Rangkaian Clock

IC 555 dan Aplikasinya

IC timer 555 adalah sirkuit terpadu (chip) yang digunakan dalam berbagai pembangkit timer, pulsa dan aplikasi osilator. Desain IC diusulkan pada tahun 1970 oleh Hans R. Camenzind dan Jim Ball. Signetics (kemudian diakuisisi oleh Philips) merilis ic 555 pertama kali di tahun 1971. Komponen ini masih digunakan secara luas, berkat kemudahan dalam penggunaan, harga rendah dan stabilitas yang baik.Rangkaian paling umum dari 555 adalah sebagai pembangkit clock/frekuensi atau jika outputnya dihungkan ke LED akan menghasilkan LED yg berkedip / Flash seperti pada rangkaian sederhana berikut :

Aplikasi dari IC timer 555 ini sangat beragam, salah satunya rangkaian Timer 10 Menit dengan IC 555. Rangkaian Timer 10 Menit ini menggunakan IC NE555 yang di set menjadi monostabil multivibrator. Pengaturan waktu dari Rangkaian Timer 10 menit dengan IC 555 ini diatur oleh konfigurasi C2, R4 dan R5. Semakin besar nilai C2 pada Rangkaian Timer 10 menit dengan IC 555 ini maka waktu aktif timer akan semakin lama. Nilai hambatan total antara R4 dan R5 juga menentukan aktifnya Rangkaian Timer 10 menit dengan IC 555 ini, dimana semakin besar nilainya maka semakin lama juga waktu aktifnya.

Inti pengaturan aktifnya timer di tentukan dari waktu pengisian C2 pada Rangkaian Timer 10 menit dengan IC 555. Sehingga dengan nilai C2 tetap maka dengan waktu timing pada Rangkaian Timer 10 menit dengan IC 555 ini dapat di atur dengan mengubah nilai resistansi R4+R5. Indikator aktifnya timer pada Rangkaian Timer 10 menit dengan IC 555 ini menggunakan LED D2 dan D3 yang hanya akan menyala salah satu saja untuk mengidentifikasikan timer aktif dan timer belum terpenuhi.

Gambar Rangkaian Timer 10 Menit dengan IC 555

Keterangan :

1.      S1 digunakan untuk set/reset timer

2.    R5 digunakan untuk mengatur waktu timer yang di inginkan

Dua aplikasi lainnnya yang paling populer adalah rangkaian pewaktu monostable dan osilator astable. Didalam rangkaian ini utamanya adalah komponen komparator dan flip-flop yang direalisasikan dengan banyak transistor.

Rangkaian pewaktu monostable

Pada keadaan tanpa input, keluaran pin 3 adalah 0 (ground atau normally low). Transistor Q1 yang ada di dalam IC ini selalu ON dan mencegah kapasitor eksternal C dari proses pengisisian (charging). Ketika ada sinyal trigger dari 1 ke 0 (VCC to GND) yang diumpankan ke pin 2 dan lebih kecil dari 1/3 VCC, maka serta merta komparator B men-set keluaran flip-flop. Ini pada gilirannya memicu transistor Q1 menjadi OFF. Jika transistor Q1 OFF akan membuka jalan bagi resistor eksternal R untuk mulai mengisi kapasitor C (charging). Pada saat yang sama output dari pin 3 menjadi high (VCC), dan terus highsampai satu saat tertentu yang diinginkan. Sebut saja lamanya adalah t detik, yaitu waktu yang diperlukan untuk mengisi kapasitor C mencapai tegangan 2/3 VCC. Tegangan C ini disambungkan ke pin 6 yang tidak lain merupakan input positif comp A. Maka jika tegangan 2/3 VCC ini tercapai, komparator A akan men-reset flip-flop dan serta merta transistor internal Q1 menjadi ON kembali. Pada saat yang sama keluaran pin 3 dari IC 555 tersebut kembali menjadi 0 (GND).

Rangkaian osilator astable

Rangkaian astable dibuat dengan mengubah susunan resitor dan kapasitor luar pada IC 555 seperti gambar berikut. Ada dua buah resistor R_a dan R_b serta satu kapasitor eksternal C yang diperlukan. Prinsipnya rangkaian astable dibuat agar memicu dirinya sendiri berulang-ulang sehingga rangkaian ini dapat menghasilkan sinyal osilasi pada keluarannya. Pada saat power supply rangkaian ini di hidupkan, kapasitor C mulai terisi melalui resistor Ra dan Rb sampai mencapai tegangan 2/3 VCC. Pada saat tegangan ini tercapai, dapat dimengerti komparator A dari IC 555 mulai bekerja mereset flip-flop dan seterusnya membuat transistor Q1 ON. Ketika transisor ON, resitor Rb seolah dihubung singkat ke ground sehingga kapasitor C membuang muatannya (discharging) melalui resistor Rb. Pada saat ini keluaran pin 3 menjadi 0 (GND). Ketika discharging, tegangan pada pin 2 terus turun sampai mencapai 1/3 VCC. Ketika tegangan ini tercapai, bisa dipahami giliran komparator B yang bekerja dan kembali memicu transistor Q1 menjadi OFF. Ini menyebabkan keluaran pin 3 kembali menjadi high (VCC). Demikian seterusnya berulang-ulang sehingga terbentuk sinyal osilasi pada keluaran pin3. Terlihat di sini sinyal pemicu (trigger) kedua komparator tersebut bekerja bergantian pada tegangan antara 1/3 VCC dan 2/3 VCC. Inilah batasan untuk mengetahui lebar pulsa dan periode osilasi yang dihasilkan. Misal diasumsikan t1 adalah waktu proses pengisian kapasitor yang di isi melalui resistor Ra dan Rb dari 1/3 VCC sampai 2/3 VCC.