Cara lain untuk membangun rangkaian picu Schmitt adalah menggunakan suatu penyangga buffer seperti CD-4050 dengan memasang balikan positif
seperti tampak pada Gambar 9.14.
Gambar 9.14 : a. Picu Schmitt menggunakan penyangga
b. Kurva Histerisisnya.
Secara praktis, harga-harga tegangan ambang atas dan bawah dapat dinyatakan sebagai :
V+ =
f f
i
R R
R Vcc
2
V- = Vcc -
f f
i
R R
R Vcc
2
.
4. Rangkaian Terpadu Monostabil, Astabil, dan Picu Schmitt
Rangkaian monostabil, astabil dan picu Schmitt dapat disusun dengan gerbang logika dengan menambhkan beberapa komponen diskrit
resistor maupun kapasitor sesuai dengan keperluan. Tetapi cara yang lebih mudah dan praktis adalah memanfaatkan rangkaian tersebut yang telah
tersedia dalam bentuk IC. Banyak tersedia IC yang telah dirancang secara khusus sebagai monostabil, astabil ataupun picu Schmitt, beberapa di
antaranya akan dibahas sebagai berikut. V-
V+ V
i
V
o
V
cc
2 R
i
R
f
.V
cc
b a
4050
V
cc
R
f
R
i
MonostabilAstabil CD-4047B
IC CD-4047B dapat dioperasikan sebagai salah satu dari monostabil atau astabil. IC tersebut memerlukan kapasitor luar dipasang antara kaki 1 dan
3 dan resistor luar dipasang antara kaki 2 dan 3 untuk menentukan lebar pulsa bila sebagai monostabil dan menentukan frekuensi keluaran bila
sebagai astabil. Pengoperasiannya sebagai astabil adalah dengan memberikan keadaan tinggi pada masukan ASTABLE kaki 5 atau keadaan
rendah pada masukan ASTABLE kaki 4. Frekuensi keluaran pada Q kaki 10 dan Q kaki 11 ditentukan oleh rangkaian konstanta waktu kapasitor
dan resistor. Frekuensi 2 kali frekuensi keluaran Q tersedia pada keluaran OSCILLATOR kaki 13. Sedangkan peropersiannya sebagai monostabil
diperoleh ketika pada IC CD-4047B dipicu dengan transisi dari rendah ke tinggi pada masukan +TRIGGER kaki 8 atau dengan transisi dari tinggi ke rendah
pada masukan -TRIGGER kaki 6. IC dapat dipicu ulang dengan memberikan pulsa transisi dari rendah ke tinggi secara bersamaan pada kedua masukan
+TRIGGER dan RETRIGGER kaki 12. Suatu pulsa tinggi pada masukan EXT.RESET kaki 9 akan me-reset keluaran Q pada keadaan rendah dan
Q
pada keadaan tinggi. Diagram IC CD-4047B tampak pada Gambar 9.15.
Gambar 9.15 : Diagram blok IC CD-4047B.
13 12
11 10
9 1
2 3
5 4
6 8
Picu Schmitt 7413
Untuk mendapatkan hasil operasi rangkaian digital yang terpercaya diperlukan pulsa masukan dengan waktu transisi yang sangat cepat. Transisi
tersebut meliputi dari rendah ke tinggi transisi positif ataupun dari tinggi ke rendah transisi negatif. Pada daerah transisi tersebut sangat potensial untuk
terjadinya gangguan ataupun keadaan tidak stabil, sehingga daerah transisi merupakan daerah yang kritis. Adanya pulsa dengan waktu transisi yang
lambat banyak menimbulkan masalah. Salah satu penyelesaiannya adalah menggunakan komparator dengan balikan positif untuk menghasilkan
histerisis. Tetapi ada penyelesaian yang lebih praktis dan mudah, yaitu menggunakan IC picu Schmitt, misalnya 7413, 7414 dan 40106.
Setiap IC 7413 terdiri dari 2 picu Schmitt yang identik. Secara logik, setiap rangkaian picu tersebut merupakan gerbang NAND 4 masuan dengan
mengenakan balikan positif dan dengan ambang masukan yang berbeda untuk pulsa masukan positif maupun negatif. Ambang transisi positifnya
sekitar 1,7 volt dan ambang transisi negatifnya sekitar 0,9 volt. Desah noise frekuensi timggi sering menumpang pada sinyal informasi. Desah yang
tidak diinginkan itu dapat dihilangkan dengan menggunakan picu Schmitt yang cara menyusunnya tampak pada Gambar 9.16.
Gambar 9.16 : Picu Schmitt untuk menghilangkan desah.
Kapasitansi kapasitor C yang optimum tergantung dari sifat desah dan frekuensi sinyal, sehingga perlu mengadakan percobaan untuk
mendapatkan hasil yang terbaik. Picu Schmitt 7413 juga dapat dimanfaatkan sebagai sumber detak clock yang rangkaiannya seperti tampak pada
Gambar 9.17. Frekuensi keluaran jika dipasang resistor balikan 330
dinyatakan dengan pendekatan sebagai
R C
Masukan Keluaran
f =
RC 8
,
, di mana C dalam F.
Gambar 9.17 : Picu Schmitt sebagai sumber detak.
5. IC Pewaktu Timer 555
IC pewaktu 555 sangat populer karena dapat digunakan untuk berbagai keperluan. IC tersebut dapat dikonfigurasi sebagai multivibrator baik astabil
maupun monostabil. Pada prinsipnya, IC-555 terdiri dari dua-pembanding tegangan, satu-flip-flop, satu-penguat akhir, satu-transisitor, dan tiga-resistor
tetap masing-masing 5 k . Ketiga resistor membentuk pembagi tegangan yang
menghasilkan tegangan acuan bagi kedua pembanding. Tegangan acuan itu adalah 13Vcc dan 23Vcc. Pada Gambar 9.18, IC-555 dirangkai sebagai
osilator dengan frekuensi yang dapat diubah-ubah. Setelah Vcc dikenakan, arus mengalir melalui R
A
, P, dan R
B
menuju kondensator C. Kondensator tersebut terisi muatan yang menyebabkan kenaikan tegangan V
C
. Tegangan itu dirasa oleh kedua pembanding pada kaki 2 dan 6. Pembanding-1 akan bereaksi jika
tegangan V
C
sebesar 23 dari Vcc, sehingga flip-flop di-reset dan keluarannya kaki 3 ada pada 0 volt tegangan sebelumnya kira-kira setinggi Vcc.
Bersamaan dengan keadaan ini, flip-flop membuat transistor T menghantar, sehinggan kaki 7 sekarang di-massa-kan.
R
C Keluaran
7413
