Bengkeltv.id – Pengertian Multivibrator dan Contoh Rangkaiannya. Multivibrator adalah salah satu jenis rangkaian elektronika yang sering digunakan dalam aplikasi yang memerlukan sinyal gelombang persegi atau pulsa. Rangkaian ini terdiri dari dua komponen aktif, seperti transistor, yang diatur sedemikian rupa untuk beralih secara bergantian, sehingga dapat menghasilkan sinyal yang stabil atau berosilasi. Multivibrator berfungsi sebagai osilator atau pemicu dalam rangkaian elektronik, yang berperan penting dalam menghasilkan sinyal berkala untuk mengontrol berbagai perangkat, seperti clock, timer, dan generator pulsa.
Multivibrator umumnya digunakan dalam rangkaian digital dan analog, di mana keberadaan sinyal yang konstan atau periodik sangat diperlukan. Pada dasarnya, multivibrator dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu astable, monostable, dan bistable. Setiap jenis memiliki karakteristik dan fungsi spesifik yang membedakan satu dengan lainnya, sehingga memungkinkan penggunaannya pada berbagai aplikasi elektronik, mulai dari rangkaian pembangkit gelombang, pengendali lampu berkedip, hingga penggerak flip-flop dalam sirkuit digital.
Dalam artikel ini, kita akan membahas pengertian multivibrator secara mendalam, melihat perbedaan antara jenis-jenisnya, serta mempelajari bagaimana setiap tipe multivibrator dapat diaplikasikan untuk memenuhi berbagai kebutuhan dalam dunia elektronika. Dengan pemahaman yang baik mengenai multivibrator, Kalian akan dapat mengidentifikasi dan menggunakan rangkaian ini untuk membangun sistem elektronik yang lebih kompleks dan efisien.
Pengertian Multivibrator
Multivibrator adalah suatu perangkat atau rangkaian elektronik yang menghasilkan gelombang non-sinusoidal, seperti gelombang persegi, gelombang persegi panjang, dan gelombang gergaji. Gelombang ini dihasilkan dalam bentuk sinyal berulang yang bisa memiliki durasi waktu yang tetap maupun bervariasi tergantung konfigurasi rangkaian.
Multivibrator umumnya digunakan dalam berbagai aplikasi elektronik, seperti generator frekuensi, pembagi frekuensi, generator penundaan waktu, elemen memori di komputer, dan juga banyak aplikasi lain yang membutuhkan sinyal periodik. Misalnya, dalam sistem komunikasi dan pengolahan sinyal, multivibrator dapat digunakan untuk menghasilkan sinyal clock atau pulsa yang dibutuhkan untuk sinkronisasi.
Secara struktural, multivibrator pada dasarnya terdiri dari dua tahap penguat yang dihubungkan melalui jaringan resistansi-kapasitansi (RC), dengan adanya umpan balik positif dari output satu penguat ke input penguat lainnya. Umpan balik ini adalah elemen penting yang memungkinkan multivibrator berosilasi secara stabil antara dua kondisi.
Output dari penguat pertama berfungsi sebagai input bagi penguat kedua, dan kemudian output dari penguat kedua kembali menjadi input bagi penguat pertama melalui jalur umpan balik. Proses ini menghasilkan perubahan kondisi antara dua keadaan logis secara berulang, sehingga menghasilkan sinyal berosilasi yang membentuk berbagai jenis gelombang non-sinusoidal.
Jenis Jenis Multivibrator
Kami juga akan membahas berbagai jenis dan rangkaian multivibrator.
Multivibrator memiliki dua kondisi yang mungkin: pertama, penguat pertama dalam kondisi ON sementara penguat kedua dalam kondisi OFF; kedua, penguat pertama dalam kondisi OFF dan penguat kedua dalam kondisi ON.
Kondisi-kondisi ini beralih secara periodik sesuai dengan konfigurasi rangkaian. Berdasarkan pola perubahan kondisi ini, multivibrator dapat dibagi menjadi tiga jenis utama:
1. Astable Mutivibrator (Multivibrator Astabil)
Multivibrator astabil adalah rangkaian elektronik yang secara otomatis beralih antara dua kondisi tanpa memerlukan sinyal eksternal sebagai pemicu.
Rangkaian ini juga dikenal sebagai multivibrator Free Running karena dapat menghasilkan gelombang persegi yang terus menerus atau berubah secara otomatis setelah interval waktu tertentu.
Durasi kondisi ON dan OFF pada multivibrator astabil ditentukan oleh nilai komponen yang digunakan dalam rangkaian. Multivibrator ini beroperasi dalam keadaan kuasi-stabil, artinya tidak memiliki keadaan stabil yang sebenarnya.
Dengan demikian, multivibrator astabil tidak memiliki keadaan tetap dan terus-menerus beralih antara dua kondisi untuk menghasilkan gelombang pulsa dengan frekuensi tetap.
Dengan menggunakan multivibrator astabil, kita dapat menghasilkan sinyal gelombang persegi yang berguna dalam berbagai aplikasi, seperti pembangkit clock, pembagi frekuensi, atau sebagai bagian dari rangkaian kontrol dalam sistem elektronik.
Rangkaian Multivibrator Astabil
Berikut adalah contoh rangkaian multivibrator astabil yang menggunakan dua transistor:
Saat tegangan suplai Vcc diberikan, rangkaian mulai beroperasi. Salah satu transistor langsung aktif atau menghantar, mengalahkan transistor yang lainnya.
Misalnya, jika T2 aktif terlebih dahulu, tegangan di kolektor T2 akan mendekati nol Volt (kondisi rendah) karena C2 mulai mengisi muatan melalui resistor R2.
Tegangan pada jalur yang terhubung ke T1 (melalui R2 dan C3) perlahan-lahan meningkat. Ketika tegangan mencapai sekitar 0,6V, T1 menjadi aktif.
Begitu T1 aktif, T2 menjadi tidak aktif karena tegangan rendah di kolektor T1 menyebabkan muatan C1 terbuang, sehingga jalur yang terhubung ke T2 seolah-olah terhubung ke ground melalui proses pengosongan C1.
Namun, ini hanya berlangsung sejenak karena muatan C1 segera terisi kembali dengan polaritas yang terbalik melalui R3.
Tegangan pada jalur T2 kemudian meningkat, dan ketika mencapai sekitar 0,6V, T2 kembali aktif sementara T1 tidak aktif.
Proses ini terus berulang tanpa henti. Kondisi tinggi dan rendah bergantian di kolektor T1 dan T2. Output dari rangkaian dapat diambil dari kolektor T1 atau T2.
Dengan demikian, rangkaian ini menghasilkan gelombang pulsa dengan frekuensi yang ditentukan oleh nilai komponen dan karakteristik transistor yang digunakan.
Periode waktu (T) untuk satu siklus gelombang adalah:
T = t1 + t2
t1 = 0,7(R3) x C1
t2 = 0,7(R2) x C2
Di mana t dalam detik, R dalam Ohm, dan C dalam Farad.
Frekuensi gelombang yang dihasilkan adalah:
f = 1/1,38RC
Atau dapat dituliskan dengan lebih sederhana:
f = 0,7/RC
Di mana f dalam Hertz, R dalam Ohm, dan C dalam Farad.
Perhitungan ini berlaku jika R2 = R3, dan C1 = C2.
2. Multivibrator Bistabil
Multivibrator bistabil adalah jenis multivibrator yang memiliki dua keadaan stabil. Untuk mengubah status atau keadaannya, multivibrator ini memerlukan dua pulsa pemicu.
Tanpa menerima input dari pulsa pemicu, multivibrator bistabil tidak dapat mengubah statusnya. Jenis multivibrator ini juga dikenal sebagai flip-flop.
Ketika pulsa pemicu diberikan, transistor dalam rangkaian multivibrator terputus, menunjukkan keadaan stabil. Namun, ketika pulsa pemicu lainnya diberikan, transistor mulai menghantarkan kembali, yang mengubah status multivibrator dari satu keadaan ke keadaan lainnya.
Multivibrator bistabil digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti pembagi frekuensi, penghitung, latches, dan unit penyimpanan memori.
Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa multivibrator adalah rangkaian yang dapat menghasilkan berbagai bentuk gelombang, termasuk gelombang persegi, gelombang segitiga, gelombang gergaji, dan gelombang persegi panjang sebagai output.
Selain itu, multivibrator juga memiliki kemampuan untuk menyimpan informasi biner dan melakukan sinkronisasi dalam operasi sistem digital.
Catatan: Keadaan kuasi-stabil mengacu pada keadaan stabil sementara pada multivibrator selama operasinya.
Rangkaian Multivibrator Bistabil
Berikut adalah contoh rangkaian multivibrator bistabil yang menggunakan dua transistor:
Perhatikan bahwa kondensator telah dihilangkan dalam rangkaian ini. Rangkaian ini merupakan SR flip-flop yang memiliki dua input dan dua output.
Saat tegangan suplai Vcc diberikan, rangkaian akan mulai beroperasi, dan salah satu transistor akan aktif sementara yang lainnya tidak aktif.
Sebagai contoh, jika T1 aktif, maka kolektor T1 akan berada dalam kondisi low (rendah), sedangkan kolektor T2 akan berada dalam kondisi high (tinggi). Kondisi ini akan tetap stabil.
Pada basis T1, terdapat tegangan sekitar 0,6V. Jika basis T1 dihubungkan ke ground, bahkan hanya untuk sesaat, maka T1 akan menjadi tidak aktif, dan T2 akan aktif.
Setelah T2 aktif, jika basis T2 dihubungkan ke ground, maka T2 akan tidak aktif dan T1 akan kembali aktif. Menghubungkan basis transistor ke ground setara dengan memberikan pulsa low pada input multivibrator.
Beberapa IC (Integrated Circuit) dirancang khusus sebagai multivibrator bistabil dalam bentuk rangkaian flip-flop, seperti 7474, 74112, 4013, 4027, dan lain-lain.
Dengan menggunakan rangkaian ini, kita dapat menerapkan fungsi flip-flop dalam sistem elektronik, seperti penyimpanan informasi biner atau untuk operasi sinkronisasi.
3. Multivibrator Monostabil
Multivibrator monostabil adalah jenis multivibrator yang memiliki keadaan stabil dan keadaan kuasi-stabil. Rangkaian ini memiliki satu input pemicu yang mempengaruhi transistor penguat.
Dalam multivibrator monostabil, satu transistor akan otomatis mengubah statusnya, sementara transistor lainnya memerlukan input pemicu untuk mengubah kondisi.
Karena multivibrator ini menghasilkan satu output hanya untuk setiap pulsa pemicu yang diterima, ia juga dikenal sebagai multivibrator satu-shot (one-shot).
Meskipun multivibrator ini tidak dapat mempertahankan keadaan kuasi-stabil untuk waktu yang lama, ia dapat tetap dalam keadaan stabil sampai menerima pulsa pemicu.
Multivibrator monostabil banyak digunakan dalam sistem analog untuk mengontrol frekuensi sinyal pada output. Selain itu, multivibrator ini juga digunakan untuk meregenerasi sinyal berdenyut yang mengalami distorsi.
Dengan menggunakan multivibrator monostabil, kita dapat menghasilkan sinyal dengan durasi yang terkontrol, mengatur waktu jeda dalam sistem, dan meregenerasi sinyal berdenyut yang terdistorsi menjadi sinyal yang lebih jelas.
Rangkaian Multivibrator Monostabil
Berikut adalah contoh rangkaian multivibrator monostabil yang menggunakan dua transistor:
Saat rangkaian mulai beroperasi, T1 dalam keadaan tidak aktif sementara T2 aktif. Basis T2 memiliki tegangan sekitar 0,6V, sementara kolektornya mendekati nol Volt (kondisi low). Kondisi ini akan tetap stabil dan tidak berubah.
Jika basis T2 dihubungkan ke ground (diberikan pulsa low, meskipun hanya sebentar), T1 akan langsung aktif, dan tegangan di kolektornya akan mendekati nol Volt (low), sehingga muatan pada C1 akan terbuang.
Setelah C1 kosong, muatannya akan mulai diisi kembali dengan polaritas yang berbeda melalui R2. Basis T2, yang terhubung dengan simpul C1 dan R2, perlahan akan mendapatkan tegangan positif.
Ketika tegangan pada basis T2 mencapai 0,6V, T2 akan aktif dan T1 akan kembali tidak aktif. Output dari rangkaian diambil dari kolektor T2. Selama proses pengisian muatan pada C1, kolektor T2 akan berada dalam kondisi high.
Selain menggunakan rangkaian transistor, multivibrator monostabil juga dapat dibangun dengan menggunakan IC (Integrated Circuit). IC timer seperti 555 atau 556 dapat disusun sebagai multivibrator monostabil. Contohnya, dalam proyek praktikum elektronik, IC timer dapat digunakan sebagai multivibrator monostabil.
Dengan menggunakan multivibrator monostabil, kita dapat menghasilkan sinyal dengan durasi yang dapat dikontrol, menciptakan timer atau sistem penundaan waktu, serta menerapkan berbagai aplikasi elektronik yang memerlukan generasi sinyal dengan durasi tertentu.
Penutup
Sebagai penutup, pemahaman mengenai pengertian multivibrator sangat penting dalam dunia elektronika. Multivibrator adalah rangkaian osilator yang menghasilkan sinyal berkala, baik dalam bentuk gelombang persegi, gelombang segitiga, maupun gelombang sinusoidal. Terdapat tiga jenis multivibrator utama: astable, monostable, dan bistable, masing-masing dengan aplikasi dan karakteristik unik.
Multivibrator sering digunakan dalam berbagai aplikasi, mulai dari pembangkitan sinyal untuk lampu indikator hingga pengaturan waktu dalam sistem kontrol otomatis. Keberadaannya sangat krusial dalam perancangan sirkuit digital dan sistem komunikasi, karena kemampuannya untuk menghasilkan sinyal yang stabil dan dapat diKalianlkan.
Dengan memahami pengertian multivibrator, kita dapat lebih mudah merancang dan mengimplementasikan berbagai proyek elektronika. Penguasaan konsep ini juga membuka peluang untuk eksplorasi lebih lanjut dalam teknologi modern, seperti penggunaan multivibrator dalam sistem pemrosesan sinyal digital dan perangkat komunikasi. Dengan demikian, pengertian multivibrator tidak hanya merupakan teori dasar, tetapi juga fondasi penting bagi inovasi di masa depan. Demikianlah ulasan dari bengkeltv.id mengenai Pengertian Multivibrator, semoga informasi yang telah disampaikan dapat membantu kalian.
