Elektronika Electricity vs electronics • Electricity energi dasar yang digunakan untuk power. tipe energy yang diproduksi oleh muatan baik static atau dinamik. • Sumber utama dari listrik adalah electron. • Listrik diproduksi ketika electron disimpan atau berpindah Electricity vs electronics • Elektronik bidang ilmu pengetahuan yang menggunakan prinsip kelistrikan untuk melaksanakan fungsi lain. • Komponen elektronika digunakan untuk menciptakan rangkaian yang mampu untuk : • • • • Mengkonversi Memodifikasi Memanipulasi Mentranslate Muatan listrik untuk melakukan fungsi yang bermanfaat. Electricity vs electronics Atom dan elektron • Atom Semua zat baik itu zat padat, cair maupun gas terdiri dari entitas sangat kecil dapat dibagi lagi menjadi zat yang lebih kecil dan sederhana. • Disebut juga Elemen Contohnya : Hidrogen, oksigen, tembaga, dll. Atom dan elektron • Proton memiliki muatan positif • Neutron netral (memiliki muatan positif dan negatif) • Elektron memiliki muatan negatif. Atom dan elektron • Jumlah Proton = jumlah electron pada 1 atom. • Listrik diproduksi ketika electron disimpan atau berpindah • Dengan mengaplikasikan gaya eksternal electron dapat dilepaskan dari orbitnya sehingga menghasilkan aliran listrik Muatan, Arus dan Tegangan • 2 tipe listrik • Statis Muatan yang tersimpan pada 2 buah objek • Muatan berkebalikan terdapat pada 2 objek dapat dikatakan perbedaan potensial terdapat antar mereka • Dinamis memasok muatan berkelanjutan • Harus ada sumber tegangan untuk menyebabkan adanya aliran arus. • Elektron mengalir dari terminal negatif tegangan menuju terminal positif tegangan Muatan, Arus dan Tegangan • Arus diukur dari jumlah kuantitias elektron • 1 Coulumbs = 1 C = 6,242x1018 Elektron • 1 A = 1 C/s Muatan, Arus dan Tegangan • Tegangan menciptakan aliran arus yang menghasilkan sinyal elektronik. • Perpindahan elektron disebut aliran arus. • Komponen elektronik digunakan untuk mengendalikan aliran elektron. Konduktor, Isolator dan Semikonduktor • Konduktor material yang memiliki banyak electron yang dapat dengan mudah berpindah dengan adanya tegangan dari luar. • Benda logam, perak, tembaga, aluminium, dll • Isolator material yang elekron-elektronya terikat ketat dengan inti atom • Plastik, kramik, kaca • Semikonduktor material yang dapat berubah menjadi konduktor dan isolator yang baik. • silicon, karbon dan geranium Elektromagnet • Kapanpun elektron mengalir melalui konduktor akan menciptakan medan magnet elektromagnet • Kuat medan magnet dan arahnya sepanjang kabel tergantung pada aliran arus Induksi Elektromagnet • Kapanpun terdapat gerak relatif antara konduktor pada medan magnet, tegangan akan diinduksi kedalam konduktor induksi elektromagnet Tegangan DC dan AC Tegangan DC • DC merupakan aliran electron pada satu direksi. • Sumber tegangan ini memiliki terminal positif dan negatif dengan polaritas tetap. • Tegangan selalu dilihat pada pengukuran antara 2 titik dengan 1 titik adalah referensi. Tegangan DC dan AC Tegangan AC • Arus AC mengalir pada 2 direksi di konduktor, komponen atau rangkaian tidak pada satu waktu. • Polaritas tegangan AC membalik secara periodic • Tegangan dan arus AC dapat berupa banyak bentuk. Tegangan DC dan AC Frekuensi dan Pengukuran Tegangan AC • Frekuensi diukur dan diekspresikan dalam unit yang disebut sikulus/detik atau Hz. • 3 Pengukuran tegangan AC • Puncak • Peak to peak • RMS Sumber tegangan Baterai • Baterai merupakan koneksi dari beberapa sel. • Sel merupakan unit dasar penghasil tegangan yang menciptakan listrik dengan aksi kimia. Sumber tegangan Baterai • Tegangan pada baterai ditentukan oleh material elektroda • Arus ditentukan oleh jumlah kuantitias material Sumber tegangan Sel Solar • Mengkonversi cahaya menjadi energy listrik Photovotaic) • Material yang sering digunakan adalah silicon biasanya • Digunakan pada kalkulator, satelit, dll Powersupply • Untuk mengkonversikan tegangan AC menjadi tegangan DC. • Digunakan untuk perangkat nonportable Sumber tegangan Generator • Merotasikan kumparan pada medan magnet memproduksi tegangan. • Kecepatan rotasi gulungan menentukan frekuensi . • Generator tenaga angin • Alternator pada mobil kuat untuk Sumber tegangan Inverter • Memproduksi AC dari sumber DC • Dihasilkan oleh rangkaian yang dikenal dengan osilator atau function generator • Bentuk gelombang • • • • Sinus Kotak Segitiga dll Bottom up Vs System View Bottom Up • Komponen rangkaian kumpulan rangkaian (perangkat) Sistem System View • Mempelajari rangkaian dari level lebih tinggi kemudian dibreak-down ke yang lebih spesific • Dikenal dengan top-down Hierarki elektronik Hierarki elektronik Komponen Elektronik • Switch • Komponen elektronik sederhana, yang terdiri dari kontak logam dan mekanik sederhana untuk buka-tutup Komponen Elektronik • Resistor • Digunakan untuk membatasi dan mengatur arus pada sebuah rangkaian Komponen Elektronik • Resistor • Resistor sebagai pembagi tegangan Komponen Elektronik Capasitor • Piranti yang menyimpan muatan listrik Komponen Elektronik Capasitor • Fungsi dasar menyimpan dan melepaskan muatan • Digunakan sebagai filter Komponen Elektronik Induktor • Gulungan kabel dimana ketika ada aliran listrik akan menghasilkan medan magnet dan menginduksi tegangan • Tegangan induksi memiliki polaritas terbalik dari tegangan yang diaplikasikan • Digunakan untuk mengendalikan aliran arus pada rangkaian AC Komponen Elektronik Trafo • Terdiri dari 2 kumparan atau gulungan • Digunakan untuk menaikkan dan menurunkan tegangan pada sinyal AC. Komponen Elektronik Diode • Komponen semikonduktor yang membiarkan arus melaluinya pada 1 direksi dan memblok direksi lain • Direksi ditentukan oleh polaritas tegangan • Digunakan sebagai rectifier Komponen Elektronik Transistor • Piranti semikonduktor 3 terminal yang menggunakan sinyal input kecil untuk mengendalikan sinyal output besar. • Contoh : Bipolar junction transistor (BJE) dan MOSFET • Fungsi utama • Amplifier • Switching Komponen Elektronik Integrated Circuit • Rangkaian lengkap yang dibuat pada 1 chip • Semua komponen dibuat pada waktu yang sama dan dikoneksikan sehingga dapat melakukan fungsinya • Terdiri dari berbagai ukuran dari • Kecil gerbang logika, amplifier • Besar mikrokontroller • System on chip Rangkaian linear Rangkaian Linear • Terdapat 2 tipe dasar rangkaian: • Linear • Digital • Rangkaian linear memproses sinyal analog • Contoh : gelombang sinus, sinyal suara, sinyal radio, tegangan dari sensor suhu. • Rangkaian linear memiliki output yang linear terhadap inputnya • Contoh : Amplifier Amplifier • Karakteristik utama dari sebuah amplifier adalah Gain (A), merupakan ratio antara output terhadap input. Filter • Rangkaian sensistif frekuensi yang digunakan untuk menyaring frekuensi sinyal. • 4 tipe dasar: • • • • LPF HPF BPF BRF (Norch Filter) • Filter dapat dibuat dari Resistor – Capasitor (RC) , Induktor – Capasitor, op-amp, dll Filter Filter
