mengenal komponen elektronika
advertisement
Modul : Elektronika Kelas : X SMA Bhayangkari 2 Rantau Prapat By Muhammad Muslim Hasibuan MENGENAL KOMPONEN ELEKTRONIKA A. Resistor Resistor adalah Komponen elektronika yang berfungsi menghambat arus listrik pada suatu rangkaian. Resistor terdiri dari dua bahagian yaitu : a. Resistor tetap : yaitu resistor yang mempunyai nilai tahanan tetap yang tidak dapat diubahubah. Contohnya ; resistor carbon, resistor lilitan kawat dan keramik. b. Resistor variable : yaitu resistor yang mempunyai nilai tahanan yang dapat diubah-ubah. Contohnya ; potensio meter, trimpot, NTC, LDR. Mengenal kode warna pada resistor. Tabel kode warna pada resistor Gelang I Gelang II Gelang III Gelang IV No Warna (angka I) (angka II) (perkalian) (toleransi) 0 1 Hitam 0 10 2 Coklat 1 1 101=10 3 Merah 2 2 102=100 4 Orange 3 3 103=1000 5 Kuning 4 4 104=10.000 6 Hijau 5 5 105=100.000 7 Biru 6 6 106=1000.000 8 Ungu 7 7 107=10.000.000 9 Abu-Abu 8 8 108=100.000.000 10 Putih 9 9 109=1000.000.000 11 Emas 5% 12 Perak 10% 12 Tanpa Warna 20% Untuk memudahkan mengingat kode warna resistor adalah menggunakan singkatan : Hi Co M O K Hi B U A P (Hitam,Coklat,Merah,Orange,Kuning,Hijau,Biru,Ungu,Abu-Abu,Putih) 0 1 2 3 4 5 6 7 89 Simbol Resistor = Gelang IV Gelang III Gelang II Gelang I Membaca nilai resistor dengan menggunakan angka. Petunjuk : - Gelang I, menyatakan angka pertama (angka satuan) - Gelang II, menyatakan angka kedua (angka puluhan) - Gelang III, menyatakan faktor perkalian - Gelang IV, menyatakan nilai toleransi yaitu prosentasi penyimpangan nilai hambatan yang diizinkan. Contoh : Sebuah resistor mempunyai kode warna gelang sebagai berikut ; coklat, hitam, merah dan emas, berapakah nilai tahanan resistor tersebut? 1 Modul : Elektronika Kelas : X SMA Bhayangkari 2 Rantau Prapat By Muhammad Muslim Hasibuan Coklat Hitam Merah Emas Penyelesaian : Warna gelang I = Coklat = 1 Warna gelang II = Hitam = 0 Warna gelang III = Merah = x 102 Warna gelang IV = Emas = 5% Maka nilai hambatan resistor adalah : 10 x 100 = 1.000Ω atau 1k (dibaca 1 kilo ohm) Dengan toleransi 5% = 5/100 x 1.000 = 50Ω Jadi toleransi nilai hambatan resistor adalah antara : 1.000Ω - 50Ω (950Ω) s/d 1.000Ω + 50Ω (1.050Ω) NB : Jika nilai hambatan resistor ribuan contoh tertulis 1.500Ω maka disingkat = 1k5 Tarif watt resistor Pada dasarnya resistor mempunyai keterbatasan dilalui oleh arus listrik. Jika pada resistor mengalir arus melebihi batas maksimumnya dapat mengakibatkan rusaknya resistor. Batas arus maksimum yang diizinkan mengalir pada resistor, berkaitan erat dengan daya yang dipergunakan oleh resistor tersebut. Batas daya (tarif watt) sebuah resistor adalah daya maksimum yang boleh didispasikan (dihamburkan) sebagai panas tanpa merusak resistor. Batas daya dari sebuah resistor dapat diperkirakan dari ukuran fisiknya atau langsung tertulis pada badan resistor. Batas daya resistor pakai kode warna yang biasa dijual di pasaran adalah dengan tarif watt mulai dari : 0,25 watt, 0,5 watt, 1 watt dan 2 watt. Jenis resistor ini tarif wattnya tidak tertulis tetapi dapat ditentukan berdasarkan ukuran standar pabrik yang membuatnya. Resistor dengan tarif watt mulai dari 3 watt ke atas umumnya tertulis pada badannya. 0,25 watt 0,5 watt 1 watt 2 watt Tarif watt beberapa resistor Fungsi Resistor. Menurut penggunaannya resistor mempunyai fungsi yang berbeda-beda diantaranya adalah : Untuk membatasi arus listrik. Sebagai pembagi tegangan. Untuk mengatur besar kecilnya sinyal yang dikuatkan. Sebagai pemikul beban. Untuk menahan frekwensi tinggi dan meneruskan arus searah. Untuk mengatur kompensasi panas pada transistor penguat akhir. Untuk melindungi voltage suplay terhadap beban yang mengambil arus terlalu besar. Untuk stabilisasi tegangan. Untuk mengetahui nilai tahanan resistor juga dapat diketahui dengan menggunakan test meter/multitester, yaitu dengan cara ; Putarlah selektor pada ohm meter x1, x100, x1k atau yang lain. Tempelkanlah testlead merah dan hitam, lalu lihatlah gerakan jarum pada skala. Setelah pada batas paling ujung (pada angka paling ujung sebelah kanan) menggunakan knop penyetelan angka Nol. Catatan ; setiap selektor dipindahkan lakukanlah seperti poin kedua. Jika jarum sudah normal (baik) ambillah resistor yang hendak diukur. Tempelkan masingmasing testlead pada masing-masing kawat/kaki resistor. Amatilah jarum pada skala bergerak kekanan pada batas tertentu. - Misalnya jika jarum skala menunjuk angka 100 pada papan skala, dan selektor pada posisi x1 berarti = 100 x 1, jadi ukurannya adalah 1.00Ω 2 Modul : Elektronika Kelas : X SMA Bhayangkari 2 Rantau Prapat By Muhammad Muslim Hasibuan Misalnya jika jarum skala menunjuk angka 100 pada papan skala, dan selektor pada posisi x10 berarti = 100 x 10, jadi ukurannya adalah 1.000Ω atau 1k. Jika nilai tahanannya, pengukurannya tidak tepat seperti sesuai dengan kode warna, contoh tahanannya 1.000Ω toleransi 5%, pada pengukuran menunjukkan 1.100Ω. Maka Carilah nilai toleransinya, 5/100 x 1.000 = 50Ω. Jadi toleransi nilai hambatan resistor adalah antara : 1.000Ω - 50Ω (950Ω) s/d 1.000Ω + 50Ω (1.050Ω), maka resistor tersebut tidak baik (rusak) karena diatas batas toleransi. - B. Kondensator. Kondensator (kapasitor) adalah suatu komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu tertentu tanpa disertai reaksi kimia. Pada dasarnya kondensator terdiri dari dua buah plat konduktor yang tersekat satu sama lainnya. Bahan penyekat antara kedua konduktor itu terbuat dari isolator yang disebut dielektrika, sedangkan kedua pelat konduktornya disebut elektroda-elektroda kondensator. Pemberian nama kondensator disesuaikan dengan bahan dielektrikanya (bahan isolatornya), contohnya, bahan isolatornya keramik maka disebut kapasitor keramik, bahan isolatornya mylar maka disebut kapasitor mylar. Kapasitas kondensator dan satuannya. Jika pada elekroda-elektroda kondensator diberi tegangan listrik, maka pada kondensator akan terjadi pengisian muatan listrik hingga muatannya penuh. Kemampuan dari kondensator untuk menyimpan muatan listrik disebut kapasitas kondensator. Kapasitas kondendator dinyatakan dalam satuan : piko Farad (pF), nano Farad (nF), mikro Farad (µF) dan Farad (F). 1 farad = 106 mikro Farad (106 µF) = 109 nano Farad (109 nF) = 1012 piko Farad (1012 pF) Besarnya kapasitas suatu kondensator dipengaruhi oleh : 1. Luas plat (keping) kondensator. Semakin luas plat (keping) kondensator yang digunakan, semakin besar kapasitasnya. 2. Jarak antara kedua plat (keping) konduktor. Semakin dekat jarak antara kedua plat (keping) konduktor yang dipergunakan semakin besar kapasitasnya. 3. Jenis bahan dielektrikanya. Macam-macam kondensator dan simbolnya. Menurut polaritasnya kondensator dibedakan atas dua jenis, yaitu : 1. Kondensator non polaritas adalah: kondensator yang tidak mempunyai kutub positif dan negatif. Simbolnya : Dalam pemasangannya, elektroda-elektroda kondensator ini boleh sembarangan/terbalik (kakikakinya boleh terbalik). 2. Kondensator bipolar adalah: kodensator yang mempunyai dua kutub, yaitu kutub positif dan negatif. + + Simbolnya : Dalam pemasangannya, elektroda-elektroda kondensator ini tidak boleh terbalik, dan jika pemasangan terbalik dapat merusak kondensator itu sendiri. Macam-macam kondensator dari segi bahan isolatornya (dielektrikanya) 1. Kondensator Keramik. bahan isolatornya adalah keramik. tidak mempunyai polaritas (kutub positif dan negatif) kapasitasnya kecil mulai dari 1 pF hingga ratusan KpF. Tegangan kerjanya 25 volt sampai 50 volt, adanya juga ribuan volt. Banyak digunakan pada sirkit-sirkit frekwensi menengah, frekwensi tinggi dan sirkit lainnya. 103 a. Wujudnya b. Simbolnya. 3 Modul : Elektronika Kelas : X SMA Bhayangkari 2 Rantau Prapat By Muhammad Muslim Hasibuan 2. Kondensator Mylar. bahan isolatornya adalah mylar. tidak mempunyai polaritas (kutup positif dan negatif) kapasitasnya dibawah 1 µF tegangan kerjanya 50 volt sampai 100 volt banyak digunakan pada sirkit frekwensi menengah dan tinggi. 103 a. Wujudnya b. Simbolnya Membaca kode nilai kapasitas kondensator Keramik dan Mylar. Nilai kapasitas kondensator keramik dan mylar biasa tertulis dalam tubuhnya dalam bentuk kode. Tetapi jika kapasitasnya puluhan langsung ditulis sesuai dengan kapasitasnya tanpa ditulis dalam bentuk kode angka, seperti kapasitasnya 10 pF tertulis ditubuhnya 10. 10 Jika ditubuhnya tertulis kode 103 maka nilai kapasitasnya adalah ; angka 1 menyatakan angka pertama (satuan), angka 0 menyatakan angka kedua (puluhan), angka 3 menyatakan faktor perkalian. Jadi nilai kapasitasnya 103 = 10 x 103 = 10 x 1000 = 10.000 pF = 10 nF = 10 KpF 103 NB : - 1 pF = 0,000001µF - 1000 pF = 1 nF = 1 KpF = 0.001µF 222 = 22 x 102 = 2200 pF = 2n2 = 2,2 KpF = 0,002 µF 3. Kondensator Elektrolit (Elco). bahan isolatornya adalah elektrolit. jenis bipolar (mempunyai kutub positif dan negatif. kapasitasnya mulai 0,47µF sampai ribuan mikro Farad. tegangan kerjanya mulai dari 6,3 volt sampai ratusan volt. banyak digunakan pada sirkit power suplay. 1000 µF a. Wujudnya b. Simbolnya 4 Modul : Elektronika Kelas : X SMA Bhayangkari 2 Rantau Prapat By Muhammad Muslim Hasibuan 4. Kondensator Variabel (Varco) Kondensator variabel adalah sebuah kondensator yang nilai kapasitasnya dapat diubah-ubah. Kondensator ini disebut juga kondensator udara. Kondensator ini terdiri dari dua bagian : 1. Bagian yang dapat bergerak disebut rotor. 2. Bagian yang tidak dapat bergerak disebut stator. Jika rotor diputar hingga masuk ke celah-celah stator, maka nilai kapasitas kondensator bertambah besar. Bila rotor diputar keluar celah stator, maka nilai kapasitas kondensator berkurang. Akan tetapi meskipun plat rotor kita putar hingga keluar seluruhnya atau sudah sangkut, namun kapasitas varco tidak akan sampai nol mikro Farad. Komponen ini digunakan untuk mencari gelombang radio (siaran radio) yang diinginkan pada pesawat radio. V Ground VC a. Wujudnya b. Simbolnya Masih banyak lagi macam-macam kondensator yang fungsinya juga bermacam-macam yang tidak dijelaskan dalam modul ini. Mengukur / mengetes kondensator Elco. Untuk mengetahui baik tidaknya suatu kondensator Elco dapat diketahui dengan melihat tubuhnya, yaitu jika bagian atasnya menggelembung atau bagian bawahnya juga menggelembung dan mengeluarkan cairan berarti Elco tersebut rusak. Juga dapat diketahui dengan menggunakan multitester / test meter, yaitu dengan langkah-langkah sebagai berikut : Putarlah selektor menunjuk ohm (x1, x10, x100, atau lainnya). Hubungkanlah terlebih dahulu kedua kaki elco setiap pengecekan untuk membuang muatan listrik dalam tubuh elco. Tempelkanlah testlead merah (+) pada kaki Elco negatif dan testlead hitam (-) pada kaki Elco positif, jika jarum pada skala bergerak ke kanan dan kembali ke kiri penuh berarti Elco masih baik. Bila jarum bergerak ke kanan dan kembali ke kiri tidak penuh, berarti Elco aus/rusak. Bila jarum bergerak ke kanan penuh dan tidak kembali berarti Elco rusak. Untuk Elco yang kapasitasnya rendah gunakanlah penunjuk ohm yang lebih tinggi seperti (x1k, x10k atau x100k) tetapi jangan disentuh kedua testleadnya dengan tangan karena tubuh kita dapat menghantar arus listrik yang mempengaruhi pergerakan jarum pada skala. Untuk pengukuran kondensator yang nilai kapasitasnya dibawah 1 µF seperti kondensator keramik, mylar dan lainnya adalah sebagai berikut : Putarlah selektor menunjuk ohm (x1, x10, x100). Tempelkanlah kedua testlead pada kaki-kaki kondensator secara sembarangan (boleh terbalik). Bila jarum pada skala tidak bergerak/bergerak sedikit saja berarti kondensator baik. Tetapi jika jarum pada skala bergerak jauh berarti kondensator rusak. Begitu juga dengan mengukur varco, tempelkanlah masing-masing testlead ke masing-masing tapnya, lalu rotor diputar-putar, jika jarum diam varco baik, jika jarum bergerak varco rusak. C. Dioda. Dioda berasal dari kata di yang berarti dua dan oda berarti elektroda. Jadi dioda adalah suatu komponen elektronika yang terdiri dua elektroda yang saling dipertemukan. Kedua elektroda tersebut diberi nama elekroda anoda (type P) dan elektroda katoda (type N). Perhatikan gambar berikut ini : 5 Modul : Elektronika Kelas : X SMA Bhayangkari 2 Rantau Prapat By Muhammad Muslim Hasibuan Anoda P N Katoda Anoda Katoda a. Dioda sambungan b. Simbol dioda Untuk membedakan elektroda-elektroda suatu dioda, umumnya diberi tanda khusus pada elektroda katodanya yaitu berupa cincin atau lingkaran berwarna putuh atau hitam. Kaki yang terdekat dengan lingkaran berwarna tersebut adalah elektroda katodanya. Perhatikan gambar berikut ini. Anoda Katoda Anoda Katoda Gambar. Wujud dioda semi konduktor Arah Hantaran Arus pada Dioda. Jika dioda semi konduktor dihubungkan dengan sumber tegangan listrik, akan terjadi dua keadaan istimewa. 1. Apabila elektroda anoda dihubungkan dengan kutub positif sumber tegangan dan elektroda katoda dihubungkan kutub negatif, maka arus listrik akan mengalir pada dioda dengan arah dari anoda ke katoda. Pemberian tegangan seperti ini disebut pemberian tegangan muka maju (forward bias) atau dioda terpanjar maju. Perhatikan gambar berikut ini. Vbat = 3 Volt Gambar. Pemberian tegangan muka maju Karena dioda terpanjar maju maka arus listrik mengalir pada dioda yaitu dari anoda ke katoda, akibatnya bola lampu menyala. 2. Apabila elektroda anoda dihubungkan dengan kutub negatif sumber tegangan dan elektroda katoda dihubungkan dengan kutub positif maka arus listrik tidak mengalir dalam dioda. Pemberian tegangan seperti ini disebut pemberian tegangan muka terbalik (reverse bias) atau dioda terpanjar mundur. Perhatikan gambar berikut ini. Vbat = 3 Volt Gambar. Pemberian tegangan muka terbalik Karena dioda terpanjar mundur maka arus listrik tidak mengalir dalam dioda, akibatnya bola lampu padam (mati). Dari uraian diatas dapat diberi suatu kesimpulan bahwa : a. Dioda dapat menghantarkan arus listrik jika diberi tegangan muka maju atau apabila elektroda anoda berpotensial lebih tinggi dari elektroda katoda. b. Dioda tidak dapat menghantarkan arus listrik jika diberi tegangan muka terbalik atau apabila elektroda anoda berpotensial lebih rendah dari elektroda katoda. c. Dioda hanya menghantarkan arus listrik ke satu arah saja. Dioda ada beberapa macam diantaranya ; Dioda Silikon, Dioda Germanium, Dioda Zener, Dioda LED, Dioda Photo, dan lain-lain. LED ( Light Emitting Diode ) Simbol LED : A K 6 Modul : Elektronika Kelas : X SMA Bhayangkari 2 Rantau Prapat By Muhammad Muslim Hasibuan Ciri – cirinya adalah : Terbuat dari bahan semi konduktor campuran : galium , phospor , Indium. Dapat memancarkan cahaya jika dikenai tegangan listrik. Tegangan kerja berkisar antara 1,4 volt – 3 volt. Memerlukan arus berkisar antara 30mA – 100mA. Sering digunakan pada lampu indikator, lampu kontrol, lampu variasi, dll. Intensitas cahaya berbanding langsung dengan arus maju yang mengalir Kaki panjang sebagai anoda dan kaki pendek sebagai katoda (dalam tubuhnya plat yang kecil sebagai anoda dan plat yang besar sebagai katoda Bentuk phisik LED adalah : Gambar. Wujud dioda LED Dioda Zener Simbol dioda Zener : A K Ciri – cirinya adalah : Terbuat dari bahan silikon Digunakan untuk penstabil tegangan Kemampuan daya berkisar antara 400mW – 50W Dipasaran terdapat beberapa ukuran : 2,4V , 2,7V , 3,0V , 3,3V , 3,9V , 4,3V , 4,7V , 6V , 7,5V , 9V , 12V , 15V, dsb. Merupakan dioda yang didoping khusus sehingga ketika mendapat tegangan arah maju akan bertingkah seperti dioda biasa, sedang ketika dikenai tegangan terbalik dioda tidak menghantar kecuali tinggi tegangan mencapai tegangan zener / tembus. Bentuk phisik dioda zener adalah : Gambar. Wujud dioda zener Dioda Silikon (penyearah / rectifier) Ciri – cirinya adalah : Mengubah arus bolak – balik (AC) menjadi arus searah (DC). Terbuat dari bahan silikon Digunakan pada power suplay / adaptor Tegangan kerjanya antara 25 volt – 50 volt dengan kemampuan arus antara 0,25 amper – 1 amper Dalam memilih dioda ini harus diperhatikan spesifikasi tegangan puncak terbalik dan arus kerja DC rata – ratanya. Misal pada dioda silikon tipe IN 4003 tertulis 1 A / 50V, artinya bahwa arus kerja DC rataratanya 1A dan 50 volt adalah tegangan puncak terbaliknya, yang dikenal PRV atau PIV. Bentuk phisik dioda penyearah adalah : 7 Modul : Elektronika Kelas : X SMA Bhayangkari 2 Rantau Prapat By Muhammad Muslim Hasibuan Menurut pemakaiannya, di dalam rangkaian-rangkaian elektronik, dioda mempunyai beberapa fungsi, yaitu : Sebagai rectifier (penyearah) arus bolak-balik pada sumber daya adaptor (Power Suplay). Sebagai pengaman pada rangkaian elektronik apabila pemberian tegangan yang berasal dari baterai yang terbalik. Sebagai penstabil tegangan / arus DC output pada sumber daya adaptor. Sebagai lampu indikator, lampu pilot pada pesawat-pesawat elektronika. Sebagai dioda detektor pada pesawat penerima radio. Sebagai pengontrol tegangan bolak-balik. Mengukur / mengetes Dioda. Untuk mengetahui baik tidaknya sebuah dioda dapat diketahui dengan menggunakan multitester yaitu ; dengan langkah-langkah sebagai berikut : Putarlah selektor menunjuk ohm (x1, x10, x100, atau lainnya). Tempelkanlah testlead merah (+) pada kaki katodanya dan testlead hitam (-) pada kaki anodanya. Jika jarum pada skala bergerak berarti dioda baik, tetapi jika jarum tidak bergerak berarti dioda putus. Jika pengukuran dibalik maka kabel testlead merah (+) ditempelkan pada kaki anodanya dan testlead hitam (-) pada kaki katodanya, jika jarum pada skala tidak bergerak dioda baik, tetapi jika jarum bergerak berarti dioda bocor (rusak). Tabel hasil pengujian dioda yang baik. No Kabel testlead / jamper Pos ( Merah ) Neg ( Hitam ) Jarum penunjuk multimeter 1 Kaki Katoda Kaki Anoda Bergerak 2 Kaki Anoda Kaki Katoda Tidak bergerak D. Transistor. Transistor berasal dari kata transfer dan resistor. Transfer berarti memindahkan, resistor berarti sebagai penghambat. Pemberian nama ini berhubungan dengan sifat-sifat dioda semi konduktor, dimana pada keadaan tertentu hambatannya kecil dan pada keadaan lainnya hambatannya besar. Sifat-sifat dioda semi konduktor ini juga berlaku pada transistor. Sesuai dengan pemberian nama dan sifat-sifat dioda semi konduktor di atas, maka transistor dapat dikatakan, yaitu suatu komponen elektronika yang dapat digunakan untuk memindahkan muatan-muatan pada keadaan tertentu dan pada keadaan lainnya dapat berubah sebagai penghambat. 8 Modul : Elektronika Kelas : X SMA Bhayangkari 2 Rantau Prapat By Muhammad Muslim Hasibuan Bagian-Bagian Elektroda Transistor. Pada dasarnya, transistor terdiri tiga lapisan bahan semi konduktor yaitu type P dan N yang saling dipertemukan. Ketiga lapisan bahan semi konduktor tersebut diberi nama ; elektroda emitor, elektroda basis dan elektroda kolektor. Lapisan yang tengah memiliki penghantaran yang komplementer (saling melengkapi) dengan penghantaran yang kedua lapisan sebelah luar. Susunan fisik dari komponen tersebut dilukiskan dalam dua bentuk. Kolektor P N P Emitor Kolektor N Basis P N Emitor Basis Gambar. Struktur Transistor Karena transistor dianggap dua buah dioda yang saling dipertemukan, maka simbolnya digambarkan sebagai berikut ; a. Dioda pertemuan type PNP b. Dioda pertemuan type NPN Gambar. Dua dioda pertemuan PN Untuk membedakan kedua type transistor jenis PNP dan NPN, maka dibuat simbol-simbol sebagai berikut. Transistor jenis NPN Transistor jenis PNP Gambar. Simbol Transistor Elektroda-elektroda transistor mempunyai fungsi sebagai berikut : o Emitor berfungsi untuk mensuplay atau memasukkan elektron-elektron kedalam transistor. o Basis berfungsi sebagai pengatur gerakan-gerakan elektron didalam transistor. o Kolektor berfungsi sebagai pengumpul, pembawa muatan dan menyalurkannya ke luar transistor. Jika transistor jenis PNP dan NPN dihubungkan dengan sumber tenaga listrik DC maka pemberian tegangannya adalah sebagai berikut : Pemberian tegangan pada transistor jenis PNP : o Antara emitor dan basis. Emitor diberi tegangan positif dan basis diberi tegangan negatif. o Antara emitor dan kolektor. Emitor diberi tegangan positif dan kolektor diberi tegangan negatif. Pemberian tegangan pada transistor jenis NPN : o Antara emitor dan basis. Emitor diberi tegangan negatif dan basis diberi tegangan positif. o Antara emitor dan kolektor. Emitor diberi tegangan negatif dan kolektor diberi tegangan positif. 9 Modul : Elektronika Kelas : X SMA Bhayangkari 2 Rantau Prapat By Muhammad Muslim Hasibuan Macam-macam Transistor. Transistor terdiri dari berbagai macam, baik bentuknya dan ukurannya. Gambar. Wujud transistor Mengetahui Transistor Jenis PNP atau NPN. Kemampuan mengetahui jenis transistor apakah NPN atau PNP adalah menentukan dalam membuat rangkaian atau mereparasi pesawat elektronika. Apabila transistor jenis NPN diganti dengan jenis PNP tentu pesawat tidak berfungsi, karena kedua jenis transistor ini sifatnya berbedabeda. Untuk mengetahui transistor jenis NPN atau PNP dapat diketahui dengan menggunakan testmeter. Adapun langkah-langkahnya adalah sebagai berikut : Putarlah selektor pada posisi ohm (x1, x10, x100). Jika telah diketahui kaki basis, tempelkanlah testlead merah (+) pada kaki basis, dan tempelkanlah testlead hitam (-) pada kaki kolektor jika jarum bergerak pada batas tertentu, lalu pindahkanlah testlead hitam (-) pada kaki emitor jika jarum bergerak pada batas tertentu maka transistor tersebut adalah jenis PNP. Jika telah diketahui kaki basis, tempelkanlah testlead hitam (-) pada kaki basis, dan tempelkanlah testlead merah (+) pada kaki kolektor jika jarum bergerak pada batas tertentu, lalu pindahkanlah testlead merah (+) pada kaki emitor jika jarum bergerak pada batas tertentu maka transistor tersebut adalah jenis NPN. Menentukan Kaki-Kaki Transistor. Transistor-transistor buatan lama umumnya menggunakan tanda atau kode pada salah satu elektrodanya (kaki-kakinya) yaitu berupa titik, lingkaran, bujur sangkar dan segi tiga. Adapun cara menentukan kaki-kakinya adalah sebagai berikut ; Tanda titik atau lingkaran atau lainnya yang terdapat pada salah satu kakinya, tanda tersebut adalah kaki kolektor, maka kaki yang berseberangan dengan kolektor adalah kaki emitor dan kaki yang berada disebelah kanan dari emitor berputar menurut arah jarum jam adalah basis. Tanda Kolektor B E C Tanda plat yang menjorok keluar pada salah satu kakinya, tanda tersebut adalah kaki emitor, berputar searah dengan jarum jam adalah kaki basis, dan sebuah lagi adalah kaki kolektor. Tanda Emitor Cara lain mengetahui kaki-kaki kedua transistor diatas adalah kaki-kaki transistor posisinya dibuat terbalik atau kakinya menghadap keatas. Kemudian pandang titik-titik kaki transistor tersebut sehingga membentuk sudut segitiga sama kaki. Puncak segitiga sama kaki tersebut adalah kaki basis, berputar sesuai dengan arah jarum jam adalah kaki kolektor dan kaki lainnya adalah emitor. 10 Modul : Elektronika Kelas : X SMA Bhayangkari 2 Rantau Prapat By Muhammad Muslim Hasibuan B E K Adapun transistor-transistor buatan sekarang seperti empat persegi pipih atau setengah silinder tidak terdapat tanda pada salah satu kakinya. Adapun untuk mengetahui kaki-kakinya dengan menggunakan multitester / testmeter, caranya adalah sebagai berikut : Putarlah selektor pada posisi ohm (x1, x10, x100). Carilah terlebih dahulu kaki basisnya dengan cara menempelkan testlead merah (+) pada salah satu kakinya, dan testlead hitam (-) pada kaki-kaki yang lain, jika jarum pada skala bergerak pindahkan salah satu testlead ke kaki lainnya, jika jarum bergerak maka testlead yang tetap (yang tidak berpindah) adalah kaki basis. Jika telah diketahui kaki basisnya maka tinggal menentukan kaki lainnya dengan cara : Jika basis disebelah kiri, maka kaki tengah kolektor dan kaki kanan emitor. (Gbr. 1) Jika basis disebelah kanan, maka kaki tengah kolektor dan kaki kiri emitor. (Gbr. 2) BC E EC B Gbr. 1 Gbr.2 Jika basis disebelah tengah, maka untuk menentukan kaki kolektor dan emitor adalah : Apabila telah ditentukan kaki basis dan type transistornya maka langkah selanjutnya adalah menentukan kaki kolektor dan emitor dengan langkah-langkah berikut: 1. Ubah posisi ohm meter menjadi x10k ohm. 2. Contohnya transistor NPN, pegang kuat ujung testlead hitam dan hubungkan pada salah satu kaki selain basis (testlead dan kaki transistor dipegang menjadi satu ) 3. Hubungkan testlead merah pada kaki yang lain ( juga selain basis ) dan jangan sampai disentuh. 4. Sentuh kaki basis bila jarum meter tidak bergerak, balik posisinya ke kaki yang lain, sentuh kembali kaki basis. Bila jarum meter bergerak cukup besar maka dapat dipastikan kaki yang dipegang bersama testlead hitam adalah kolektor, sedangkan kaki yang lain (testlead merah ) adalah emitor 5. Untuk jenis transistor PNP, caranya sama hanya testlead merah dan hitam dibalik posisinya. Contoh : Pada gambar disamping atau E BC CB E Mencegah Panas pada Transistor. Setiap komponen yang bernama transistor jika bekerja (mendapat arus listrik), maka suhunya akan naik turun. Namun maksimum suhu adalah 70o Celsius. Oleh sebab itulah, banyak transistor yang diberi rangkaian sebagai pencegahan panas. Hal-hal yang harus diperhatikan terhadap transistor adalah sebagai berikut : Jika transistor panas, maka tahanannya menjadi kecil. Aliran listrik yang diperlukan rangkaian elektronika lebih besar. Dengan demikian arus pada baterai cepat habis. Transistor tidak tahan terhadap panas yang berlebihan. Jika transistor terkena panas yang berlebihan terutama pada saat penyolderan akan menjadi aus. 11 Modul : Elektronika Kelas : X SMA Bhayangkari 2 Rantau Prapat By Muhammad Muslim Hasibuan Jika transistor terkena panas yang berlebihan, maka tahanan dalam transistor akan mengecil dan penguatan yang dilaksanakan akan naik. Pengaruh pada hasil bunyi yang ditimbulkan menjadi tidak bagus karena cacat. Agar tidak terjadi sebagaimana hal-hal yang telah disebutkan di atas, maka biasanya dilakukan pencegahan panas sebagai berikut ini : Transistor dilengkapi dengan plat pendingin yang dipasang pada chasis. Hal ini akan memberi bantuan yang besar dalam mengurangi panas transistor. Pada tabung/badan transistor biasanya dipasang plat pendingin. Karena dengan plat pendingin panas pada tubuh transistor akan mengalir ke plat tersebut, sehingga panas dapat dikurangi. Pada tubuh transistor dilengkapi plat rusuk-rusuk pendingin yang berfungsi membuang panas. Pada kaki emitor dilengkapi dengan rangkaian tahanan dan kondensator simpang. Gambar. Transistor dengan plat pendingin Fungsi Transistor. Transistor digunakan pada berbagai rangkaian, mulai dari rangkaian elektronika yang paling sederhana hingga rangkaian yang paling rumit. Transistor pada setiap rangkaian atau pesawat-pesawat elektronika mempunyai fungsi-fungsi yang berbeda-beda diantaranya : Sebagai penguat pada pesawat amplifier. Sebagai osilator atau pembangkit getaran listrik pada pesawat pemancar dan pesawat penerima radio. Sebagai pencampur (mixer) pada pesawat penerima radio. Sebagai saklar elektronik yaitu dapat memutuskan dan menghubungkan arus dengan kecepatan yang tinggi. Pemutusan dan penghubung arus oleh saklar elektronik ini bekerja secara otomatis. E. IC (Integrated Circuit) Suatu rangkaian dikatakan rumit, apabila rangkaian itu terdiri dari bermacam-macam komponen baik yang sejenis maupun yang tidak sejenis dalam jumlah yang banyak pula. Rangkaian yang demikian tentunya akan menggunakan tempat dengan ukuran yang panjang dan lebar. Rangkaian-rangkaian yang seperti itu banyak dijumpai pada pesawat-pesawat elektronika buatan lama. Untuk mengatasi hal tersebut, dirancanglah suatu rangkaian terpadu yang penggunaannya lebih praktis dan ekonomis yang dikenal dengan nama IC (Integrated Circuit). IC (Integrated Circuit) adalah suatu rangkaian yang terpadu yang terdiri dari beberapa komponen seperti transistor, dioda, kondenstor dan resistor. Komponen-komponen ini tersusun dalam bentuk chip (lempengan tipis) yang dibuat dalam kotak plastik / ebonite atau dalam kemasan kotak metal. Macam-macam IC (Integrated Circuit). Menurut jenis pemakaiannya IC dikelompokkan atas dua bagian, yaitu : Rangkaian digital, adalah rangkaian yang digunakan sebagai switching atau menghubungkan rangkaian-rangkaian yang berbeda-beda. Alat-alat elektronika yang menggunakan IC ini, diantaranya adalah : testmeter/multitester digital, kalkulator, jam digital dan sebagainya. Rangkaian analog (linier), adalah rangkaian yang digunakan untuk berbagai keperluan. Alatalat elektronika yang menggunakan IC ini di antaranya adalah : penguat oprasional (OPamplifier), regulator tegangan, penguat audio, modul televisi, komputer, penala radio, penguat IF dan sebagainya. Mengingat penggunaannya yang lebih praktis, ekonomis dan multi fungsi, maka perancang-perancang IC ini membuat IC dari berbagai macam ukuran dan bentuk. 12 Modul : Elektronika Kelas : X SMA Bhayangkari 2 Rantau Prapat By Muhammad Muslim Hasibuan Di antara berbagai macam IC tersebut wujudnya dapat diperhatikan pada gambar berikut. Gambar. Wujud IC Simbol IC = Menentukan kaki-kaki (Pin) IC. Jumlah kaki (pin) sebuah IC yang disusun berjajar dua, biasanya selalu genap dan jika disusun hanya satu baris jumlah kaki (pinnya) adalah ganjil. Untuk menentukan kaki-kaki (pin) IC tersebut tidaklah berbeda, yang perlu diperhatikan adalah tanda atau kode yang dipergunakan seperti : tanda hitam atau tanda celah. Arah pemberian nomor kaki (pin) IC dimulai dari ujung yang diberi tanda celah atau tanda hitam, dan nomor-nomor berikutnya diurutkan berlawanan dengan arah jarum jam. Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar berikut ini. 8 7 6 5 1 LA 7016 1 2 2 3 4 LA 7016 3 4 8 7 Gambar. IC pandangan atas 6 5 Gambar. IC pandangan bawah Di dalam penggunaan atau pengoperasian sebuah rangkaian terpadu (IC), pemasangan kaki-kakinya tidak boleh terbalik. Jika pemasangan kaki-kakinya terbalik, dapat mengakibatkan rusaknya komponen-komponen yang ada didalam IC tersebut. F. Transformator (Trafo). Transformator berasal dari kata transfer yang berarti memindahkan. Transformator (trafo) adalah suatu alat yang digunakan untuk memindahkan daya listrik dari suatu gulungan kepada gulungan yang lain dengan cara induksi magnet. Pada dasarnya transformator terdiri dari empat bagian, yaitu : Gulungan primer Gulungan sekunder Inti Koker - - Gulungan primer Gulungan primer adalah suatu kumparan yang terdiri dari lilitan kawat email. Gulungan primer digunakan sebagai input (masukan) tegangan AC. Gulungan sekunder Gulungan adalah juga suatu kumparan yang terdiri dari lilitan kawat email. Gulungan sekunder digunakan sebagai output (keluaran) tegangan AC. 13 Modul : Elektronika Kelas : X SMA Bhayangkari 2 Rantau Prapat By Muhammad Muslim Hasibuan - - Inti Inti adalah suatu media yang gunakan untuk memusatkan garis-garis gaya magnet yang dihasilkan gulungan primer sehingga tegangan terinduksi ke gulungan sekunder. Inti terbuat dari bahan metal seperti lapisan-lapisan besi yang tipis dan ferit. Koker Koker adalah suatu bahan berongga yang terbuat dari plastik atau karton. Koker bagian dalamnya digunakan untuk tempat lapisan-lapisan besi yang tipis atau ferit dan bagian luarnya digunakan untuk tempat gulungan primer dan sekunder. Primer Sekunder AC Input AC Output a. Gambar. Skema transformator input output b. Simbol transformator Gambar. Wujud transformator Macam-macam transformator Berdasarkan frekwensinya transformator terdiri dari tiga jenis yaitu : Transformator frekwensi rendah Transformator frekwensi menengah Transformator frekwensi tinggi Transformator frekwensi rendah Transformator frekwensi rendah terdiri dari : a. Trafo input Digunakan untuk menginduksikan sinyal AF yang berasal dari penguat tegangan (driver) ke penguat akhir. Untuk menyesuaikan impedansi antara penguat tegangan dan penguat akhir. Pembalik fasa sinyal informasi yang dikeluarkan. Menggunakan Centre Tap (tap tengah) pada gulungan sekundernya. Intinya terbuat dari plat keru (lapisan-lapisan besi yang tipis). b. Trafo output. Digunakan untuk menginduksikan daya output penguat akhir ke loudspeker. Untuk menyesuaikan impedansi antara penguat akhir dan loudspeaker. Menggunakan Centre Tap pada gulungan primernya. Intinya terbuat dari plat kerun (lapisan-lapisan besi tipis). Impedansi adalah perlawanan (hambatan) yang diberikan oleh sebuah rangkaian terhadap arus bolak-balik (sinyal) yang mengalir di dalamnya. c. Trafo daya. Digunakan untuk menaikkan tegangan AC yang lebih rendah menjadi tegangan AC yang lebih tinggi (trafo Step-Up). Digunakan untuk menurunkan tegangan AC yang lebih tinggi menjadi tegangan AC yang lebih rendah (trafo Step-Down). Intinya terbuat dari bahan plat kerun (lapisan-lapisan besi yang tipis). 14 Modul : Elektronika Kelas : X SMA Bhayangkari 2 Rantau Prapat By Muhammad Muslim Hasibuan Besarnya tegangan yang timbul pada gulungan sekunder transformator tergantung pada besarnya tegangan masukan dan perbandingan jumlah lilitan pada gulungan primer dan sekunder. Transformator frekwensi menengah Transformator ini biasa disebut trafo MF atau IF. MF singkatan dari Medium Frekwensi (frekwensi menengah) dan IF singkatan dari Intermediate Frekwensi (frekwensi antara). Trafo MF (IF) biasa dijumpai pada pesawat radio, dan trafo ini umumya terdiri dari tiga buah yang dipasang secara berurutan dengan warna kuning, putih dan hitam. Transformator frekwensi tinggi Transformator ini digunakan pada pesawat pemancar radio dan pesawat penerima radio. Transformator yang tergolong pada frekwensi tinggi ini, diantaranya adalah : a. Osilator RF Osilator RF berfungsi sebagai pembangkit getaran listrik frekwensi tinggi yang digunakan untuk membawa sinyal AF (sinyal audio frekwensi). Sinyal AF ini ditumpangkan pada frekwensi tinggi yang dibangkitkan osilator yang disebut dengan gelombang pembawa radio (getaran RF) dan selanjutnya dipancarkan melalui antena pemancar. b. Osilator Lokal Osilator lokal juga mempunyai fungsi yang sama dengan osilator RF yaitu membangkitkan frekwensi tinggi. Osilator local ini terdapat pada pesawat penerima radio dimana frekwensi yang dihasilkan harus lebih besar dari frekwensi gelombang terpilih (tuning). Selisih frekwensi osilator lokal ini ± 455 KHz dari frekwensi gelombang terpilih. c. Spoel antena Spoel antena terdapat pada pesawat penerima radio yang digunakan untuk menginduksikan getaran-getaran listrik frekwensi tinggi yang berasal dari antena penerima radio. Biasanya spoel antena ini terdiri dari dua gulungan yaitu gulungan primer dan sekunder yang dililitkan di atas batang ferit. d. Trafo filter Trafo filter ini lebih dikenal dengan nama RFC yaitu singkatan dari (Radio Frekwency Choke). Trafo filter ini digunakan pada pemancar radio dan power suplay. Trafo RFC yang digunakan pada pemancar radio berfungsi untuk meredam agar getaran-getaran listrik frekwensi tinggi tidak masuk pada penguat audio, sedangkan pada power suplay berfungsi untuk meratakan (menyaring) arus DC agar keluarannya menyerupai arus DC murni. 15 Modul : Elektronika Kelas : X SMA Bhayangkari 2 Rantau Prapat By Muhammad Muslim Hasibuan ADAPTOR SEDERHANA ADAPTOR/CATU DAYA Adaptor/catu daya adalah sumber tegangan DC yang digunakan untuk memberikan tegangan atau daya kepada berbagai rangkaian elektronika yang membutuhkan tegangan DC agar dapat beroperasi. Rangkaian pokok dari catu daya tidak lain adalah suatu penyearah yakni suatu rangkaian yang mengubah sinyal bolak-balik (AC) menjadi sinyal searah (DC). Sumber daya diperoleh dari baterai, solar sel, generator AC/DC, dan jala-jala listrik PLN. Berbagai sumber daya tersebut akan kita bahas salah satunya type catu daya yang terjadi melalui suatu proses pengubahan dari tegangan AC (bolak-balik) ke DC (searah ). Proses pengubahan dimulai dari penyearahan oleh dioda, penghalusan tegangan kerut (Ripple Voltage Filter) dengan menggunakan kondensator dan pengaturan (regulasi) oleh rangkaian regulator. Pengaturan meliputi pengubahan tingkat tegangan atau arus. Skema Rangkaian Adaptor dengan Centre Tap Penyearah gelombang penuh dengan menggunakan transformator sadapan pusat (Center Tap) diperlihatkan seperti gambar berikut : D1 0V 110 V 220 V A + 6V C1 CT 6V R1 D2 B _ Gambar. Penyearah dengan Trafo CT Bila transformator dilalui arus listrik, ujung A berpolaritas positif dan ujung B berpolaritas negatif. Pada saat ini D1 menghantar (conduct) sedangkan D2 tidak menghantar (reverse biased). Pada saat A berpolaritas negatif , sedang B berpolaritas positif, pada saat ini D2 menghantar sedangkan D1 tidak menghantar. Bentuk gelombang input dan output ditunjukkan seperti terlihat pada gambar berikut : Gambar. Bentuk gelombang Penyearah gelombang penuh 16 Modul : Elektronika Kelas : X SMA Bhayangkari 2 Rantau Prapat By Muhammad Muslim Hasibuan Skema Rangkaian Adaptor dengan Dioda Jembatan + A 0V 0 V D1 D2 6V C1 R1 110 V D3 220 V D4 B 12 V _ Keterangan : Trafo = 1 Amper non CT, 7 terminal output skunder (0, 3v, 4,5v, 6v, 7,5v, 9v, dan 12v) D1 – D4 = IN 4001 R1 = 820 Ω, 1 watt atau 2 watt C1 = 2.200µF 16 Volt Bahan – bahan yang diperlukan : papan PCB ½ papan steker 1 buah pencepit buaya warna merah 1 buah dan hitam 2 buah kabel hitam merah 1 meter kabel kecil (tunggal) warna merah 1 gulung dan hitam 1 gulung papan 10 x 10 cm resistor = 220k dioda led warna kuning 1 buah Pada saat terminal A positif dan terminal B negatif , dioda-dioda D2 dan D3 berada dalam kondisi menghantar sedangkan D4 dan D1 tidak menghantar. Pada saat terminal A negatif dan B positip , dioda yang menghantar adalah D4 dan D1, sedang D2 dan D3 tidak menghantar. Dengan demikian setiap setengah perioda tegangan bolak balik ada dua dioda yang menghantar (conduct) secara bersamaan dan dua buah dioda lainnya tidak menghantar sehingga menghasilkan bentuk gelombang penuh. Tegangan rata-rata sama dengan sistem penyearah dengan menggunakan trafo CT. Bentuk gelombang keluaran (output) terlihat seperti gambar Kelebihan sistem jembatan terhadap sistem trafo CT adalah adanya dioda yang tersambung seri sehingga masing-masing dioda dapat menahan tegangan balik maksimumnya. 17 Modul : Elektronika Kelas : X SMA Bhayangkari 2 Rantau Prapat By Muhammad Muslim Hasibuan FILTER Penyearah tanpa filter menghasilkan keluaran sinyal output yang berupa pulsa. Walaupun nilai rata-rata dari sinyal ini tidak nol, akan tetapi sinyal ini masih belum dapat dipakai sebagai sumber daya atau catu daya untuk peralatan elektronika seperti pesawat radio, tape, komputer dan lain-lain. Oleh karena itu diperlukan rangkaian tambahan untuk lebih menghaluskan atau meratakan sinyal keluaran tersebut. Rangkaian ini disebut dengan filter. Setiap gelombang keluaran hasil penyearahan baik yang tanpa filter maupun yang dengan filter terdiri atas komponen DC dan komponen AC (ripel). Akan tetapi sumber tegangan baterai/accu tidak mempunyai komponen AC. Semakin baik kualitas suatu catu daya berarti semakin kecil perbandingan antara nilai komponen AC (ripel) terhadap komponen DC. Ukuran ini disebut dengan istilah faktor ripel (r). Faktor lain yang juga penting dalam menentukan kualitas suatu catu daya adalah regulasi tegangan (V.R.). Tegangan keluaran suatu catu daya dalam keadaan ada beban cenderung lebih kecil dibanding dengan tegangan keluaran dalam keadaan tanpa beban. Semakin kecil perbedaan tersebut, semakin baik kualitas suatu catu daya. Demikian pula sebaliknya, semakin besar perbedaan tersebut, semakin jelek kualitas suatu catu daya. Regulasi tegangan bisa didefinisikan sebagai berikut. Suatu penyearah tanpa filter akan menghasilkan tegangan keluaran yang juga terdiri atas komponen DC dan komponen AC (ripel). Filter yang banyak digunakan dalam rangkaian catu daya adalah filter kapasitor elektrolit/elco (C). Filter C ini sangat sederhana yaitu dengan cara menambahkan secara paralel komponen C pada penyearah. Semakin besar nilai C yang digunakan, semakin baik faktor ripelnya atau semakin halus/kecil komponen AC (ripel)nya. Untuk memperoleh keluaran catu daya yang lebih halus dapat digunakan filter RC, yakni gabungan antara komponen C dan R. Rangkaian dasar filter RC dapat dilihat pada gambar berikut: Gambar . Rangkaian dasar filter RC 18
