1

LAPORAN PRAKTIKUM LABORATORIUM DIGITAL

NOMOR PERCOBAAN : 13

JUDUL PERCOBAAN : FLIP-FLOP

KELAS / KELOMPOK : TT 2C / 1

NAMA PRAKTIKAN : Nur Muhammad Ziko Iskandar

PARTNER : Hansreza Fachryzal

Rita Aprilia

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2013

PERCOBAAN 13

FLIP-FLOP

TUJUAN• Merangkai dan mengamati kerja rangkaian dasar flip-flop• Merangkai dan mengoperasikan IC D FF, 7474 dan IC JK FF, 7476• Membuktikan tabel kebenaran masing-masing flip-flop

DASAR TEORISistem digital umumnya dibangun dengan menggunakan rangkaian-rangkaian

kombinatorial dan elemen-elemen memorinya. Elemen memori yang paling banyak digunakan adalah flip-flop (FF). FF merupakan suatu rangkaian logika dengan dua output, yang satu merupakan kebalikan dari yang lainnya(biasanya adalah Q dan Q).

Output Q disebut output FF normal, sedangkan Q adalah output FF inverse.Berbagai macam flip-flop yang sering digunakan adalah SR flip-flop yang biasanya terdiri dari rangkaian dasar NOR dan NAND gate, sedangkan JK flip-flop dibangun dari dua buah clock RS FF yang disambungkan menjadi satu. Jenis lainnya yaitu; T FF, D FF, yang juga merupakan modifikasi dari SR FF. Gambar berikut merupakan symbol dari berbagai macam flip-flop beserta tabel kebenarannya.

SR FLIP-FLOP dengan NOR Gate

2

INPUT OUTPUT

S R Q

0101

0011

MEMORY10

TERLARANG

MEMORY01

TERLARANG

SR FLIP-FLOP dengan NAND Gate

JK FLIP-FLOP

D FLIP-FLOP

3

INPUT OUTPUT

S R Q

0101

0011

MEMORY10

TERLARANG

MEMORY01

TERLARANG

INPUT OUTPUT

J K Q

0101

0011

MEMORY01

TOGGLE

INPUT OUTPUT

D Q

01

01

ALAT-ALAT YANG DIPERGUNAKAN

No. Alat-alat dan komponen Jumlah1. IC 7400 (Quad 2 input NAND Gate )

IC 7402 (Quad 2 input NOR gate)IC 7474 (D FF)IC 7476 (JK FF)

1111

2. Power supply DC 13. Multimeter 14. Logic probe 15. Resistor 220 Ω 56. LED 57. Protoboard 18. Kabel-kabel penghubung secukupnya

LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN

Langkah-langkah dalam melakukan percobaan adalah sebagai berikut:

1. perhatikan kaki IC 7400 pada gambar 4.1., di mana notasi A dan B menunjukkan input sedangkan Y output, Lengkpi Tabel 6.1.

4

2. Buatlah rangkaian seperti Gambar 4.2.

3. atur power supply pada 5 Volt.

4. berikan masukkan S dan R sesuai Tabel 6.2. Catat hasilnya pada Tabel 6.2.

5. perhatikan kaki IC 7402 pada Gambar 4.3. , di mana notasi A an B menunjukkan input sedangkan Y menunjukkan output, lengkapi Tabel 6.3.

5

6. Buatlah rangkaian seperti Gambar 4.4.

7. Berikan masukkan Rdan S sesuai Tabel 6.4. Catat hasil pada Tabel 6.4.!

8. perhatikan kaki IC 7474 pada Gambar 4.5. leangkapi Tabel 6.5.!

6

9. Buatlah rangkaian seperti Gambar 4.6.!

10. Berikan masukkan sesuai Tabel 6.6. Catat hasilnya pada Tabel 6.6.!

11. perhatikan kaki IC 7476 pada Gambar 4.7. Lengkapi Tabel 6.7.!

7

12. Buatlah rangkaian seperti Gambar 4.8. Berikut!

13. Berikan masukkan sesuai Tabel 6.8. Catat hasil pada Tabel 6.8.!

PETANYAAN DAN TUGAS

1. Pada rangkaian flip-flop mempergunakan gerbang NAND , kondisi input bagaimana output akan aktif(menyala)?

2. Pada rangkaian flip-flop mempergunakan gerbang NOR , kondisi input bagaimana output akan aktif(menyala)?

3. Apa yang dimaksud input aktif rendah dan input aktif tinggi?

4. pada rangkaian D flip-flop, kondisi input bagaimana output aktif (menyala)?

5. pada rangkaian JK flip-flop, kondisi input bagaimana output aktif (menyala)?

6. Apa fungsi input preset dan clear pada IC 7474 dan 7476?

7. Apa perbedaan input sinkron dengan input asinkron pada flip-flop?

8

JAWABAN1. Output rangkaian flip-flop gerbang NAND akan menyala (Q=1) jika set (S) dipenuhi

syaratnya / diberi logic 0 . output kebalikan ( = 1) akan diperoleh ketika output asli (Q=0) , yaitu ketika reset ( R ) terpenuhi syaratnya atau diberi logic 0.

2. Output rangkaian flip-flop gerbang NOR akan menyala (Q=1) jika set(S) diberi logic 1.

output kebalikan rangkaian ( ) akan menyala ketika input asli (Q) mati / tidak aktif yaitu ketika set (S) diberi logic 0 dan reset ( R ) diberi logic 1.

3. Input akif rendah adalah nilai yang harus dipenuhi berupa masukkan logic nol jika output yang diinginkan menyala.

Input aktif tinggi adalah nilai yang harus dipenuhi logic 1, jika output yang diinginkan menyala.

4. Output rangkaian D flip-flop akan menyala jika preset / clear terpenuhi syaratnya. Preset diberi logic nol dan clear diberi logic 1 dan ketika preset dan clear diberi logic 1 serta D diberi input 1 dan clocknya pada kondisi transformasi naik.

5. Output rangkaian JK flip-flop akan menyala ketika preset diberi logic 0, dan reset diberi logic 1. Dan pada saat reset dan set diberi logic 1 ketika J dan K diberi logik1. J diberi logik1, dan K diberi logic 1, serta kedua input (J dan K) diberi logic nol.

6. fungsi Preset dan Clear adalah sebagai pengkondisian awal / di mana output akan mulai atau stop.

7. perbedaan Input sinkron dan input asinkron yaitu input sinkron adalah input yang clocknya bekerja bersamaan, sedangkan input asinkron yaitu inputnya clocknya bekerja secara bertahap, clock yang lain dihubungkan dengan Q.

9

DATA HASIL PERCOBAAN

No. Percobaan : 13

Judul : Flip-Flop

Mata Kuliah : Laboratorium Digital

Kelas/Kelompok : TT2C/01

Tahun Akademik : 2012/2013

Pelaksanaan Praktikum : 25 April 2013

Penyerahan Laporan :

Nama Praktikan : Nur Muhammad Ziko Iskandar

Nama Rekan Kerja : Hansreza Fachryzal

Rita Aprilia

Tabel 6.1. Identifikasi Kaki IC 7400 ( VCC = 14; GND = 7)

No.Gerbang ke-

Input 1 Input2 Output

1.

2.

3.

4.

1

2

3

4

1

4

10

13

2

5

9

12

3

6

8

11

Tabel 6.2. RS-FF input aktif rendah (NAND Gate)

INPUT OUTPUT

S R Q

0

0

1

1

1

0

1

1

0

1

1

1

1

0

0

1

0

0

1

1

10

Tabel 6.3. Identifikasi kaki IC 7402 ( VCC = 14; GND = 7)

No.Gerbang ke-

Input 1 Input2 Output

1.

2.

3.

4.

1

2

3

4

2

6

8

11

3

5

9

12

1

4

10

13

Tabel 6.4. RS-FF Input Aktif Tinggi (NOR Gate)

INPUT OUTPUT

S R Q

1

1

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

1

0

0

0

0

0

1

1

Taebl 6.5. Identifikasi Kaki IC 7474 D-FF ( VCC = 14; GND = 7)

No. INPUT OUTPUT

PRE CLR CLOCK D Q

1

2

4

10

1

13

3

11

2

12

5

9

6

8

11

Tabel 6.6. Tabel kebenaran IC 7474 D-FF

INPUT OUTPUT

PRE CLR CLOCK D Q

0

0

1

0

1

0

X

X

X

X

X

X

0

1

0

1

0

1

1

1

1

1

0

1

0

1

1

0

Tabel 6.7. Identifikasi Kaki IC 7476 JK-FF ( VCC = 5; GND = 13)

No. INPUT OUTPUT

PRE CLR CLOCK J K Q

1

2

2

7

3

8

1

6

4

9

16

12

15

11

14

10

12

Tabel 6.8. Tabel kebenaran IC 7476 JK-FF

INPUT OUTPUT

PRE CLR CLOCK J K Q

0

0

1

0

1

0

X

X

X

X

X

X

X

X

X

1

1

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

0 (toogle)

0

0

1(toogle)

13

ANALISA

Sistem digital umumnya disusun dengan menggunakan rangkaian-rangkaian kombinatorial dan elemen-elemen memory. Elemen memory yang paling banyak dipergunakan adalah flip-flop (FF). FF merupakan sesuatu rangkaian logika dengan dua output, yang satu merupakan kebalikan dri yang lainnya ( Q dan Q ). Ouput Q merupakan output FF normal sedangkan Q merupakan output FF inverse.

Rangkaian FF dibagi dalam beberapa macam, yaitu:

1. SR FF dengan NOR Gate, yang memliki input aktif high, output akan menyala (berlogic 1) jika input diberi logic “1”. Namun jika input S dan R berlogic ‘0’ maka output akan dilihat dari output sebelumnya karena pada kondisi kedua input ‘0’ akan terjadi memori, sedangkan pada kondisi kedua input ‘1’ akan terlarang.

2. SR FF dengan NAND Gate, yang memiliki input aktif low, output akan berlogic ‘1’ jika input berlogic ‘0’, namun jika kedua input berlogic ‘1’ akan terjadi memori dan output dilihat dari output sebelumnya, sedangkan jika kedua input berlogic ‘0’ maka menghasilkan output terlarang.

3. D FF, jika preset dan clear yang diberi logic yaitu logic’0’ maka output akan berlogic kebalikan dari input(output aktif/menyala). Jika input clock dan D diberi logic, maka output dilihat dari D dan logic output akan sama dengan logic D karena preset dan clear diberi logic’1’ sehingga preset dan clear menjadi tidak aktif.(clock transisi naik).

4. JK FF, jika preset dan clear yang diberi logic’0’ maka output akan berlogic kebalikan dari input(output aktif/menyala). Jika input clock dan JK diberi logic, maka output dilihat dari JK dan logic output akan sama dengan logic JK karena preset dan clear diberi logic’1’ sehingga preset dan clear menjadi tidak aktif. Pada saat JK diberi logic 1 maka output akan toggle. (clock transisi turun).

14

KESIMPULAN

• SR FF dengan NOR Gate merupakan Input aktif high, sedangkan SR FF dengan NAND Gate merupakan input aktif low.

• Pada D FF jika input diberi logic ‘0’ maka output akan berlogic’0’., begitu juga sebaliknya. • Pada JK FF jika kedua input diberi logic ‘1’ maka output akan toggle. • IC D FF 7474 merupakan IC yang menggunakan clock pada transisi naik , sedangkan IC JK

FF 7476 merupakan IC yang menggunakan clock pada transisi turun.• IC yang dipergunakan untuk rangkaian flip-flop adalah NAND gate (IC 7400), NOR Gate (IC

7402), JK FF (IC 7476), dan D FF (IC 7474).

15

Lampiran :

16

DAFTAR PUSTAKA

Nixon,Benny.2008.Laboratorium Digital I (Rangkaian Kombinatorial).Jakarta: Politeknik Negeri

Jakarta.

17