NAMA :SATRIA DWI CAHYADI

NOSIS : 20190438 – E

PANGKAT : SERDA

NO. ABSEN :20

PERCOBAAN 4

MEMBUAT ASTABIL MULTIVIBRATOR
(GENERATOR PEMBANGKIT PULSA)

1.     TUJUAN : AGAR BAMASIS MAMPU MEMBUAT ASTABIL MULTIVIBRATOR

2.     ALAT DAN BAHAN:

a.      IC 555

b.      Resistor & Potensio

c.      Capasitor

d.      LED

e.      Osciloscope

f.       Live Wire

3.    JELASKAN :      a.  Tentang Multivibrator Astabil

b.  Tentang Fungsi Potensiometer

c.  Tentang LED

4.     DASAR TEORI :

A.   Multivibrator

               Multivibrator Astabil IC 555 merupakan rangkaian pembangkit gelombang yang sering dijumpai pada perangkat digital maupun perangkat analog. Pada perangkat digital rangkaian Multivibrator Astabil IC 555 berfungsi sebagai pembangkit pulsa clock. Sedangakan pada rangkaian analog Multivibrator Astabil IC 555 dapat digunakan sebagai pembangkit gelombang sebauh nada. Pada dasarnya “Multivibrator astabil” merupakan multivibrator yang mempunyai dua keadaan namun tidak stabil pada salah satu keadaannya selama sesaat dan kemudian berpindah ke keadaan yang lain, disini multivibrator astabil menetap untuk sesaat sebelum berpindah kembali ke keadaan semula. Perpindahan keadaan  pada output multivibrator astabil yang berkesinambungan ini menghasilkan suatu gelombang segi empat dengan waktu naik yang sangat cepat. Karena tak dibutuhkan sinyal masukan untuk memperoleh suatu keluaran, maka multivibrator astabil ini kadang kadang disebut  multivibrator bekerja bebas ( free running multivibrator ). Multivibrator yang akan kita buat pada artikel ini menggunakan IC 555 sebagai pembangkitnya. IC 555 merupakan IC timer yang didesain spesial untuk pembuatan bermacam jenis multivibrator, salah satunya multivibrator astabil ini. Dalam IC 555 terdapat 2 komparator tegangan dan rangkaian pembagi tegangan yang berfunsi sebagai pembuat referensi 1/3 vcc dan 2/3 vcc.

B.   Potensiometer

               Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya. Gambar dibawah ini menunjukan Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan Simbolnya.
Fungsi-fungsi Potensiometer

              Dengan kemampuan yang dapat mengubah resistansi atau hambatan, Potensiometer sering digunakan dalam rangkaian atau peralatan Elektronika dengan fungsi-fungsi sebagai berikut :

    Sebagai pengatur Volume pada berbagai peralatan Audio/Video seperti Amplifier, Tape Mobil, DVD Player.

1.      Sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply

2.      Sebagai Pembagi Tegangan

3.      Aplikasi Switch TRIAC

4.      Digunakan sebagai Joystick pada Tranduser

5.      Sebagai Pengendali Level Sinyal

C. Kapasitor

Kapasitor atau kondensator adalah komponen listrik yang memiliki kemampuan untuk menyimpan muatan listrik. Dari pengertian ini, dapat kita lihat fungsi kapasitor yakni untuk menyimpan muatan listrik. Pada prinsipnya, kapasitor terdiri atas dua permukaan konduktor yang dipisahkan oleh suatu bahan isolator sehingga kedua permukaan konduktor tersebut memiliki kemampuan untuk menyimpan muatan listrik. Kemampuan kapasitor untuk memperoleh dan menyimpan muatan listrik disebut kapasitas kapasitor atau kapasitansi. Satuan kapasitas kapasitor adalah farad (F). Kapasitas suatu kapasitor didefinisikan sebagai perbandingan tetap antara muatan (q) yang tersimpan dalam kapasitor dan beda potensial antara kedua pelat konduktornya (V). Secara matematis, persamaan kapasitas kapasitor dirumuskan:

 

Dimana; C = kapasitas kapasitor (Farad), q = muatan yang tersimpan dalam kapasitor (Coulomb), dan V = beda potensial antara kedua pelat konduktor (Volt).

Salah satu jenis kapasitor adalah kapasitor keping sejajar. Kapasitor ini terdiri dari dua buah keping metal sejajar yang dipisahkan oleh isolator yang disebut dielektrik. Jika kapasitor ini dihubungkan ke baterai, kapasitor terisi hingga beda potensial antara kedua terminalnya sama dengan tegangan baterai. Jika baterai dicabut, muatan-muatan listrik akan habis dalam waktu yang sangat lama, kecuali jika sebuah konduktor dihubungkan pada kedua terminal kapasitor.

Fungsi kapasitor dalam suatu rangkaian listrik, yaitu:

·                     Untuk menyimpan muatan dan energi listrik.

·                     Untuk memilih frekuensi pemancar pada pesawat radio.

·                     Sebagai perata tegangan dalam catu daya (power supply).

·                     Untuk menghilangkan percikan apai pada sistem pengapian mobil.

D.           LED

            Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya. Seperti dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N).

LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.
LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna). LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.

E.           IC 555

 

                I C Timer atau IC Pewaktu adalah jenis IC yang digunakan untuk berbagai Rangkaian Elektronika yang memerlukan fungsi Pewaktu dan multivibrator didalamnya. Beberapa rangkaian yang memerlukan IC Timer diantaranya seperti Waveform Generator, Frequency Meter, Jam Digital, Counter dan lain sebagainya.

                 IC Timer 555 yang umum digunakan adalah IC Timer 555 yang berbentuk DIP (Dual Inline Package) dengan 8 kaki terminalnya. Namun seiring dengan perkembangannya, saat ini kita dapat menemui beberapa versi IC 555, diantaranya seperti IC 556 yang menggabungkan 2 buah IC 555 dalam satu kemasan (14 kaki), IC 558 yang menggabungkan 4 buah IC555 dalam satu kemasan (16 kaki) serta IC555 yang mengkonsumsi daya rendah seperti 7555 dan TLC555. Nama IC 555 diambil dari 3 buah resistor yang terdapat dalam kemasan IC dengan nilai masing-masingnya 5kΩ. Berikut ini adalah susunan dan konfigurasi Kaki IC 555 yang berbentuk DIP 8 kaki.

§  Kaki 1 (GND) : Terminal Ground atau Terminal Negatif sumber tegangan DC.

§  Kaki 2 (TRIG) : Terminal Trigger (Pemicu), digunakan untuk memicu Output menjadi “High”, kondisi High akan terjadi apabila level tegangan pada kaki Trigger ini berubah dari High menuju ke <1/3Vcc (Lebih kecil dari 1/3Vcc).

§  Kaki 3 (OUT) : Terminal Output (Keluaran) yang memiliki 2 keadaan yaitu “Tinggi/HIgh” dan “Rendah/Low”.

§  Kaki 4 (RESET) : Terminal Reset. Apabila kaki 4 digroundkan, Output IC akan menjadi rendah dan menyebabkan perangkat ini menjadi OFF. Oleh karena itu, untuk memastikan IC dalam kondisi ON, Kaki 4 biasanya diberikan sinyal “High”.

§  Kaki 5 (CONT) : Terminal Control Voltage (Pengatur Tegangan), memberikan akses terhadap pembagi tegangan internal. Secara default, tegangan yang ditentukan adalah 2/3 Vcc.

§  Kaki 6 (THRES) : Terminal Threshold, digunakan untuk membuat Output menjadi “Low”. Kondisi “Low” pada Output ini akan terjadi apabila Kaki 6 atau Kaki Threshold ini berubah dari Low menuju > 1/3Vcc (lebih besar dari 1/3Vcc).

§  Kaki 7 (DISCH) : Terminal Discharge. Pada saat Output “Low”, Impedansi kaki 7 adalah “Low”. Sedangkan pada saat Output “High”, Impedansi kaki 7 adalah “High”.
Kaki Discharge ini biasanya dihubungkan dengan Kapasitor yang berfungsi sebagai penentu interval pewaktuan. Kapasitor akan mengisi dan membuang muatan seiring dengan impedansi pada kaki 7. Waktu pembuangan muatan inilah yang menentukan Interval Pewaktuan dari IC555.

§  Kaki 8 (Vcc) : Terminal Positif sumber tegangan DC (sekitar 4,5V atau 16V).

5.    RANGKAIAN

 

6.    ANALISA

NO.	VR 1	VR 2	KET	OUTPUT
1	10%	10%		7,96 V
2	20%	20%		7,96 V
3	30%	30%		7,96 V
4	40%	40%		7,96 V
5	50%	50%		7,96 V
6	60%	60%		7,96 V
7	70%	70%		7,96 V
8	80%	80%		7,96 V
9	90%	90%		7,96 V
10	100%	100%		7,96 V

Pada Rangkaian diatas terlihat bahwa potensiometer yang di pasang dalam rangkaian tersebut sangaet berpengaruh terhadap kedipan lampu LED tersebut.
1. Pada Potensiometer 10% di VR1 dan VR2 Lampu Berkedip sangat cepat yaitu 1,2 detik perkedipan dan mempunyai jeda waktu 0,5 detik setiap kedipan, output yang di hasilkan sebesar 7,96 Volt dengan apabila Switch off, maka tidak terjadi aliran arus listrik dan lampu LED mati

2. Pada Potensiometer 20% di VR1 dan VR2 Lampu Berkedip sangat cepat yaitu 1,8 detik perkedipan dan mempunyai jeda waktu 1 detik setiap kedipan, output yang di hasilkan sebesar 7,96 Volt dengan apabila Switch off, maka tidak terjadi aliran arus listrik dan lampu LED mati

3. Pada Potensiometer 30% di VR1 dan VR2 Lampu Berkedip sangat cepat yaitu 2,4 detik perkedipan dan mempunyai jeda waktu 1,2 detik setiap kedipan, output yang di hasilkan sebesar 7,96 Volt dengan apabila Switch off, maka tidak terjadi aliran arus listrik dan lampu LED mati

4. Pada Potensiometer 40% di VR1 dan VR2 Lampu Berkedip sangat cepat yaitu 2,6 detik perkedipan dan mempunyai jeda waktu 1,6 detik setiap kedipan, output yang di hasilkan sebesar 7,96 Volt dengan apabila Switch off, maka tidak terjadi aliran arus listrik dan lampu LED mati

5. Pada Potensiometer 50% di VR1 dan VR2 Lampu Berkedip mulai melambat yaitu 2,8 detik perkedipan dan mempunyai jeda waktu 1,8 detik setiap kedipan, output yang di hasilkan sebesar 7,96 Volt dengan apabila Switch off, maka tidak terjadi aliran arus listrik dan lampu LED mati

6. Pada Potensiometer 60% di VR1 dan VR2 Lampu Berkedip melambat yaitu 3,4 detik perkedipan dan mempunyai jeda waktu 2 detik setiap kedipan, output yang di hasilkan sebesar 7,96 Volt dengan apabila Switch off, maka tidak terjadi aliran arus listrik dan lampu LED mati

7. Pada Potensiometer 70% di VR1 dan VR2 Lampu Berkedip melambat yaitu 4,4 detik perkedipan dan mempunyai jeda waktu 2,2 detik setiap kedipan, output yang di hasilkan sebesar 7,96 Volt dengan apabila Switch off, maka tidak terjadi aliran arus listrik dan lampu LED mati.
8.Pada Potensiometer 80% di VR1 dan VR2 Lampu Berkedip melambat yaitu 4,9 detik perkedipan dan mempunyai jeda waktu 3 detik setiap kedipan, output yang di hasilkan sebesar 7,96 Volt dengan apabila Switch off, maka tidak terjadi aliran arus listrik dan lampu LED mati.
9.Pada Potensiometer 90% di VR1 dan VR2 Lampu Berkedip melambat yaitu 5,2detik perkedipan dan mempunyai jeda waktu3,5 detik setiap kedipan, output yang di hasilkan sebesar 7,96 Volt dengan apabila Switch off, maka tidak terjadi aliran arus listrik dan lampu LED mati. 
10.Pada Potensiometer 100% di VR1 dan VR2 Lampu Berkedip Sangat Lambat yaitu 4,4 detik perkedipan dan mempunyai jeda waktu 6 detik setiap kedipan, output yang di hasilkan sebesar 7,96 Volt dengan apabila Switch off, maka tidak terjadi aliran arus listrik dan lampu LED mati. 
 

7.     KESIMPULAN :

Dari rangkaian diatas dapat disimpulkan bahwa IC LM 555 berfungsi sebagai Astable Multivibrator, semakin besar nilai resistor / hambatan maka kedipan dari nyala LED semakin lambat tetapi semakin kecil nilai resistor / hambatan maka kedipan kedipan dari nyala LED semakin cepat. Hal itu dapat membuktikan bahwa hambatan sangat berpengaruh pada jalanya arus pada suatu rangkaian.

Dari Percobaan Rangkaian Astabil Multivibrator diatas dapat disimpulkan bahwa Resistor dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin besar Resistor, maka semaki tinggi frekuensinya.

IC LM 555 berfungsi sebagai Astable Multivibrator tergantung pada resistansinya terhadap kapasitor yang digunakan, lebih besar resistansi yang digunakan, lebih lama pengisian dan  pengosongannya. Keakurasian yang ada baik dari keakurasian frekuensi maupun keakurasian siklus tugasnya semua diatas 90% dan hal ini menunjukkan bahwa komponen yang ada masih layak pakai karena menunjukkan hasil yang tidak terlalu berbeda dengan hasil teori. Adapun kesimpulan yang bisa kita tarik dar percobaan ini adalah sebagai berikut:

1.      IC LM 555 berfungsi sebagai Astable Multivibrator tergantung pada resistansinya terhadap kapasitor yang digunakan, lebih besar resistansi yang digunakan, lebih lama pengisian dan  pengosongannya

2.      Hasil pengujian menunjukkan bahwa keluaran multivibrator astabil masih mengalami penyimpangan dari spesifikasi yang telah ditentukan dalam perancangan. Penyim-pangan tersebut disebabkan karena nilai resistansi resistor film tebal yang dihasilkan tidak tepat dengan perancangan

3.      Perubahan nilai pada R1, R2 dan C1 akan menyebabkan perubahan waktu nyala LED (t1).

4.      Lama waktu mati LED (t2) hanya dipengaruhi oleh nilai R2 dan C1.

5.      Semakin besar nilai R1, R2 dan C1 maka akan semakin lama waktu nyala LED (t1)..

6.      Semakin besar nilai R2 dan C1 maka akan semakin lama waktu mati LED (t2).

8.    SARAN

           Saran untuk pemakaian nilai RC agar frekuensi yang dihasilkan baik, hendaknya menggunakan Resistor dengan toleransi minimum 1% yakni dari jenis metal film dan kapasitor tantalum. Diperlukan tambahan trainer board astable multivibrator berbasis transistor dan IC 555 sehingga media agar lebih bervariasi.