MODUL 1 piranti elektronika - Laboratorium bengkel mekatronika

MODUL 1
PENGENALAN KOMPONEN DASAR ELEKTRONIKA
I. TUJUAN
Tujuan dari praktikum modul ini yaitu antara lain :
1. Mengetahui komponen – komponen dasar elektronika.
2. Dapat membaca nilai dari komponen – komponen dasar elektronika.
3. Dapat memahami prinsip kerja komponen-komponen dasar elektronika.
4. Dapat menggunakan proto board dengan benar dan membedakan jenis rangkaiannya.
5. Dapat mengetahui jenis alat ukur dan dapat menggunakannya.
II. KOMPONEN - KOMPONEN DASAR ELEKTRONIKA
Dalam kehidupan sehari - hari banyak ditemui suatu alat yang mengadopsi elektronika
sebagai basis teknologinya, misalnya televisi, radio, komputer,telepon selular, dan lain -lain.
Resolusi besar -besaran terhadap elektronika terjadi sekitar tahun 1960-an, dimana saat itu
telah ditemukan suatu komponen yang dinamakan Transisor yang berukuran kecil serta
hemat daya. Kemudian dalam 10 tahun berikutnya dihasilkan juga suatu komponen chip yang
dinamakan Integrated Circuit (IC) yang merupakan rangkaian terpadu yang didalamnya
terdiri dari beberapa Transistor.
Selain komponen – komponen yang telah disebutkan di atas, terdapat beberapa komponen
dasar yang sangat penting dan sering digunakan pada rangkaian elektronika. Komponen –
komponen dasar tersebut antara lain yaitu:
A.PENGENALAN KOMPONEN ELEKTRONIKA
1. Resistor
Resistor sering disebut sebagai penghambat atau tahanan, yaitu suatu komponen
elektronika yang dapat menghambat arus listrik. Resistor ditemukan oleh George Ohm.
Satuan resistor yaitu Ohm. Resistor memiliki gelang warna untuk mengidentifikasikan
besarnya hambatan dari resistor tersebut.
Dalam kenyataannya, terdapat resistor dengan empat gelang warna dan juga lima gelang
warna. Pembacaan nilai resistansi dari resistor tersebut yaitu sebagai berikut:
Seperti pada penjelasan diatas, bahwa ada resistor yang empat gelang dan ada yang lima
gelang warna, pada empat gelang warna tabel 3rd BAND tidak digunakan, sedangkan pada
lima gelang warna semua tabel digunakan, dan perlu diperhatikan kembali bahwa tabel
multiplier adalah tabel pengali dari angka yang telah didapatkan sebelumnya.
Berdasarkan penggunaannya resistor dapat dibagi menjadi :

Resistor biasa, yaitu resistor penghambat arus yang nilainya tidak dapat berubah atau
tetap konstan. Biasanya dibuat dari bahan nikelin atau karbon.

Resistor Variable, yaitu resistor yang nilainya dapat diubah – ubah dengan cara
menggeser atau memutar toogle pada komponen tersebut. Sehingga nilai resistor dapat
diubah sesuai dengan kebutuhan. Jenis dari resistor ini yaitu Potensiometer dan Trimpot.

Resistor NTC dan PTS, NTC (Negative Temperature Coefficient), yaitu resistor yang
nilainya akan bertambah kecil bila terkena suhu panas. Sedangkan PTS (Positive
Temperature Coefficient) yaitu resistor yang nilainya akan bertambah besar bila
temperaturnya menjadi dingin.

LDR (Light Dependent Resistor), yaitu jenis resistor yang berubah hambatannya karena
pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan bila
cahaya terang nilai tahanannya semakin kecil.
Simbol Resistor :
2. Kapasitor
Kapasitor yaitu suatu komponen yang dapat menyimpan energi medan listrik, dengan
cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor ditemukan
oleh Micheal Faraday dengan satuannya yaitu Farad. Berdasarkan kegunaannya, jenis – jenis
kapasitor dapat dibagi menjadi:
1. Kapasitor tetap (nilai kapasitansinya tetap tidak dapat diubah)
2. Kapasitor Elektrolit (Elco)
3. Kapasitor Variable (nilai kapasitansinya dapat diubah - ubah)
Kapasitor elektrolit diidentikkan mempunyai dua kutub yaitu positif dan negatif serta
memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung.
Lambangnya yaitu sebagai berikut:
Sedangkan jenis kapasitor tetap, memiliki nilai kapasitansi yang lebih rendah, tidak
mempunyai dua kutub negatif maupun positif, dan kebanyakan berbentuk pipih seperti
tablet atau kancing.
Lambangnya yaitu sebagai berikut:
3. Transistor
Transistor digunakan untuk melakukan penguatan dan pengaturan tegangan-tegangan
atau arus atau daya. Transistor terbuat dari bahan semi konduktor, dan biasanya memiliki
tiga kaki. Transistor terbagi menjadi tiga macam yaitu :
a. Transistor Bipolar (BJT)
Transistor terdiri dari tiga lapisan semikonduktor yang seakan – akan membentuk dua
dioda yang diseri. Terminal – terminalnya dinamai Emitor (E), Basis (B) dan Colector (C).
Ada dua jenis transistor yaitu NPN (Negatif – Positif – Negatif) dan PNP (Positif – Negatif
– Positif). Aliran elektron atau hole (lubang) bersumber pada emitor. Simbol untuk
Transistor Bipolar :
NPN (Negatif – Posistif – Negatif)
PNP (Positif – Negatif – Posistif)
b. Transistor Unipolar (JFET = Junction Field Effect Transistor)
Transistor efek medan atau FET (Field Effect Transistor) adalah suatu komponen
elektronika yang prinsip kerjanya berdasarkan pengaturan arus dengan medan listrik.
Transistor FET disebut juga transistor unipolar sebab cara kerjanya hanya berdasarkan
aliran pembawa muatan mayoritas saja atau arus yang mengalir hanya arus lubang atau
arus elektron saja.
Beberapa keuntungan FET dibanding dengan transistor bipolar biasa yaitu:
1. Bekerja berdasarkan aliran pembawa muatan mayoritas saja.
2. Relatif lebih tahan terhadap radiasi.
3. Mempunyai impedansi input yang tinggi beberapa MΩ.
4. Noise lebih rendah daripada noise tabung atau transistor bipolar.
5. Mempunyai stabilitas thermis yang baik.
Transistor Unipolar terbagi menjadi empat jenis yaitu FET kanal N, FET kanal P,
MOSFET (Metal Oxida Semikonduktor FET) kanal N, MOSFET kanal P.
Simbol :
FET kanal N
FET kanal P
MOSFET kanal N
MOSFET kanal P
c. Transistor UJT ( Uni Junction Transistor)
Uni Junction Transistor disebut juga transistor satu lapis. Elektroda UJT terdiri dari
emitor, basis 1 dan basis 2 (double basis) dikenal juga dengan dioda dua basis. Bahan
dasarnya dari silikon.
Simbol:
Jenis dari transistor yang paling banyak digunakan adalah NPN dan PNP. Transistor
mempunyai tiga daerah kerja yang dapat digambarkan dengan garis beban, yaitu :
1. Daerah cut off, dimana transistor dalam keadaaan terpancung atau tidak aktif, sehingga
secara ideal Vcc = Vce dan Vbe > 0,7V
2. Daerah aktif, dimana transistor bekerja pada aderah linear atau titik tenang (Q) dimana
Vce = 0,5 Vcc dan Vbe > 0,7V
3. Daerah Saturasi, dimana transistor dalam keadaan jenuh, sehingga besar nilai Vce = 0,2
Volt dan Vbe >> 0,7V
Bila transistor digunakan dalam rangkaian switching, maka transistor akan bekerja pada
daerah cut off dan saturasi. Sedangkan bila digunakan dalam penguat sinyal maka transistor
akan bekerja pada daerah aktif. Transistor yang digunakan sebagai penguat sinyal harus
bekerja di daerah aktif sehingga menghasilkan output yang linier.
Beberapa ciri yang membedakan BJT dengan JFET, antara lain:
a. BJT : faktor penguat cukup baik, noise sangat besar, R in kecil sekitar 2 Kohm.
b. JFET : faktor penguat relatif kecil, noise kecil, R in sangat besar 2 Mohm
4. Dioda
Semua dioda prinsip kerjanya adalah sebagai penyearah arus, namun karena proses
pembuatan, bahan dan penerapannya yang berbeda – beda maka namanya pun berbeda.
Dioda berasal dari kata Di dan Elektroda yang artinya dua kutub yaitu katoda (-) dan anoda
(+). Pada dioda terdapat istilah tegangan muka (bias) yaitu tegangan tetap yang diberikan
pada dioda untuk menentukan operasi yang diinginkan. Gunanya untuk mempertahankan
agar dioda atau transistor tetap menghantar atau menyumbat. Tegangan muka dapat berupa
tegangan muka maju (forward bias) atau tegangan muka terbalik (reverse bias).
Jenis – jenis dioda antara lain yaitu sebagai berikut:
a. Dioda Penyearah
Yang dimaksud dioda penyearah yaitu dioda yang biasa dipakai pada sirkit sumber daya.
Penyearah disini berarti mengubah arus bolak – balik (AC) menjadi arus searah (DC) yang
berfrekuensi rendah. Biasanya digabung dengan 4 dioda yang disebut dioda bridge.
Simbol:
b. Dioda Zener
Dioda zener dirancang untuk beroperasi dengan tegangan reverse bias pada tegangan
tembusnya. Dioda zener akan menghantar apabila diberikan tegangan sebesar tegangan
tembusnya (tegangan zener) atau lebih. Tetapi akan menyumbat (cut off) selama tegangan
yang diberikan padanya lebih kecil dari tegangan zener. Fungsi dari dioda zener yaitu
sebagai stabilisator tegangan dan sebagai clipper pada sirkit pulsa.
Simbol :
c. Dioda Tunel
Dioda tunel adalah seperti dioda zener lainnya bedanya tegangan jatuh (tegangan break
down) dioda tunel dapat mencapai nol. Suatu sifat yang terdapat pada dioda tunel adalah
dapat menghantar dan menyumbat dalam waktu yang lebih singkat dibanding dengan dioda
biasa. Sifat ini dimanfaatkan untuk keperluan-keperluan pada rangkaian-rangkaian yang
yang membutuhkan kecepatan kerja tinggi, antara lain osilator frekuensi tinggi, komputer
dan lain-lain. Fungsi dari dioda tunel ini dapat digunakan sebagai high switching circuit.
Simbol :
d. Dioda Varaktor
Dioda ini dapat dipakai untuk menggantikan fungsi variable kapasitor dalam rangkaian
penala (tuning), misalnya pada pesawat penerima radio atau televisi. Prinsip kerja dioda
varaktor adalah perubahan daerah deplesi (depletion layer) akibat reverse bias yang
diberikan berubah - ubah.
Simbol :
e. Light Emitting Diode (LED)
Diode dibuat dari bahan Galium Arsenit. Bila dioda tersebut dialiri arus, maka LED
akan menyala. Makin besar yang dialirkan, maka cahaya yang dipancarkan oleh LED makin
terang. Fungsi dioda ini yaitu sebagai display (perangkat/permainan) dan sebagai switching
circuit.
Simbol :
f. Photo Sensitive Diode.
Dioda ini apabila dikenai cahaya akan memberikan tahanan yang berbeda- beda yang
sangat bergantung pada intensitas cahaya yang masuk. Dengan demikian tegangan
outputnya bergantung kepada tahanan yang terdapat pada dioda. Biasanya dioda dipakai
bersama –sama dengan LED, dimana LED akan memancarkan cahaya dan Photo Sensitive
Diode akan menerima cahaya tersebut. LED dan Photo Sensitive Diode termasuk dalam
kelompok OPTO ELECTRONIC yaitu alat elektronik yang bekerja berdasarkan cahaya.
5. Induktor
Merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang mampu menyimpan kuat
medan listrik. Besarnya nilai induktansi dinyatakan dalam Henry (H).
Macam macam induktor yang ada adalah sebagai berikut:
a. Induktor biasa
1. Induktor dengan inti udara
Simbol:
2. Induktor dengan inti ferrit Simbol:
b. Transformator
Simbol:
Adalah jenis induktor yang digunakan untuk menaikkan maupun menurunkan tegangan
AC. Dalam rangkaian elektronika juga terdapat jenis Transformator Output (OT) dan
Transformator Input (IT).
B. PENGGUNAAN PROTO BOARD(PROJECTBOARD)
Project Board digunakan untuk membuat rangkaian sementara tanpa menggunakan solder
dan hanya menggunakan kabel jumper. Untuk para pemula, disarankan untuk membuat
rangkaian menggunakan projectboard karena sangat mudah untuk mengganti komponen dan
merubah
sambungan
antar
kaki
komponen.
Projectboard memiliki banyak lubang (holes) dengan diameter sekitar 0.1 cm. Kaki
komponen dapat langsung masuk kedalam lubang pada breadboard. Untuk IC dapat
dihubungkan seperti gambar dibawah. Kabel yang digunakan sebagai jumper adalah kabel
tunggal
yang
biasa
digunakan
untuk
kabel
telepon.
Keterangan:
1. A dan B Hole (lubang) yang terhubung secara horizontal dan masing-masing terdiri dari 2
baris. Garis berwarna biru dan merah tidak ada hubungan. Untuk menghubungkan antara A
dan B dapat melihat keterangan C.
2. D dan E Hole (lubang) yang terhubung secara vertical (garis berwarna orange)dan
masing-masing terdiri dari 5 baris. Untuk menghubungkan antara D dan E dapat melihat
keterangan F.
C. ALAT UKUR
1. MULTIMETER
Multimeter adalah alat pengukur listrik yang sering dikenal sebagai VOM (Volt/Ohm
meter) yang dapat mengukur tegangan (voltmeter), hambatan (ohm-meter), maupun arus
(ampere-meter).
Ada 2 jenis multimeter, yaitu multimeter analog dan multimeter digital.
a. Kalibrasi Multimeter
1. Pada multimeter digital, ubah selector ke mode voice, lalu hubungkan kedua probe,
jika multimeter mengeluarkan bunyi maka multimeter sudah terkalibrasi.
2. Sedangkan pada multimeter analog, ubah selector ke mode volt, lalu hubungkan
kedua probe, bila jarum tetap menunjuk angka 0 maka multimeter analag sudah
terkalibrasi.
b. Pengukuran Tegangan (Voltage)
1. Putar selector mode pengukuran ke mode volt (pada multimeter jenis lain terkadang
untuk pengukuran volt AC dan volt DC tidak dalam satu mode, jadi posisikan
modenya sesuai dengan jenis tegangan yang akan diukur).
2. Sambungkan probe positif (merah) ke bagian positif juga pada rangkaian, begitu pula
pada probe negative (hitam) yan disambung ke bagian negative rangkaian. Sedangkan
untuk pengukuran tegangan AC probe boleh dipasang terbalik.
3. Jika saat mengukur probe terbalik, maka angka yang ditunjukkan akan negative,
sedangkan pada multimeter analog jarum akan bergerak ke kiri.
4. Berhati-hatilah saat mengukur tegangan AC yang besar.
c. Pengukuran Hambatan (Resistance)
1. Putar selector ke mode ohm (baik multimeter digital maupun analog).
2. Sambungkan probe merah ke salah satu kaki resistor, sedangkan probe hitam
disambung ke kaki resistor yang lain. (Penyambungan probe boleh terbalik)
3. Perhatikan skala pada multimeter, sesuaikan dengan resistor yang diukur karena bila
skala yang dipakai besar sedangkan nilai resistor ternyata kecil, maka nilai yang
muncul tidak presisi, maka dari itu pilihlah skala menengah pada saat pengukuran
awal.
d. Pengukuran Arus
1. Pada multimeter tertentu, saat akan dilakukan pengukuran arus maka yang wajib
dilakukan adalah memindahkan probe warna merah ke output 20A, sedangkan probe
hitam ke ground.
2. Lalu lakukan pengukuran dengan menyambungkan probe merah dan hitam ke
rangkaian, bila hasilnya negative berarti probe terbalik sehingga menghasilkan nilai
negative.
e. Pengukuran Kontinuitas
1. Pada dasarnya pengukuran kontinuitas menggunakan multimeter digital maupun
analog sama dengan cara melakukan kalibrasi.
2. Namun, untuk melakukan pengukuran kontinuitas salah satu probe disambung ke
ujung rangkaian, sedangkan probe lain juga disambung ke ujung rangkaian lain, bila
multimeter mengeluarkan suara, maka jalur tersebut tersambung.
D. ALAT DAN BAHAN
1. Resistor
2. Kapasitor
3. Project board
4. Multimeter
5. DC power supply
E. LANGKAH-LANGKAH PRAKTIKUM
Praktikum 1
1. Siapkan alat dan bahan praktikum.
2. Hitung setiap komponen resistor menggunakan metode gelang warna.
3. Hitung juga setiap komponen resistor tersebut menggunakan multimeter.
4. Bandingkan hasil pengukuran menggunakan metode gelang warna dengan
menggunakan multimeter.
5. Rangkailah komponen resisitor tersebut di projectboard secara seri dan paralel.
6. Hitung rangkaian tersebut menggunakan hukum ohm dan menggunakan multimeter.
Praktikum 2
1. Siapkan alat dan bahan praktikum.
2. Hitung setiap komponen kapasitor untuk mengetahui besar nilai kapasitansinya.
3. Hitung juga setiap komponen kapasitor tersebut menggunakan multimeter.
4. Rangkailah komponen kapasitor tersebut di projectboard secara seri dan paralel.