APLIKASI IC NE 555 SEBAGAI CLOCK GENERATOR UNTUK RANGKAIAN TERPADU (IC) DIGITAL JENIS TTL

Print
Category: Listrik & Elektronika
Last Updated on Monday, 27 April 2015 Published Date Written by Sodikin Susaat

APLIKASI  IC NE 555 SEBAGAI CLOCK GENERATOR PADA

RANGKAIAN TERPADU (IC) DIGITAL JENIS TTL

 

Oleh: Sodikin Susa’at
     Widyaiswara Madya P4TK BOE/VEDC Malang

_________________________________________________________________________

 

ABSTRAK:

Untuk membuat rangkaian  clock generator sebagai sumber pulsa dari IC counter digital bisa digunakan IC linear pewaktu (timer) dengan serie NE555. Dalam pembangkitan pulsa dapat digunakan dua macam cara/system rangkaian, yaitu multivibrator mono stabil, dan multivibrator astabil. Besarnya waktu dalam satu periode dari output IC NE555 ini dipengaruhi oleh komponen luar yaitu, resistor (RA dan RB), serta besar-kecilnya kapasitor (C). Sehingga waktu satu periode dapat dihitung dengan menggunakan persamaan: T= 0,693(RA+2RB).C detik. Atau dengan kata lain Frekuensi yang dihasilkan selama satu periode adalah:f={1,44/0,693(RA+2RB)C}Hz, dimana RAdan RBdalam satuan , sedangkan kapasitor C dalam satuan Farrad. Besarnya tegangan pulsa output dari clock generator ini mendekati atau hampir sama dengan tegangan sumber dari IC NE555 itu sendiri. Tegangan sumber dari IC NE555 berdasarkan data sheet hanya diijinkan mulai dari 3Volt sampai dengan 15 Volt DC. Hasil pulsa output berupa clock dapat digunakan sebagai sumber pulsa dari IC counter digital untuk jenis TTL (Transistor Transistor Logic) dan untuk  jenis C-MOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) . Untuk IC jenis TTL kondisi tegangan saat logika tinggi (H=high) atau logika “1” hanya mencapai 5Volt, sedangkan IC jenis CMOS saat kondisi tegangan saat logika tinggi (H=high) atau logika “1” bisa mencapai hingga 12Volt. Sehingga level tegangan saat logika tinggi (high) sangat tergantung dari tegangan sumber IC NE555 yang dipasang.

 

 

Kata kunci: clock generator, multivibrator monostabil, astabil,  TTL, CMOS

 

 

1.   CLOCK GENERATOR

 

Clock Generator sering disebut sebagai pembangkit pulsa (clock).  Pembangkit pulsa dalam pembuatan rangkaiannya sering digunakan rangkaian terpadu linear (IC: Integrated Circuit) . IC linear yang sering digunakan secara umum biasanya NE555 yang merupakan IC pewaktu (Timer). Sebagai timer secara analogi dapat juga digunakan sebagai Clock Generator atau pembangkit pulsa yang pada umumnya dapat membangkitkan frekuensi atau waktu sesuai dengan yang diperlukan. Untuk membangkitkan pulsa atau frekuensi sesuai yang diperlukan tersebut, maka dalam setiap periodenya dapat dihitung dengan menggunakan prinsip dasar rangkaian (gambar 1.1) dan persamaan (1.1) sampai dengan persamaan (1.5).

 

 

 Dari hitungan berdasarkan persamaan pada rangkaian prinsip dasar IC NE 555 sebagai Clock Generator atau pembangkit pulsa dengan frekuensi atau waktu setiap periodenya tersebut di atas, maka komponen komponen sebagai parameter penentu waktu dalam menentukan lebar pulsa digunakan 2-buah resistor dan 1-buah kapasitor, yaitu RA, RB, dan C untuk dioperasikan sebagai multivibrator jenis monostabil atau astabil. Untuk memudahkan rangkaian pembangkit pulsa maka IC timer NE555 dirangkai sebagai multivibrator  monostabil (gambar 1.2) dan  multivibrator astabil (gambar 1.3) di atas dan di bawah ini.

 

Gambar 1.2 Multivibrator Monostabil IC NE555 sebagi Clock Generator

 

            dari Rangkaian Penghitung Digital TTL

 

 

Karena, rangkaian IC NE 555 di atas menggunakan system  multivibrator astabil, dan jika ditentukan untuk RA=RB=20kΩ, dan C=50uF, maka dengan persamaan di atas akan didapatkan besarnya frekuensi dari Clock Generator NE555, yaitu sebesar

 

 Dengan kata lain, waktu yang dibutuhkan untuk membangkitkan pulsa clock selama 1- periode sebesar:

Besarnya tegangan output (Uo) dari pembangkit pulsa (Clock Generator) IC NE555 adalah tergantung tegangan supply dari catu daya IC tersebut. Karena dipasang tegangan supply 5VDC, maka tegangan output (Uo) mendekati 5V dengan bentuk TTL seperti pada gambar di atas.
Hasil persamaan (1.1), (1.2), (1.3) sampai dengan (1.5) di atas dapat dinyatakan dalam bentuk grafik seperti berikut.

 

 

Gambar 1.4 Grafik Fungsi Rumus Menentukan RA, RB dan C tehadap Frekuensi

 

Grafik ini dimaksudkan untuk membantu dalam mempermudah perancangan frekuensi yang akan dibangkitkan oleh clock generator tersebut.

 

Pembangkit pulsa atau clock generator ini dapat digunakan untuk sumber clock dalam pembuatan counter naik dan turun (up-down-counter) pada IC 74LS90, 74LS92, dan IC 74LS93, serta IC counter yang lain, yaitu dengan cara yang hampir sama dengan yang dirangkai  pada IC  counter 74LS90. Untuk hal tersebut dapat dilihat rangkaian lengkap clock generator menggunakan IC NE555 sebagai sumber clock dari rangkaian counter IC 74LS90 yang dimonitor pada display sevent segment yang didekoder dengan  menggunakan IC decoder 74LS47.

Gambar 1.5 Rangkaian Clock Generator sebagai Sumber Clock dari IC Counter digital

 

 

 

Gambar 1.6   AplikasiIC NE555 sebagai Clock Generato IC counter 74LS92 yang dilengkapi

                     IC BCD-to 7 Segment 74LS47, dan  driver interface pada angka 7 desimal

 

                     Relay 12V/40mA dan  Lampu 12VDC/ 2 Ampere ON (hidup)

KESIMPULAN

1.   IC NE 555 merupakan IC yang dapat membangkitkan pulsa TTL atau pulsa C-MOS dengan frekuensi atau waktu setiap periodenya sesuai dengan keperluan, yang mana frekuensi atau waktu  setiap periodenya ditentukan oleh besarnya parameter waktu arus charge dan discharge yang melewati Resistor (RA),  (RB), dan Capasitor (C).

2.     Besarnya waktu yang dibangkitkan saat periode high (TH) dipengaruhi oleh Resistor RA, dan RB, serta Capasitor C. Sedangkan waktu low (TL) dipengaruhi oleh Resistor RB dan Capasitor C saja.

 

3.   Untuk menentukan frekuensi atau waktu dan mempermudah perancangan frekuensi clock generator yang telah ditentukan terhadap resistor (RA), (RB), dan capasitor (C) yang diperlukan maka dapat digambar fungsi grafik sesuai persamaan rumus yang ada.

 

 Gambar 1.7 Grafik hasil Rumus Frekuensi output Clock Generator

 

DAFTAR PUSTAKA

 1.      Marston, R.M. 1990. 110 Integrated Circuit Projects for the Home Constructor. USA: A. Newnes TechnicalBook.

 2.      Susa’at, S. 199. OP Amp dan IC Linear. Malang: Direktorat Pendidikan Dasar dan Menengah PPPGT/VEDC Malang

 3.      Texas Instruments. 1985. The The Linear Circuits for Engineers, Second Edition. USA: Texas Instruments.