagai komponen penting dalam berbagai sistem elektronik, memahami pengertian dan fungsi multivibrator akan sangat membantu kita dalam mengerti prinsip kerja dari berbagai perangkat elektronik modern.
Memahami beragam jenis dan fungsinya, juga menambah wawasan kita dalam elektronik. Mudah-mudahan, artikel finoo.id ini mampu membantu pembaca untuk mendalami pengertian dan fungsi multivibrator lebih jauh lagi.
