Astable Multivibrator
Aplikasi IC 555 yang satu ini merupakan kebalikan dari aplikasi sebelumnya yaitu monostable. pada astable sesuai dengan namanya yaitu astable yang artinya tidak stabil karena rangkaian ini tidak memiliki keadaan output yang stabil atau berubah-ubah. dari keadaan tersebut dapat dimanfaatkan untuk beberapa aplikasi dalam rangkaian kendali. keadaan ini diperoleh dari pengisian dan pengosongan kapasitor
Pada aplikasi ini IC 555 beroperasi sebagai osilator gelombang kotak (Square Wave Oscilator). kegunaannya sebagai generator pulsa, alarm keamanan, pemodulasi, lampu blink (kedip), dan sebagainya
rangkaian astable multivibrator adalah sebagai berikut :
gambar rangkaian astable multivibrator
rangkaian ini paling sering digunakan sebagai osilator gelombang kotak / pembangkit pulsa, terdapat perhitungan untuk nilai frekuensi output yang kita inginkan :
f = 1 / { ln (2) . (R1 + 2.R2) . C }
atau
karena nilai ln (2) ~ 0,7 sering juga dirumuskan sebagai berikut :
f = 1 / { 0,7 . (R1 + 2.R2) . C }
dengan keterangan sbb. :
f = frekuensi (Hz)
R1 dan R2 = resistor rangkaian (Ohm)
C = kapasitor rangkaian (Farad/F)
sebagai contoh :
jika kita memiliki rangkaian astable dengan komponen berikut : R1 = 10 KOhm, R2 = 2 KOhm dan kapasitor (C) = 1 uF, maka nilai frekuensi outputnya adalah :
f = 1 / { 0,7 . (10000 + 2 . 2000) . 0,000001}
f = 102,04 Hz
jadi frekuensi output / gelombang output rangkaian adalah 102 Hz
seperti yang kita tahu sebelumnya bahwa karakteristik dari IC 555 adalah sebagai berikut :
dalam perancangan yang biasa kita tentukan awal adalah ingin mencari berapa frekuensi output yang akan kita cari :
T = 0,7 . (R1 + 2.R2) . C
sedangkan nilai frekuensi adalah
f = 1 / T
T = 1 / f
ketarangan :
T = periode gelombang (detik/sekon)
f = frekuensi (Hz)
R1 dan R2 = resistor rangkaian (Ohm)
C = kapasitor rangkaian (Farad/F)
nilai 0,7 dari ln (2).
dalam pengaplikasiannya selain nilai frekuensi yang kita cari masih ada parameter lain yang harus kita perhatikan yaitu duty cycle.
apa itu ???
duty cycle ialah perbandingan pulsa high dan pulsa low pada satu gelombang. jika dalam suatu rangkaian astable MV dikatakan memiliki frekuansi output 2 KHz dengan duty cycle 70% berarti dalam sebuah periode gelombang output rangkaian 70% -nya adalah pada periode High
rumus duty cycle :
D = 1 - R2 / (R1 + 2.R2)
untuk periode high dan low
Th = D . T
R1 = {T / (0,7 . C)} – 2.R2
dan
Tl = T - Th
R2 = Tl / (0,7 . C)
keterangan :
D = Duty cycle (%)
T = periode (detik/sekon)
Th = periode pulsa High (detik/sekon)
Tl = periode pulsa Low (detik/sekon)
R1 dan R2 = resistor rangkaian (Ohm)
C = kapasitor rangkaian (Farad/F)
nilai 0,7 dari ln (2).
gambar contoh pengukuran frekuensi output
dalam pengukuran diatas diapat dilihat periode gelombang adalah 508,7 us
gambar pengukuran duty cycle Th
dalam pengukuran diatas diapat dilihat periode gelombang pada saat pulsa high adalah 352,5 us
dutycycle = (352,5/508,7) x 100% = 69,92% atau kira-kira 70%
perlu diketahui untuk duty cycle minimum yang dapat dicapai oleh IC 555 adalah 50% jadi untuk membuat rangkaian astable multivibrator dengan duty cycle kurang dari itu diperlukan rangkaian tambahan yaitu rangkaian inverting atau pembalik baik dari gerbang NOT maupun transistor..... kita akan bahas pada post-post mendatang
Kasus :
semisal kita akan membuat sebuah osilator gelombang kotak dengan fout = 20 KHz dengan duty cycle = 60%, berikut adalah langkah-langkahnya :
tentunkan nilai kapasior (C) yang akan dipakai : misal 1 nF
(kita sebenarnya dapat memilih menentukan besar C atau R2 terlabih dahulu tetapi penulis menyarankan menentukan C saja karena jika yang dihitung adalah C biasanya nilainya sulit dicari di pasaran sedangkan R dapat menggunakan R variabel)
cari periode gelombang
T = 1/f = 1/20000 = 50 us
cari periode masing-masing keadaan
Th = D . T = 60% . 50 us = 30 us
Tl = T - Th = 50 - 30 = 20 us
hitung nilai R2
R2 = Tl / 0,7 . C
R2 = 0,00002 / 0,7 . 0,000000001
R2 = 2000 / 0,7
R2 = 28571 Ohm ~ 29K
hitung nilai R1
R1 = (T / 0,7 . C) - 2 . R2
R1 = (0,00005 / 0,7 . 0,000000001) - 2 . 28571
R1 = 71428 - 57142
R1 = 16986 Ohm ~ 17K
buat rangkaian :
gambar rangkaian astable multivibrator
gambar pengukuran gelombang output pada simulasi livewire
sekian pos kesempatan kali ini semoga bermanfaat, selamat mencoba
terimakasih sudah berkunjung jika ada pertanyaan silakan komennn
Posts
