Bab II 7 landasan teori

4
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1
Port paralel
Komputer PC, Note book atau Laptop sudah berada sebagian besar di semua
rumah, gedung atau perkantoran. Kebanyakan komputer lebih sering digunakan
untuk keperluan ketik mengetik, film, musik dan permainan. Padahal komputer
juga bisa digunakan untuk keperluan pengontrolan peralatan elektronik rumah
tangga seperti lampu, kipas angin, airconditioner dan lain-lain dengan
memanfaatkan port paralel (Port printer) pada komputer tersebut.
Dalam dunia komputer, port adalah satu set instruksi atau perintah sinyal
dimana mikroprosesor atau CPU (Cental prosessing Unit) menggunakannya untuk
memindahkan data dari atau kepiranti lain. Penggunaan umum port adalah untuk
berkomunikasi dengan printer, modem, keyboard dan display. Kebanyakan portport komputer adalah berupa kode digital, dimana tiap-tiap sinyal atau bit adalah
berupa kode biner 1 atau 0.
2.1.1 Penjelasan Umum Port Paralel
Port paralel banyak digunakan dalam berbagai macam aplikasi antar
muka. Potr ini membolehkan kita memiliki masukan hingga 8 bit atau
keluaran hingga 12 bit pada saat yang bersamaan, dengan hanya
membutuhkan rangkaian eksternal sederhana untuk melakukan suatu tugas
tertentu. Port paralel ini terdiri dari 4 jalur kontrol, 5 jalur status dan 8 jalur
data. Biasanya dapat di jumpai sebagai port pencetak (printer), dalam bentuk
konektor DB-25 betina (female).
Port paralel yang baru, distandarisasi dengan IEEE. 128 yang
dikeluarkan pada tahun 1984. Standar ini mendefinisikan 5 macam mode
operasi berikut:
1. Mode Kompatibilitas
2. Mode Nibel
5
3. Mode Byte
4. Mode EEP (Enhanced Parallel port)
5. Mode ECP (Enhanced Capabilities Port)
Tujuan standarisasi ini untuk membantu merancang penggerak (driver)
dan piranti yang baru yang kompatibel antara satu dengan yang lainnya serta
kompatibel mundur (back ward) dengan SPP (Standard Printer Port). Mode
kompatibilitas, Nibel dan Byte menggunakan perangkat keras standar yang
tersedia pada kartu port paralel asli sedangkan mode ECP dan mode EEP
membutuhkan perangkat keras tambahan yang mampu bekerja secara cepat,
namun masih kompatibel dengan SPP.
Sebagaimana diketahui, mode kompatibilitas atau mode centronic
hanya mampu mengirim data searah saja pada kecepatan normal 50 Kbyte
perdetik namun dapat lebih dipercepat hingga 150 Kbyte perdetik, maka harus
diubah menjadi mode Nibel atau Byte.. Mode Nibel mampu memasukkan data
nibel (4 bit). Sedangkan mode Byte menggunakan sifat dua arah dari port
parallel untuk memasukkan data byte (8 bit).
2.1.2 Diagram Pin Port Paralel
Gambar 2.1 Susunan pin DB-25
Ada dua macam konektor port paralel, yaitu 36 pin dan 25 pin.
Konektor 36 pin dikenal dengan nama Centronics dan konektor 25 pin dikenal
dengan DB-25. Centronics lebih dahulu ada dan digunakan dari pada konektor
DB-25. DB-25 diperkenalkan oleh IBM (bersamaan dengan DB-9, untuk
6
serial port), yang bertujuan untuk menghemat tempat. Karena DB-25 lebih
praktis, maka untuk koneksitor paralel port pada computer sekarang hanya di
gunakan DB-25.
Dari 25 pin konektor DB-25 tersebut, hanya 17 pin yang digunakan
untuk saluran pembawa informasi dan yang berfungsi sebagai ground 8 pin.
Ketujuh belas saluran informasi itu terdiri dari tiga bagian, yakni data 8 bit,
status 5 bit, dan control 4 bit. Bit control dan status berfungsi sebagai” jabat
tangan “ dalam proses penulisan data ke port pararel. Adapun fungsi dari
masing-masing port parallel DB-25 dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 2.1 Daftar pin DB-25
DB 25
In/Out
Nama Sinyal
Register Bit
1
Out
nStrobe
C0-
2
Out
Data 0
D0
3
Out
Data 1
D1
4
Out
Data 2
D2
5
Out
Data 3
D3
6
Out
Data 4
D4
7
Out
Data 5
D5
8
Out
Data 6
D6
9
Out
Data 7
D7
10
In
nACK
S6+
11
In
Busy
S7-
12
In
Paper End
S5+
13
Out
Select
S4+
14
In
nAutoFeed
C1-
15
In
nError
S3+
16
Laut
nInit
C2+
17
Laut
nSelectIn
C3-
18-25
←→
Ground
7
2.1.3 Alamat-alamat Port Paralel
Port paralel umumnya memiliki tiga alamat dasar yang bisa digunakan,
alamat dasar 3BCH pertama kali diperkenalkan sebagai alamat port paralel
pada kartu-kartu video lama. Alamat ini kemudian sempat menghilang, pada
saat port paralel di cabut dari kartu-kartu video. Sekarang muncul kembali
sebagai pilihan untuk port paralel yang terpadu dengan motherboard, yang
konfigurasinya dapat diubah melalui BIOS.
Tabel 2.2 Alamat port paralel
Alamat
Penjelasan
3BCH-3BFH
Digunakan untuk para parallel port di kartu
Video, tidak mendukung alamat ECP.
378H-37FH
Alamat untuk LPT1
278-27FH
Alamat untuk LPT2
LPT1 biasanya memiliki alamat dasar $378, sedangkan LPT2 adalah
$278h. Ini adalah alamat umum yang biasa di jumpai, namun alamat-alamat
dasar ini bisa berlainan antara satu computer dengan lainnya.
Saat pertama kali komputer dihidupkan, BIOS (Basic Input/Output
System) akan menentukan jumlah port yang dimiliki kemudian diberi label
LPT1, LPT2, LPT3. Pertama kali BIOS akan memeriksa alamat $3BC, jika
ditemukan parallel pada alamat tersebut, maka akan diberi label LPT1,
kemudian di cari pada lokasi berikutnya $378, jika ditemukan akan diberi
label selanjutnya yang sesuai. Bisa jadi LPT1 jika tidak ditemukan port paralel
dialamat tersebut. Alamat port terakhir yang diperiksa adalah $278 dan
mengikuti
langkah-langkah
yang
telah
dijelaskan
tadi.
Sehingga
memungkinkan kita memiliki LPT2 dengan alamat $378 bukan $278
sebagaimana yang diharapkan.
2.1.4 Register-register dari Port Paralel
Semua data, kontrol, dan status dari port paralel berhubungan dengan
register-register yang ada didalam komputer. Dengan mengakses langsung
8
register-register tersebut, masukan dan keluaran dari port paralel dapat diatur.
Register-register pada port paralel adalah:
1. Register data
2. Register status
3. Register kontrol
Pada umumnya di komputer personal alamat dasar LPT1 adalah 0×378
(378 hexadecimal) dan LPT2 adalah 0×278. Alamat dari ketiga register
tersebut diatas dapat ditentukan dengan menjumlahkan alamat dasar dari port
paralel dengan bilangan desimal tertentu.
Misalnya kita ingin mengakses register data dari port paralel LPT1,
alamat register datanya sama dengan alamat dasar dari LPT1 yaitu 0×378.
Sedangkan alamat register status sama dengan alamat register dasar + 1 atau
0×379 dan alamat register kontrolnya sama dengan alamat register dasar + 2
atau 0x37A. Hal tersebut berlaku juga pada LPT2. Untuk lebih jelasnya, dapat
dilihat ditabel dibawah ini:
Tabel 2.3 Register Port
Register
2.2
LPT1
LPT2
Register data (alamat dasar + 0)
0x378
0x278
Register data (alamat dasar + 0)
0x379
0x279
Register data (alamat dasar + 0)
0x37A
0x27A
Komponen-Komponen Pendukung
2.2.1 Relay
Relay adalah komponen elektronoka berupa saklar elektronik yang
digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relai merupakan tuas saklar
dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid
dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi
pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus
9
dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan
kontak saklar kembali terbuka.
Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus/tegangan yang
besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V) dengan memakai arus
tegangan yang kecil (misalnya 0.1 ampere 12 Volt DC). Dalam pemakaiannya
biasanya relay yang digerakkan dengan arus DC dilengkapi dengan diode
yang di-paralel dengan lilitannya dan dipasang terbalik yaitu anoda pada
tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan untuk mengantisipasi
sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi dari on ke off agar
tidak merusak komponen disekitarnya.
Penggunaan relay perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya serta
kekuatan relay men-switch arus/tegangan. Biasanya ukurannya tertera pada
body relay. Misalnya relay 12VDC/4A 220v, artinya tegangan yang
diperlukan sebagai pengontrolnya adalah 12 Volt DC dan mampu men-switch
arus listrik (maksimal) sebesar 4ampere pada tegangan 220 Volt.
Gambar 2.2 Rangkaian Relay
Sebaiknya relay difungsikan 80% saja dari kemampuan maksimalnya
agar aman, lebih rendah lagi lebih aman. Relay jenis lain ada yang namanya
reedswicht atau relay lidi. Relay jenis ini beupa batang kontak terbuat dari besi
pada tabung kaca kecil yang dililit dengan kawat. Pada saat lilitan kawat
dialiri arus, kontak besi tersebut akan menjadi magnet dan saling menempel
sehingga menjadi saklar yang On. Ketika arus pada lilitan di hentikan medan
magnet hilang dan kontak kembali Terbuka (Off).
10
Gambar 2.3 Rangkaian penggerak (driver) Relay
Gambar 2.4 Bentuk fisik Relay
2.2.2 Transformator
Transformator merupakan suatu peralatan listrik yang digunakan untuk
mengubah besaran tegangan arus listrik bolak-balik (AC), seperti menaikkan
atau
menurunkan
tegangan
listrik
(voltase).
Transformator
bekerja
berdasarkan prinsip fluks listrik dan magnet dimana antara sisi sumber
(primer) dan beban (sekunder) tidak terdapat hubungan secara fisik tetapi
secara elektromagnetik.
Gambar 2.5 Bagian-bagian transformator
11
Seperti dijelaskan sebelumnya bahwa transformator terdiri dari dua buah
kumparan yakni kumparan primer dan sekunder yang bekerja dengan sistem
induksi, untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut.
Gambar 2.6 Prinsip kerja transformator
Pada saat tegangan sebesar V1 (220V AC) diberikan pada kumparan
primer, arus AC Ip pun mengalir pada kumparan primer yang menghasilkan
medan magnet pada inti ferit. Medan magnet tersebut menginduksi kumparan
sekunder sehingga menghasilkan tegangan V2 (24V AC) pada kumparan
sekunder yang terhubung dengan beban R (30 Ohm). Hubungan antara
tegangan primer dan sekunder dapat dinyatakan oleh persamaan berikut.
.....................................................(2.1)
Dimana:
Vs = Tegangan sekunder
Vp = Tegangan primer
Ns = Jumlah lilitan sekunder
Np = Jumlah lilitan primer
12
Hubungan antara arus primer dan sekunder dapat dinyatakan oleh persamaan
berikut:
….....………………………………(2.2)
Dimana:
Ip = Arus primer
Is = Arus sekunder
Sedangkan daya dari transformator dapat dihitung menggunakan persamaan
berikut:
P = Vs x Is (Watt)…….……………………. (2.3)
Persamaan-persamaan diatas merupakan persamaan untuk kondisi ideal
dimana daya yang diberikan pada kumparan primer akan ter-konversi
sempurna pada kumparan sekunder. Pada dunia nyata daya listrik yang terkonversi pada kumparan Sekunder tidaklah 100% sempurna melainkan ada
daya yang ter-konversi menjadi panas. Besarnya perbedaan rasio daya primer
dan sekunder disebut efisiensi (η).
………………………..………….. (2.4)
Dimana:
Ps = Daya kumparan sekunder (Watt)
Pp = Daya kumparan primer (Watt)
2.2.2.1 Jenis-jenis transformator
13
1. Step-Up
DC.Transformator step-up adalah transformator yang memiliki
lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi
sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit
tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi
tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.
Gambar 2.7 Simbol transformator step-up
2. Step-Down
Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit
daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan.
Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor
AC-DC.
Gambar 2.8 Simbol transformator step-down
3. Autotransformator
Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut
secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian
lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus dalam lilitan
sekunder selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya
14
yang sama lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis
dibandingkan transformator biasa. Keuntungan dari autotransformator
adalah ukuran fisiknya yang kecil dan kerugian yang lebih rendah daripada
jenis dua lilitan. Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan
isolasi secara listrik antara lilitan primer dengan lilitan sekunder.
Gambar 2.9 Simbol autotransformator
Selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik
tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).
4. Autotransformator variabel
Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator
biasa
yang
sadapan
tengahnya
bisa
diubah-ubah,
memberikan
perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah
Gambar 2.10 Simbol autotransformator variable
2.2.2.2 Efisiensi Transformator
Efisiensi transformator didefinisikan sebagai perbandingan antara
daya listrik keluaran dengan daya listrik yang masuk pada transformator.
Pada transformator ideal efisiensinya 100 %, tetapi pada kenyataannya
efisiensi tranformator selalu kurang dari 100 %.hal ini karena sebagian
15
energi terbuang menjadi panas atau energi bunyi. Efisiensi transformator
dapat dihitung dengan:
....…………… (2.5)
Gambar 2.11 Bentuk fisik Trafo step-down DC
2.2.3 Transistor
Transistor adalah komponen elektronika yang tersusun dari dari bahan
semi konduktor yang memiliki 3 kaki yaitu: basis (B), kolektor (C) dan emitor
(E). Berdasarkan susunan semikonduktor yang membentuknya, transistor
dibedakan menjadi dua tipe, yaitu transistor PNP dan transistor NPN. Untuk
membadakan transistor PNP dan NPN dapat dari arah panah pada kaki
emitornya. Pada transistor PNP anak panah mengarah ke dalam dan pada
transistor NPN arah panahnya mengarah ke luar.
(a)
(b)
Gambar 2.12 (a). Transistor jenis NPN, (b) Transistor jenis PNP
Transistor memiliki 2 persambungan, satu diantara Emiter dan Basis, disebut
dengan Dioda Emiter, dan lainnya diantara Kolektor dan Basis, disebut
dengan Dioda Kolektor.
16
Karena setiap dioda memiliki 2 kemungkinan prategangan, yaitu
Prategangan Maju (forward biased) dan Prategangan Mundur (reverse
biased). Jika kedua Dioda (Dioda Emiter dan Dioda Kolektor) diberi
prategangan maju, maka kedua Dioda tersebut akan menghantarkan arus yang
cukup besar. Demikian juga, jika kedua dioda diberi prategangan mundur,
maka hanya arus yang sangat kecil, kalau tidak bisa dikatakan tidak terjadi
arus, yang melalui kedua dioda. Kedua prategangan ini, tidak menghasilkan
karakteristik yang cukup baik. Oleh sebab itu Dioda Emiter diberi prategangan
maju dan Dioda Kolektor diberi prategangan mundur (disebut dengan
Prategangan Maju- Mundur).
Gambar 2.13 Prategangan pada dioda
Transistor memiliki 4 (empat) kemungkinan prategangan. Gambar 2.14
menunjukan kurva karakteristik kualitatif dari Transistor.
Gambar 2.14 Daerah kerja transistor
17
Kurva tersebut mengindikasikan bahwa terdapat 4 (empat) buah daerah
operasi, yaitu: Daerah Saturasi (Saturation Region), Daerah Potong (Cutoff
Region), Daerah Aktif (Active Region), dan Daerah Breakdown.
Karakteristik dari masing-masing daerah operasi Transistor tersebut dapat
diringkas sebagai berikut:

Daerah Potong:
Dioda Emiter diberi prategangan mundur. Akibatnya, tidak terjadi
pergerakan elektron, sehingga arus Basis, IB = 0. Demikian juga, arus
Kolektor, IC = 0, atau disebut ICEO (Arus Kolektor ke Emiter dengan harga
arus Basis adalah 0).

Daerah Saturasi
Dioda Emiter diberi prategangan maju. Dioda Kolektor juga
diberiprategangan maju. Akibatnya, arus Kolektor, IC, akan mencapai harga
maksimum, tanpa bergantung kepada arus Basis, IB, dan βdc.
Hal ini, menyebabkan Transistor menjadi komponen yang tidak dapat
dikendalikan. Untuk menghindari daerah ini, Dioda Kolektor harus
diberiprateganan mundur, dengan tegangan melebihi VCE(sat), yaitu tegangan
yang menyebabkan Dioda Kolektor saturasi.

Daerah Aktif
Dioda Emiter diberi prategangan maju. Dioda Kolektor diberi
prategangan mundur. Terjadi sifat-sifat yang diinginkan, sebagaimana
penjelasan pada bagian sebelumnya. Transistor menjadi komponen yang
dapat dikendalikan.

Daerah Breakdown
Dioda Kolektor diberiprategangan mundur yang melebihi tegangan
Breakdown-nya, BVCEO (tegangan breakdown dimana tegangan Kolektor ke
Emiter saat Arus Basis adalah nol). Sehingga arus Kolektor, IC, melebihi
spesifikasi yang dibolehkan. Transistor dapat mengalami kerusakan.
18
Gambar 2.15 Jenis-jenis transistor
2.2.4 Dioda
Dioda adalah kristal yang menggabung separuh semikonduktor type-n
dan separuh semikonduktor type-p, atau disebut pula pn junction. Sisi p
(Anoda) mempunyai banyak hole (pembawa mayoritas) dan sisi n (Katoda)
mempunyai banyak elektron (pembawa mayoritas). Ujung badan dioda
biasanya diberi bertanda, berupa gelang atau berupa titik, yang menandakan
letak katoda. Simbol dioda dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 2.16 Semi konduktor tipe p dan n
Dioda juga merupakan piranti non-linier karena grafik arus terhadap
tegangan bukan berupa garis lurus, hal ini karena adanya potensial penghalang
(Potential Barrier). Ketika tegangan dioda lebih kecil dari tegangan
penghambat tersebut maka arus dioda akan kecil, ketika tegangan dioda
melebihi potensial penghalang arus dioda akan naik secara cepat. Dioda hanya
bisa dialiri arus DC searah saja, pada arah sebaliknya arus DC tidak akan
mengalir. Apabila dioda silikon dialiri arus AC maka yang mangalir hanya
satu arah saja sehingga arus output dioda berupa arus DC.
Gambar 2.17 Simbol dioda
19
Bila anoda diberi potensial positif dan katoda negatif, dikatakan dioda
diberi forward bias dan bila sebaliknya, dikatakan dioda diberi reverse bias.
Gambar 2.18 Forward biased
Jika diberi arah maju (tegangan positif => anoda dan tegangan negatif =>
katoda) akan menghantarkan arus.
Gambar 2.19 Reverse biased
jika diberi arah mundur (tegangan positif => katoda dan tegangan negatif =>
anoda) tidak akan menghantarkan arus.
Pada forward bias, perbedaan voltage antara katoda dan anoda disebut
threshold voltage atau knee voltage. Besar voltage ini tergantung dari jenis
diodanya, bisa 0.2V, 0.6V dan sebagainya. Bila dioda diberi reverse bias (yang
beda voltagenya tergantung dari tegangan catu) tegangan tersebut disebut
tegangan terbalik. Tegangan terbalik ini tidak boleh melampaui harga tertentu,
harga ini disebut breakdown voltage, misalnya dioda type 1N4001 sebasar
50V.
20
Gambar 2.20 Grafik Dioda Lengkap
Gambar 2.21 Jenis-jenis dioda
2.2.5 Regulator Tegangan
Sebuah rangkaian elektronik tidak dapat bekerja tanpa Power Supply
(sumber tegangan). Power Supply tersebut dapat berupa sumber tegangan AC
atau sumber tegangan DC. Sumber tegangan untuk sebuah rangkaian
elektronika harus stabil dengan daya yang harus disesuaikan kebutuhan.
Contoh, sebuah IC TTL (Transitor Transistor Logic) membutuhkan tegaganan
DC stabil 5 Volt, IC CMOS membutuhkan tegangan DC stabil 12 Volt, Z80
membutuhkan tegangan DC stabil 5 Volt, dan sebagainya.
Salah satu metode agar dapat menghasilkan tegangan output DC stabil
adalah dengan menggunakan IC 78XX untuk tegangan positif dan IC 79XX
untuk tegangan negatif dalam sistem Regulator Tegangan. Di bawah ini
21
adalah besarnya tegangan output yang dapat dihasilkan IC regulator 78XX
dan 79XX dimana XX adalah angka yang menunjukan besar tegangan output
stabil.
1. IC 7805 untuk menstabilkan tegangan DC +5 Volt
2. IC 7809 untuk menstabilkan tegangan DC +9 Volt
3. IC 7812 untuk menstabilkan tegangan DC +12 Volt
4. IC 7824 untuk menstabilkan tegangan DC +24 Volt
5. IC 7905 untuk menstabilkan tegangan DC -5 Volt
6. IC 7909 untuk menstabilkan tegangan DC -9 Volt
7. IC 7912 untuk menstabilkan tegangan DC -12 Volt
8. IC 7924 untuk menstabilkan tegangan DC -24 Volt
Berikut adalah skema elektronik Regulator Tegangan menggunakan
IC78XX dan IC 79XX dimana “XX” adalah tegangan stabil DC output.
Gambar 2.22 Dual Voltage Power Suply
22
IC regulator tersebut akan bekerja sebagai regulator tegangan DC yang
stabil jika tegangan input di atas atau sama dengan MIV (Minimum Input
Voltage), sedangkan arus maksimum beban output yang diperbolehkan harus
kurang dari atau sama dengan MC (Maximum Current) sesuai karakteristik
masing-masing.
2.2.6 Resistor
Resistor merupakan komponen elektronika yang berfungsi untuk
membatasi arus listrik dan juga digunakan sebagai pembagi tegangan listrik,
atau resistor dapat dikatakan juga sebagai penentu besarnya suatu arus dan
tegangan listrik pada suatu rangkaian elektronika. Seperti dijelaskan
sebelumnya bahwa resistor berfungsi untuk menahan arus listrik sehingga
setiap resistor memiliki nilai tahanan (resistansi) tertentu. Satuan besarnya
nilai tahanan suatu resistor adalah Ohm (Ω). Ohm diambil dari seseorang
bernama Georg Simon Ohm yang berkebangsaan Jerman, dimana dia adalah
fisikawan penemu hubungan antara arus, tegangan dan tahanan pada suatu
rangkaian listrik yang kemudian dikenal sebagai hukum Ohm.
Gambar 2.23 Simbol Resistor
2.2.6.1 Kode Warna Resistor
Nilai tahanan pada suatu resistor ditampilkan pada badan resistor
dan berupa kode, pada umumnya kode tersebut terbagi atas dua macam
yaitu kode warna dan kode angka.
23
Gambar 2.24 Daftar kode warna resistor
Kode warna ini berbentuk seperti cincin yang melingkari badan
resistor, untuk lebih mudahnya, penjelasan perhitungan nilai resistansi
pada resistor adalah sebagai berikut:
Gambar 2.25 Gelang warna resistor
Pada cincin 1 (warna hitam) merupakan digit pertama, cincin 2
(warna coklat) merupakan digit kedua, cincin 3 (warna merah) merupakan
faktor pengali, dan cincin 4 (warna emas) merupakan toleransi. Setiap
warna pada cincin memiliki nilai yang berbeda, untuk mengetahui nilai–
nilai setiap warna tersebut perhatikan tabel berikut.
24
Tabel 2.4 Kode warna resistor
Dari gelang resistor diatas dapat dihitung nilai tahanannya.

Cincin 1 (coklat) = digit pertama / nilai = 1

Cincin 2 (ungu) = digit kedua / nilai = 7

Cincin 3 (merah) = faktor pengali = x 102Ω

Cincin 4 (emas) = toleransi = ± 5%
Jadi nilai resistor tersebut adalah:
= 17 x 100Ω dengan toleransi ± 5%
= 1700Ω dengan toleransi ± 5%
Nilai toleransi pada resistor merupakan kualitas dari resistor itu sendiri,
walaupun resistor memiliki nilai tahanan yang tetap, tetapi pada
kenyataannya nilai tahanan ini dapat berubah jika terpengaruh oleh faktor
25
eksternal misalnya adalah suhu (temperatur). Besarnya perubahan terhadap
suhu tersebut tergantung dari nilai toleransi yang tertera pada cincin ke
empat pada badan resistor.
Dari hasil perhitungan nilai tahanan tersebut diatas diperoleh hasil
1700Ω dengan toleransi ± 5%, maka rentang nilai minimum dan
maksimum resistor tersebut adalah:

1700Ω x 5% = 85Ω
Nilai minimum = 1700Ω - 85Ω = 1615Ω
Nilai maksimum = 1700Ω + 85Ω = 1785Ω
Jadi rentang nilai tahanan dari resistor tersebut jika terjadi perubahan suhu
adalah 1615Ω-1785Ω. Semakin kecil nilai toleransi maka semakin kecil
pula rentang-nya perubahan nilai tahanan suatu resistor, atau dengan kata
lain semakin kecil nilai toleransi semakin baik pula kualitas resistor
tersebut. Untuk kode angka cara pembacaannya hampir sama sama dengan
kode warna hanya tampilannya langsung berupa angka. Sebagai contoh:

Suatu resistor di badannya terdapat kode angka 471.

Maka 4 merupakan digit pertama, 7 merupakan digit kedua, dan 1
merupakan faktor pengali. Sehingga nilai resistor tersebut 47 x 101Ω =
470Ω.
2.2.6.2 Disipasi Panas Pada resistor
Jika suatu arus listrik yang melewati resistor meningkat, maka akan
dihasilkan panas dan jika arus tersebut terus meningkat hingga melewati
batas maksimum maka resistor akan rusak. Untuk mencegah hal tersebut,
selain memiliki nilai tahanan dan toleransi, resistor juga memiliki nilai
disipasi dalam Watt. Biasanya nilai disipasi pada resistor adalah 1/16W,
1/8W, 1/4W, 1/2W, 1W, 2W, 5W, dan seterusnya.
26
Gambar 2.26 Disipasi pada resistor
Nilai disipasi pada resistor berguna agar sebuah resistor dapat
bertahan dari panas, pada kondisi arus listrik maksimum yang
melewatinya. Semakin besar nilai disipasinya semakin besar ukuran
resistor-nya. Untuk menentukan daya yang akan mengalir melalui resistor
digunakan rumus berikut ini.
…...................…...….…………………. (2.6)
….……..………….…………………… (2.7)
….…………………...………………… (2.8)
Dimana:

P adalah daya dalam Watt (W)

V adalah tegangan dalam Volt (V)

I adalah arus listrik dalam Ampere (A)

R adalah tahanan resistor dalam Ohm (Ω)
27
2.2.7 Kapasitor
Kapasitor
(Kondensator)
yang
dalam
rangkaian
elektronika
dilambangkan dengan huruf “C” adalah suatu alat yang dapat menyimpan
energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan
ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor ditemukan oleh
Michael Faraday (1791-1867). Satuan kapasitor disebut Farad (F). Satu Farad
= 9 x 1011 cm2 yang artinya luas permukaan kepingan tersebut.
Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang
dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum
dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung
plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan
mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang
sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi.
Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan
sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena
terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini
tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya.
Gambar 2.27 Prinsip dasar kapasitor
2.2.7.1 Kapasitansi
Kapasitansi didefinisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor
untuk dapat menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18
menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 1018 elektron. Kemudian Michael
28
Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki
kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat
muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus dapat ditulis :
Q = C V ………………………………………….. (2.9)
Q = muatan elektron dalam C (coulombs)
C = nilai kapasitansi dalam F (farad)
V = besar tegangan dalam V (volt)
Dalam praktek pembuatan kapasitor, kapasitansi dihitung dengan
mengetahui luas area plat metal (A), jarak (t) antara kedua plat metal (tebal
dielektrik) dan konstanta (k) bahan dielektrik. Dengan rumus dapat di tulis
sebagai berikut :
C = (8.85 x 10-12) (k A/t) ………………………….(2.10)
Berikut adalah tabel contoh konstanta (k) dari beberapa bahan dielektrik
yang disederhanakan.
Tabel 2.5 Konstanta dielektrik bahan kapasitor
Untuk rangkaian elektronik praktis, satuan farad adalah sangat besar
sekali. Umumnya kapasitor yang ada di pasaran memiliki satuan : µ F, nF
dan pF.
1 Farad = 1.000.000 µF (mikro Farad)
1 µF = 1.000.000 pF (piko Farad)
1 µF = 1.000 nF (nano Farad)
1 nF = 1.000 pF (piko Farad)
29
1 pF = 1.000 µµF (mikro-mikro Farad)
Konversi satuan penting diketahui untuk memudahkan membaca besaran
sebuah kapasitor. Misalnya 0.047µF dapat juga dibaca sebagai 47nF, atau
contoh lain 0.1nF sama dengan 100pF.
Kondensator diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu
positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk
tabung.
Gambar 2.28 Simbol kapasitor
Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih
rendah, tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada kakinya,
kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan
lainnya seperti tablet atau kancing baju yang sering disebut kapasitor
(capacitor)
Gambar 2.29 Bentuk dan simbol kapasitor
Gambar 2.30 Jenis-jenis kapasitor
30
2.2.7.2 Bentuk dan macam kondensator
Berdasarkan kegunaannya kondensator di bagi menjadi :
1) Kondensator tetap (nilai kapasitasnya tetap tidak dapat diubah)
2) Kondensator elektrolit (Electrolit Condenser = Elco)
3) Kondensator variabel (nilai kapasitasnya dapat diubah-ubah)
Pada kapasitor yang berukuran besar, nilai kapasitansi umumnya
ditulis dengan angka yang jelas. Lengkap dengan nilai tegangan
maksimum dan polaritasnya. Misalnya pada kapasitor elco dengan jelas
tertulis kapasitansinya sebesar 100µF25v yang artinya kapasitor/
kondensator tersebut memiliki nilai kapasitansi 100 µF dengan tegangan
kerja maksimal yang diperbolehkan sebesar 25 volt.. Kapasitor yang
ukuran fisiknya kecil biasanya hanya bertuliskan 2 (dua) atau 3 (tiga)
angka saja. Jika hanya ada dua angka, satuannya adalah pF (pico farads).
Sebagai contoh, kapasitor yang bertuliskan dua angka 47, maka
kapasitansi kapasitor tersebut adalah 47 pF. Jika ada 3 digit, angka
pertama dan kedua menunjukkan nilai nominal, sedangkan angka ke-3
adalah faktor pengali. Faktor pengali sesuai dengan angka nominalnya,
berturut-turut 1 = 10, 2 = 100, 3 = 1.000, 4 = 10.000, 5 = 100.000 dan
seterusnya. Untuk kapasitor polyester nilai kapasitansinya bisa diketahui
berdasarkan warna seperti pada resistor.
Tabel 2.6 Kode warna kapasitor
31
Seperti komponen lainnya, besar kapasitansi nominal ada
toleransinya. Pada tabel 2.6 diperlihatkan nilai toleransi dengan kode-kode
angka atau huruf tertentu. Dengan tabel tersebut pemakai dapat dengan
mudah mengetahui toleransi kapasitor yang biasanya tertera menyertai
nilai nominal kapasitor. Misalnya jika tertulis 104 X7R, maka
kapasitansinya adalah 100nF dengan toleransi +/-15%. Sekaligus diketahui
juga bahwa suhu kerja yang direkomendasikan adalah antara -55Co sampai
+125Co .
Tabel 2.7 Kode karakteristik kapsitor
Dari penjelasan di atas bisa diketahui bahwa karakteristik kapasitor
selain kapasitansi juga tak kalah pentingnya yaitu tegangan kerja dan
temperatur kerja. Tegangan kerja adalah tegangan maksimum yang
diijinkan sehingga kapasitor masih dapat bekerja dengan baik. Misalnya
kapasitor 10uF25V, maka tegangan yang bisa diberikan tidak boleh
melebihi 25 volt dc.
Umumnya kapasitor-kapasitor polar bekerja pada tegangan DC dan
kapasitor non-polar bekerja pada tegangan AC. Sedangkan temperatur
32
kerja yaitu batasan temperatur dimana kapasitor masih bisa bekerja dengan
optimal. Misalnya jika pada kapasitor tertulis X7R, maka kapasitor
tersebut mempunyai suhu kerja yang direkomendasikan antara -55Co
sampai +125Co. Biasanya spesifikasi karakteristik ini disajikan oleh pabrik
pembuat di dalam datasheet.
Rangkaian kapasitor secara seri akan mengakibatkan nilai
kapasitansi total semakin kecil. Di bawah ini contoh kapasitor yang
dirangkai secara seri.
Gambar 2.31 Rangkaian seri kapasitor
Pada rangkaian kapasitor yang dirangkai secara seri berlaku rumus.
…………………………. (2.11)
Rangkaian kapasitor secara paralel akan mengakibatkan nilai kapasitansi
pengganti semakin besar. Di bawah ini contoh kapasitor yang dirangkai
secara paralel.
Gambar 2.32 Rangkaian Pararel kapasitor
Pada rangkaian kapasitor paralel berlaku rumus :
……………………………. (2.12)
2.2.7.3 Fungsi Kapasitor
Fungsi penggunaan kapasitor dalam suatu rangkaian :
33
1) Sebagai kopling antara rangkaian yang satu dengan rangkaian yang
lain (pada PS = Power Supply).
2) Sebagai filter dalam rangkaian PS.
3) Sebagai pembangkit frekuensi dalam rangkaian antenna.
4) Untuk menghemat daya listrik pada lampu neon.
5) Menghilangkan bouncing (loncatan api) bila dipasang pada saklar
2.8
Tampilan Borland Delphi 7.0
Jendela IDE Delphi 7.0 mempunyai perangkat-perangkat yang dapat
dipergunakan untuk memudahkan seorang programmer dalam membuat program.
Secara default , Borland telah mengatur letak perangkat-perangkat sedemikian
rupa, perangkat-perangkat tersebut diantaranya :
Gambar 2.33 Tampilan Borland Delphi 7.0
a. Menu
34
Menu pada Delphi memiliki kegunaan seperti menu pada aplikasi
Windows lainnya. Dari menu ini programmer dapat memanggil,
menyimpan program, menjalankan program, meremove komponen atau
menambahkan komponen baru dan lain sebagainya. Singkatnya segala
sesuatu yang berhubungan dengan IDE Delphi dapat Anda lakukan dari
menu.
Gambar 2.34 Menu Borland Delphi
b. Speed Bar
Speed Bar atau yang sering juga disebut toolbar, berisi kumpulan tombol
yang tidak lain adalah pengganti beberapa item menu yang sering
digunakan. Dengan kata lain, setiap tombol pada Speed Bar menggantikan
salah satu item menu. Sebagai contoh, tombol kiri atas adalah pengganti
File New , tombol disebelah kanannya adalah pengganti menuFile Open ,
dan seterusnya.
Gambar 2.35 Tampilan ToolBar
c. Component Palette
Component Palette berisi kumpulan icon yang melambangkan komponenkomponen pada VCL ( Visual Component Library ). VCL adalah
merupakan pustaka komponen yang dengannya Anda dapat membangun
sebuah aplikasi. Pada Component Palette , terdapat beberapa tab, yaitu
Standard , Additionals , Data Access , Data Controls dan lain sebagainya.
Gambar 2.36 Tampilan Component Palette
d. Object TreeView
35
Gambar 2.37 Tampilan Object TreeView
Object TreeView berisi struktur pohon yang menampilkan semua nama
komponen yang telah Anda letakkan pada form designer atau biasa juga
disebut dengan hirarki seperti pada Windows Explorer .
e. Object Inspector
Gambar 2.38 Tampilan Object Inspector
Object Inspector digunakan untuk mengubah karakteristik dari sebuah
komponen. Ada dua tab pada Object Inspector , yaitu Properties dan
Events . Pada tab Properties Anda dapat mengubah nilai dari beberapa
komponen
yang
telah
diletakkan
pada
form
,
sedangkan
tab
Eventsdigunakan untuk menyisipkan kode untuk menangani kejadian
tertentu. Kejadian dapat dibangkitkan karena bebarapa hal, seperti
36
pengklikan mouse, penekanan tombol keyboard, penutupan jendela dan
lain sebagainya.
f. Form Designer
Form Designer merupakan tempat dimana programmer dapat merancang
jendela aplikasi atau tempat untuk desain interface dari aplikasi Windows .
Desain form dilakukan dengan cara meletakkan komponen-komponen
yang diambil dari Component Palette .
Gambar 3.39 Tampilan Form Designer
g. Code Editor
Gambar 3.40 Tampilan Code Editor
37
Code Editor adalah tempat dimana programmer menuliskan kode
program yang pernyataan-pernyataannya dalam bahasa Object Pascal . Hal
utama yang perlu diperhatikan dalam Code Editor adalah Anda tidak perlu
menuliskan seluruh kode sumber karena Delphi telah menuliskan
semacam kerangka sumber.
2.7.1 Jenis-jenis komponen standar Delphi 7
Komponen
Fungsi
Pointer adalah komponen khusus dan terdapat disetiap tab dalam
Pointer
component palatte. Komponen pointer adalah komponen select
yang digunakan untuk memilih komponen dalam form designer.
Sebuah kontainer yang digunakan untuk menampung komponen
Frames
frame dapat diletakkan dalam form atau frame-frame yang lain.
Komponen yang digunakan untuk membuat menu bar dan menu
MainMenu
drop down. Komponen ini bersifat inv isible.
Komponen yang digunakan untuk membuat menu popup yang
PopUp
Menu
akan muncul jika pemakai melakukan proses klik kanan.
Komponen ini bersifat invisible.
Komponen ini hanya digunakan untuk menambahkan teks di
Label
dalam form
Komponen yang digunakan untuk menerima satu baris teks yang
Edit
merupakan data input pemakai. Komponen ini juga dapat
digunakan untuk menampilkan teks.
Komponen Memo dipakai untuk memasukkan atau menapilkan
Memo
beberapa baris teks di dalam form.
Komponen yang dipakai untuk membuat button yang akan
Button
dipakai untuk memilih pilihan di dalam aplikasi. Jika mengklik
komponen button tersebut maka suatu perintah atau kejadian akan
dijalankan
38
Komponen yang digunakan untuk memilih atau membatalkan
CheckBox
suatu pilihan, yaitu dengan cara mengklik komponen.
Komponen yang digunakan untuk memberikan sekelompok
RadioButton pilihan dan hanya ada satu pilihan yang dapat dipilih. Untuk
memilih salah satu pilihan adalah dengan mengklik tombol
pilihan yang diinginkan.
Komponen yang digunakan untuk membuat sebuah daftar pilihan,
ListBox
dimana hanya ada satu pilihan yang dapat dipilih. Untuk mencari
dan kemudian memilih salah satu pilihan yang terdapat di dalam
daftar dapat menggunakan batang penggulung.
Komponen yang digunakan untuk membuat sebuah daftar pilihan,
ComboBox dimana hanya ada satu pilihan yang dapat dipilih. Untuk mencari
dan kemudian memilih salah satu pilihan yang terdapat di dalam
daftar dapat menggunakan mengklik tombol drop down
Komponen ini mempunyai fungsi yang sama seperti batang
ScrollBar
penggulung yang terdapat dalam program-program berbasis
Windows pada umumnya.
Sebuah kontainer yang dapat digunakan untuk mengelompokkan
GroupBox
komponen-komponen lain seperti Radio Button, CheckBox dan
komponen kontainer yang lain.
Komponen ini merupakan komponen kombinasi dari GroupBox
RadioGroup dan didesain untuk membuat sekelompok RadioButton.
Sebuah kontainer yang dapat digunakan untuk membuat
Panel
StatusBar, ToolBar dan ToolPalette.
Komponen yang berisi daftar action yang digunakan bersama-
ActionList
sama dengan komponen dan kontrol seperti item menu dan
button.