Bab 1: Pendahuluan Isi: Pengertian Ilmu Elektronika

Presentasi berjudul: "Bab 1: Pendahuluan Isi: Pengertian Ilmu Elektronika"— Transcript presentasi:

1 Bab 1: Pendahuluan Isi: Pengertian Ilmu Elektronika
Terminologi/Peristilahan: Komponen Elektronika Rangkaian Elektronika Sistem Elektronika Muchlas, Elektronika I

2 Pengertian Elektronika
Bab 1: Pendahuluan Pengertian Elektronika Elektronika adalah ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) tentang pengendalian partikel bermuatan di dalam ruang hampa, gas, dan bahan semikonduktor. ELEKTRONIKA IPTEK PENGENDALIAN PARTIKEL BERMUATAN RUANG HAMPA, GAS, SEMIKONDUKTOR Muchlas, Elektronika I

3 Pengertian Elektronika
Bab 1: Pendahuluan Pengertian Elektronika Elektronika yang berhubungan dengan pengendalian partikel bermuatan dalam ruang hampa akan mempelajari piranti-piranti elektronika seperti pentode tabung hampa atau tabung elektron. Contoh: piranti tabung hampa (vacuum tube) adalah piranti yang ada pada radio-radio “kuno”. Radio “Kuno” Radio “Modern” Electron vacuum tube Muchlas, Elektronika I

4 Pengertian Elektronika
Bab 1: Pendahuluan Pengertian Elektronika Contoh piranti elektronika tabung hampa lainnya adalah CRT (cathode-ray tube) atau tabung sinar katode yang banyak dijumpai pada pesawat televisi dan osiloskop (CRO: cathode-ray oscilloscope). Elektronika yang berhubungan dengan pengendalian partikel bermuatan dalam gas akan mempelajari piranti-piranti elektronika seperti tabung-tabung foto jenis gas (gas-type phototubes) yang digunakan dalam industri per-film-an sebagai sound-on-film sensors. CRT Pesawat TV Muchlas, Elektronika I

5 Pengertian Elektronika
Bab 1: Pendahuluan Pengertian Elektronika Elektronika yang berhubungan dengan pengendalian partikel bermuatan dalam semikonduktor akan mempelajari piranti-piranti elektronika semikonduktor seperti diode (gambar b), transistor (gambar a), dan IC (gambar c). Muchlas, Elektronika I

6 Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya
Bab 1: Pendahuluan Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya Komponen: Elemen terkecil dari rangkaian/sistem elektronik. KOMPONEN AKTIF KOMPONEN ELEKTRONIKA KOMPONEN PASIF Muchlas, Elektronika I

7 Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya
Bab 1: Pendahuluan Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya Komponen Aktif: Komponen yang dapat menguatkan dan menyearahkan sinyal listrik, serta mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Contoh komponen aktif: Transistor Transistor merupakan komponen elektronika dengan 3 elektrode. Beberapa bentuk transistor Muchlas, Elektronika I

8 Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya
Bab 1: Pendahuluan Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya Contoh komponen aktif: Transistor Jika menjadi komponen dalam rangkaian penguat, karena merupakan komponen aktif, maka transistor dapat menguatkan sinyal listrik. Dalam hal ini inputnya dimasukkan ke titik B dan outputnya diambil dari titik A. Ouputnya sinyal AC yang dikuatkan Transistor Inputnya sinyal AC Muchlas, Elektronika I File Simulasi: CE.CKT

9 Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya
Bab 1: Pendahuluan Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya Contoh komponen aktif: Transistor Jika digunakan osiloskop untuk mengamati input dan output rangkaian penguat dengan transistor, maka hasilnya adalah: Output (Titik A) Input (Titik B) Muchlas, Elektronika I

10 Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya
Bab 1: Pendahuluan Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya Contoh komponen aktif: Diode Diode adalah piranti elektronika dengan dua elektrode, yang dapat digunakan untuk menyearahkan sinyal listrik, sehingga termasuk komponen aktif. Pada contoh di bawah ini, diode merupakan komponen dari rangkaian penyearah sinyal AC menjadi DC. Bentuk Diode Inputnya Sinyal AC Outputnya Sinyal DC Muchlas, Elektronika I File Simulasi: PSETGEL.CKT

11 Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya
Bab 1: Pendahuluan Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya Contoh komponen aktif: Diode Jika dilakukan pengukuran dengan osiloskop menghasilkan: Bentuk Gelombang Input: Sinusoidal (AC) di titik B Bentuk Gelombang Ouput: DC Berdenyut Muchlas, Elektronika I

12 Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya
Bab 1: Pendahuluan Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya Contoh komponen aktif: LED (light emitting diode) Jika dihubungkan dengan sumber tegangan seperti pada rangkaian di bawah ini, maka LED tersebut akan menyala. Jadi, LED termasuk komponen aktif karena dapat mengubah suatu bentuk energi (listrik) ke bentuk lainnya (cahaya). Bentuk LED Rangkaian LED Muchlas, Elektronika I

13 Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya
Bab 1: Pendahuluan Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya Komponen Pasif: Komponen yang tidak dapat menguatkan dan menyearahkan sinyal listrik serta tidak dapat mengubah suatu energi ke bentuk lainnya. Contoh Komponen Pasif: Resistor Resistor merupakan komponen elektronika yang berfungsi membatasi/menghambat arus listrik. Karena tidak dapat menguatkan sinyal maka resistor termasuk komponen pasif. Bentuk-bentuk Resistor Muchlas, Elektronika I

14 Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya
Bab 1: Pendahuluan Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya Contoh Komponen Pasif: Resistor Pada gambar sebelah kiri, terdapat rangkaian yang memberikan arus sebesar 2 mA. Jika pada rangkaian disisipkan resistor 10 K ohm (gambar kanan), akan memberikan arus 1 mA. Nampak bahwa pemasangan resistor tersebut akan membatasi arus. Oleh karena tak dapat menguatkan sinyal, maka resistor termasuk komponen pasif. Muchlas, Elektronika I File Simulasi: RESISTOR.CKT

15 Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya
Bab 1: Pendahuluan Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya Contoh Komponen Pasif: Kapasitor Karena tidak dapat menguatkan, menyearahkan dan mengubah suatu energi ke bentuk lainnya, maka kapasitor termasuk komponen pasif. Kapasitor merupakan komponen elektronika yang berfungsi menyimpan medan listrik, dapat berfungsi memblokir arus DC dan meneruskan arus AC. Coba ikuti simulasi berikut ini! Bentuk-bentuk Kapasitor Muchlas, Elektronika I

16 Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya
Bab 1: Pendahuluan Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya Contoh Komponen Pasif: Kapasitor (a) (b) (c) Gambar (a) menunjukkan bahwa walaupun ditahan oleh resistor, arus DC masih dapat dialirkan pada rangkaian sehingga pada titik A terdapat tegangan 5V. Jika resistor diganti dengan kapasitor seperti pada gambar (b), arus DC ditahan oleh resistor sehingga tegangan pada titik B tidak ada. Tetapi jika rangkaian dengan kapasitor sumbernya diganti dengan AC seperti pada gambar (c), maka arus akan dialirkan, terbukti pada titik C terdapat tegangan 5,368V. Muchlas, Elektronika I File Simulasi: KAPASITOR.CKT

17 Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya
Bab 1: Pendahuluan Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya Contoh Komponen Pasif: Induktor Induktor termasuk komponen pasif karena tidak dapat menguatkan dan menyearahkan sinyal maupun mengubah suatu energi ke bentuk lainnya. Bagi arus DC induktor bersifat mengalirkannya tetapi bagi arus AC induktor bersifat menghambat. Coba ikuti simulasi berikut ini! Bentuk-bentuk Induktor Muchlas, Elektronika I

18 Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya
Bab 1: Pendahuluan Komponen Elektronika Berdasarkan Respons Output Terhadap Inputnya Contoh Komponen Pasif: Induktor (a) (b) (c) Gambar (a) menunjukkan bahwa rangkaian tanpa induktor, tegangan pada ujung-ujung resistor 10V. Pada gambar (b), rangkaian disisipi induktor menghasilkan tegangan yang sama dengan rangkaian tanpa induktor. Jadi, induktor bagi arus DC bersifat meneruskan, tetapi bagi arus AC bersifat menghambat seperti ditunjukkan pada gambar (c). Jika rangkaian dengan induktor diberi sumber AC dalam hal ini 10 Vrms, maka induktor itu bersifat menghambat sehingga pada ujung-ujung resistor tegangannya turun menjadi 5,056V. Muchlas, Elektronika I File Simulasi: INDUKTOR.CKT

19 Komponen Elektronika Berdasarkan Hubungan Arus dan Tegangan
Bab 1: Pendahuluan Komponen Elektronika Berdasarkan Hubungan Arus dan Tegangan Komponen Linear: Hubungan antara arus (I) dan tegangan (V) pada komponen tersebut bersifat linear, arus berbanding lurus terhadap tegangan. Contoh: Resistor I LINEAR I V V Muchlas, Elektronika I

20 Komponen Elektronika Berdasarkan Hubungan Arus dan Tegangan
Bab 1: Pendahuluan Komponen Elektronika Berdasarkan Hubungan Arus dan Tegangan Komponen Non-Linear: Hubungan antara arus (I) dan tegangan (V) pada komponen tersebut bersifat tidak linear. Contoh: Diode Untuk lebih memahami beda keduanya, coba ikuti simulasi berikut ini: I V NON-LINEAR Muchlas, Elektronika I

21 File Simulasi: DIODE.CKT
Bab 1: Pendahuluan Simulasi Perbedaan Komponen Linear dan Non-Linear Gambar sebelah kiri menunjukkan bahwa pada resistor hubungan antara tegangan dan arusnya linear, sedangkan pada gambar kanan hubungan tegangan dan arus pada diode tidak linear. Muchlas, Elektronika I File Simulasi: DIODE.CKT

22 Rangkaian Elektronika
Bab 1: Pendahuluan Rangkaian Elektronika Rangkaian elektronika adalah rangkaian yang dibentuk oleh komponen-komponen elektronika pasif dan aktif yang merupakan suatu satuan untuk pemrosesan isyarat (signal processing). RANGKAIAN ELEKTRONIKA (HIMPUNAN KOMPONEN AKTIF DAN PASIF) SINYAL LISTRIK INPUT OUTPUT Melakukan suatu pekerjaan pemrosesan isyarat (signal processing) Muchlas, Elektronika I

23 Rangkaian Elektronika
Bab 1: Pendahuluan Rangkaian Elektronika Pemrosesan Isyarat (Signal Processing) dapat mencakup: Penguatan (amplification), rangkaiannya dinamakan penguat (amplifier). Penyearahan (rectification), rangkaiannya dinamakan penyearah (rectifier). Pembangkitan (oscillation), rangkaiannya dinamakan pembangkit sinyal (oscillator) atau osilator (bahasa Indonesia) Pemodulasian (modulation), rangkaiannya dinamakan modulator Pemrosesan sinyal digital Muchlas, Elektronika I

24 Rangkaian Elektronika
Bab 1: Pendahuluan Rangkaian Elektronika Pemrosesan Isyarat (Signal Processing): Penguatan (amplification) SIMULASI Hasil simulasi menunjukkan bahwa amplifier melakukan suatu pemrosesan isyarat jenis penguatan dengan menguatkan sinyal input menjadi 2 kalinya pada outputnya. Muchlas, Elektronika I File Simulasi: AMP2X.CKT

25 Rangkaian Elektronika
Bab 1: Pendahuluan Rangkaian Elektronika Pemrosesan Isyarat (Signal Processing): Penyearahan SIMULASI Rangkaian penyearah melakukan pemrosesan sinyal dengan menyearahkan sinyal AC pada inputnya (titik A) menjadi sinyal DC pada outputnya berbentuk gelombang penuh (titik B). Jadi, penyearah merupakan rangkaian elektronika. Muchlas, Elektronika I File Simulasi: PFULLWAV.CKT

26 Rangkaian Elektronika
Bab 1: Pendahuluan Rangkaian Elektronika Pemrosesan Isyarat (Signal Processing): Pembangkitan Sinyal (oscillation) SIMULASI Dalam simulasi ini, rangkaian oscillator melakukan pekerjaan pemrosesan sinyal jenis pembangkitan dengan membangkitkan gelombang kotak dan segitiga pada outputnya. Jadi, osilator merupakan rangkaian elektronika. Muchlas, Elektronika I File Simulasi: OSC.CKT

27 Rangkaian Elektronika Menurut Tata Letaknya Komponennya
Bab 1: Pendahuluan Rangkaian Elektronika Menurut Tata Letaknya Komponennya Rangkaian Diskrit Merupakan rangkaian elektronik yang komponen-komponennya diletakkan di atas papan rangkaian seperti PCB (printed circuit board), hubungan antar komponen dilakukan melalui konduktor. Setiap komponen berdiri sendiri-sendiri, sehingga jika terdapat komponen yang rusak, komponen tersebut dapat diganti. Muchlas, Elektronika I

28 Rangkaian Elektronika Menurut Tata Letaknya Komponennya
Bab 1: Pendahuluan Rangkaian Elektronika Menurut Tata Letaknya Komponennya Rangkaian Terintegrasi Komponen-komponennya tercetak dalam keping silikon yang disebut chip yang ukurannya kira-kira 1mm2. Dalam chip yang ukurannya 1mm2 tersebut terdapat beribu-ribu komponen. Jika chip tersebut dikemas dan diberi pin sehingga menjadi piranti elektronik maka piranti tersebut dinamakan IC (integrated circuit). Muchlas, Elektronika I

29 Rangkaian Elektronika Menurut Tata Letaknya Komponennya
Bab 1: Pendahuluan Rangkaian Elektronika Menurut Tata Letaknya Komponennya Rangkaian Terintegrasi (lanjutan) Rangkaian terpadu diklasifikasikan menjadi: SSI (small scale integration), jumlah komponen lebih kecil dari 100 buah. MSI (medium scale integration), jumlah komponen antara 100 s.d buah. LSI (large scale integration), jumlah komponen antara 1000 s.d buah VLSI (very large scale integration), jumlah komponen lebih besar dari buah Karena proses interkoneksi antar komponen dilakukan di atas chip oleh pabrik kemudian dikemas dalam bentuk IC, maka jika ada komponen yang rusak, maka komponen yang rusak itu tidak dapat diganti, jadi IC nya yang diganti. Muchlas, Elektronika I

30 Contoh Bentuk IC IC Mikroprosesor Muchlas, Elektronika I

31 Contoh Bentuk IC IC Mikrokontroler Muchlas, Elektronika I

32 Rangkaian Elektronika Menurut Jenis Sinyal Yang Diproses
Bab 1: Pendahuluan Rangkaian Elektronika Menurut Jenis Sinyal Yang Diproses Rangkaian Analog Merupakan rangkaian yang memproses sinyal yang bersifat kontinyu, yakni sinyal yang nilainya memiliki interval seperti 0,1 V; 0,2 V;1 V; 1,5 V; 2 V dan seterusnya. Rangkaian Digital Rangkaian elektronika yang melakukan pemrosesan sinyal yang bersifat diskrit, yakni sinyal yang nilainya dalam dua keadaan saja yakni rendah dan tinggi. Muchlas, Elektronika I

33 Bab 1: Pendahuluan Sistem Elektronika Sistem elektronika adalah kesatuan yang tersusun dari komponen dan rangkaian elektronika untuk tujuan pengalihan tenaga dalam bidang komunikasi, atau komputasi, atau instrumentasi dan kendali. Dari gambar terlihat bahwa input dan output sistem elektronika berupa suatu energi, dan tujuan adanya sistem adalah untuk melakukan pengalihan tenaga dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Muchlas, Elektronika I

34 Energi elektro magnetik
Bab 1: Pendahuluan Sistem Elektronika Contoh sistem elektronika dalam bidang komunikasi : Sub Sistem Penerima Sub Sistem Pemancar Energi Mekanik Energi elektro magnetik Pemancar dan penerima merupakan sistem elektronik, karena di dalamnya terdapat beberapa rangkaian dan komponen elektronik dan bertujuan melakukan transfer energi (coba sebutkan!). Jika keduanya bergabung menjadi sistem komunikasi, maka keduanya disebut subsistem. Muchlas, Elektronika I

35 Perbedaan Rangkaian dan Sistem Elektronika
Bab 1: Pendahuluan Perbedaan Rangkaian dan Sistem Elektronika Rangkaian Elektronika Sistem Elektronika Merupakan bagian dari sistem elektronika, bagian-bagiannya terdiri atas beberapa komponen pasif dan aktif. Outputnya membentuk fungsi pemrosesan sinyal. Input dan outputnya berupa sinyal listrik. Bagian-bagiannya terdiri atas beberapa rangkaian dan komponen elektronika Outputnya merupakan fungsi pengalihan tenaga. Input dan outputnya berupa suatu tenaga/energi. Muchlas, Elektronika I

36 Sistem Elektronika Telepon selular atau HP adalah sistem elektronika pada bidang komunikasi karena pada saat pengguna mendengarkan pembicaraan telepon maka HP berfungsi mengubah energi gelombang elektromagnetik menjadi energi gelombang mekanik suara, sedangkan saat digunakan untuk menelpon HP berfungsi mengubah energi gelombang mekanik suara menjadi energi gelombang elektromagnetik. Muchlas, Elektronika I

37 Sistem Elektronika Radio merupakan sistem elektronika bidang komunikasi karena berfungsi mengubah energi gelombang elektromagnetik menjadi energi gelombang mekanik suara. Televisi berfungsi mengubah energi gelombang elektromagnetik menjadi energi cahaya. Muchlas, Elektronika I

38 Sistem Elektronika Robot merupakan sistem elektronika bidang kendali mengubah sinyal-sinyal listrik menjadi energi gerak dan timbangan digital mengubah energi mekanik berat menjadi energi listrik. Muchlas, Elektronika I

39 Sistem Elektronika Laptop merupakan sistem elektronika bidang komputasi karena berfungsi mengubah berbagai energi pada inputnya seperti energi mekanik yang memutar harddisk mengubahnya menjadi energi litrik sinyal-sinyal digital dan setelah diproses oleh CPU diubah kembali menjadi energi mekanik lewat printer ataupun cahaya lewat monitor. Muchlas, Elektronika I