1 ELEKTRONIKA A. TRANSISTORRESISTORDIODA PENGERTIAN DIODA Dioda merupakan komponen aktif elektronika yang memiliki dua kutub anoda dan katoda dan bersifat.

Presentasi berjudul: "1 ELEKTRONIKA A. TRANSISTORRESISTORDIODA PENGERTIAN DIODA Dioda merupakan komponen aktif elektronika yang memiliki dua kutub anoda dan katoda dan bersifat."— Transcript presentasi:

1 1 ELEKTRONIKA A

2 TRANSISTORRESISTORDIODA

3

4 PENGERTIAN DIODA Dioda merupakan komponen aktif elektronika yang memiliki dua kutub anoda dan katoda dan bersifat semikonduktor. Dioda berfungsi sebagai penyearah (rectifier) arus listrik AC menjadi DC. Dioda dapat dialiri arus listrik ke satu arah dan menghambat arus dari arah sebaliknya. Awal mulanya dioda adalah sebuah piranti kristal Cat’s Whisker dan tabung hampa. Sekarang dioda sudah banyak dibuat dari bahan semikonduktor, seperti: silikon dan germanium. Dioda kristal (semikonduktor) lebih populer dibandingkan dengan dioda termionik. Dioda termionik pertama kali ditemukan oleh Frederick Guthrie pada tahun 1873, sedangkan dioda kristal (semikondukstor) ditemukan pada tahun 1874 oleh peneliti asal Jerman, Karl Ferdinand Braun. Keterangan : A = Anoda K = Katoda “Arah arus listrik mengalir dari anoda menuju katoda’’

5 JENIS-JENIS DIODA & FUNGSINYA  Dioda Rectifier (Penyearah) Digunakan untuk menyearahkan arus atau tegangan yang diberikan, contohnya arus AC yang disearahkan menjadi arus DC. Dioda ini memiliki karakteristik yang berbeda-beda sesuai kapasitas tegangan yang dimiliki dioda.  LED (Light Emiting Dioda) Piranti elektronik yang menggabungkan dua unsur, yaitu optik dan elektronik yang disebut opteolotronic dengan masing-masing elektrodanya anoda (+) dan katoda (-). Dioda jenis ini dikategorikan berdasarkan arah bias dan diameter cahaya yang dihasilkan.  Dioda Photo (Cahaya) Dioda yang peka terhadap cahaya, bekerja pada daerah tertentu, sehingga cahaya tertentu saja yang dapat melewatinya.  Dioda Constant Current Dioda arus tetap disebut CLD/dioda pembatas arus CRD/dioda pengatur arus, merupakan dioda yang berfungsi seperti pembatas arus dua-terminal atau arus sumber.

6  Dioda Zener Dioda yang digunakan sebagai penyelaras tegangan yang diterima atau yang dikeluarkan sesuai kapasitas dioda tersebut. Apabila dioda memiliki kapasitas 6,2 v, maka ketika dioda diberi tegangan lebih besar tegangan outputnya tetap 6,2 v. Namun, ketika dioda diberi tegangan lebih kecil maka tegangan output yang dikeluarkan sesuai dengan tegangan input.  Dioda Bridge Merupakan 4 buah dioda yang digabung menjadi rangkaian jembatan. Digunakan pada rangkaian catu daya dan sebagai penyearah gelombang penuh (full wave). Contoh: B40C800, kiprox pada kendaraan bermotor.  Dioda Step Recovery Merupakan dioda sambungan semikonduktor yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan pulsa sangat pendek. Hal ini juga disebut snap-off dioda atau penyimpanan muatan dioda atau memori varactor, dan memiliki berbagai kegunaan dalam elektronik microwave, sebagai generator pulsa atau parameter penguat.

7  Dioda Schottky Merupakan tipe khusus dengan tegangan yang rendah. Ketika arus mengalir akan ditahan oleh hambatan internal, yang menyebabkan tegangan menjadi kecil di terminal dioda kira-kira antara 0.15-0.45 volt. Dioda ini menghasilkan sawar schottky (sebuah simpangan semikonduktor- semikonduktor seperti dalam dioda konvensional). Sawar schottky dihasilkan dengan waktu kontak yang sangat cepat dan tegangan yang rendah. Dioda schottky membalikkan waktu pemulihan, ketika beralih dari keadaan tidak menghantarkan ke keadaan menghantarkan dan sebaliknya. Dimana waktu pemulihan balik dapat dalam orde ratusan nano-detik dan kurang dari 100 nano-detik untuk dioda cepat. Oleh sebab itu, fungsi dioda ini sebagai saklar berkecepatan tinggi.  Dioda Varactor atau Varicap Dioda Varactor adalah jenis dioda yang biasa digunakan pada rangkaian pembangkit frekuensi atau oscilator. Varicap (variable capacitor dioda). Pada circuit electronic RF (Radio Frequency) yang menggunakan transistor bipolar maupun FET, varactor banyak digunakan sebagai variable kapasitor dalam VCO (Voltage Control Oscilator), yaitu oscilator yang frekuensinya dikendalikan oleh tegangan listrik.

8  Dioda Tunnel Dioda ini memanfaatkan fenomena kuantum yang disebut dengan resonant tunneling yang menghasilkan resistansi negatif pada saat dioda dalam kondisi bias maju. Ketika suatu tegangan yang nilainya kecil dihubungkan pada dioda tunnel, maka dioda tersebut menghantarkan arus. Begitu tegangannya dinaikkan, arus yang dialirkan dioda juga ikut naik hingga mencapai suatu nilai puncak (peak current, I p ). Apabila tegangannya masih terus dinaikkan sedikit lagi, arusnya malah berkurang hingga mencapai nilai terendahnya (current calley, I V ). Lalu, apabila tegangan dinaikkan lagi, maka arus yang dialirkan dioda tersebut akan ikut naik, namun kali ini arusnya tidak akan pernah turun lagi.

9 PRINSIP KERJA DIODA Prinsip kerja berbagai jenis dioda sudah dijelaskan pada slide sebelumnya. Untuk dapat memperjelas prinsip kerja dioda dalam menghantarkan dan menghambat aliran arus listrik, di bawah ini adalah rangkaian dasar contoh pemasangan dan penggunaan dioda dalam sebuah rangkaian elektronika.

10 1.Aturkan posisi selector switch pada posisi Ohm (Ω) x1k atau x100. 2.Hubungkan tespen merah pada terminal katoda (tanda gelang putih). 3.Hubungkan tespen hitam pada terminal anoda. 4.Baca hasil pengukuran di multimeter 5.Jarum analog pada multimeter harus bergerak ke kanan. 6.Balikan tespen merah ke terminal anoda dan tespen hitam pada terminal katoda (tanda gelang putih). 7.Baca hasil pengukuran di multimeter. 8.Jarum harus tidak bergerak, apabila jarum bergerak berarti dioda sudah rusak. CARA MENGUKUR DIODA DENGAN MULTIMETER ANALOG

11 PENGERTIAN RESISTOR Resistor adalah komponen pasif elektronik yang memiliki dua kutub dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik dengan resistansi tertentu. Resistor dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua kutubnya, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding dengan arus yang mengalir, berdasarkan hukum Ohm: Keterangan : R : Resistansi (tahanan) V : Tegangan I : Ampere Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel- kromium). Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan yang dapat ditentukan dari simbol warna atau tulisan yang terdapat pada badan resistor. Simbol Resistor

12 JENIS-JENIS RESISTOR & FUNGSINYA 1. Fixed resistor : jenis resistor yang memiliki nilai resistansi yang tetap dan sudah ditentukan oleh produsen.  Resistor Kawat Jenis resistor yang pertama kali digunakan pada saat rangkaian elektronika masih menggunakan tabung hampa. Bentuk fisiknya bervariasi dan memiliki ukuran yang cukup besar. Karena memiliki resistansi yang tinggi dan tahan terhadap panas yang tinggi, resistor ini hanya dipergunakan dalam rangkaian power. Saat ini, jenis yang masih dipakai adalah jenis yang memiliki lilitan kawat pada bahan keramik, kemudian dilapisi dengan bahan semen.  Resistor Batang Karbon (Arang) Resistor ini terbuat dari bahan karbon kasar yang diberi lilitan dan tanda dengan kode warna yang berbentuk gelang. Untuk dapat membaca nilai resistansi dari setiap warna gelang tersebut dapat menggunakan tabel kode warna. Jenis resistor ini terbentuk setelah adanya resistor kawat. Saat ini sudah jarang orang yang menggunakan resistor batang karbon di dalam rangkaian-rangkaian elektronik.

13  Resistor Keramik Terbuat dari bahan dasar keramik atau porselin dan dilapisi dengan kaca tipis. Memiliki bentuk fisik yang kecil dan nilai resistansi yang tinggi. Paling banyak digunakan dalam rangkaian elektronik. Rating daya yang dimiliki resistor keramik sebesar 1/4 Watt, 1/2 Watt, 1 Watt dan 2 Watt.  Resistor Film Karbon Dibuat dari karbon dan dilapisi dengan bahan film yang berfungsi sebagai pelindung terhadap pengaruh luar. Nilai resistansi sudah tercantum dalam bentuk tabel kode warna. Karena memiliki nilai resistansi yang tinggi dan juga bentuk fisiknya kecil, resistor ini juga banyak digunakan di dalam berbagai rangkaian elektronika. Rating daya yang dimiliki resistor ini adalah 1/4 Watt, 1/2 Watt, 1 Watt dan 2 Watt.  Resistor Film Metal Resistor ini tahan terhadap perubahan temperatur dan memiliki tingkat kepresisian yang tinggi karena nilai toleransi yang mencapai 1% atau 5%. Jika di bandingkan dengan jenis fixed resistor lainnya, resistor ini memiliki kepresisian yang lebih tinggi karena memilik 5 gelang warna bahkan ada juga yang terdapat 6 gelang warna. Resistor film metal banyak digunakan dalam rangkaian elektronika yang memiliki tingkat ketelitian tinggi, seperti alat ukur.

14 2. Variable resistor : jenis resistor yang nilai resistansinya dapat berubah dengan cara memutar atau menggeser tuas yang ada.  Potensiometer Potensiometer adalah jenis variable resistor yang nilai resistansinya dapat kita rubah dengan cara memutar porosnya melalui tuas yang sudah di sediakan. Pada umumnya, resistor ini terbuat dari kawat atau karbon dan paling banyak digunakan dalam rangkaian elektronika. Perubahan nilai resistansi terbagi menjadi dua, yaitu linier dan logaritmatik. Untuk mengetahui apakah potensiometer tersebut linier atau logaritmatik dapat dilihat dari huruf yang tertera pada bagian belakang. Apabila tertera huruf “B” maka potensiometer tersebut bersifat logaritmatik, sedangkan jika tertera huruf “A” maka potensiometer tersebut bersifat linier. “Potensiometer bersifat linier’’

15  Tripotensiometer Biasa disebut trimpot adalah resistor yang nilai resistansinya dapat berubah. Sifat dan karakteristik trimpot tidak jauh berbeda dengan potensiometer, hanya saja bentuk fisik trimpot lebih kecil dibandingkan dengan potensiometer. Untuk mengubah nilai resistansi dengan cara memutar lubang tengah pada badan trimpot dengan menggunakan obeng.  NTC dan PTC NTC (Negative Temperature Coefficient) dan PTC (Positive Temperature Coefficient) merupakan resistor yang nilai resistansinya dapat berubah apabila terjadi perubahan temperatur di sekelilingnya. Nilai resistansi NTC sendiri akan naik apabila temperatur di sekelilingnya turun. Sedangkan nilai resistansi PTC akan naik jika jika temperatur di sekelilingnya naik. Kedua resiston ini paling sering digunakan sebagai sensor karena dapat mengukur suhu atau temperatur daerah di sekelilingnya. Simbol NTC dan PTC NTC PTC

16  LDR (Light Dependent Resistor) LDR (Light Dependent Resistor) merupakan resistor yang nilai resistansinya dapat berubah apabila terjadi perubahan intensitas cahaya di daerah sekelilingnya. Itu dapat terjadi karena intensitas cahaya yang besar dapat mendorong elektron untuk menembus batas-batas pada LDR. Dengan begitu, nilai resistansi akan naik jiga intensitas yang diterima sedikit. Sedangkan nilai resistansi dari LDR akan turun jika intensitas cahaya yang diterima banyak. Resistor LDR sendiri banyak digunakan sebagai sensor cahaya, khususnya pada lampu taman. Simbol Trimpot

17 PRINSIP KERJA RESISTOR “Anggap arus listrik adalah arus air dalam sungai lalu agar sungai itu tidak meluap saat hujan maka dibuatlah bendungan, bendungan inilah yang disebut resistor.’’  Jika sebuah resistor dipasang secara paralel maka akan menjadi pembagi arus listrik. Imajinasinya jika sebuah resistor sebuah bendungan & arus air yang mengalir sebagai arus listrik. Umpamanya sebuah sungai terdapat dua bendungan yang digunakan untuk membagi air tersebut. Bendungan pertama sebagai resistor 1 dan bendungan kedua sebagai resistor 2. Besarnya arus air tergantung dari besar kecilnya bukaan pintu bendungan. Semakin besar pintu bendungan terbuka, semakin besar juga arus air yang akan melewati pintu bendungan tersebut, dan jika bukaan di tiap-tiap pintu bendungan tersebut sama besarnya maka arus air yang mengalir akan terbagi rata di kedua pintu bendungan tersebut.

18  Resistor sebagai penurun tegangan, contoh VCD/DVD yang seringkali mati karena rangkaian power supply ACMATIC yang rusak. Prinsip Sistem ACMATIK ini mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC dengan cara penurunan tegangan, maka resistor inilah yang berfungsi menurunkan tegangan dalam Watt yang lebih besar. Jika resistor putus/terbakar dan tidak diganti dengan yang baru, maka resistor tidak bisa disearahkan dengan dioda sehingga VCD/DVD pun mati bahkan anda pun bisa terkena kejutan listrik jika menyentuh rangkaiannya.  Resistor sebagai pembagi tegangan ketika resistor dipasang seri maka resistor akan menjadi pembagi tegangan.  Resistor sebagai penghambat aliran arus listrik. Resistor seringkali digunakan pada suatu rangkaian agar tidak membuang banyak biaya dalam pembuatan suatu hambatan.

19 CARA MENGHITUNG NILAI RESISTANSI RESISTOR Untuk menetukan nilai resistansi sebuah resistor dapat ditentukan dengan menghitung nilai kode warna yang tertera, dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Kode Warna4 Gelang6 Gelang5 Gelang

20 CONTOH

21 Bagaimana cara menghitung nilai resistansi bila resistornya berbentuk demikian? (5W22ΩJ = 5 Watt 22 Ohm (Ω) dengan toleransi ± 5%) Cara menghitungnya adalah -5W = Merupakan kuat daya dari resitor tersebut, yaitu 5 Watt. -22 (Ω)= Nilai resitansi resitor sebesar 22 Ohm (Ω). - J= J adalah simbol dari besar toleransi resistor tersebut, yaitu ± 5%. Contoh: Hitung nilai resistor berikut (a. 10W5R6G dan b. 5W3K3J) ! Jawab : a. 10W5R6G = 10 Watt 5,6 Ohm (Ω) dengan toleransi ± 2% -10W= Kuat daya resistor, yaitu 10 Watt. -5R6= 5,6 (R = x1) jadi, 5,6 x 1 = 5,6 Ohm (Ω). -G= G adalah simbol besar toleransi resistor tersebut, yaitu ± 2%.

22 b. 5W3K3J = 5 Watt 3.300 Ohm (Ω) denagn toleransi ± 5% -5W= Kuat daya resistor, yaitu 5 Watt. -3K3= 3,3 (K = x1.000) jadi, 3,3 x 1.000 = 3.300 Ohm (Ω). -J= J adalah simbol dari besar toleransi resistor tersebut, yaitu ± 5%. Untuk mempermudah perhitungan lihat tabel berikut: Kode ResistansiKode Toleransi RX 1F± 1% KX 1.000G± 2% MX 1.000.000J± 5% K± 10% M± 20%

23 PENGERTIAN TRANSISTOR Transistor adalah komponen elektronika semikonduktor yang memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis (dasar), kolektor (pengumpul) dan emitor (pemancar). Transistor berfungsi sebagai penguat, pemutus dan penyambung (switching), stabilitasi tegangan, modulasi sinyal dan masih banyak lagi fungsi lainnya. Selain itu, transistor juga dapat digunakan sebagai kran listrik, sehingga dapat mengalirkan listrik dengan sangat akurat. Transistor sebenarnya berasal dari kata “transfer” yang berarti pemindahan dan “resistor” yang berarti penghambat. Dari kedua kata tersebut dapat kita simpulkan, pengertian transistor adalah pemindahan atau peralihan bahan setengah penghantar menjadi suhu tertentu. Transistor pertama kali ditemukan pada tahun 1948 oleh William Shockley, John Barden dan W.H, Brattain. Tetapi, komponen ini mulai digunakan pada tahun 1958. Jenis transistor terbagi menjadi 2, yaitu transistor tipe PNP dan tipe NPN.

24 JENIS-JENIS TRANSISTOR & FUNGSINYA Jenis transistor pada umumnya terbagi menjadi dua jenis saja, yaitu jenis Bipolar Junction Transistor/transistor bipolar (dua kutub) dan transistor efek medan Field Effect Transistor (FET).  Bipolar Junction Transistor (BJT) Transistor bipolar termasuk dari jenis transistor yang paling banyak digunakan dalam suatu rangkaian elektronika. Transistor bipolar memiliki dua buah persambungan kutub. Jenis transistor bipolar dibagi menjadi tiga bagian lapisan material semikonduktor yang kemudian membedakan transistor bipolar ke dalam dua jenis, yaitu transistor P-N-P (Positif-Negatif- Positif) dan transistor N-P-N (Negatif-Positif-Negatif). Masing-masing kaki dari jenis transistor ini mempunyai nama seperti B yang berarti Basis, K yang berarti Kolektor serta E yang berarti Emiter. Sedangkan untuk fungsi transistor bipolar adalah sebagai regulator arus listrik.

25  Field Effect Transistor (FET) Transistor jenis ini sama seperti transistor bipolar yang memiliki tiga kaki. Tiga kaki terminal yang dimiliki oleh transistor efek medan adalah Drain (D), Source (S), dan Gate (G). Transistor efek medan ini atau dikenal pula dengan istilah transistor unipolar memiliki satu buah kutub saja. Sedangkan cara kerja dari transistor efek medan ini adalah mengatur dan mengendalikan aliran elektron dari Source ke Drain melalui tegangan yang diberikan pada Gate. Hal inilah yang membedakan antara fungsi transistor efek medan dengan fungsi transistor bipolar.

26 PRINSIP KERJA TRANSISTOR Cara Kerja Transistor hampir sama dengan resistor. Tipe dasar transistor terbagi menjadi 2, yaitu Bipolar Junction Transistor atau biasa di singkat (BJT) dan Field Effect Transistor atau (FET). BJT dapat bekerja bedasarkan arus inputnya, sedangkan FET bekerja berdasarkan tegangan inputnya. Transistor bipolar yang sebagai regulator arus listrik mengatur besar kecilnya arus listrik yang melalui emiter yang kemudian berlanjut kepada basis untuk menentukan seberapa besar arus yang diberikan kepadanya. Sedangkan, transistor efek medan mengendalikan elektron dari source ke drain melalui tegangan yang diberikan pada gate. Dalam dunia elektronika modern, transistor merupakan komponen yang sangat penting terutama dalam rangkaian analog karena fungsinya sebagai penguat. Rangkaian analog terdiri dari pengeras suara, sumber listrik stabil dan penguat sinyal radio. Tidak hanya rangkaian analog, di dalam rangkaian digital juga terdapat transistor yang digunakan sebagai saklar dengan kecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat di rangkai sehingga berfungsi sebagai logic gate.

27 CARA MENENTUKAN KAKI ELEKTRODA TRANSISTOR Pada sebuah transistor biasanya tidak terdapat tulisan base, emiter, dan kolektor pada kaki elektrodanya. Lalu bagaimana cara menentukannya? Ada salah satu cara yang dapat digunakan, yaitu dengan menggunakan multimeter digital, agar dapat diketahui tegangan dropnya. 1.Siapkan 1 buah transistor dan multimeter digital 2.Lakukan pengukuran seperti gambar ilustrasi di bawah ini 3.Kemudian, catat hasil pengukurannya

28 Dari pengukuran kaki-kaki transistor di atas diperoleh hasilnya sebagai berikut: -Pengukuran #1: Probe Merah (+) pada kaki 1 & Probe Hitam (-) pada kaki 2 = 0V -Pengukuran #2: Probe Merah (+) pada kaki 1 & Probe Hitam (-) pada kaki 3 = 0V -Pengukuran #3: Probe Merah (+) pada kaki 2 & Probe Hitam (-) pada kaki 1 = 0.681V -Pengukuran #4: Probe Merah (+) pada kaki 2 & Probe Hitam (-) pada kaki 3 = 0V -Pengukuran #5: Probe Merah (+) pada kaki 3 & Probe Hitam (-) pada kaki 1 = 0.690V -Pengukuran #6: Probe Merah (+) pada kaki 3 & Probe Hitam (-) pada kaki 2 = 0V Dari hasil pengukuran di atas, perhatikan pengukuran #3 = 0.681V dan #5 = 0.690V. Dari hasil ini, kita sudah dapat mengetahui kaki Basis, Kolektor dan Emitter. Untuk kaki Basis, perhatikan pada pengukuran #3 dan #5, lihat probe mana yang tidak berubah posisi-nya? Ya, probe hitam (-) berada pada kaki ‘1’ transistor. Karena probe hitam (-) yang jadi penanda kaki Basis, berarti Basis tersebut terbentuk dari material semikonduktor ‘N’ type. Ini berarti transistor tersebut merupakan Transistor PNP. Sekarang tinggal menentukan kaki Kolektor dan Emitter, untuk menentukan-nya bandingkan ‘drop voltage’ pada hasil pengukuran #3 dan #5. Tegangan yang turun pada Basis-Kolektor lebih rendah dibandingkan ketika tegangan melewati Basis- Emitter (0.681V < 0.690V). Ini dikarenakan material ‘doping’ pada Kolektor lebih sedikit daripada Emitter. Jadi, Kolektor berada pada kaki ‘2’ dan Emitter pada kaki ‘3’. PNP: Kaki basis probe merah, kaki emitor dan kolektor probe hitam maka jarum bergerak. kemudian bila dibalik kaki basis probe hitam, kaki emitor dan kolektor probe merah jarum tidak bergerak.

29 Apabila diperoleh hasil ukuran lainnya, seperti berikut: -Pengukuran #1: Probe Merah (+) pada kaki 1 & Probe Hitam (-) pada kaki 2 = 0V -Pengukuran #2: Probe Merah (+) pada kaki 1 & Probe Hitam (-) pada kaki 3 = 0V -Pengukuran #3: Probe Merah (+) pada kaki 2 & Probe Hitam (-) pada kaki 1 = 0.677V -Pengukuran #4: Probe Merah (+) pada kaki 2 & Probe Hitam (-) pada kaki 3 = 0.665V -Pengukuran #5: Probe Merah (+) pada kaki 3 & Probe Hitam (-) pada kaki 1 = 0V -Pengukuran #6: Probe Merah (+) pada kaki 3 & Probe Hitam (-) pada kaki 2 = 0V Dari hasil contoh pengukuran di atas diperoleh:  Basis terletak pada kaki ‘2’  Tipe Transistor NPN → probe merah (+)  Kolektor terletak pada kaki ‘3’  Emitter terletak pada kaki ‘1’ NPN : Kaki basis probe hitam, kaki emitor dan kolektor probe merah maka jarum bergerak. kemudian bila dibalik kaki basis probe merah, kaki emitor dan kolektor probe hitam jarum tidak bergerak.

30 TERIMAKASIH