Membuat PCB layout rangkaian Flip-flop dengan aplikasi proteus 8 dan Tampilan Visual 3D

        Baiklah sahabat mekatronika manakarra kali ini saya coba membuat literatur yang dapat digunakan sebagai bahan ajar dalam kegiatan praktik peserta didik khususnya bidang elektronika industri pada fase E, dengan capaian pembelajaran pada element Gambar Teknik.

Fungsi Rangkaian Lampu Flip-flop :

        Rangkaian flip-flop adalah rangkaian elektronika yang dapat membuat dua lampu atau lebih akan hidup dan padam secara bergantian. Tercatat dalam sejarah bahwa rangkaian flip-flop pertama kali ditemukan pada tahun 1918 di Negara Inggris oleh seorang ilmuwan fisika kelahiran Inggris yaitu F. W. Jordan dan William Eccles.
    Rangkaian ini menggunakan transistor sebagai saklar untuk bagian driver sehingga akan menghasilkan dua kondisi 1 (lampu menyala) dan 0 (lampu tidak menyala atau padam) secara bergantian dan menerus. Rangkaian lampu Flip-Flop, Rangkaian Flip Flop menjadi rangkaian dasar dari sebuah memori 1 bit, karena rangkaian Flip-Flop ini termasuk astabil multivibrator.

Prinsip dasar Rangkaian Flip-Flop :
        Pada prinsipnya rangkaian ini menggunakan prinsip dasar pengisian dan pengosongan kapasitor elco dalam mengonkan dan mengoffkan Transistor sebagai saklar yang terhubung pada lampu LED sehingga lampu LED dapat menyala dan mati secara periodik bergantian. 
        Cara kerja transistor NPN sebagai saklar bahwa transistor punya keadaan cut off (OFF) dan saturasi (ON). Jika OFF: arus tidak akan mengalir dari kaki Colektor (c) ke Emitor (e), sebaliknya jika ON: arus bisa mengalir dari Colector ke Emitor.

        Prinsip dasar yang kedua adalah proses pengisian dan pengosongan kapasitor, sehingga didapatkan delay waktu untuk mengonkan dan mengoffkan transistor. Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik sehngga pada aplikasinya banyak digunakan untuk membuat osilasi, timer, serta penstabil tegangan pada rangkaian power supply.

Kapasitor dapat menyimpan muatan listrik sesuai dengan kapasitas kapasitansinya.

C = Q. V

    Keterangan:

        C= kapasitansi kapasitor [ Farad ].

        Q = Muatan Listrik [ Coulumb ].

        V = tegangan [Volt].

        Pada proses pengisian kapasitor, bisa kita perhatikan saat saklar SPDT kita posisikan pada baterai 9V,  maka pada grafic XSC1 memperlihatkan kapasitor akan melakukan pengisian sampai dengan tegangan pada kapasitor sama dengan tegangan pada baterry.
sedangkan pada proses pengosongan, posisi saklar kita hubungkan ke ground sehingga kapasitor terhubung singkat akibatnya kapasitor akan melakukan pengosongan muatan sampai dengan tegangan pada kapasitor habis seperti ditampilakan pada grafic XSC2.  

Rangkaian lampu Flip-Flop :

Berikut adalah gambar skema lampu Flip-Flop : 

Komponen Yang digunakan antara lain :

Nama Komponen                        Jumlah        Ket.

    LED, 5 mm                                 2 Pcs            D1, D2

    Resistor 680 Ohm-1/4 W            2 Pcs            R1, R4

    Resistor 15KOhm-1/4 W            2 Pcs            R2, R3      

    Transistor NPN, BC547              2 Pcs            Q1, Q2 

    Elco, 100uF/16V                         2 Pcs            C1, C2

    PCB Polos 4x4 cm                      1 Pcs            

    Connector 2 Pin Bateray             1 Pcs            B1

Pembuatan PCB layout Flip-Flop :

        Dalam proses pembuatan gambar PCB layout langkah awal yang kita lakukan adalah menentukan aplikasi yang akan kita gunakan untuk mendesign gambar layout PCB, salah satu aplikasi yang dapat gunakan adalah aplikasi Proteus 8. Proteus adalah sebuah software untuk mendesain PCB yang juga dilengkapi dengan simulasi pspice pada level skematik sebelum rangkaian skematik diupgrade ke PCB sehingga sebelum PCBnya di cetak kita akan tahu apakah PCB yang akan kita cetak sudah benar atau tidak. selain itu fiture tambahan pada gambar layout PCB dapat di visualisasikan menjadi gambar PCB 3Dimensi.

1. Mendesign Schematich Lampu Flip-Flop.

untuk membuat gambar schematic langkah2 sebagai berikut :

- Membuat Project Baru.

- Menambahkan Komponen dari library 

- Menghubungkan kaki - kaki komponen sesuai gambar rangkaian.

2. Menggambar layout PCB.

- Untuk memulai menggambar layout PCB, dengan klik kiri icon tool PCB  Layout pada toll Bar.

- Mengatur dimesin PCB 4x4 CM.

- Menyusun tata letak Komponen pada area PCB.

- Menghubungkan Jalur/Track pada Pad/kaki komponen.

 

3. Memvisualisasi 3 Dimensi.

        Untuk hasil visualisasi tergantung library komponen dilengkapi dengan model library 3D. untuk menampilkan visual 3D dengan klik kiri icon tool 3D VISUALIZER pada tool bar, maka akan tampil gambar sebagai berikut :

Tampak Atas

Tampilan 3D PCB Lampu Flip-Flop
 

5. Merakit Komponen pada PCB 
Setelah proses menggambar selesai langkah selanjutnya adalah penyolderan komponen pada papan PCB dengan langkah-langkah sebagai berikut :

- Cetak atau printout rangkaian layout PCB tampak bawah dan Atas pada kertas HVS dengan menggunakan printer lazer jet atau di photocopy dengan tinta bubuk.

- Lakukan penyablonan rangkaian pada papan PCB dengan metode transfer paper tanpa setrika untuk  tampak bawah. 

- Lakukan eatching PCB menggunakan larutan Feridclorida

- Lakukan penyablonan pada bagian tampak atas.

- Lakukan pengeboran Pad/kaki komponen pada PCB mata bor diameter 0.8mm atau 1mm

- Lakukan pemasangan dan penyolderan komponen

- Lakukan  Ujicoba rangkaian.

VIDEO REVERENSI PROSES PEMBUATAN LAYOUT PCB

Like Commect dan Subscibe ya...!

1. Proses Mendesign PCB menggunakan proteus.

        Link                      : Like and Subscribe Video   

        Subs Chanel kami: Mekatronika Manakarra

2. Teknik Menyablon PCB tanpa Setrika hanya menggunakan kertas HVS

        Link                      : Like and Subscribe Video   

        Subs Chanel kami: Mekatronika Manakarra