Tugas Produktif
Symbol-Symbol System Pengapian
Nama : Moh. Abdullah
Kelas : XI TSM2
No.Abs : 05
SMK NEGERI 1 TEGALSARI
SCR
1.
Pengertian SCR
SCR
singkatan dari Silicon Control
Rectifier adalah Dioda
yang mempunyai fungsi sebagai pengendali. SCR atau Tyristor masih termasuk keluarga semikonduktor
dengan karateristik yang serupa dengan tabung thiratron. Sebagai pengendalinya adalah gate (G). SCR sering disebut Therystor. SCR sebetulnya dari bahan
campuran P dan N. Isi SCR terdiri dari PNPN (Positif Negatif Positif Negatif)
dan biasanya disebut PNPN Trioda.
SCR
akan bekerja atau menghantar arus listrik dari anoda ke katoda jika pada
kaki gate diberi arus ke arah katoda, karenanya kaki gate harus diberi tegangan
positif terhadap katoda.
Pemberian tegangan ini akan menyulut
SCR dan ketika tersulut akan tetap menghantar. SCR akan terputus jika arus yang
melalui anoda ke katoda menjadi kecil atau gate pada SCR terhubung dengan
ground.
Guna SCR:
·
Sebagai rangkaian pengendali (remote control)
Berikut langkah mengukur SCR :
1. Atur posisi multimeter pada X1 (ohm)
2. Hubungkan anoda SCR dengan kabel (+)
dari multimeter katoda dengan terminal (-), masih dalam posisi ini short-kan
anoda ke gate hasilnya jarum tidak bergerak
3. Hubungkan anoda SCR dengan kabel (-)
dari multimeter katoda dengan terminal (+), masih dalam posisi ini short-kan
anoda ke gate hasilnya jarum bergerak kemudian lepaskan gate dari anoda jarum
harus masih menunjuk ! jika
4. Jika langkah 1, 2, 3 terjadi maka
SCR dalam keadaan baik
2.
SCR Sebagai Saklar Pengaman Elektronik
SCR sebagai saklar dapat dipergunakan sebagai proteksi
arus yang mengalir ke beban baik berupa lampu maupun motor listrik. Pengaturan
ini dapat dilakukan dengan memanfaatkan rangkaian umpan balik (feed back) yang
menghubungkan keluaran SCR ke gate SCR. Beban maksimum yang dapat ditanggung
SCR tergantung pada karakteristik dari SCR tersebut serta penyulutan yang dilakukan
pada gate SCR.
Umpan balik
tersebut tidak dapat langsung dihubungkan dengan gate SCR karena tegangan
keluaran yang dihasilkan keluaran SCR terlampau besar untuk menyulut gate SCR,
sehingga perlu tambahan rangkaian agar SCR tidak rusak. Gambar rangkaian di
bawah ini merupakan pemakaian atau penggunaan komponen SCR sebagai proteksi
khususnya proteksi terhadap arus lebih.
Gambar Rangkaian SCR Sebagai Saklar Pengaman
Elektronik
Sumber
tegangan pada rangkaian terebut di atas langsung berasal dari jala-jala PLN 220
Volt, yang langsung disambung seri dengan beban lampu dan SCR. Selanjutnya
untuk rangkaian pengendali diperlukan penyearah tegangan sistem jembatan (bridge diode) yaitu D1 -
D4. Rangkaian pengendali SCR terdiri dari dua buah transistor yaitu
Q1 dan Q2. Apabila beban yang ditanggung SCR terlampau
besar, rangkaian pengendali bekerja dan SCR berada pada kondisi “OFF”. Besar arus maksimum yang dapat
ditanggung SCR dapat ubah-ubah dengan mengatur potensiometer atau tahanan
variabel (VR).
3.
Aplikasi
Thyristor Dan SCR
Silicon Controlled Rectifier (SCR) merupakan alat semikonduktor empat lapis
(PNPN) yang menggunakan tiga kaki yaitu anoda (anode), katoda (cathode),
dan gerbang (gate) – dalam
operasinya. SCR adalah salah satu thyristor yang
paling sering digunakan dan dapat melakukan penyaklaran untuk arus yang besar.
SCR dapat dikategorikan menurut
jumlah arus yang dapat beroperasi, yaitu SCR arus rendah dan SCR arus tinggi.
SCR arus rendah dapat bekerja dengan arus anoda kurang dari 1 A sedangkan SCR
arus tinggi dapat menangani arus beban sampai ribuan ampere.
Simbol
skematis untuk SCR mirip dengan simbol penyearah dioda dan diperlihatkan pada
Gambar 2. Pada kenyataannya, SCR mirip dengan dioda karena SCR menghantarkan
hanya pada satu arah. SCR harus diberi bias maju dari anoda ke katoda untuk
konduksi arus. Tidak seperti pada dioda, ujung gerbang yang digunakan berfungsi
untuk menghidupkan alat.
4.
Operasi SCR
Operasi
SCR sama dengan operasi dioda standar kecuali bahwa SCR memerlukan tegangan
positif pada gerbang untuk menghidupkan saklar. Gerbang SCR dihubungkan dengan
basis transistor internal, dan untuk itu diperlukan setidaknya 0,7 V untuk
memicu SCR. Tegangan ini disebut sebagai tegangan pemicu gerbang (gate trigger voltage). Biasanya
pabrik pembuat SCR memberikan data arus masukan minimum yang dibutuhkan untuk
menghidupkan SCR. Lembar data menyebutkan arus ini sebagai arus pemicu gerbang
(gate trigger current). Sebagai
contoh lembar data 2N4441 memberikan tegangan dan arus pemicu :
VGT = 0,75 V
VGT = 0,75 V
IGT = 10 mA.
Hal
ini berarti sumber yang menggerakkan gerbang 2N4441 harus mencatu 10 mA pada
tegangan 0,75 V untuk mengunci SCR.
Skema
rangkaian penghubungan SCR yang dioperasikan dari sumber DC diperlihatkan pada
Gambar 3. Anoda terhubung sehingga positif terhadap katoda (bias maju).
Penutupan sebentar tombol tekan (push button) PB1 memberikan pengaruh positif
tegangan terbatas pada gerbang SCR, yang men-switch ON rangkaian anoda-katoda,
atau pada konduksi, kemudian menghidupkan lampu.Rangkaian anoda-katoda akan
terhubung ON hanya satu arah. Hal ini terjadi hanya apabila anoda positif
terhadap katoda dan tegangan positif diberikan kepada gerbang Ketika SCR ON,
SCR akan tetap ON, bahkan sesudah tegangan gerbang dilepas. Satu-satunya cara
mematikan SCR adalah penekanan tombol tekan PB2 sebentar, yang akan mengurangi
arus anoda-katoda sampai nol atau dengan melepaskan tegangan sumber dari
rangkaian anoda-katoda.
SCR dapat digunakan untuk
penghubungan arus pada beban yang dihubungkan pada sumber AC. Karena SCR adalah
penyearah, maka hanya dapat menghantarkan setengah dari gelombang input AC.
Oleh karena itu, output maksimum yang diberikan adalah 50%; bentuknya adalah
bentuk gelombang DC yang berdenyut setengah gelombang.
Skema
penghubungan rangkaian SCR yang dioperasikan dari sumber AC diperlihatkan oleh
Gambar . Rangkaian anoda-katoda hanya dapat di switch ON selama setengah siklus
dan jika anoda adalah positif (diberi bias maju). Dengan tombol tekan PB1
terbuka, arus gerbang tidak mengalir sehingga rangkaian anoda-katoda bertahan
OFF. Dengan menekan tombol tekan PB1 dan terus-menerus tertutup, menyebabkan
rangkaian gerbang-katoda dan anoda-katoda diberi bias maju pada waktu yang
sama. Prosedur arus searah berdenyut setengah gelombang melewati depan lampu.
Ketika tombol tekan PB1 dilepaskan, arus anoda-katoda secara otomatis menutup
OFF ketika tegangan AC turun ke nol pada gelombang sinus.
Ketika
SCR dihubungkan pada sumber tegangan AC, SCR dapat juga digunakan untuk merubah
atau mengatur jumlah daya yang diberikan pada beban. Pada dasarnya SCR
melakukan fungsi yang sama seperti rheostat, tetapi SCR jauh lebih efisien.
Gambar 5 menggambarkan penggunaan SCR untuk mengatur dan menyearahkan suplai
daya pada motor DC dari sumber AC.
Rangkaian
SCR dari Gambar 6 dapat digunakan untuk “start lunak” dari motor induksi
3 fase. Dua SCR
dihubungkan secara terbalik paralel untuk memperoleh kontrol gelombang penuh.
Dalam tema hubungan ini, SCR pertama mengontrol tegangan apabila tegangan
positif dengan bentuk gelombang sinus dan SCR yang lain mengontrol tegangan
apabila tegangan negatif. Kontrol arus dan percepatan dicapai dengan pemberian
trigger dan penyelaan SCR pada waktu yang berbeda selama setengah siklus. Jika
pulsa gerbang diberikan awal pada setengah siklus, maka outputnya tinggi. Jika
pulsa gerbang diberikan terlambat pada setengah siklus, hanya sebagian kecil
dari bentuk gelombang dilewatkan dan mengakibatkan outputnya rendah.
5.
Aplikasi SCR
Pada
aplikasinya, SCR tepat digunakan sebagai saklar solid-state, namun tidak dapat memperkuat sinyal seperti halnya
transistor. SCR juga banyak digunakan untuk mengatur dan menyearahkan suplai
daya pada motor DC dari sumber AC, pemanas, AC, melindungi beban yang mahal
(diproteksi) terhadap kelebihan tegangan yang berasal dari catu daya, digunakan
untuk “start lunak” dari motor induksi 3 fase dan pemanas induksi. Sebagian besar SCR mempunyai
perlengkapan untuk penyerapan berbagai jenis panas untuk mendisipasi panas
internal dalam pengoperasiannya.
a. Aplikasi SCR pada saklar solid state
Solid state
relay berfungsi sama seperti halnya relay mekanik, dengan solid state relay
kita dapat mengendalikan beban AC maupun DC daya besar dengan sinyal logika
TTL. Rangkaian solid state relay terdiri dari 2 jenis, yaitu solid state relay
DC dan solid state relay AC. Pada gambar rangkaian dibawah merupakan skema dari
rangkaian solid state relay yang digunakan untuk jaringan AC 220V dengan daya
maksimum 500 watt. Rangkaian solid state relay ini dibangun menggunakan TRIAC
BT136 sebagai saklar beban dan optocopler MOC3021 sebagai isolator. Solid state
relay pada gambar rangkaian dibawah dapat digunakan untuk mengendalikan beban
AC dengan konsumsi daya maksimal 500 watt.
Daya
maksimum rangkaian solid state relay ini ditentukan oleh kapasitas menglirkan
arus oleh TRIAC Q1 BT136. Untuk membuat rangkaian solid state relay dapat
dilihat gambar rangkaian dan komponen yang digunakan sebagai berikut.
Rangkaian
solid state relay pada gambar diatas dapat digunakan untuk mengendalikan beban
dengan tegangan kerja AC dari 24 volt hingga 220 volt. Rangkaian solid state
relay ini dikendalikan dengan sinyal logika tinggi TTL 2 – 5 volt DC yang
diberikan ke jalur input solid state relay. Untuk meningkatkan daya atau
kemampuan arus solid state relay ini dapat dilkukan dengan mengganti TRIAC Q1
BT136 dengan TRIAC yang memiliki kapasitas arus yang lebih besar. TRIAC Q1
BT136 pada rangkaian solid state relay diatas harus dilengkapi dengan
pendingin (heatsink) untuk meredam panas yang dihasilkan TRIAC pada saat
mengalirkan arus ke beban.
b.
Aplikasi Thyristor untuk pengatur tegangan ac/dc
Berkembangnya
teknologi elektronika daya, khususnya dengan adanya penemuan Thyristor, maka
pemanfaatan konverter dan inverter merupakan sebuah solusi pemutakhiran pengendali
kelistrikan, misalnya dalam pengaturan tegangan ac / dc yang mudah, luwes,
praktis, dan ekonomis.
Thyristor khususnya SCR (silicon
controlled rectifier) memiliki 3 buah elektroda: anoda (A), katoda (K),
dan gate (G) merupakan piranti elektronik yang banyak diterapkan pada rangkaian
elektronika daya. Di dalam konverter arus bolak-balik thyristor merupakan
komponen utama, melalui pengendalian sinyal picu (trigger), maka besarnya sudut konduk (conduction angle) dan sudut picu (firing delay angle) dapat diatur.
Rangkaian dasar: SCR, beban (RL), dan sumber tegangan (Us)
diperlihatkan pada gambar 1.a), sedangkan gambar 1.b) memperlihatkan bahwa pada
sudut konduk SCR = 1200 maka
sudut picu = 600 (interval
1800 adalah
sudut konduk+ sudut picu)
TRANSISTOR
1.
Pengertian Transistor
Transistor
adalah komponen elektronika terbuat dari alat semikonduktor yang banyak di
pakai sebagai penguat, pemotong (switching), stabilisasi tegangan, modulasi
sinyal dan masih banyak lagi fungsi lainnya. Pengertian Transistor pada alat
semikonduktor mempunyai 3 elektroda (triode), yaitu dasar (basis), pengumpul
(kolektor) dan pemancar (emitor).
Pada
dasarnya transistor juga memiliki banyak kegunaan, salah satunya adalah
berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau
tegangan inputnya (FET) memungkinkan mengalirkan arus listrik yang sangat
akurat dari sirkuit sumber listriknya. Tegangan yang memiliki satu terminal
contohnya adalah Emitor yang dapat di pakai untuk mengatur arus dan tegangan
yang lebih besar dari pada input basis.
Dalam
sebuah rangkaian analog, komponen transistor dapat di gunakan dalam penguat
(amplifier). Komponen yang terdapat dalam rangkaian analog antara lain pengeras
suara, sumber listrik stabil dan penguat sinyal radio. Jadi pengertian
transistor dapat di bilang sebagai pemindahan atau peralihan bahan setengah
penghantar menjadi penghantar pada suhu tertentu.
Pengertian
transistor merupakan komponen yang sangat penting dan di perlukan untuk sebuah
rangkaian elektronika. Tegangan yang terdapat pada transistor merupakan
tegangan satu terminal, misalnya emitor yang dapat di pakai untuk mengatur arus
dan tegangan inputnya, memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari
sirkuit sumber listriknya.
Cara
kerja transistor hampir mirip dengan cara kerja resistor, yang juga memiliki
tipe tipe dasar yang modern. Pada saat ini ada 2 tipe dasar transistor modern,
yaitu tipe Bipolar Junction Transistor (BJT) dan tipe Field Effect Transistor
(FET) yang memiliki cara kerja berbeda beda tergantung dari kedua jenis
tersebut.
2. Transistor Sebagai Saklar
Transistor
Sebagai Saklar maksudnya adalah penggunaan transistor pada salah satu kondisi
yaitu saturasi dan cut off. Pengertiannya adalah jika ada sebuah transistor
berada dalam keadaan saturasi maka transistor tersebut akan seperti saklar
tertutup antara colector dan emiter, sedangkan apabila transistor dalam keadaan
cut off transistor tersebut akan berlaku seperti saklar terbuka.
Pengertian
dari Cut off adalah kondisi transistor di mana arus basis sama dengan nol, arus
output pada colector sama dengan nol, sedangkan tegangan pada colector
maksimal atau sama dengan tegangan supply. Saturasi adalah kondisi di mana
transistor dalam keadaan arus basis adalah maksimal, arus colector adalah
maksimal dan tegangan yang di hasilkan colector-emitor adalah minimal.
Apabila
terdapat rangkaian transistor sebagai saklar banyak menggunakan jenis
transistor NPN, maka ketika basis di beri tegangan tertentu. Transistor akan
berada dalam kondisi ON, sedangkan besar tegangan pada basis tergantung dari
spesifikasi transistor itu sendiri. Dengan cara mengatur bias sebuah transistor
menjadi jenuh, maka seolah akan di dapat hubungan singkat antara kaki colector
dan emitor.
Terminal
basis akan dengan cepat mengontrol arus yang mengalir dari colector menuju
emitor. Arus yang di hasilkan dari tegangan input akan menyebabkan
transistor saturasi menjadi saklar tertutup, akibat dari kejadian ini arus akan
mengalir dari colector ke emitor. Pada saat kondisi tegangan colector emitor
mendekati 0 volt.
Sebaliknya jika tegangan transistor
sebagai saklar tidak di berikan arus tegangan, maka transistor akan berada
dalam kondisi Cut off dan terminal colector emitor terputus seolah sakalar
menjadi terbuka. Akibat dari pemutusan ini arus tidak akan mengalir dari colector
menuju emitor. Dalam kondisi ini tegangan yang di hasilkan akan maksimal.
Kalau misalkan transistor di pakai
hanya pada dua titik, yaitu titik putus dan titik saturasi, maka transistor
akan di pakai sebagai saklar. Daya yang di serap oleh dua titik ini sangat
kecil, tetapi dalam keadaan aktif daya yang di serap transistor akan lebih
besar. Sebab pemakaian yang mana menggunakan arus lebih besar harus di upayakan
agar daerah yang di lewati aktif, sehingga transistor tidak menjadi terlalu
panas.
3. Fungsi Transistor
Fungsi
Transistor dalam suatu rangkaian elektronika, terutama dalam sebuah sirkuit
atau jalan sebuah rangkaian. Secara keseluruhan fungsi transistor hanya sebagai
jangkar dalam suatu komponen. Transistor merupakan komponen elektronika yang
memiliki 3 kaki,di mana dari masing masing kaki di beri nama dengan basis (B),
colector (C) dan emitor (E).
Transistor
adalah sebuah alat semikonduktor yang bisa di pakai sebagai penguat, sebagai
sirkuit pemutus dan penyambung tegangan (switching), stabilisasi tegangan,
modulasi sinyal dan sebagai fungsi lainnya. Transistor sendiri juga dapat kita
jadikan semacam kran listrik , di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau
tegangan inputnya (FET) dapat memungkinkan pengaliran arus listrik yang sangat
akurat dari sumber listriknya.
Fungsi
transistor juga dapat kita bedakan menjadi 2 bagian, yaitu :
1. Transistor bagian PNP
2. Transistor bagian NPN
Untuk
dapat membedakan antara transistor PNP dan transistor NPN dapat kita lihat dari
arah panah pada kaki emitornya. Contohnya adalah transistor PNP yang anak
panahnya mengarah ke dalam dan transistor NPN arah panahnya mengarah ke luar.
Fungsi
transistor memang sangat penting dalam dunia elektronika modern. Khususnya
dalam rangkaian analog, di mana transistor di gunakan dalam amplifier atau
penguat. Di dalam rangkaian analog meliputi pengeras suara, sumber listrik
stabil dan juga penguat sinyal radio.
Sedangkan dalam rangkaian digital,
transistor banyak di gunakan sebagai saklar yang memiliki kecepatan tinggi.
Dari beberapa transistor juga dapat kita rangkai sedemikian rupa sehingga
sebuah transistor yang kita rangkai tadi berfungsi sebagai logic gate, memory
dan komponen komponen lainnya.
Cara
kerja transistor sangat berbeda dengan komponen penguat lainnya, seperti tabung
elektronik yang kemampuannya dapat berkembang secara berkala tergantung dari
bentuk fisik yang di miliki oleh transistor itu sendiri. Itu sebabnya
transistor menjadi pilihan utama para penghobi elektronika dalam menyusun
konsep rangkaian. Sekarang ini fungsi transistor banyak yang sudah
terkontaminasi dan di satukan dari beberapa jenis transistor menjadi satu buah
komponen yang lebih kompleks yang dalam dunia elektronika biasa di sebut dengan
Integrated Circuit (IC). IC mempunyai cara kerja dan kemampuan yang lebih
sederhana, tetapi mempunyai bentuk fisik yang ringkas sehingga tidak banyak
memakan tempat
4. Jenis Jenis Transistor
Jenis-Jenis
Transistor yang paling umum di bedakan menjadi dua jenis, yaitu :
1. Transistor Bipolar
Transistor Bipolar atau nama lainnya
adalah transistor dwikutub adalah jenis transistor paling umum di gunakan dalam
dunia elektronik. Di dalam transistor ini terdapat 3 lapisan material
semikonduktor yang terdiri dari dua lapisan inti, yaitu lapisan P-N-P dan
lapisan N-P-N. Transistor bipolar juga memiliki 3 kaki yang masing masing di
beri nama Basis (B), Kolektor (K) dan Emiter (E). Perbedaan antara fungsi dan
jenis-jenis transisor ini terlihat pada polaritas pemberian tegangan bias dan
arah arus listrik yang berlawanan.
Cara kerja transistor bipolar dapat
di lihat dari dua dioda yang terminal positif dan negatif selalu berdempet, itu
sebabnya pada saat ini terdapat 3 kaki terminal. Perubahan arus listrik dari
jumlah kecil dapat menimbulkan efek perubahan arus listrik dalam jumlah besar khususnya
pada terminal kolektor. Prinsip kerja ini lah yang mendasari penggunaan
transistor sebagai penguat elektronik.
2. Transistor Efek Medan
Transistor Efek Medan atau biasa di
singkat FET adalah transistor yang juga memiliki 3 kaki terminal yang masing masing
di beri nama Drain (D), Source (S) dan Gate (G). Sistem kerja FET adalah dengan
cara mengendalikan aliran elektron dari terminal Source ke Drain melalui
tegangan yang di berikan pada terminal Gate.
Pada
saat ini jenis-jenis transistor FET di bagi menjadi dua tipe, yaitu enhancement
mode dan depletion mode. Kedua mode ini menandakan polaritas tegangan gate di
bandingkan dengan source pada saat FET menghantarkan listrik. Sebagai contoh
dalam depletion mode, di sini gate adalah negatif di bandingkan dengan source,
sedangkan dalam enhancement mode, gate adalah positif. Jika tegangan pada gate
di rubah menjadi positif, maka aliran arus kedua mode di antara source dan
drain akan meningkat.
Jenis-Jenis
Transistor ini sangat menentukan sekali dalam pembuatan rangkaian elektronika.
Terutama untuk pembuatan rangkaian amplifier, rangkaian saklar, general
purpose, rangkaian audio, tegangan tinggi dan masih banyak lagi yang lainnya.
5. Transistor Sebagai Penguat
Transistor
Sebagai Penguat adalah salah satu fungsi transistor selain transistor sebagai
saklar. Pada saat ini penggunaan transistor sebagai penguat sudah banyak di
gunakan dalam sebuah perangkat elektronik. Contohnya adalah Tone Control,
Amplifier (Penguat Akhir), Pre-Amp dan rangkaian elektronika lainnya.
Penggunaan transistor ini memang sudah menjadi keharusan dalam komponen
elektronika.
Transistor
merupakan suatu komponen monokristal semi konduktor di mana dalam komponen
terdapat dua pertemuan antara P-N. Sehingga kita dapat membuat dua rangkaian
yaitu P-N-P dan N-P-N. Transistor merupakan suatu komponen yang dapat
memperbesar level sinyal keluaran sampai beberapa kali sinyal masukan. Sinyal
masukan disini dapat berupa sinyal AC ataupun DC.
Prinsip
yang di gunakan dalam transistor sebagai penguat adalah arus kecil pada basis
digunakan untuk mengontrol arus yang lebih besar yang diberikan ke Kolektor
melewati transistor tersebut. Dari sini dapat kita lihat bahwa fungsi dari
transistor hanya sebagai penguat ketik arus basis akan berubah. Perubahan arus
kecil pada basis mengontrol inilah yang dinamakan dengan perubahan besar pada
arus yang mengalir dari kolektor ke emitter. Kelebihan dari transistor
penguat tidak hanya dapat menguatkan sinyal, tapi transistor ini juga bisa di
gunakan sebagai penguat arus, penguat tegangan dan penguat daya. Berikut ini
gambar yang biasa di gunakan dalam rangkaian transistor khusunya sebagai
penguat yang biasa di gunakan dalam rangkaian amplifier sedehana.
Fungsi
transistor sebagai saklar dengan memanfaatkan daerah penjenuhan (saturasi) dan
daerah penyumbatan (cutt-off). Pada saat saturasi nilai resistansi penyambungan
kolektor emitter secara ideal sama dengan nol atau koklektor terhubung
langsung. Dan pada saat cut-off nilai resistansi penyambungan kolektor emitter
secara ideal sama dengan tak terhingga atau terminal kolektor dan emitter
terbuka.
Suatu
transistor sebagai penguat dapat bekerja secara optimal maka titik
penguat dengan transistor harus di tentukan dan juga harus sama dengan yang di
tentukan oleh garis beban AC/DC. Contohnya adalah memiliki titik kerja di
daerah cut-off, titik kerja berada di tengah-tengah garis beban dan penguat
kelas AB merupakan gabungan antara kelas A dan B yang bekerja secara bergantian
dengan tipe transistor PNP dan NPN
6. Cara Kerja Transistor
Dari
banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar transistor,
bipolar junction transistor (BJT atau transistor bipolar) dan field-effect
transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara berbeda.
Transistor
bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua
polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik.
Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah/lapisan pembatas
dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan
kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut.
FET
(juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu jenis pembawa
muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik
utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di kedua
sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis memotong
arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat
dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan
kanal konduksi tersebut
KAPASITOR
1. Pengertian
Kapasitor
Kapasitor adalah alat yang dapat
menyimpan energy di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan
ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor memiliki satuan yang
disebut Farad, sesuai dari nama sang penemu Micahel Farad (1 Farad = 9 x 1101). Kondensator juga dikenal sebagai
"kapasitor", namun kata "kondensator" masih dipakai hingga
saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Itali condensatore), berkenaan dengan
kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding
komponen lainnya.
Struktur
sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu
bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara
vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi
tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu
kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif
terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir
menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke
ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif.
Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung
kakinya. Di alam bebas, phenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya
muatan-muatan positif dan negatif di awan.
Kapasitor
atau kondensator atau biasa disebut dengan kapasitor polar, identik dengan
mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negative dan memiliki cairan
elektrolit, biasanya berbentuk tabung. Sedangkan kapasitor yang satunya disebut
kapasitor non polar, kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak
mempunyai kutub positif ataupun negative pada kakinya, berbentuk pipih dan
berwarna hijau, merah, dan coklat. Mirip seperti kancing atau tablet.
2.
Kegunaan Kapasitor
Telah dijelaskan di atas bahwa guna dari
kapasitor adalah menyimpan muatan listrik. Dalam beberapa sistem pengapian mobil,
misalnya, sebuah kapasitor (disebut kondensor) menyimpan sementara muatan pada
saat poin breaker dari distributor terbuka. Jika tidak ada kondensor, muatan
akan melonjak jauh dan merusak poin.
Selain
itu kapasitor juga berfungsi :
·
Sebagai kopling diantara satu rangkaian tertentu dengan
rangkaian lannya di power supply
·
Dalam rangkaian antena berfungsi sebagai pembangkit
gelombang / frekuensi
·
Pada lampu neon adalah untuk penghemat daya listrik
·
Pada rangkaian yg ada terdapat kumparan dan terjadi
pemutusan / terputusnya arus maka akan terjadi loncatan listrik, nah kapasitor
lah yang berfungsi untuk mencegah terjadinya loncatan listrik ini
·
Pada pesawat penerima radio fungsinya untuk pemilih panjang
frekuensi / gelombang yang akan ditangkap.
3.
Prinsip Kerja Kapasitor
Kapasitor terdiri dari 2 plat
penghantar yang terpisah oleh foli isolator (dielektrik). Waktu plat
bersinggungan dengan tegangan listrik, plat negative akan terisi
electron-elektron. Jika sumber tegangan dilepas, electron-elektron masih tetap
tersimpan pada plat kapasitor (ada
penyimpanan muatan listrik).
Jika kedua penghantar yang berisi muatan
listrik tersebut dihubungkan, maka akan terjadi penyeimbangan arus, lampu
menayala lalu padam.
4.
Jenis-jenis Kapsitor
Kapasitor terbagi 2, yaitu :
a) kapasitor polarKapasitor polar yaitu kapasitor yang memiliki 2 kutub di kedua ujungnya, yakni kutub positif dan kutub negative, kapasitor jenis ini terbuat dari bahan elektrolit dan berbentuk tabung, serta nilai kapasistansi nya lebih besar.
b) kapasitor non polar
Kapasitor non polar, yaitu kapasitor yang tidak memiliki kutub pada kedua ujungnya, biasanya terbuat dari bahan keramik dan berbentuk seperti kancing, nilai kapasistansinya lebih kecil dari kapasitor polar.
Jenis kapasitor atau kondensator
juga dapat dibagi menjadi beberapa bagian, menurut kegunaannya yakni :
1. Kondesator tetap
Kondensator
yang nilainya konstan dan tidak berubah, kondensator tetap terbagi 3 macam :
a. Kondensator
keramik
Berbentuk bulat
tipis, ada yang persegi empat, berwarna hijau atau merah, atau coklat.
Kondensator jenis ini dapat dibolak balik pemasangannya.
Mempunyai kapasitas mulai dari
beberapa piko Farad sampai dengan ratusan Kilopiko Farad (KpF). Dengan tegangan
kerja maksimal 25 volt sampai 100 volt, tetapi ada juga yang sampai ribuan
volt. Contoh misal pada badannya tertulis = 203, nilai kapasitasnya = 20.000 pF
= 20 KpF = 0,02 μF.
Jika pada badannya tertulis = 502,
nilai kapasitasnya = 5.000 pF = 5 KpF = 0,005 μF
b.
Kondensator polyester
Pada dasarnya
sama dengan kondensator keramik, begitu juga dengan cara menghitung nilai
kapasitasnya. Bentuknya seperti permen dang memiliki warna hijau, coklat, dan
sebagainya.
c. Kondensator
kertas
Memiliki nilai
kapasistansi antara 10 nF – 100 uF dengan toleransi kurang lebih 5% dengan
tegangan max 900volt, memiliki kestabilan yang cukup.
2. Kondensator
elektrolit (Elco)
Kondensator
yang berbentuk tabung, termasuk jenis kapasitor polar dimana memiliki 2 kutub
(+) (-). Untuk menandai kedua kutub, kutub positif ditandai oleh kaki yang
panjang, sedangkan kutub negative ditandai dengan kaki yang pendek. Nilai
kapasitasnya dari 0,47 uF sampai ribuan makroFarad dengan voltase dari beberapa
volt sampai ribuan volt. Kondesntaor elektrolit dapat rusak apabila terjadi
kering ( kapasitas berubah), meledak yang disebabkan karena salah pemberian
tegangan positif dan negative dan melewati batas maksimum tegangan yang diberi,
serta konsleting.
3. Kondensator tak tetap
Jenis ini
kapasitasnya dapat diubah, secara fisik kondensator ini mempunyai poros yang
dapat diputar dengan menggunakan obeng untuk mengubah nilai kapasitasnya.
5.
Pengukuran Kapasitor
Kapasitor
diukur berdasarkan satuan yang disebut “farad” (dilambangkan dengan simbol
“F”). Satuan ini menetapkan berapa banyak elektron yang dapat disimpan oleh
kapasitor. 1 Farad menyatakan jumlah elektron yang sangat banyak. Kapasitor
diukur dengan satuan “micro-farad” (mF) (micro-farad
adalah sepersejuta farad).
Selain diukur
dalam satuan farad, kapasitor juga memiliki rating tegangan maksimum yang dapat
ditanganinya. Ketika mengganti kapasitor, jangan menggunakan kapasitor dengan
rating tegangan yang lebih rendah.
Ada tiga faktor
yang menentukan kapasitas sebuah kapasitor :
- Luas pelat-pelat yang memiliki daya konduksi
- Jarak di antara pelat-pelat yang memiliki daya konduksi
- Bahan yang digunakan sebagai dielektrik.
Kapasitor yang
bermuatan dapat mengirimkan energi simpanannya sama seperti yang dapat
dilakukan oleh baterai (meskipun penting untuk dicatat bahwa, tidak seperti
baterai, kapasitor menyimpan listrik, tetapi tidak menghasilkannya). Ketika digunakan
untuk mengalirkan arus walaupun dalam jumlah kecil, kapasitor memiliki
potential untuk menyimpan tegangan sampai beberapa minggu lamanya.
6.
Total Capacitance
Total Capacitance sebuah
rangkaian bergantung pada bagaimana kapasitor dirancang dalam rangkaian. Jika
kapasitor dalam bentuk paralel, total
capacitance ditentukan oleh rumus berikut:
CT = C1+C2+C3
Kapasistansi sendiri adalah
kemampuan dari kapasitor untuk dapat menampung muatan electron.
CATATAN:
Sebaiknya kedua terminal
kapasitor dihubung-singkatkan sebelum menghubungkannya dengan rangkaian atau
meter. Cara ini akan menetralkan muatan listrik yang mungkin masih tersisa.
7. Membaca Nilai Kapasitas Pada
Kapasitor
Biasanya pada badan kapasitor
tertulis besar nilai kapasitasnya. Apabila terdapat satu atau dua angka yang
tertulis, ,maka kita bias baca langsung kapasitasnya dengan satuan picoFarad
(pF).
Untuk yang di badan kapasitor
memiliki 3 angka, misalkan tertulis 104 yang berarti
·
Angka pertama dan kedua yaitu 10, menunjukkan nilai
·
Angka ketiga yaitu 4, sebagai faktor pengkali (pangkat) =
10.000
Sehingga
kapasitor tersebut bernilai 10 x 10.000 = 100.000 pF = 100 nF = 0,1 uF
Ada kapasitor berjenis polyester,
dimana untuk mengetahui nilai kapasitasnya harus berdasarkan atau perhitungan
pada warna yang ada di kapasitor tersebut.
Contoh : ada sebuah kapasitor
polyester, pada badannya memilkiki warna coklat, hitam, dan orange.
Maka : nilai kapasistansi nya
adalah 103, dimana coklat = 1, hitam = 0, dan orange = 3. Lalu dihitung untuk
mengetahui besar kapasistanisnya (sama dengan cara menghitung pada kapasitor
keramik) , 10 x 1000 = 10.000 pF = 10 nF = 0,01uF.
DIODA
1. Pengertian Dioda
Dioda merupakan komponen semikonduktor yang paling sederhana. Kata dioda berasal
dari pendekatan kata yaitu dua elektroda yang mana (di berarti dua) mempunyai
dua buah elektroda yaitu anoda dan katoda.
Dioda adalah piranti
elektronik yang hanya dapat melewatkan arus/tegangan dalam satu arah saja,
dimana dioda merupakan jenis vacuum tube yang memiliki dua buah elektroda
(terminal). Karena itu, dioda dapat dimanfaatkan sebagai penyearah arus
listrik, yaitu piranti elektronik yang mengubah arus atau tegangan bolak-balik
(AC) menjadi arus atau tegangan searah (DC). Dioda jenis vacuum tube pertama
kali diciptakan oleh seorang ilmuwan dari Inggris yang bernama Sir J.A. Fleming
(1849-1945) pada tahun 1904.
Dioda terbentuk dari bahan
semikonduktor tipe P dan N yang digabungkan. Dengan demikian dioda sering
disebut PN junction. Dioda adalah gabungan bahan semikonduktor tipe N yang
merupakan bahan dengan kelebihan elektron dan tipe P adalah kekurangan satu
elektron sehingga membentuk Hole. Hole dalam hal ini berfungsi sebagai pembawa
muatan. Apabila kutub P pada dioda (anoda) dihubungkan dengan kutub positif
sumber maka akan terjadi pengaliran arus listrik dimana elektron bebas pada
sisi N (katoda) akan berpindah mengisi hole sehingga terjadi pengaliran arus.
Sebaliknya apabila sisi P dihubungkan dengan negatif baterai/sumber, maka
elektron akan berpindah ke arah terminal positif sumber. Didalam dioda tidak
akan terjadi perpindahan elektron.
Gambar 1. Simbol Dioda
Gambar 2. Kontruksi Dioda
Gambar 3. Fisik Dioda
Sisi Positif (P) disebut Anoda
dan sisi Negatif (N) disebut Katoda. Lambang dioda seperti anak panah yang
arahnya dari sisi P ke sisi N. Karenanya ini mengingatkan kita pada
arus konvensional dimana arus mudah mengalir dari sisi P ke sisi N.
2. Prinsip Kerja Dioda
Hampir semua peralatan
elektronika memerlukan sumber arus searah. Penyearah digunakan untuk
mendapatkan arus searah dari suatu arus bolak-balik. Arus atau tegangan
tersebut harus benar-benar rata tidak boleh berdenyut-denyut agar tidak
menimbulkan gangguan bagi peralatan yang dicatu.
Dioda semikonduktor hanya
dapat melewatkan arus pada satu arah saja, yaitu pada saat dioda memperoleh
catu arah/bias maju (forward bias). Karena di dalam dioda terdapat junction
(pertemuan) dimana daerah semikonduktor type-p dan semi konduktor type-n
bertemu. Pada kondisi ini dioda dikatakan bahwa dioda dalam keadaan konduksi
atau menghantar dan mempunyai tahanan dalam dioda relative kecil. Sedangkan
bila dioda diberi catu arah/bias mundur (Reverse bias) maka dioda tidak bekerja
dan pada kondisi ini dioda mempunyai tahanan dalam yang tinggi sehingga arus
sulit mengalir.
Apabila dioda silicon dialiri
arus AC, maka yang mangalir hanya satu arah saja sehingga arus output dioda
berupa arus DC. Dari kondisi tersebut maka dioda hanya digunakan pada beberapa
pemakaian saja antara lain sebagai penyearah setengah gelombang (Half Wave
Rectifier), penyearah gelombang penuh (Full Wave Rectifier), rangkaian pemotong
(Clipper), rangkaian penjepit (Clamper) maupun pengganda tegangan (Voltage
Multiplier).
Untuk dapat memahami bagaimana
cara kerja dioda kita dapat meninjau 3 situasi sebagai berikut ini yaitu :
1. Dioda Diberi Tegangan Nol
Gambar 4. Dioda Diberi
Tegangan Nol
Ketika dioda diberi tegangan nol maka tidak
ada medan listrik yang menarik elektron dari katoda. Elektron yang
mengalami pemanasan pada katoda hanya mampu melompat sampai pada posisi yang
tidak begitu jauh dari katoda dan membentuk muatan ruang (Space Charge). Tidak
mampunya elektron melompat menuju katoda disebabkan karena energi yang
diberikan pada elektron melalui pemanasan oleh heater belum cukup untuk
menggerakkan elektron menjangkau plate.
2. Dioda Diberi Tegangan Negatif (Reverse Bias)
Gambar 5. Dioda Diberi
Tegangan Negatif
Ketika dioda diberi tegangan negatif maka potensial negatif yang ada pada
plate akan menolak elektron yang sudah membentuk muatan ruang sehingga elektron
tersebut tidak akan dapat menjangkau plate sebaliknya akan terdorong kembali ke
katoda, sehingga tidak akan ada arus yang mengalir.
3. Dioda Diberi Tegangan Positif (Forward Bias)
Gambar 6. Dioda Diberi
Tegangan Positif
Ketika dioda diberi tegangan positif maka potensial positif yang ada pada
plate akan menarik elektron yang baru saja terlepas dari katoda oleh karena
emisi thermionic, pada situasi inilah arus listrik baru akan terjadi. Seberapa
besar arus listrik yang akan mengalir tergantung daripada besarnya tegangan
positif yang dikenakan pada plate. Semakin besar tegangan plate akan semakin
besar pula arus listrik yang akan mengalir.
Oleh karena sifat dioda yang seperti ini yaitu hanya dapat mengalirkan arus
listrik pada situasi tegangan tertentu saja, maka dioda dapat digunakan sebagai
penyearah arus listrik (rectifier). Pada kenyataannya memang dioda banyak
digunakan sebagai penyearah tegangan AC menjadi tegangan DC.
3.
Jenis-Jenis Dioda
Jenis-Jenis
Dioda terbagi
menjadi beberapa bagian, mulai dari Light Emiting Diode (Dioda Emisi Cahaya)
yang biasa disingkat LED, Diode Photo (Dioda Cahaya), Diode Varactor (Dioda
Kapasitas), Diode Rectifier (Dioda Penyearah) dan yang terakhir adalah Diode
Zener yang biasa disebut juga sebagai Voltage Regulation Diode. Semua jenis
dioda ini memiliki fungsi yang berbeda-beda yang sesuai dengan nama dioda itu
sendiri. Dioda disempurnakan oleh William Henry Eccles pada tahun 1919 dan
mulai memperkenalkan istilah diode yang artinya dua jalur tersebut, walaupun
sebelumnya sudah ada dioda kristal (semikonduktor) yang dikembangkan oleh
peneliti asal Jerman yaitu Karl Ferdinan Braun pada tahun 1874, dan dioda
termionik pada tahun 1873 yang dikembangkan lagi prinsip kerjanya oleh Frederic
Gutherie.
Gambar Jenis-Jenis Dioda
1. Light Emiting Diode (Dioda Emisi Cahaya)
Dioda
yang sering disingkat LED ini merupakan salah satu piranti elektronik yang
menggabungkan dua unsur yaitu optik dan elektronik yang disebut juga sebagai
Opteolotronic.dengan masing-masing elektrodanya berupa anoda (+) dan katroda
(-), dioda jenis ini dikategorikan berdasarkan arah bias dan diameter cahaya
yang dihasilkan, dan warna nya.
2. Diode Photo (Dioda Cahaya)
Dioda
jenis ini merupakan dioda yang peka terhadap cahaya, yang bekerja pada pada
daerah-daerah reverse tertentu sehingga arus cahaya tertentu saja yang dapat
melewatinya, dioda ini biasa dibuat dengan menggunakan bahan dasar silikon dan
geranium. Dioda cahaya saat ini banyak digunakan untuk alarm, pita data
berlubang yang berguna sebagai sensor, dan alat pengukur cahaya (Lux Meter).
3.
Diode Varactor (Dioda Kapasitas)
Dioda
jenis ini merupakan dioda yang unik, karena dioda ini memiliki kapasitas yang
dapat berubah-ubah sesuai dengan besar kecilnya tegangan yang diberikan kepada
dioda ini, contohnya jika tegangan yang diberikan besar, maka kapasitasnya akan
menurun,berbanding terbalik jika diberikan tegangan yang rendah akan semakin
besar kapasitasnya, pembiasan dioda ini secara reverse. Dioda jenis ini banyak
digunakan sebagai pengaturan suara pada televisi, dan pesawat penerima radio.
4.
Diode Rectifier (Dioda Penyearah)
Dioda
jenis ini merupakan dioda penyearah arus atau tegangan yang diberikan,
contohnya seperti arus berlawanan (AC) disearahkan sehingga menghasilkan arus
searah (DC). Dioda jenis ini memiliki karakteristik yang berbeda-beda sesuai
dengan kapasitas tegangan yang dimiliki.
5. Diode Zener
Dioda
jenis ini merupakan dioda yang memiliki kegunaan sebagai penyelaras tegangan
baik yang diterima maupun yang dikeluarkan, sesuai dengan kapasitas dari dioda
tersebut, contohnya jika dioda tersebut memiliki kapasitas 5,1 V, maka jika
tegangan yang diterima lebih besar dari kapasitasnya, maka tegangan yang
dihasilkan akan tetap 5,1 tetapi jika tegangan yang diterima lebih kecil dari
kapasitasnya yaitu 5,1, dioda ini tetap mengeluarkan tegangan sesuai dengan
inputnya.
4. Fungsi Dioda
Fungsi Dioda sangat penting didalam rangkaian elektronika. Karena dioda adalah komponen
semikonduktor yang terdiri dari penyambung P-N. Dioda merupakan gabungan dari dua
kata elektroda, yaitu anoda dan katoda. Sifat lain dari dioda adalah
menghantarkan arus pada tegangan maju dan menghambat arus pada aliran tegangan
balik. Selain itu, masih banyak lagi fungsi diodalainnya, sebagai berikut :
- Sebagai penyearah untuk komponen dioda bridge.
- Sebagai penstabil tegangan pada komponen dioda zener.
- Sebagai pengaman atau sekering.
- Sebagai pemangkas atau pembuang level sinyal yang ada di atas atau bawah tegangan tertentu pada rangkaian clipper.
- Sebagai penambah komponen DC didalam sinyal AC pada rangkaian clamper.
- Sebagai pengganda tegangan.
- Sebagai indikator untuk rangkaian LED (Light Emiting Diode).
- Dapat digunakan sebagai sensor panas pada aplikasi rangkaian power amplifier.
- Sebagai sensor cahaya pada komponen dioda photo.
- Sebagai rangkaian VCO (Voltage Controlled Oscilator) pada komponen dioda varactor.
Secara
keseluruhan dioda dapat kita contohkan sebagai katup, dimana katup tersebut
akan terbuka pada saat air mengalir dari belakang menuju ke depan. Sedangkan
katup akan menutup apabila ada dorongan aliran air dari depan katub. Simbol
dioda digambarkan dengan anak panah yang diujungnya terdapat garis yang
melintang. Cara kerja dioda dapat kita lihat dari simbolnya. Karena pada
pangkal anak panah disebut sebagai anoda (P) dan pada ujung anak panah dapat
disebut sebagai katoda (N).
Pada
umumnya, dioda terbuat dari bahan silikon yang sudah dibekali tegangan pemicu.
Tegangan pemicu ini sangat diperlukan agar elektron bisa langsung mengisi hole
melalui area depletin layer. Didalam komponen dioda tidak akan terjadi
pemindahan elekrton hole dari P ke N maupun sebaliknya. Itu di sebabkan hole
dan elektron akan tertarik ke arah kutub yang berlawanan. Bahkan lapisan
depletion layer semakin besar dan menghalangi terjadinya arus.
RESISTOR
1. Pengertian Resistor
Resistor
adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat arus listrik dan
menghasilkan nilai resistansi tertentu. Kemampuan resistor dalam menghambat
arus listrik sangat beragam disesuaikan dengan nilai resistansi resistor
tersebut.
Resistor
memiliki beragam jenis dan bentuk. Diantaranya resistor yang berbentuk
silinder, smd (Surface Mount Devices),
dan wirewound. Jenis jenis
resistor antara lain komposisi karbon, metal film, wirewound, smd, dan resistor dengan teknologi film tebal.
Resistor yang paling banyak beredar di pasaran umum adalah resistor dengan
bahan komposisi karbon, dan metal film. Resistor ini biasanya berbentuk
silinder dengan pita pita warna yang melingkar di badan resistor. Pita pita
warna ini dikenal sebagai kode resistor.
Dengan mengetahui kode resistor kita dapat mengetahui nilai resistansi
resistor, toleransi, koefisien temperatur dan reliabilitas resistor tersebut.
Tutorial ini akan menjelaskan kode kode resistor yang banyak beredar di
pasaran.
Resistor
komposisi karbon terdiri
dari sebuah unsur resistif berbentuk tabung dengan kawat atau tutup logam pada
kedua ujungnya. Badan resistor dilindungi dengan cat atau plastik. Resistor
komposisi karbon lawas mempunyai badan yang tidak terisolasi, kawat penghubung
dililitkan disekitar ujung unsur resistif dan kemudian disolder. Resistor yang
sudah jadi dicat dengan kode warna dari harganya.
Unsur
resistif dibuat dari campuran serbuk karbon dan bahan isolator (biasanya keramik). Resin digunakan untuk melekatkan campuran. Resistansinya
ditentukan oleh perbandingan dari serbuk karbon dengan bahan isolator. Resistor
komposisi karbon sering digunakan sebelum tahun 1970-an, tetapi sekarang tidak
terlalu populer karena resistor jenis lain mempunyai karakteristik yang lebih
baik, seperti toleransi, kemandirian terhadap tegangan (resistor komposisi
karbon berubah resistansinya jika dikenai tegangan lebih), dan kemandirian
terhadap tekanan/regangan. Selain itu, jika resistor menjadi lembap, bahang
dari solder dapat mengakibatkan perubahan resistansi yang tak dapat
dikembalikan.
Walaupun
begitu, resistor ini sangat reliabel jika tidak pernah diberikan tegangan lebih
ataupun panas lebih. Resistor ini masih diproduksi, tetapi relatif cukup mahal.
Resistansinya berkisar antara beberapa miliohm hingga 22 MOhm.
2. Fungsi
Dan Kegunaan
Fungsi dan kegunaan resistor pada rangkaian
a. Sebagai
pembagi arus dan pembagi tegangan
b. Sebagai
penurun tegangan
c. Sebagai
penghambat arus listrik.
Untuk
menyatakan resentasi dan sebaliknya disertakan batas kemampuan dayanya.
Berbagai resistor dibuat dari berbagai bahan-bahan yang berbeda dan sifat-sifat
yang berbeda. Spesifik yang lain yang harus diperhatikan dalam memilih resistor
pada suatu rancangan selain besar resentasinya adalah besar watt-nya karena
resistor bekerja di alirin arus listrik maka akan terjadi disipasi daya berupa panassebesar W=I2R watt. Semakin besar
ukuran fisik suatu resistor bisa menunjukkansemakin
besar kemampuan disipasi daya resistor tersebut. Umumnya di pasar tersedia
ukuran 1/8, 1/4, 1, 2, 5, 10 dan 20 watt. Resistor yang memiliki disipasidaya 5, 10 dan 20 watt umumnya berbentuk kubik
memanjang persegi empat berwarna
putih, namun ada juga yang berbentuk silinder. Tetapi biasanya
untuk resistor ukuran jumbo ini nilai resistansi dicetak langsung
dibadannya, misalnya100*5W. Resistor dalam teori dan prakteknya di tulis
dengan perlambangan huruf R. Dilihat dari
ukuran fisik sebuah resistor yang satu dengan yang lainnya tidak berarti
sama besar nilai hambatannya. Nilai hambatan resistor di sebut resistansi.
3. Macam-Macam Resistor Sesuai
Dengan Bahan Dan Konstruksinya
Bedasarkan
jenis dan bahan yang dugunakan untuk membuat
resistor dibedakan menjadi resistor kawat, resistor arang dan resistor oksidan logam.Sedangkan resistor arang dan resistor oksida logam
berdasarkan susunan yangdikenal resistor komposisi dan resistor film.
Namun demikian dalam perdagangan resistor-resistor
tersebut dibedakan menjadi resistor tetap (fixed resistor) danresistor
variabel. Pengunaan untuk daya rendah yang paling utama adalah jenistahanan
tetap yaitu tahanan campuran karbon yang dicetak. Ukuran relatif semuatahanan tetap dan tidak tetap berubah terhadap
rating daya (jumlah watt), penambahan ukuran untuk meningkatkan
rating daya agar dapat mempertahankanarus dan rugi lesapan daya yang lebih
besar.
Tahanan
yang berubah-ubah seperti yang tercantum
dari namanya,memiliki sebuah terminal
tahanan yang dapat diubah harganya dengan memutar dial, knob, ulir atau apa saja yang sesuai untuk
suatu aplikasi. Mereka bisamemiliki
dua atau tiga terminal, akan tetapi kebanyakan memiliki tiga terminal.Jika
dua atau tiga terminal digunakan untuk mengendalikan besar tegangan, maka biasanya di sebut potensiometer. Meskipun
sebenarnya piranti tiga terminaltersebut
dapat digunakan sebagai rheostat atau potensiometer (tergantung pada bagai mana
dihubungkan), ia biasa disebut
potensiometer bila daftar dalammajalah perdagangan atau diminta untuk
aplikasi khusu.
Kebanyakan
potensiometer memiliki tiga terminal. Dial,
knob, dan ulir pada
tengah kemasannya mengendalikan gerak sebuah kontak yang dapat bergerak
sepanjang elemen hambatan yang dihubungkan antara dua terminal luar.Tahanan antara terminal luar selalu tetap pada
harga penuh yang terdapat pada potensiometer, tidak terpengaruhi pada
posisi lengan geser. Dengan kata laintahanan antar terminal luar untuk
potensiometer 1M? akan selalu 1M?, tidak adamasalah bagaimana kita putar elemen
kendali. Tahanan antara lengan geser dansalah satu terminal luar dapat
diubah-ubah dari harga minimum yaitu nol ohmsampai harga maksimum yang
sama dengan harga penuh potensiometer tersebut.Jumlah tahanan antara lengan
geser dan masing-masing terminal luar harus samadengan besar tahanan penuh
potensiometer. Apabila tahanan antara lengan geser dan salah satu kontak
luar meningkat, maka tahanan antara lengan geser dan salahsatu terminal luar
yang lain akan berkurang
4.
Bahan-Bahan Yang Terkandung Didalam Resistor
a. Film karbon
Selapis film karbon diendapkan pada
selapis substrat isolator, dan potongan memilin dibuat untuk membentuk jalur
resistif panjang dan sempit. Dengan mengubah lebar potongan jalur, ditambah
dengan resistivitas karbon (antara 9 hingga 40 µΩ-cm) dapat memberikan
resistansi yang lebar[1]. Resistor
film karbon memberikan rating daya antara 1/6 W hingga 5 W pada 70 °C.
Resistansi tersedia antara 1 ohm hingga 10 MOhm. Resistor film karbon dapat
bekerja pada suhu di antara -55 °C hingga 155 °C. Ini mempunyai
tegangan kerja maksimum 200 hingga 600 v.
b. Film logam
Unsur resistif utama dari resistor
foil adalah sebuah foil logam paduan khusus setebal beberapa mikrometer.
Resistor foil merupakan resistor dengan presisi dan stabilitas terbaik. Salah
satu parameter penting yang memengaruhi stabilitas adalah koefisien temperatur
dari resistansi (TCR). TCR dari resistor foil sangat rendah. Resistor foil
ultra presisi mempunyai TCR sebesar 0.14ppm/°C, toleransi ±0.005%, stabilitas
jangka panjang 25ppm/tahun, 50ppm/3 tahun, stabilitas beban 0.03%/2000 jam, EMF
kalor 0.1μvolt/°C, desah -42dB, koefisien tegangan 0.1ppm/V, induktansi 0.08μH,
kapasitansi 0.5pF.
5. Penandaan Resistor
Resistor
aksial biasanya menggunakan pola pita warna untuk menunjukkan resistansi.
Resistor pasang-permukaan ditandas secara numerik jika cukup besar untuk dapat
ditandai, biasanya resistor ukuran kecil yang sekarang digunakan terlalu kecil
untuk dapat ditandai. Kemasan biasanya cokelat muda, cokelat, biru, atau hijau,
walaupun begitu warna lain juga mungkin, seperti merah tua atau abu-abu.
Resistor
awal abad ke-20 biasanya tidak diisolasi, dan dicelupkan ke cat untuk menutupi
seluruh badan untuk pengkodean warna. Warna kedua diberikan pada salah satu
ujung, dan sebuah titik (atau pita) warna di tengah memberikan digit ketiga.
Aturannya adalah "badan, ujung, titik" memberikan urutan dua digit
resistansi dan pengali desimal. Toleransi dasarnya adalah ±20%. Resistor dengan
toleransi yang lebih rapat menggunakan warna perak (±10%) atau emas (±5%) pada
ujung lainnya.
6. Identifikasi Empat Pita
Identifikasi
empat pita adalah skema kode warna yang paling sering digunakan. Ini terdiri
dari empat pita warna yang dicetak mengelilingi badan resistor. Dua pita
pertama merupakan informasi dua digit harga resistansi, pita ketiga merupakan
faktor pengali (jumlah nol yang ditambahkan setelah dua digit resistansi) dan
pita keempat merupakan toleransi harga resistansi. Kadang-kadang terdapat pita
kelima yang menunjukkan koefisien suhu, tetapi ini harus dibedakan dengan
sistem lima warna sejati yang menggunakan tiga digit resistansi.
Sebagai
contoh, hijau-biru-kuning-merah adalah 56 x 104Ω = 560 kΩ ± 2%.
Deskripsi yang lebih mudah adalah: pita pertama, hijau, mempunyai harga 5 dan
pita kedua, biru, mempunyai harga 6, dan keduanya dihitung sebagai 56. Pita
ketiga,kuning, mempunyai harga 104, yang menambahkan empat nol di
belakang 56, sedangkan pita keempat, merah, merupakan kode untuk toleransi ±
2%, memberikan nilai 560.000Ω pada keakuratan ± 2%.
Warna
|
Pita pertama
|
Pita kedua
|
Pita ketiga(pengali)
|
Pita keempat(toleransi)
|
Pita kelima
(koefisien suhu) |
Hitam
|
0
|
0
|
× 100
|
||
Cokelat
|
1
|
1
|
×101
|
± 1% (F)
|
100 ppm
|
Merah
|
2
|
2
|
× 102
|
± 2% (G)
|
50 ppm
|
Oranye
|
3
|
3
|
× 103
|
15 ppm
|
|
Kuning
|
4
|
4
|
× 104
|
25 ppm
|
|
Hijau
|
5
|
5
|
× 105
|
± 0.5% (D)
|
|
Biru
|
6
|
6
|
× 106
|
± 0.25% (C)
|
|
Ungu
|
7
|
7
|
× 107
|
± 0.1% (B)
|
|
Abu-abu
|
8
|
8
|
× 108
|
± 0.05% (A)
|
|
Putih
|
9
|
9
|
× 109
|
||
Emas
|
× 10-1
|
± 5% (J)
|
|||
Perak
|
× 10-2
|
± 10% (K)
|
|||
Kosong
|
± 20% (M)
|
7. Jenis-Jenis Resistor
a. Rasistor Tetap (Yaitu
resistor yang nilai hambatannya tetap)
Contoh
Resistor Tetap.
Beberapa hal yang harus di
perhatikan dalam resistor tetap.
·
Makin besar bentuk fisik resistor,
makin besar pula daya resistor tersebut.
·
Semakin besar nilai daya resistor
makin tinggi suhu yang bisa diterima resistor tersebut.
·
Resistor bahan gulungan kawat pasti
lebih besar bentuk dan nilai daya-nya dibandingkan resistor dari bahan carbon.
b. Resistor variabel
Yaitu resistor yang nilai hambatanya
dapat diubah-ubah.
Resistor Variabel juga dapat di bedakan
menjadi dua antara lain :
1. Resistor Trimpot
Yaitu resistor Yaitu
variabel resistor yang nilai hambatannya dapat diubah dengan mengunakan obeng.
Contoh jenis resistor Trimpot
2. Resistor Potensio
Yaitu resistor Yaitu variabel resistor yang nilai hambatannya dapat diubah
langsung mengunakan tangan (tanpa alat bantu) dengan cara memutar poros engkol
atau mengeser kenop untuk potensio geser.
Contoh bentuk fisik dari variable resistor jenis Potensio :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar