6
BAB II TEORI DASAR
Faktor penunjang penggunaan pada teknologi infra merah antara lain adalah: 1. Multivibrator 2. IC NE 555 3. Fototransistor 4. Dioda Infra Merah 5. Resistor 6. Kondensator (Kapasitor) 7. Dioda 8. Dioda Zener 9. Dioda Pemancar Cahaya (LED) 10. Transistor
2.1 Multivibrator Multivibrator adalah suatu rangkaian generatif dengan dua buah piranti aktif yang dirancang sedemikian sehingga
salah satu piranti bersifat penghantar pada saat
piranti lain terpancung. Multivibrator dapat menyimpan bilangan biner, mencacah pulsa, menyerempakan operasi-operasi aritmatika serta melaksanakan fungsi-fungsi lainya dalam sistem digital. Multivibrator digolongkan menjadi tiga jenis yaitu:
7
2.1.1 Multivibrator Bistabil Flip-flop adalah nama lain dari multivibrator bistabil, yakni multivibrator yang keluarannya adalah suatu tegangan rendah atau tinggi (0 atau 1). Keluaran ini tetap rendah atau tinggi, untuk mengubah rangkaian yang bersangkutan harus didrive oleh suatu masukan yang disebut pemicu (trigger). Sampai datangnya pemicu, tegangan keluaran tetap rendah atau tinggi untuk waktu selang terbatas. Rangkaian dasar dari multivibrator pada gambar 2.1 gandengan silang dari masing-masing kolektor ke basis pada sisi yang berlawanan. Gandengan ini menghasilkan umpan balik positif, oleh sebab itu jika Q1 jenuh, tegangan kolektor Q1 yang rendah akan mendorong Q2 ke keadaan terpancung. Demikian juga jika pada suatu saat kita dapat menjenuhkan Q2 maka keadaan ini akan mendorong Q1 terpancung. Maka terdapat dua keadaan kerja yang stabil. Q1dan Q2 terpancung atau Q1 terpancung dan Q2 jenuh. Untuk mengendalikan keadaan flip-flop, harus ditambahkan masukan-masukan pemicu jika suatu tegangan diterapkan pada masukan S (set), maka Q1 jenuh, hal ini mendorong Q2 ke keadaan terpancung, pemicu pada masukan S dapat dihilangkan. Demikian pula suatu keadan tinggi dapat diterapkan pada masukan R (reset) hal ini menjenuhkan Q2 dan mendorong Q1 ke keadaan terpancung. (Wasito S, Vademekum Elektronika Edisi Kedua, 2004, PT. Gramedia Pustaka Utama)
8
+ 5V
2K
2K 100K
100K
TR1
TR2
100K
100K
GND
GND
S R Gambar 2.1 Rangkaian Dasar Multivibrator Bistabil (Wasito S, Vademekum Elektronika Edisi Kedua, 2004, PT. Gramedia Pustaka Utama)
2.1.2 Multivibrator Monostabil Multivibrator monostabil akan mengalami stabil pada salah satu keadaan namun tidak stabil pada keadaan yang lainnya. Bila dipicu rangkaian berpindah dari keadaan stabil ke keadaan tidak stabil. Rangkain ini menetap pada keadaan tak stabil ini selama sesaat dan selanjutnya kembali keadaan semula. Rangkaian dasar pada gambar 2.2. memperlihatkan satu cara untuk menyusun sebuah multivibrator monostabil. Keadaan stabil adalah Q1 mati atau Q2 hidup, yang berkaitan dengan keluaran rendah pada saat suatu pinggiran pulsa lonceng positif tiba, pinggiran ini didefinisikan oleh kapasitor guna mendapatkan suatu impuls positif yang sempit pada basis Q1. Impuls ini menghidupkan Q1 dan menurunkan tegangan kolektor Q1, penurunan tegangan ini digandengkan ke basis Q2, sehingga mematikan
9
transistor ini. Namun kondisi Q1 hidup dan kondisi Q2 mati hanya berlaku sementara, karena dengan berubahnya muatan kapasitor, pra tegangan muncul pada basis Q2 akan hilang setelah selang waktu tertentu yang ditentukan oleh tetapan waktu Rc pada rangkaian basis Q2, Q2 kembali hidup dan Q1 mati. +5v
R1 1k
RL1 1k
R2 1k
RL2 1k
1 uF
Y
+
Q1
Q2
+
1 uF R3 1k
GND Gambar 2.2 Rangkaian Dasar Multivibrator Monostabil (Wasito S, Vademekum Elektronika Edisi Kedua, 2004, PT. Gramedia Pustaka Utama)
Setiap kali suatu pinggiran pulsa lonceng positif tiba pada basis Q, tegangan keluaran Y berpindah dari rendah ke tinggi selama sesaat dan selanjutnya kembali ke keadaan rendah. Terdapat sebuah pulsa segiempat bagi setiap pinggiran pulsa lonceng positif. (Wasito S, Vademekum Elektronika Edisi Kedua, 2004, PT. Gramedia Pustaka Utama)
10
2.1.3 Multivibrator Astabil Multivibrator astabil mempunyai dua keadaan, namun tidak stabil pada salah satu keadaan diantaranya dengan perkataan lain. Multivibrator akan berada pada salah satu keadaanya selama sesaat dan kemudian berpindah ke keadaan yang lain. Disini Multivibrator tetap untuk sesaat sebelum kembali ke keadaan semula, perpindahan pulang pergi berkesinambungan ini menghasilkan suatu gelombang segiempat dengan waktu bangkit yang sangat cepat. Karena tidak dibutuhkan sinyal masukan untuk memperoleh suatu keluaran.
+ 5V
Rc 2K
Rb 100K
Rb 100K
Rc 2K
100 uF Q1
Q2
GND Gambar 2.3 Rangkaian Dasar Multivibrator Astabil (Wasito S, Vademekum Elektronika Edisi Kedua, 2004, PT. Gramedia Pustaka Utama)
Kerja rangkaian dasar Multivibrator astabil seperti pada flip flop RS salah satu transistor jenuh pada saat yang lainnya terpancung, perpindahan dari suatu keadaan ke keadaan yang lainnya akibat adanya pandangan kapasitor, maka keadaan tersebut tidak stabil dengan begitu kapasitor akan mengisi dan mengosongkan muatan selama
11
sesaat dan mengakibatkan salah satu transistor menghantar, kemudian transistor lainnya. Pengatur waktu NE 555 adalah sebuah IC dengan berbagai fungsi yang berlainan, termasuk operasi astabil. Rangkaian ini bekerja bebas pada frekuensi yang ditentukan oleh dua buah resistor dan 1 buah kapasitor.
Ra 10K
1 2 3 4
8
IC NE 555
7
+
6 5
VCC
GND
Rb 10K 0,1 uF
GND
Gambar 2.4 Multivibrator Astabil pada IC NE 555
2.2 IC NE 555 Integrated Circuit atau yang disingkat IC, merupakan sebagian unit komponen elektronika yang berfungsi tertentu didalam proses kerjanya. Tiap – tiap tipe IC yang diproduksi pabrik mempunyai penggunaan tertentu. IC yang tidak sama tipe dan proses kerjanya tidak dapat kita pergunakan untuk menggantikan IC yang rusak.
12
IC merupakan sebagian komponen elektronika biasanya terbuat dari rangkaian transistor, resistor, kondensator kecil, dan dioda. Suatu rangkaian IC biasanya terdiri dari puluhan buah transistor dan resistor serta beberapa dioda dan kondensator kecil dirangkai menjadi satu unit proses kerja dengan beberapa kaki terminal sampai puluhan kaki terminal, kemudian dicetak secara vakum udara dengan bahan isolasi seperti gelas atau keramik dalam bentuk tertentu (biasanya IC berbentuk plat atau papan empat persegi panjang dengan beberapa kaki sampai puluhan kaki sebagai penghubung kebagian rangkaian elektronik lainnya). Tujuan pembuatan IC oleh pabrik adalah untuk menyederhanakan suatu rangkaian elektronika, untuk mengurangi efek sampingan seperti cacat suara karena distorsi, rumitnya suatu rangkaian elektronika dan untuk mengurangi bocornya suatu rangkaian elektronika yang haknya dilindungi oleh undang–undang, sehingga pabrik lainnya tidak mudah untuk meniru barang produksinya. Untuk mengetahui baik atau rusaknya suatu IC, dapat ditempuh cara sebagai berikut: 1. Membuat suatu unit rangkaian elektronika yang memakai IC tersebut, pada rangkaian elektronika tersebut digunakan soket IC sehingga IC yang di test dapat dengan mudah dilepaskan dari soketnya. IC yang baik akan menunjukkan bahwa rangkaian elektronika tersebut berjalan dengan baik, sedangkan IC yang rusak menunjukkan bahwa rangkaian elektronika tersebut tidak berjalan atau rangkaian elektronika tersebut berjalan tetapi cacat adanya. Sistem ini banyak dipergunakan pada pabrik.
13
2. Para teknisi memeriksa IC rusak dengan menggunakan AVO-meter atau osiloskop. Pada penulisan proyek akhir ini penulis menggunakan IC NE 555. IC NE 555 adalah pengatur yang mantap dan mampu membangkitkan tundaan waktu ataupun guncangan yang cermat. Ada terminal–terminal tambahan guna penyulutan atau pengkondisian ulang ( reset ), jika keadaan tersebut diinginkan. Dalam ragam operasi tundaan waktu, waktu dikemudikan dengan teliti dengan sebuah kondensator dan resistor ekstern. Untuk operasi tak mantap sebagai osilator, frekuensi bebas, dan daur aktif (Duty Cycle) dikemudikan dengan teliti oleh dua buah resistor dan satu buah kondensator ekstern. Adapun sifat – sifat dari IC NE 555 ini yaitu : 1. Waktu mati (Off) kurang dari 20 μsecond (mikrodetik). 2. Frekuensi operasi tertinggi besar dari 500 Khz. 3. Pewaktu (Timing) dari mikrodetik hingga jam. 4. Beroperasi dalam ragam astabil dan monostabil. 5. Arus keluaran tinggi. 6. Daur aktif (Duty Cycle) dapat diatur. 7. Serba cocok dengan TTL. 8. Kemantapan suhu 0,005 % per ºC. Diagram koneksi pada IC NE 555 ditunjukkan pada gambar 2.5 dibawah ini :
14
Gambar 2.5 Diagram Koneksi pada IC NE 555
Keterangan pena – pena pada IC NE 555 adalah sebagai berikut : 1. Pena 1 (Ground) merupakan tempat paling negatif sumber tegangan, yang secara umum penggunaannya dihubungkan kebagian negatif sumber tegangan (adaptor). 2. Pena 2 (Trigger/Pemicu) digunakan sebagai input lower komponen dan digunakan untuk menutup (sebagai pintu) yang mana berjalan apabila tegangan di kapasitor telah mencapai 1/3 dari tegangan masukkan. 3. Pena 3 (Output/Keluaran) merupakan output dari pemprosesan. Dengan adanya hubungan darlington didalam IC NE 555, maka tegangan High State Output adalah 1,7 Volt, kurang dari tegangan sumber (adaptor). 4. Pena 4 (Reset) digunakan untuk mereset dan kembali dengan keadaan tegangan yang rendah. 5. Pena 5 (Control Voltage/Pengontrol Tegangan) merupakan pena yang mampu mengakses 2/3 Volt ditambah titik pembagi tegangan, level rujukkan dari komparator lebih rendah.
15
6. Pena 6 (Threshold/Ambang) digunakan sebagai input Upper Comparator dan digunakan mereset pintu yang mana disebabkan output menjadi rendah. Untuk mereset digunakan tegangan sebesar 2/3 dari tegangan masukkan. 7. Pena 7 (Discharge/Pelepasan) mempunyai 2 kondisi yaitu ketika “ON” outputnya dari pin ini rendah dan apabila “OFF” outputnya tinggi . 8. Pena 8 (Vcc/Input) terminal sumber tegangan positif. Sumber tegangan IC atau timer berada diantara +4,5 Volt (minimum) hingga +16 volt (maksimum), dan komponen ini dikhususkan untuk operasi pada + 5 volt dan + 15 volt. Dalam range ini komponen akan tetap beroperasi secara baik tanpa mengubah periode waktunya. Sebenarnya yang paling berubah secara besar pada pengoperasian ini ialah pada pengendalian output, yang ikut meningkat peningkatan arus dan tegangan.
2.3 Fototransistor Fototransistor adalah salah satu contoh dari paduan antara fotodioda dengan sebuah chip silikon. Kombinasi ini disatukan agar supaya mengatasi kesalahan utama dari fotodioda. Banyak penggunaan alat ukur keluaran cahaya dari fotodetector, lalu dapat menghasilkan fotodioda sendiri. Sementara itu signal dari fotodioda dapat selalau terus menguatkan penggunaanya dari luar Op-Amp atau kontak lain. Pendekatan ini sering kali tidak praktis atau tidak efektif dalam penggunaan fototransistor.
16
Fototransistor dapat dipandang sebagai fotodioda yang kekuatan arus listriknya menjadi tegangan basis dari fototransistor. Dalam operasinya fototransistor memiliki sensitifitas yang besar dalam pengoperasiannya. Tegangan yang melebihi batas kapasitas dari fototransistor tersebut serta proses penyolderan fototransistor yang terlalu panas, maka fototransistor tersebut akan berakibat rusak. Reaksi dari kecepatan fototransistor selalu didominasi oleh kapasitas total dari pertemuan antara kolektor dan basis dengan nilai tidak melebihi dari nilai tahanan. + 9 Volt R
GND Gambar 2.6 Rangkaian Sumber Cahaya Fototransistor
Ketika berkas cahaya inframerah di fokuskan ke kaki basis pada fototransistor dengan intensistas yang cukup. Ini berarti arus yang dapat mengalir dari sumber tegangan adalah 8 volt yang melalui resistor dan kemudian melalui kaki kolektor menuju kaki emitor yang diteruskan menuju ground atau sumber tegangan negatif. Jika berkas cahaya infra merah tidak difokuskan kekaki basis atau berkas cahaya infra merah terhalang oleh suatu benda, maka arus tidak dapat mengalir dari kaki kolektor fototransistor ke kaki emitor fototransistor.
17
2.4. Dioda Infra Merah Dioda Infra Merah memiliki semua dari sifat cahaya yang tampak, kecuali kita tidak dapat melihat secara normal. Cahaya infra merah mempunyai beberapa keuntungan dimana cocok digunakan sebagai sensor. LED ( Light Emiting Dioda ) dapat memancarkan cahaya infra merah sangat biasa dan murah. LED ini digunakan untuk mengontrol VCR atau TV Encoder, sistem keamanan rumah dan lain sebagainya. + 5 Volt R
GND
Gambar 2.7 Rangkaian Sumber Cahaya Infra Merah (R.A Penfold, Dasar-Dasar Elektronika Untuk Pemula, 2002, CV. Pionir Jaya)
Anoda
Katoda
Gambar 2.8 Dioda Infra Merah (R.A Penfold, Dasar-Dasar Elektronika Untuk Pemula, 2002, CV. Pionir Jaya)
18
Sebagai catatan bahwa kaki yang lebih panjang pada dioda infra merah adalah katoda dihubungkan pada resistor (arus positif) dan yang lebih pendek adalah anoda yang di hubungkan ke ground (arus negatif). Resistor ini digunakan untuk melindungi dioda infra merah dengan rangkaian diberikan dengan dioda infra merah. Nilai dari resistor tersebut antara 220 kΩ hingga 330 kΩ dan harus dapat bekerja dengan baik. (R.A Penfold, Dasar-Dasar Elektronika Untuk Pemula, 2002, CV. Pionir Jaya)
2.5. Resistor Resistor adalah suatu komponen elektronika yang dapat menghambat arus listrik. Fungsi resistor dapat digambarkan sebagai sekeping papan yang dipergunakan untuk menahan aliran air yang deras di selokan/parit kecil. Dengan memakai tahanan papan ini, maka arus air dapat terhambat alirannya. Makin besar papan yang dipergunakan untuk menahan arit parit, makin kecil air yang mengalir. Begitu pula kejadian ini dapat diterapkan dalam pelajaran elektronika. Makin besar resistansi (tahanan), makin kecil arus listrik dan tegangan yang melaluinya. Jadi resistor berfungsi sebagai: 1. Menahan sebagian arus listrik agar sesuai dengan kebutuhan suatu rangkaian elektronika. 2. Menurunkan tegangan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh rangkaian elektronika. 3. Membagi tegangan. 4. Bekerja sama dengan transistor dan kondensator dalam suatu rangkaian untuk membangkitkan frekuensi tinggi dan frekuensi rendah.
19
Resistor dapat di bagi menjadi 2 (dua) yaitu:
2.5.1 Resistor Tetap Resistor tetap adalah resistor yang memiliki nilai hambatan yang tetap. Artinya resistor hanya dapat dioperasikan dengan daya maksimal sesuai dengan kemampuan dayanya, resistor tetap di bagi dua jenis: a. Resistor kawat logam Resistor kawat logam adalah tahanan dari kawat logam yang digulungkan di permukaan pipa tabung kaca. Dalam rangkaian elektronika dapat di simbolkan pada gambar 2.9 dan digambarkan pada gambar 2.10.
Gambar 2.9 Simbol Resistor Kawat Logam (Dedy Rusmadi, Mengenal Komponen, 2001, CV. Pionir Jaya)
Gambar 2.10 Resistor Kawat Logam (Dedy Rusmadi, Mengenal Komponen, 2001, CV. Pionir Jaya)
b. Resistor arang (resistor komposisi) Resistor ini paling banyak dipergunakan pada rangkaian alat-alat elektronika. Dalam rangkaian elektronika dapat disimbolkan pada gambar 2.11 dan digambarkan pada gambar 2.12. (Dedy Rusmadi, Mengenal Komponen, 2001, CV. Pionir Jaya)
20
Gambar 2.11 Simbol Resistor Arang (Dedy Rusmadi, Mengenal Komponen, 2001, CV. Pionir Jaya)
Gambar 2.12 Resistor Arang (Dedy Rusmadi, Mengenal Komponen, 2001, CV. Pionir Jaya)
2.5.2. Resistor Tidak Tetap (Resistor Variabel) Resistor tidak tetap adalah resistor yang besarnya dapat diatur sesuai dengan yang dibutuhkan (nilai hambatannya dapat diubah-ubah). Resistor tidak tetap dapat dibagi dua yaitu: a. Potensiometer. Resistor yang nilai resistansinya dapat diubah-ubah dengan memutar poros yang tersedia. Pontensiometer dapat disimbolkan pada gambar 2.13.
Gambar 2.13 Simbol Potensiometer (Dedy Rusmadi, Mengenal Komponen, 2001, CV. Pionir Jaya)
b. Trimpot Resistor yang nilai resistansinya dapat diubah-ubah dengan cara memutar porosnya dengan menggunakan obeng. Trimpot dapat disimbolkan pada gambar 2.14.
21
Gambar 2.14 Simbol Trimpot (Dedy Rusmadi, Mengenal Komponen, 2001, CV. Pionir Jaya)
Resistor arang diberi kode warna untuk mempermudah penentuan ukurannya. Kode warna diciptakan oleh RMA (Radio Manufactures Association) yang merupakan perkumpulan pabrik-pabrik di Eropa dan Amerika. Kode warna yang ditetapkan oleh RMA ini menentukan besarnya ukuran resistor (tahanan). Resistor diukur dengan OHM, dalam praktek sehari-hari peminat elektronika harus dapat menentukan besarnya ukuran resistor pada waktu membaca kode warna resistor tersebut. Untuk menguji kebenarannya kita dapat menggunakan Ohmmeter yang terdapat pada AVO-meter. Adapun kode warna resisrtor dijelaskan pada tabel 2.1 berikut: Tabel 2.1 Kode Warna Resistor (Dedy Rusmadi, Mengenal Komponen, 2001, CV. Pionir Jaya)
Gelang Ke-1 dan
Gelang Ke-3
Gelang Ke-4
Gelang Ke-2
(Faktor perkalian)
(Toleransi)
Hitam
0
1
Coklat
1
10
Merah
2
100
Oranye
3
1000
Kunig
4
10
Hijau
5
100
Biru
6
1000
Violet (Ungu)
7
10.000.000
Abu-Abu
8
100.000.000
Putih
9
1.000.000.000
-
Warna
22
Emas Perak Tak berwarna
-
0,1 0,1
5% 10%
-
-
20%
Contoh:
Gelang ke-2 Gelang ke-1
Gelang ke-4
Gelang ke-3
Perhatikan RMA kode warna pada tabel 2.1.di atas 27 x 1.000 = 27.000 Ω = 27 KΩ Gelang ke-1 dan ke-2 menunjukkan bilangan, gelang ke-3 menunjukkan faktor perkalian dan gelang ke-4 menunjukkan persentase toleransi yang harus ditambahkan atau dikurangkan pada hasil penilaian ukuran resistor tersebut. Gelang ke-4 pada contoh resisitor berwarna emas,maka toleransinya 5%, jadi hasil perkalian itu bukan 27.000 Ω tetapi hasilnya 27.000 Ω ± (5% x 27.000Ω). Jadi dengan adanya toleransi 5% pada contoh diatas berarti resistor tersebut tidak pasti 27.000 Ω, tetapi mungkin diatas atau dibawah 27.000 Ω, jadi tepatnya resistor tersebut berukuran: 27.000 Ω + (5% x 27.000 Ω) = 28.350 Ω atau 27.000 Ω – (5% x 27.000 Ω) = 25.650 Ω
23
atau resistor itu berkisar antara 25.650 Ω sampai dengan 28.350 Ω. (Dedy Rusmadi, Mengenal Komponen, 2001, CV. Pionir Jaya)
2.6. Kondensator (Kapasitor) Kondensator adalah suatu alat yang mempunyai kemampuan untuk memuat (menyimpan) elektron-elektron atau tenaga listrik selama waktu yang tidak tertentu. Kemampuan untuk menyimpan tenaga listrik pada kondensator disebut kapasitas (kasiteit) kondensator. Penyimpanan tenaga listrik oleh kapasitor tidak disertai proses kimia, berbeda dengan akumulator yang dipakai pada kendaran bermotor yang juga menyimpan tenaga listrik tetapi mengalami proses kimia. Tiap-tiap kapasitor mempuyai daya tampung elektron dan daya tahan terhadap tegangan tertentu. Daya tahan ini perlu diperhatikan betul-betul pada waktu praktek. Pemberian tegangan (Volt) melebihi batas tegangan yang ditetapkan akan mengakibatkan kondesator itu meledak, kondensator dapat meledak biasanya kondensator elektrolit yang disingkat ELCO. Cara pemasangan elco ini harus diperhatikan, kaki kondensator yang berkutub positif harus dipasang bersambung dengan kutub positif dari catu daya (sumber tengangan), begitu juga kaki kondensator yang berkutub negatif. Jika terjadi kesalahan pemasangan, kondensator itu dapat rusak dan mungkin juga meledak. Kondensator adalah alat yang sangat penting dan sangat banyak dipergunakan dalam teknik radio, amplifier, televisi, adaptor dan alat elektronik lainnya.
24
Kondensator sedikitnya terdiri dari dua plat logam yang berhadapan satu sama lain dan dipisahkan oleh bahan isolasi yang disebut DIELEKTRIKUM. Adapun plat logam pada kondensator dapat dilihat pada gambar 2.15 berikut ini.
Dielektrikum Plat A Plat B +++++ +++++ +++++ +++++ +++++
---- ---- ---- ---- ---- -
Dinamo
Gambar 2.15 Mengisi Kondensator Dengan Listrik Dinamo (Dedy Rusmadi, Mengenal Komponen, 2001, CV. Pionir Jaya)
Kedua plat kondensator (plat A dan plat B) dihubungkan ke dinamo. Suatu ketika kondensator tersebut itu sudah terisi penuh tenaga listrik. Setelah kondensator itu terisi penuh dengan tenaga listrik, lalu dilepaskan dari dinamo. Kemudian kaki plat A dan kaki plat B dari kondensator disambung secara hubungan singkat, maka timbul loncatan bunga api ketika terjadi hubungan singkat tersebut, kejadian ini membuktikan bahwa kondensator dapat menyimpan listrik. Kondensator dapat di bagi menjadi dua jenis yaitu:
2.6.1 Kondensator Tetap Kondensator tetap umumnya mempunyai dielektrikum mika, kertas parafin dan keramik. Kondensator tetap merupakan kondensator yang memiliki kapasitas tetap
25
dalam menyimpan elektron (tenaga listrik), misalnya kondensator mika, kondensator kertas, kondensator keramik, kondensator milar, kondensator MKM dan kondensator polyester. Simbol kondensator tetap seperti pada gambar 2.16.
Gambar 2.16.Simbol Kondensator Tetap (Dedy Rusmadi, Mengenal Komponen, 2001, CV. Pionir Jaya)
+
atau
-
-
+
Sedangkan kondensator elektrolit dapat disimbolkan :
Gambar 2.17.Simbol Kondensator Elektrolit (Dedy Rusmadi, Mengenal Komponen, 2001, CV. Pionir Jaya)
Ada juga ukuran kondensator yang ditentukan oleh kode warna seperti kode warna pada resistor. Sedangkan pada kondensator tetap lainnya tercantum ukuran kapasitas dan daya tahannya terhadap suatu tegangan (Volt). Mengenai kode warna kondensator, dapat diuraikan sebagai berikut: 1. Gelang ke-1 dan ke-2 menunjukan angka. 2. Gelang ke-3 menunjukan faktor perkalian. 3. Gelang ke-4 menunjukan persen toleransi. 4. Gelang ke-5 menunjukan daya tahan terhadap tengangan. Untuk gelang ke-1, gelang ke-2 dan gelang ke-3 cara hitungnya seperti cara menentukan ukuran resistor dengan memakai kode warna RMA. Sedangkan gelang ke-4 dengan kode warna yang terperinci sebagai berikut : 1. Warna hijau dengan toleransi 5% 2. Warna putih dengan toleransi 10%
26
3. Warna hitam dengan toleransi 20% Untuk gelang ke-5 dengan kode warna yang terperinci sebagai berikut : 1. Warna merah daya tahan terhadap tegangan sebesar 250 volt 2. Warna kuning daya tahan terhadap tegangan sebesar 400 volt Untuk perhitungan ukuran warna kondensator dimulai dengan gelang ke-1 (dari atas) menuju kekaki kondensator (kebawah). (Dedy Rusmadi, Mengenal Komponen, 2001, CV. Pionir Jaya)
2.6.2 Kondensator Variabel Kondensator Variabel adalah kondensator yang memiliki nilai kapasitasi (kemampuan dalam menyimpan tenaga listrik) yang dapat diubah-ubah. Kondensator variable ada yang dielektirkum nya dengan udara dan ada juga yang dieletirkum nya dengan mika. Kondensator variable dan Varco di beri simbol seperti gambar 2.18
Gambar 2.18 Simbol Kondensator Variabel dan Varco (Dedy Rusmadi, Mengenal Komponen, 2001, CV. Pionir Jaya)
Sedangkan kondensator trimer diberi simbol seperti pada gambar 2.19
Gambar 2.19 Simbol Kondensator Trimer (Dedy Rusmadi, Mengenal Komponen, 2001, CV. Pionir Jaya)
Kondensator variable dibuat dari kawat tembaga atau plat alumunium dengan badan besi serta di elektrikum udara. Sedangkan varco dibuat dari lembaran tipis
27
tembaga atau alumunium dan dielektrikum dengan mika seperti kertas plastic dan dibungkus dengan kantong plastik. Kedua jenis kondensator variable tersebut dapat digunakan untuk radio transistor. Mengenai konstanta di elektrikum ( Badan isolasi yang memisahkan Plat-plat kondensator ), yang disingkat ε kecil, dijelaskan pada tabel 2.2 Tabel 2.2 Konstanta Dielektrikum (ε) (Dedy Rusmadi, Mengenal Komponen, 2001, CV. Pionir Jaya)
Bahan Isolasi
Konstanta
Bahan Isolasi
Dielektrikum Akuades Bakelit Ebonit Fiber Gelas Udara Kertas Minyak Kertas Biasa Kertas Parafin
80 2,5 3 4-5 3-7 1 5 2,5 3
Konstanta Dielektrikum
Kertas Keras Kondensa Kerafar Mika Mikalex Marmer Porcelein Sellac Stealite
2-3 40-80 80 5-7
6-8 7-9 5 3-4 6
Fungsi – fungsi dari kapasitor secara umum adalah sebagai berikut:
Pembagi arus dan tegangan
Pemisah antara arus searah dengan bolak – balik
Buffer dengan penyangga
Filter
(Dedy Rusmadi, Mengenal Komponen, 2001, CV. Pionir Jaya)
28
2.7 Dioda Dioda merupakan suatu semikonduktor yang hanya dapat menghantar arus listrik dan tegangan listrik pada satu arah saja. Bahan pokok untuk pembuatan dioda adalah Germanium ( Ge ) dan Silikon atau Silsium ( Si ). Dioda terdiri dari :
2.7.1 Dioda Kontak Titik (Point Contact Diode) Dioda dipergunakan untuk mengubah frekuensi tinggi menjadi frekuensi rendah. Dioda ini tidak mengalirkan arus yang besar dan banyak dipergunakan pada rangkaian radio dan televisi. Dioda kontak titik ini dibuat dari kawat wolfram dengan ujung yang runcing ditempelkan secara kuat pada lempengan germanium atau silikon serta ditutup dengan kotak dari kaca. Dioda ini hanya dapat mengalirkan arus listrik pada arah sebaliknya. Konstruksi dioda kontak titik dapat dilukiskan pada gambar 2.20 dan simbol dioda kontak titik pada gambar 2.21. (R.A Penfold, Dasar-Dasar Elektronika Untuk Pemula, 2002, CV. Pionir Jaya)
Kaca
Anoda
Lempeng Silikon/ Germanium Kawat Logam
Katoda
Gambar 2.20 Konstruksi Dioda Kontak Titik (R.A Penfold, Dasar-Dasar Elektronika Untuk Pemula, 2002, CV. Pionir Jaya)
29
Anoda
Katoda
Gambar 2.21 Simbol Dioda Kontak Titik (R.A Penfold, Dasar-Dasar Elektronika Untuk Pemula, 2002, CV. Pionir Jaya)
2.7.2 Dioda Hubungan Dioda hubungan dapat mengalirkan arus listrik yang besar hanya satu arah dan tidak dapat mengalirkan arus sebaliknya. Dioda ini biasanya dipergunakan untuk perata arus Power Supply ( catu daya atau sumber tegangan ). Dioda ini dipasarannya umumnya disebut silikon saja dan memiliki simbol seperti digambarkan pada gambar 2.22. Anoda
Katoda
Gambar 2.22 Simbol Dioda Hubungan (R.A Penfold, Dasar-Dasar Elektronika Untuk Pemula, 2002, CV. Pionir Jaya)
Dioda ini berkapasitas besar yang dinyatakan dengan Amper dan mempunyai daya tahan terhadap tegangan yang dinyatakan dengan Volt. Jadi setiap silikon yang dibeli di toko elektronika, mempunyai kapasitas daya tahan terhadap arus dan tegangan yang berbeda. Sebagai contoh adalah silikon 1 N 4002, ada dua macam yakni berkapasitas 1A/50Vdan berkapasitas 1A/100V. Silikon 1 N 4001 berkapasitas 1A/50V silikon lainya 1N4148. Banyak silikon yang berkapasitas besar, mulai dari 1A hingga 30A dengan daya tahan terhadap tegangan 25 V hingga ribuan Volt.
30
SR 3 AM
Anoda
Katoda
1N 4002
Anoda
Katoda
BY 127
Anoda
Katoda
Gambar 2.23 Jenis-Jenis Silikon (R.A Penfold, Dasar-Dasar Elektronika Untuk Pemula, 2002, CV. Pionir Jaya)
Silikon ini terdiri dari hubungan PN (positif dan negatif) dan biasanya berwarna hitam, ada juga silikon yang berwarna merah dan hijau seperti BY 127. Selain dari perata silikon diatas, ada dua perata yang telah terrangkai disebut silikon bridge. Silikon ini terbentuk dari empat silikon biasa dan dicetak dalam bentuk papan dengan empat kaki terminalnya. Dua kaki yang diberi symbol (~) dihubungkan ke AC Volt dari output transformator, sedangkan kaki terminal (+) dan kaki terminal (-) pada silikon bridge dihubungkan kekaki kondensator elektrolit sehingga terbentuk sebuah catu daya. Silikon bridge ini mempunyai kapasitas daya tahan arus dan tegangan dengan ukuran 1A hingga 30A dengan kapasitas tegangan dari 50 Volt sampai di atas 1000 Volt. (R.A Penfold, Dasar-Dasar Elektronika Untuk Pemula, 2002, CV. Pionir Jaya)
31
+
~
+
~
~
~
-
Gambar 2.24 Silikon Bridge (R.A Penfold, Dasar-Dasar Elektronika Untuk Pemula, 2002, CV. Pionir Jaya)
2.8 Dioda Zener Dioda zener disebut juga dioda tegangan konstan karena alat ini dapat mengalirkan arus dengan tegangan yang tetap sesuai dengan kapasitas dari dioda zener tersebut. Dioda zener biasa disingkat ZD (zener diode), dioda ini kebanyakan mempunyai daya tahan ½ Watt. Dioda zener dapat dipergunakan untuk menstabilkan tegangan yang ada pada catu daya (Power Supply) atau sumber tegangan (DC Volt). Type dari dioda zener dibedakan oleh tegangan pembatasnya. Dioda banyak digunakan sebagai pembatas tegangan. Dioda zener umumnya diberikan simbol seperti pada gambar 2.25. (Malvino, Prinsip-Prinsip Elektronika, 1999, Salemba Teknika) Anoda
Katoda
Gambar 2.25. Simbol Dioda Zener (Malvino, Prinsip-Prinsip Elektronika, 1999, Salemba Teknika)
32
2.9 Dioda Pemancar Cahaya (LED) Dioda ini akan mengeluarkan cahaya bila diberi tegangan sebesar 1,8V dengan arus1,5 mA. LED digunakan sebagai alat peraga (display), digunakan sebagai indikator aktif atau tidaknya suatu rangkaian elektronik, sebagai lampu isyarat dan lampu hias. Simbol dioda pemancar cahaya dapat digambarkan pada gambar 2.26. Anoda
Katoda
Atau Anoda
Katoda
Gambar 2.26 Simbol Dioda Pemancar Cahaya (Prinsip-Prinsip Elektronika, Edisi Ketiga, 1985, PT. Erlangga)
Sinar LED dapat dibentuk menjadi angka-angka melalui suatu proses kerja komputer mini yang ada pada suatu kalkulator. Setiap angka pada kalkulator merupakan suatu rangkaian dari 7 buah LED. LED ada bermacam-macam warna antara lain warna merah, hijau, kuning, dan putih. (Prinsip-Prinsip Elektronika, Edisi Ketiga, 1985, PT. Erlangga)
Kaki LED yg dihubungkan ke tegangan positif (Anoda)
Kaki LED yg dihubungkan ke tegangan negatif (Katoda)
Gambar 2.27 Dioda Pemancar Cahaya (LED) (Prinsip-Prinsip Elektronika, Edisi Ketiga, 1985, PT. Erlangga)
33
2.10 Transistor Transistor merupakan salah satu semikonduktor yang dapat dipergunakan untuk perataan arus, menahan sebagian arus, menguatkan arus, membangkitkan frekuensi rendah maupun tinggi. Frekuensi rendah adalah frekuensi yang dapat dinikmati manusia, misalnya frekuensi suara yang dihasilkan oleh tape. Frekuensi tinggi adalah frekuensi yang tidak dapat ditangkap oleh telinga manusia, misalnya frekuensi yang dipancarkan oleh pemancar radio, televisi, telegram dan sebagainya. Transisitor yang dibuat dari bahan germanium disebut transistor germanium dan transistor yang dibuat dari bahan silikon disebut transistor silikon. Transistor yang banyak dipergunakan dalam teknik elektronika antara lain transistor PNP dan transistor NPN. Pada umumnya transistor terdiri dari 3 (tiga) buah kaki yang masing-masing diberi nama kolektor, basis, emitor. Jika terdapat kaki keempat, maka dinamakan sasis. Umumnya pabrik-pabrik yang memproduksi transistor memberi tanda tertentu pada badan tertentu untuk memudahkan penentuan salah satu kaki transistor tersebut. Adapun tanda kolektor yang diberikan pada transistor sebagai berikut -
Hitam
-
Merah atau Hitam
-
Merah atau Hitam
-
Hitam
34
Setelah kaki kolektor diketahui, kita dapat menentukan basis dan kaki emitor yakni dengan cara membalikkan transistor, sehingga kaki transistor menghadap ke langit, sedangkan badannya menghadap ke bumi. Kaki basis biasanya terletak disamping kiri kolektor dengan arah berlawanan pada putaran jarum jam, setelah kaki basis terdapat kaki emitor dari transistor (perhatikan gambar pada gambar 2.28). B E
C * Emitor Disingkat Dengan E * Basis Disingkat Dengan B * Kolektor Disingkat Dengan C Atau K
Gambar 2.28 Transistor Germanium (R.A Penfold, Dasar-Dasar Elektronika Untuk Pemula, 2002, CV. Pionir Jaya)
Tanda kolektor ini biasa diberikan oleh pabrik transistor, pada setiap transistor germanium maupun silikon. Sedangkan tanda kolektor pada transistor silikon seperti juga tanda yang terdapat pada transistor germanium, hanya kadang-kadang transistornya tidak diberikan tanda atau tandanya sudah luntur sehingga tidak ditemukan tanda kolektornya. Umumnya orang beranggapan transistor terbentuk dari dua buah dioda yang dihubungkan, anggapan demikian karena transistor bertingkah seperti dua dioda yang dihubungkan, hal ini terlihat jika kita mengukur basis tiap-tiap transistor dengan ohmmeter yang terendah batas ukurnya, yaitu pointer ohmmeter menunjukkan ukuran yang sama antara basis dengan kolektor dan basis dengan emitor. Tentu saja anggapan demikian tidak dapat kita pergunakan untuk membuat transistor dengan
35
menghubungkan dua dioda tersebut. Karena transistor selain mempunyai tingkah laku lainya yang tidak dimiliki oleh sambungan dua dioda. Tingkah laku transistor lainnya adalah bahwa emitor dan kolektor yang diukur secara bolak-balik mempunyai perlawanan yang berbeda jauh ukurannya bila diukur dengan ohmmeter, tingkah laku tidak dimiliki oleh sambungan dua dioda, sebab itu kita tidak dapat mengganti transistor dengan sambungan dua dioda. Makin besar perlawanan antara emitor dan kolektor dari suatu transistor yang diukur secara bolak balik dengan Ohmmeter ,makin baik mutu transistor tersebut. Basis transistor bertingkah seperti sambungan dua dioda yang menuju satu sasaran yang sama (jenis transistor PNP) atau menuju arah yang berlawanan (jenis transistor NPN) untuk jelasnya simbol transistor dapat dilihat pada gambar 2.29 dan gambar 2.30. (R.A Penfold, Dasar-Dasar Elektronika Untuk Pemula, 2002, CV. Pionir Jaya)
C
E
B Gambar 2.29 Simbol Transistor PNP (R.A Penfold, Dasar-Dasar Elektronika Untuk Pemula, 2002, CV. Pionir Jaya)
C
E
B Gambar 2.30 Simbol Transistor NPN (R.A Penfold, Dasar-Dasar Elektronika Untuk Pemula, 2002, CV. Pionir Jaya)
