Diantara banyak tipe rangkaian lampu yang ada, salah satu yang menarik untuk di bahas adalah rangkaian flip-flop. Jadi rangkaian ini biasa diterapkan pada model lampu sederhana baik untuk dekorasi, ornamen ataupun hiasan. Karena rangkaian lampu flip-flop sangat unik dan bisa menyala dan mati secara bergantian.
Nah, pada kali ini kita akan membahas secara lebih detail apa itu rangkaian lampu flip-flop, fungsinya untuk apa dan bagaimana cara kerjanya. Sangat menarik bukan! langsung saja simak pembahasannya dibawah ini
Daftar Isi
Pengertian Lampu Flip Flop
Rangkaian lampu flip flop adalah sebuah rangkaian listrik yang konstruksinya sederhana dan biasanya terdiri dari minimal 2 buah lampu. Setiap lampu pada rangkaian tersebut akan secara bergantian saat menyala dan matinya.
Rangkaian lampu flip flop tersusun dari rangkaian yang arus listriknya saling dihubungkan dan menyilang. Karena itulah pada rangkaian lampu flip flop, lampunya selalu menyala dan mati bergantian. Pada rangkaian lampu flip flop terdapat 2 output yang saling berlawanan, yakni 1 dan 0.
Rangkaian lampu flip flop banyak diterapkan pada rangkaian listrik di banyak tempat yang dapat dengan mudah Anda jumpai. Umumnya menggunakan rangkaian lampu flip flop 4 LED atau flip flop 6 LED misalnya.
Contohnya lampu flip flop jalan, rangkaian lampu flip flop mobil ambulance, lampu flip flop mobil polisi, pada hiasan dinding, pohon dan masih banyak lagi contoh lainnya.
Sejarah Lampu Flip Flop
Rangkaian lampu flip flop dimulai dari tahun 1918 yang pertama ditemukan oleh ilmuwan, William Eccless serta F. W. Jordan, yang awalnya pun disebut dengan sirkuit pemicu Eccless-Jordan.
Semula, flip flop berasal dari 2 buah elemen aktif seperti yang terdapat di komputer, yang menerapkan versi transistor dan sirkuit. Sampai saat ini, sirkuit yang terintegrasi dan terbuat dari gerbang logika akan disebut dengan “lampu flip flop”.
Cara Kerja Lampu Flip Flop
Banyak dalam pengaplikasiannya digunakan jenis 2 LED atau rangkaian lampu flip flop 3 LED dan berapapun asal lebih dari satu lampu LED. Rangkaian lampu flip flop adalah termasuk multivabritor bistabil, yang bekerja dengan dua arus listrik yang stabil.
Sedangkan cara kerja lampu flip flop itu sendiri adalah sebagai berikut.
- Salah satu transistor akan bermuatan listrik lebih tinggi daripada transistor lainnya, ketika ada arus listrik yang mengaliri rangkaian tersebut.
- Khusus di transistor dengan muatan tegangan yang lebih tinggi, maka muatan listrik tersebut akan dilepas. Karena itulah transistor kemudian menyala atau posisi ON, yang membuat salah satu lampunya menyala.
- Saat ada transistor yang ON, maka langsung terkoneksi ke salah satu kapasitor.
- Kapasitor lalu terhubung dengan kaki kolektor. Sehingga transisor lainnya ikut dalam posisi ON.
- Jika salah satu transistor posisinya ON, berarti transistor lain posisinya OFF. Dari situlah lampu flip flop akan bergantian menyala dan matinya.
Fungsi Lampu Flip Flop
Bukan hanya pengaplikasiannya yang banyak, tetapi rangkaian lampu flip flop juga memiliki ragam fungsi yang membuatnya dapat digunakan untuk kebutuhan yang jauh lebih kompleks. Nah, untuk fungsi lampu flip flop adalah sebagai berikut.
- Sebagai rangkaian counter yaitu penghitung atau pencacah.
- Sebagai shift register pada suatu unit penyimpanan memori.
- Pembuat register geser.
- Media penyimpanan data binar yang sifatnya semi permanen.
- Untuk alat menghitung detak.
Bagian-Bagian Lampu Flip Flop
Selanjutnya adalah bagian-bagian atau komponen yang menyusun sebuah rangkaian lampu flip flop. Bagian-bagian lampu flip flop beserta fungsinya adalah:
1. Printed circuit board (PCB)
PCB adalah papan yang memiliki konduktor, sebagai media/tempat semua komponen/bagian dipasang dan dihubungkan.
2. Baterai
Baterai adalah bagian penting sebagai sumber tegangan.
3. Transistor
Transistor adalah bagian yang tugasnya menyambungkan maupun memutus aliran arus, serta mengatur dan menyetabilkan tegangan pada rangkaian.
4. Resistor
Resistor adalah bagian yang dibutuhkan rangkaian lampu flip flop untuk menghambat aliran arus.
5. Kapasitor
Kapasitor adalah bagian dari rangkaian lampu flip flop yang mampu menyimpan arus listrik. Pada sebuah kapasitor terdapat 2 buah konduktor yang dipisahkan penyekat dieletrik.
6. LED
LED adalah bagian penting dari sebuah rangkaian lampu flip flop yang memancarkan cahaya. Jumlah yang digunakan juga variatif.
Jenis-Jenis Lampu Flip Flop
Berikut jenis-jenis lampu flip flop, termasuk setelah penemuan Integrated Circuit (IC) adalah.
- JK flip flop: menggunakan item J, K dan clock.
- T flip flop: dibuat berdasar skema JK flip flop, saat output tinggi berarti input rendah dan sebaliknya.
- RS flip flop: dengan gerbang input R dan S, gerbang output Q dan Q.
- CRS flip flop (clocked RS-FF): dilengkapi terminal pulsa clock yang mengendalikan set dan reset.
- D flip flop: dibuat dari skema RS flip flop
Contoh Rangkaian Lampu Flip Flop
Ada rangkaian flip flop IC 555, rangkaian lampu flip flop 220v dan lainnya. Untuk lebih jelasnya, contoh rangkaian lampu flip flop dapat dilihat seperti berikut.
1. Rangkaian lampu flip flop 2 LED
Rangkaian lampu flip flop menggunakan minimal 2 buah lampu LED. Pada rangkaian lampu flip flop 2 LED tersebut, LED bertindak menjadi saklar dan charging-nya. Dapat Anda lihat dari gambar, ketika lampu dinyalakan, kapasitor mengisi C1, nilai hambatan menjadi berbanding lurus.
Tegangan di C1 meningkat dan membuat lampu LED warna merah, menyala. Kemudian jika terjadi pengosongan tegangan pada C1, kapasitor C2 akan mengisi (charging). Lampu LED merah mati dan giliran lampu hijau yang nyala.
Siklus tersebut terjadi secara berulang, yang menyebabkan pergantian lampu dalam menyala dan mati.
2. Rangkaian lampu flip flop 4 LED
Rangkaian lampu flip flop 4 LED bekerja dimulai dari saat arus listrik yang mengaliri rangkaian. Transistor pertama (Q1) akan terlebih dahulu terisi dengan tegangan. Karena itulah kedua lampu yang dihubungkan dengan Q1 akan langsung menyala.
Lalu, saat terjadi pengosongan arus pada Q1, giliran transistor kedua (Q2) yang dialiri oleh arus. Transistor Q2 menjadi terisi tegangan dan menyalakan lampu yang sudah terhubung dengannya. Siklus pengisian dan pengosongan arus terjadi berulang. Pergantian lampu dalam menyala dan mati pun turut menyertai.
Cara Membuat Rangkaian Lampu Flip Flop
Anda bisa membuat rangkaian lampu flip flop sederhana sendiri di rumah dengan mudah. Misalnya membuat rangkaian lampu flip flop 12 volt. Untuk cara membuat rangkaian lampu flip flop adalah:
1. Siapkan alat dan bahan
Siapkan dahulu peralatannya dari gunting, solder, tang dan lainnya. Siapkan juga bahannya dari transistor, resistor, kapasitor, kabel, LED, timah, batu baterai dan PCB.
2. Buatlah rancangan rangkaian lampu flip flop
Buatlah rancangan atau skema lampu flip flop. Anda bisa melihat dari gambar rangkaian lampu flip flop yang sederhana atau paling mudah. Misalnya skema lampu flip flop 3 volt.
3. Rangkai skema lampu flip flop
Pasanglah semua komponen yang sudah disiapkan sesuai rancangan yang telah Anda buat. Anda bisa menempelkan setiap kaki pada komponen, menggunakan solder.
4. Sambungkan baterai dan cek
Hubungkan rangkaian lampu flip flop dengan batu baterai yang merupakan sumber daya/tenaganya. Jika lampu LED menyala, berarti rangkaian lampu flip flop yang Anda pasang sudah benar.
Jika lampu LED tidak menyala, ada beberapa faktor. Ada kemungkinan pemasangan yang salah atau tertukar, atau faktor lainnya. Ketika rangkaian diberikan tegangan, nantinya arus mengisi dan mengalir ke transistor, dengan sistem saling silang.
Karena itulah lampu LED akan bergantian nyala dan mati. Hal itu juga yang menandakan keberhasilan pembuatan rangkaian lampu flip flop Anda.
Penutup
Rangkaian lampu flip-flop tidak hanya memperindah dekorasi, ornamen, atau hiasan, tetapi juga menyediakan fungsi yang kompleks, seperti penghitung, shift register, dan penyimpanan data biner.
Sejak ditemukan pada tahun 1918, lampu flip-flop telah mengalami perkembangan signifikan dan dapat diterapkan dalam berbagai konteks, seperti lampu jalan, lampu mobil ambulance, dan hiasan dinding.
Dengan berbagai jenis dan contoh rangkaian, membuat lampu flip-flop sendiri di rumah juga memungkinkan dengan langkah-langkah yang sederhana.