Flip Flop

Flip-flop adalah rangkaian utama dalam logika sekuensial. Counter, register serta rangkaian sekuensial lain disusun dengan menggunakan flip-flop sebagai komponen utama. Flip-flop adalah rangkaian yang mempunyai fungsi pengingat (memory). Artinya rangkaian ini mampu melakukan proses penyimpanan data sesuai dengan kombinas imasukan yang diberikan kepadanya. Data yang tersimpan itu dapat dikeluarkan sesuai dengan kombinasimasukan yang diberikan.

           

Sedangkan fungsi rangkaian flip-flop yang utama adalah sebagai memori (menyimpan informasi) 1 bit atau suatu sel penyimpan 1 bit. Selain itu flip-flop juga dapat digunakan pada Rangkaian Shift Register, rangkaian Counter dan lain sebagainya.

Macam - macam Flip-Flop:

1. RS Flip-Flop

RS Flip-Flop yaitu rangkaian Flip-Flop yang mempunyai 2 jalan keluar Q dan Q (atasnya digaris). Simbol-simbol yang ada pada jalan keluar selalu berlawanan satu dengan yang lain. RS-FF adalah flip-flop dasar yang memiliki dua masukan yaitu R (Reset) dan S (Set). Bila S diberi logika 1 dan R diberi logika 0, maka output Q akan berada pada logika 0 dan Q not pada logika 1. Bila R diberi logika 1 dan S diberi logika 0 maka keadaan output akan berubah menjadi Q berada pada logik 1 dan Q not pada logika 0.

Sifat paling penting dari Flip-Flop adalah bahwa sistem ini dapat menempati salah satu dari dua keadaan stabil yaitu stabil I diperoleh saat Q =1 dan Q not = 0, stabil ke II diperoleh saat Q=0 dan Q not = 1

Dengan adanya gerbang AND tersebut, R dan S akan berkeadaan 0 bila pulsa penabuh CP (Clock Pulse) berkeadaan 1 dan flip-flop tidak akan berubah keadaan. Tanpa pulsa penabuh, artinya CP=0, maka apapun perubahan yang terjadi pada masukan R dan S tidak akan mengubah keadaan flip-flop. Rangkaian flip-flop itu akan merasakan keadaan R dan S hanya bila CP= 1. Tabel kebenaran flip-flop RS ditabuh ini untuk CP= 1 tepat sama dengan tabel kebenaran rangkaian dasar flip-flop RS.

Perlu dicatat bahwa dalam bentuk rangkaian terpadu banyak flip-flop RS yang diberikan kelengkapan untuk menyetel dan mereset flip-flop melalui masukan terpisah yang diberi nama masukan PRESET dan CLEAR, misalnya IC tipe SN74279 atau SN74LS279.

2. Flip-flop D

Nama flip-flop ini berasal dari Delay. Flip-flop ini mempunyai hanya satu masuk­an, yaitu D. Jenis flip-flop ini sangat banyak dipakai sebagai sel memori dalam komputer. Pada umumnya flip-flop ini dilengkapi masukan penabuh se­perti di­tunjukkan pada Gambar 6.10. Keluaran flip-flop D akan mengikuti apapun keadaan D pada saat penabuh aktif, yaitu: Q⁺= D.

Perubahan itu terjadi hanya apabila sinyal penabuh dibuat berlogika 1 (CP=1) dan tentunya akan terjadi sesu­dah selang waktu tertentu, yaitu selama tundaan waktu pada flip-flop itu. Bila masukan D berubah selagi CP = 0, maka Q tidak akan terpengaruh. Keadaan Q se­lama CP= 0 adalah keadaan masukan D tepat sebelum CP berubah menjadi 0. Di­katakan keadaan keluaran Q dipalang (latched) pada keadaan D saat perubahan CP dari aktif ke tak-aktif. Dapat dilihat bahwa sebenarnya flip-flop D berfungsi seperti apa yang dila­kukan oleh flip-flop JK bila masukan masukan K dihubungkan dengan komple­men masukkan J.

3. Flip Flop T

Nama flip-flop T diambil dari sifatnya yang selalu berubah keadaan setiap ada sinyal  pemicu  (trigger) pada masukannya. Input T merupakan satu-satunya masukan yang ada pada flip-flop jenis ini sedangkan keluarannya tetap dua, seperti semua flip-flop pada umumnya. Kalau keadaan keluaran flip-flop 0, maka setelah adanya sinyal pemicu keadaan-berikut menjadi 1 dan bila keadaannya 1, maka setelah adanya pemicuan keadaannya berubah menjadi 0. Karena sifat ini sering juga flip-flop ini disebut sebagai flip-flop toggle (berasal dari skalar toggle/pasak).

4. Flip Flop CRS

CRS Flip-flop adalah clocked RS-FF yang dilengkapi dengan  sebuah terminal pulsa clock. Pulsa clock ini berfungsi  mengatur keadaan Set dan Reset. Bila pulsa clock berlogik 0, maka perubahan logik pada input R dan S tidak akan  mengakibatkan perubahan pada output Q dan Qnot. Akan  tetapi apabila pulsa clock berlogik 1, maka perubahan pada input R dan S dapat mengakibatkan perubahan pada output Q dan Q not.

5. Flip Flop JK

Flip-flop JK yang diberi nama berdasarkan nama masukannya, yaitu J dan K. Flip-flop ini mengatasi kelemahan flip-flop RS, yang tidak mengizinkan pem­berian masukan R=S= 1, dengan meng-AND-kan masukan dari luar dengan keluaran seperti dilakukan pada flip-flop T. Dengan susunan ini, maka masukan J dan K berfungsi tepat sama dengan masukan S dan R pada flip-flop RS, kecuali untuk J=K=1. Kalau pada flip-flop RS masukan R=S=1 terlarang, maka pada flip-flop JK, masukan J=K=1 akan membu­at flip-flop JK berfungsi seperti flip-flop T.

Rangkaian Flip Flop adalah rangkaian yang dapat bekerja hanya dengan dua buah input dan output secara berlawanan. Rangkaian ini juga memiliki dua arus stabil dan dapat digunakan untuk menyimpan informasi. Sirkuit yang terdapat pada setiap rangkaian dapat dibuat untuk mengubah arus dengan sinyal yang dimasukan pada satu atau lebih input kontrol dan juga memiliki satu atau dua output. Flip flop juga merupakan rangkaian penting dalam sistem elektronik digital dan juga elemen penyimpanan dasar pada logika sekuensial yang digunakan pada komputer, alat komunikasi dan tipe elektronik lainnya.

Rangkaian Flip Flop terdiri dari beberapa jenis, antara lain jenis S-C Flip-Flop atau biasa disebut S-R Flip-Flop, J-K Flip-Flop, D Flip-Flop dan T Flip-Flop. Pada rangkaian S-C Flip-Flop memiliki kekurangan, yaitu dua buah inputnya tidak boleh sama, jika terjadi dapat kita perbaiki dengan tambahan rangkaian J-K Flip-Flop. Sedangkan untuk rangkaian D (Delay) Flip-Flop dan T (Togle) Flip-Flop merupakan gabungan dari jenis rangkaian S-C Flip-Flop dan J-K Flip-Flop yang digunakan secara khusus.

Flip-Flop atau Latch dapat digunakan sebagai penyimpanan data, seperti untuk menyimpan data memori. Ketika menggunakan Read-only Memory, output dan keadaan selanjutnya tidak hanya bergantung pada input awalnya saja, namun juga pada keadaan yang sekarang. Selain untuk menyimpan data, Flip-Flop juga dapat digunakan untuk menghitung detak atau mengsinkronisasikan input signal waktu variable untuk beberapa signal waktu direferensi.

Berikut ini Skema Rangkaian Flip Flop

Daftar Komponen :
R1     = 22K Ohm
R3     = 22K Ohm
R2     = 150 Ohm
R4     = 150 ohm
C1      = 47uF / 16 Volt
C2     = 47uF / 16 Volt
TR1   = FCS913
TR2   = FCS913
Baterai = 3 – 12 Volt

Apabila kita ingin membuat rangkaian flip flop sederhana. Maka, komponen yang dibutuhkan hanya transistor dan beberapa komponen dasar lainnya, seperti resistor dan kapasitor. Sedangkan, catu daya yang di butuhkan hanya sebesar 3 – 12 Volt DC.

Rangkaian ini juga tersusun dari beberapa rangkaian output dimana rangkaian ini kakan ditampilkan oleh dua buah LED (Light Emitting Diode) yang akan menyala berkedip secara bergantian. Karena lampu yang menyala berkedip inilah banyak orang menyebutnya dengan nama flip flop.