Pewaktuan Dalam Rangkaian Elektronik

Rangkaian-rangkaian yang telah kita pelajari di dalam topic-topik terdahulu semuanya bekerja secara seketika. Atau setidaknya, demikianlah kinerja rangkaian-rangkaian tersebut tampak di mata kita. Rangkaian-rangkaian itu membutuhkan waktu beberapa nanosekon untuk menawarkan tanggapan, namun secara praktis, suatu perubahan pda input dalam sekejap akan menghasilkan suatu perubahan pada output. Dalam topic ini, kita akan membahas mengenai periode-periode waktu tanggap (response-time) yang dirasa cukup signifikan dalam pengoperasian sistem. 

Delay 

Pengisian muatan sebuah kapasitor memakan waktu. Waktu yang diharapkan untuk mengisi sebuah kapasitor menjadikan timbulnya delay (waktu tunda) di dalam pengoperasian sistem. Urutan langkah dalam proses pengisian kapasitor:

• Meluahkan (discharge) seluruh muatan kapasitor. 
• Membiarkan arus mengalir melewati kapasitor via sebuah resistor. 
• Menunggu sampai tegangan pada kapasitor mencapai suatu nilai yang telah ditetaapkan. 
• Delay yakni waktu yang diharapkan untuk mengisi kapasitor sampai mencapai nilai tegangan yeng ditetapkan. 

Permasalahan yang dihadapi yakni bagaimana cara kita mengamati tegangan pada kapasitor. Kita harus melaksanakan hal ini tanpa menarik sebagian arus yang mengalir ke kapasitor. Solusinya yang sempurna yakni memakai sebuah op-amp, yang mempunyai input-input bertahanan tinggi.

Pada rangkaian diatas, arus mengalir melewati R1 dan mengisimuatan C1. Kita menekan saklar SW1 untk mengosongkan muatan C1, pada awal waktu delay. R2 dan R3 membentuk sebuah pembagi tegangan. Tegangan pada input (-) IC1 yakni sebsar 4,8 V. Ketika SW1 ditekan, tegangan pada C1 dan pada input (+) IC1 bermetamorfosis nol. IC1 berfungsi sebagai sebuah komparator. Seiring dengan terisinya muatan C1, tegangan pada input (+) mengalami kenaikan. Pada awalnya, tegangan ini lebih kecil dri tegangan pada input (-), sehingga output yang dihasilkan IC1 yakni mendekati 0V. LED tidak menyala. Ketika tegangan pada input (+) mencapai 4,8V dan lebih tinggi lagi, nilainya menjadi lebih besar dari tegangan pada input (-). Output yang dihasilkan IC1 berayu ke arah positif, sampai mencapai hampir 6V, LED menyala. Waktu yang diharapkan untuk mengisi muatan C1 dari 0V ke 4,8 V yakni sekitar 75detik. Dengan demikian, ketika SW1 ditekan, LED akan mati dan anda harus menunggu selama kurang lebih 75 detik sebelum LED menyala kembali.

Rangkaian ini sanggup bekerja sebab IC1 memiliki:

• Tahanan input yang tinggi. IC1 menarik arus dalam jumlah yang sangat kecil dari C1. 
• Tahanan output yang rendah. IC1 sanggup menyediakan cukup arus untuk menyalakan LED. 

Ketika sebuah piranti (dalam masalah ini, sebuah op-amp) dipergunakan dengan cara menyerupai di atad, kta menyampaikan bahwa piranti tersebut berperan sebagai sebuah buffer yang menjembatani cuilan kapasitor rangkaian dengan cuilan LED rangkaian.

Generator Pulsa 

Alih-alih memandang rangkaian di hlaman sebelah sebagai sebuah rangkaian delay, kita sanggup juga memandangnya sebagai sebuah generator (pembangkit) pulsa. Rangkaian ini menghasilkan sebuah pulsa dengan level rendah (low) selama 75 detik, yang akan mematikan LED selam periode waktu tersebut.

Berikut ini sebuah rangkaian untu generator pulsa (atau rangkaian delay) yang kita bicarakan, berbasis pada dua buah BJT.

Diagram ini menunjukkan bahwa rangkaian menghasilkan sebuah output ke LED, yang mengindikasikan keadaan atau status (state) rangkaian pada ketika itu. Rangkaian ini terdiri dari dua buah sakar transistor. Output dari mesingmasing saklar yakni input bagi saklar lainnya. Diagram sistem ini di bawah menunjukkan bahwa sambungan dari Q2 ke Q1 yakni pribadi (via R3), namun sambungan dari Q1 ke Q2 harus melewati sebuah tahapan delay. Tahapan delay ini diberikan oleh C1 dan R2- pola lainnya untuk proses pengisian kapasitor melalui sebuah resistor.

Rangkaian ini diaktifkan dengan enyambungkan, secara sekejap, input pemicu ke jalur 0V. pengaktifan rangkaian ini akan menjadikan Q2 menjadi tidak aktif (off). Hal ini akan menyalakan LED (ingatlah bhwa saklar-saklar transistor yakni saklar-salar pembalik).

Tanpa adanya delay, Q1 dalam sekejap akan mengaktikan kembali Q2. Anda bahkan tidak akan sempat melihat kilatan cahaya dari LED. Dengan adanya unit delay, terdapat waktu tunda selama beberapa detik, ketika C1 mengisi muatannya vi R2. Q2 akan diaktifkan ketika muatan Ci telah terisi sampai mencapai suatu level tertentu.

Rangkaian ini bersifat stabil ketika Q1 tidak aktif (off) dan Q2 aktif (on). Rangkaian akan terus berada dalam keadaan ini untuk jangka waktu yang tidak ditentukan.

Rangkaian bersifata tidak stabil dalam keadaan yang sebaliknya, di mana Q1 aktif (on) dan Q2 tidak atif (off). Setelah melewati waktu tunda, rangkaian akan kembali kepada keadaan stabilnya. Sebuah rangkaian yang hanya stabil dalam satu keadaan (state) saja, disebut sebagai rangkaian monostabil. Terdapat beberapa jenis rangkaian monostabil. Rangkaian-rangkaian ini bermanfaat untuk membangkitkan sebuah pulsa (atau pulsa-pulsa) tunggal ketika dipicu menjadi aktif.

Dapat diketahui dengan gampang darikedua persamaan di atas bahwa t1 lebih besar dari t2. Kita sanggup membuta kedua nilai ini hampir sama besar, dengan cara menentukan tahanan  RA yang jauh lebih kecil dibandingkan dengan Rb. Apabila kita harus menjadikan kedua perioda waktu ini persis sama besar, atau sekiranya t1 harus dijadikan lebih kecil dari t2, kita sanggup menyisipkan diode ke dalam rangkaian ini.

Untuk beban-beban yang lebih besar, output dari IC 555 atau 7555, baik dalam mode monostabil maupun astabil, sanggup diumpankan ke sebuah saklar transistor. rangkaian untuk aplikasi ini sama dengan rangkaian yang dipakai untuk memperbesar arus output op-amp.

Berbagi :