Bab I And 2 New

1 BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Permasalahan Perkembangan ilmu elektronika daya yang pesat membuatnya mampu merambah ke berbagai bidang keilmuan, termasuk aplikasinya pada bidang system tenaga. Metoda untuk menghasilkan berbagai macam lebar pulsa tersebut adalah metoda PWM ( Pulsa With Modulation ) atau modulasi lebar pulsa dimana semakin lama switch berstatus on semakin banyak energi yang disimpan dalam komponen penyimpan, dan semakin besar pula daya yang dikirim ke beban. Selain itu, untuk menghasilkan tegangan keluaran yang stabil, maka tegangan tersebut dapat diumpan balik dan dibandingkan dengan tegangan

referensi

dan

selisihnya

kemudian

dapat digunakan

untuk

mengendalikan lamanya switch berstatus on dan off. 1.2

Batasan Makalah Pada penelitian ini yang dibahas adalah pembuatan dan perancangan pengaturan tegangan pulsa with modulation dan melihat performasi alat serta perubahan arus atau tegangan listrik yang disebabkan oleh kipas yang berputar pada pulsa with modulation,dan akan memperhatikan cara kerja pada pulsa with modulation

1.3

Tujuan Penulisan Setelah melaksanakanp raktikum elektronika dasar di laboratorium elektronika Dan komputer, Universitas Gunadarma,setiap mahasiswa

dituntut untuk

membuat sebuah proyek elektronika dasar yang terdiri dari makalah danalat proyeknya,serta

harus

dipersentasikan

secara

kelompok

Disini

kami

terangkain dari mulai cara pembuatan layout hingga cara kerja raangkaian

2 tersebut, baik secara blok diagram maupun secara detail. Yang akan kami bahas dalam bab III nanti, tentang analisa rangkaian . 1.4

Metode Penulisan Lebih memahami prinsip kerja pada pulsa with modulation dan dasar-dasar pengontrolan perancangan dengan teori yang ada maka dimulai dengan perancangan pembuatan hasil rancangan dilanjutkan dengan perakitan komponen-komponen rangkain berdasarkan rancangan. Pengujian setelah hasil rancangan selesai di rakit,maka dapat dilakukan untuk pengujian berbagai macam jenis beban dan berbagai macam sumber

1.5

Sistematika Penulisan Sistematik penulisan dalam makalah ini terdiri dari 5 (lima) bab yaitu: BAB I Pendahuluan Bab

ini

berisi

latar

belakang

masalah,batasan

masalah,tujuan

penulisan,metode penulisan dan sistematika penulisan. BAB II Landasan Teori Berisikan tentang teori dasar yang berhubungan dengan analisa rangkaian proyek,dan kerangka terbentuknya proyek “ Pulsa With Modulation “ ini. BAB III Analisa Rangkaian Dalam bab III ini,kami akan menjelaskan dan menganalisa rangkaian baik secara blog diagram maupun secara detail. BAB IV Cara Pengoperasian Alat Berisi tentang pengoperasian alat pada Pulsa With Modulation. BAB V Penutup Berisi kesimpulan,saran dan pesan-pesan lainnya.

3 BAB II LANDASAN TEORI 2.1

Pulsa With Modulation Salah satu cara untuk mengirimkan informasi analog adalah dengan menggunakan pulsa-pulsa tegangan atau pulsa-pulsa arus. Dengan modulasi pulsa, pembawa informasi terdiri dari pulsa-pulsa persegi yang berulang-ulang. Salah satu teknik modulasi pulsa yang digunakan adalah teknik modulasi durasi atau lebar dari waktu tunda positif ataupun waktu tunda negatif pulsapulsa persegi tersebut. Metode tersebut dikenal dengan nama Pulsa With Modulation (PWM). Metode PWM dikenal juga dengan nama Puls Duration Modulation (PDM) atau Pulsa Length Modulation (PLM) Untuk membangkitkan sinyal PWM, digunakan komparator untuk membandingkan dua buah masukan yaitu generator sinyal dan sinyal referensi. Hasil keluaran dari komparator adalah sinyal PWM yang berupa pulsa-pulsa persegi yang berulang-ulang. Durasi atau lebar pulsa dapat dimodulasi dengan cara mengubah sinyal referensi.

Gambar 2.1 sinyal PWM

4 Metode PWM digunakan untuk mengatur kecepatan motor, informasi yang dibawa oleh pulsa-pulsa persegi merupakan tegangan rata-rata. Besarnya tegangan rata-rata tersebut dapat diperoleh dari : Vout = (Vref * duty cycle) / periode Semakin lebar durasi waktu tunda positif pulsa dari sinyal PWM yang dihasilkan, maka perputaran motor akan semakin cepat, demikian juga sebaliknya. 2.2

Teori Dasar Elektronika Menjelaskan dan mengetahui karakteristik dari setiap komponen elektronika

baik

yang

termasuk

komponen

pasif maupun

komponen

aktif.Mengetahui cara menentukan atau menghitung besarnya nilai dari suatu jenis komponen elektronika. a.

Komponen aktif Komponen

aktif

adalah

komponen

elektronika

yang

dalam

pengoperasiannya membutuhkan sumber arus atau sumber tegangan sendiri.seperti Transistor,Tranducer, Integrated circuit dan Sensor. b.

Komponen Pasif Komponen

pasif

adalah

komponen

elektronika

yang

dalam

pengoperasiannya tidak memerlukan sumber tegangan atau sumber arus

tersendiri.Seperti

Kapasitor,Resistor,Dioda,Transformator

dan

Relay. 2.3

Transistor Transistor adalah komponen semikonduktor yang terdiri atas sebuah bahan type p dan diapit oleh dua bahan tipe n (transistor NPN) atau terdiri atas sebuah bahan tipe n dan diapit oleh dua bahan tipe p (transistor PNP). Sehingga transistor mempunyai tiga terminal yang berasal dari masing-masing bahan tersebut. Struktur dan simbol transistor bipolar dapar dilihat pada gambar. Disamping itu yang perlu diperhatikan adalah bahwa ukuran basis

5 sangatlah tipis dibanding emitor dan kolektor. Perbandingan lebar basis ini dengan lebar emitor dan kolektor kurang lebih adalah 1 : 150. Sehingga ukuran basis yang sangat sempit ini nanti akan mempengaruhi kerja transistor. Simbol transitor bipolar ditunjukkan pada gambar 3.1.Pada kaki emitor terdapat tanda panah yang nanti bisa diketahui bahwa itu merupakannarah arus konvensional. Pada transistor npn tanda panahnya menuju keluar sedangkan pada transistor pnp tanda panahnya menuju kedalam.

Gambar 2.2 Simbol transitor bipolar Ketiga terminal transistor tersebut dikenal dengan Emitor (E), Basis (B) dan Kolektor(C). Emitor merupakan bahan semikonduktor yang diberi tingkat doping sangattinggi. Bahan kolektor diberi doping dengan tingkat yang sedang. Sedangkan basis adalah bahan dengan dengan doping yang sangat rendah. Perlu diingat bahwa semakin rendah tingkat doping suatu bahan, maka

6 semakin kecil konduktivitasnya.Hal ini karena jumlah pembawa mayoritasnya (elektron untuk bahan n; dan hole untuk bahan p) adalah sedikit. Transistor terdiri dari dua jenis yaitu transistor bipolar dan unipolar. Transistor bipolar adalah transistor yang ada pada daerah N mempunyai banyak sekali electron pita dan pada daerah P mempunyai banyak sekali hole.Jenis dari transistor bipolar adalah transistor PNP dan NPN, sedangkan pada transistor unipolar misalnya FET, MOSFET, JPET dan lain-lain. Fungso dari transistor adalah sebagai penguat arus, saklar elektronika, osilator, pencampur (mixer) dan penyearah. JFET (Junction Field Effect Transistor) adalah salah satu model transistor junction dan mempunyai resistansi input yang cukup tinggi. JFET memerlukan pembawa mayoritas untuk dapat bekerja (muatan hole atau elektron). JFET mempunyai kaki terminal, sama halnya dengan transistor bipolar yaitu Drain (D), Source (S) dan Gate (G). MOSFET (Metal Okide Semi Conductor) adalah gate yang mempunyai gate terbuat dari bahan logam dan antara kanal dan gate dilapisi oleh suatu bahan silikon dioksida. MOSFET mempunyai jenis kanal N dan kanal P.Dalam penggunaan transistor untuk suatu proyek harus dipakai transistor yang tepat. Jangan coba menggantinya dengan tipe lain yang dikatakan sama, maka akan berakibat fatal. Letak sambungan kaki suatu transistor sudah ditetapkan. Kegunaan Transistor.Transistor dapat dipakai untuk bebagai keperluan misalnya : a.

Mengubah arus bolak balik menjadi arus searah, pekerjaan ini disebut penyearah

b.

Menguatkan arus rata atau tegangan rata maupun arus bolak balik atau tegangan bolak balik.

c.

Menjangkitkan getaran listrik, dinamai oscilator. Rangkaian oscillator banyak ditemui pada rangkaian elektronika.

d.

Mencampur arus (tegangan) bolak balik dengan frekuensi yang berlainan (permodulasian)

e.

Saklar elektronik ;tujuannya agar saklar tidak cepat putus.

7 2.4

Defensi Op-Amp Op-Amp adalah piranti yangmampu mengindera dan memperkuat sinyal maukan bai DC maupun AC.Op-Amp yang khas terdiri dari tiga rangkaian dasar yakni penguat Differensial impedansi masukan tinggi, penguat tegangan, penguatan tinggi, dan penguat keluaran impedansi rendah (biasanya pengikut emitter push-pull). Karakteristik OP-Amp yang terpenting adalah : 1.

Impedansi masukan amat tinggi, sehinga arus masukan praktis dapat diabaikan

2.

Penguaan lup terbuka amat tinggi

3.

Impedansi keluaran amat rendah, sehingga keluaran penguat tidak terpengaruh oleh pembebanan.

Gambar 2.3 Fisik Op-Amp

8 Keterangan Pin : 1.

Offset Null

2.

Inverting Input

3.

Non Inverting input

4.

-Vcc : tegangan activator negatif

5.

Offset Nll

6.

Output

7.

+Vcc : teangan activator positif

8.

NC

+Vcc

+

Penguat differensial

Penguat tegangan

Pengaut keluaran

Gambar 2.4 Blok Op-Amp

2.4.1 Rangkaian Op-Amp Dasar Dalam sub bab ini akan dijelaskan bagimana cara kerja rangkaian pada rangkaian OP-Amp dasar.Rangkaian pembandin tegangan sederhan yangmenggunakan penguatan Lup terbuka dari Op-Amp konfigurasi rangkaian

ini

akan

menunjukkan

keada

menggunaan masukan secara aktif.Selanjutnya

pemaai

bagaimana

akan diterangkan

bagaimaa pembanding diterangkan dalam penginderaan AC dan pendeteksian level tegangan informasi yang terinci akan diberkan,

9 tentang bagaiman membuat penguatan dengan OP-Amp dan bagaimaa resistor eksterna dapat mempengaruhi rangkaian, dan juga akn memahami

bagaimana

op-amp

memberikan

penguatan

dalam

konfigurasi rangkaian membalik dan tak membalik. Rangkaianrangkaian khusus seperti penguat dan penjumlah selisih disajikan untuk menunjukan kepada pecinta elektonik bahwa op-amp memang serba guna.

Ada tiga macam rangkain dasar op-amp yaitu, sbb: Inverting Amplifier Non Inverting Amplifier Voltage Follower

A.

Inverting Amplifier Pada rangaian ni input pada op-amp terdapat pada kaki inverting seperrti pada gambar dibawah ini :

Rf Rin

+Vc

Vin -Vc

Vout

Gambar 2.5 Inverting Amplifier Pada rankaian ini kita dapat mencari Vout dengan menggnakan rumus persaman kirchoff I : Ia+Ib = Ic

10 Dari prinsip buni semu bahwa Ic = 0 didapat : Ia + Ib = Ic Ia + Ib = 0 Vin + Vout = 0 Rin

Rf

-Vin = Vout Rin

Rf

Vout = - Rf Vin

Rin

Av = - Rf Rin

B.

Non Inverting Amplifier

Rf

+Vc

Rin

-Vc

Vout

Vin

Gambar 2.6 Non Inverting Amplifier

11 Sama seperti Inverting amplifier pada rangkain ini juga dapat diturunkan dari hokum kirchoff I : Ia + Ib = Ic 0 - Vin + Vout - Vin = 0 Rin

Rf

- V in + Vout - Vin = 0 R in

Rf

Vout = Vin Rf

Rf Rf + 1

Rin

Vout = Vin

1 + Rf

Rin

C.

Voltage Follower

+Vc

Va Vb

-Vc

V ou t

Gambar 2.7 Voltage Follower Pada Voltage Follower mempunyai output Vout = Vin. Sebab rangkaian ini mengalami penguatan satu.

12 2.4.2 Karakteristik ideal OP-Amp Karateritk dan parameter piranti elektronik ini, tentunya lebih mudah bagi kita untuk memahami penggunaannnya dalam rangkaian. Dengan mengetahui apa-apa yangbisa diharapkan dari sebuah Op-amp. 1. AV = ~ (Penguatan Tak Hingga) = PLN 2. Zin = ~ (Impedansi Tak Hingga) 3. BW = ~ (Bandwidth Tak Hingga) 4. Zout = 0 (Impedansi Output) 5. Vout = 0 (Tegangan Output = 0, apabila Input = 0) Sifat Op-Amp Ideal : 1. Ia = Ib = 0 2. Va = Vb 3. Ia besarnya tak tentu 4. Vsat = 90% * Vcc 2.4.3 Modus penguatan pada Op-Amp a.

Modus Loop terbuka

+Vc -Vc Gambar 2.8 Modus Loop Terbuka

13

Penguatan ini mmepunyai Av = max Avmax = (Vb-Va).90% Vcc

b.

Modus Loop tertutup

Rf

+Vc -Vc Gambar 2.9 Modus Loop Tertutup

Rangkaian ini mempunyai penguatan Av<Max

c.

Penguatan Terontrol

Rf Rin

+Vc -V c Gambar 2.10 Penguatan terkontrol

14 Penguatan terkontrol Mempunai penguatan Av = - Rf / Rin Vout = - (Rf/Rin). Vin d.

Penguatan Satu

+Vc -Vc Gambar 2.11 Penguatan Satu

Pada penguatan satu rumus yang didapat adalah : Vout = Vin Av = 1 2.4.4 Summing Circuit Rangkain summing circuit merupakan dasar dari computer analog yang bekerja untkmenyeesaikan persaman-persamaan aljabar sederhana seperri penjumlahan dan penguranagan. Adapun rangkain dari summing circuit adalah sebagai berikut : A.

Inverting adder V1

R1

Rf

R2

+Vc

V2

Vout -Vc

Gambar 2.12 Inverting Adder

15 Pada rangkaian ini input didapat dari kaki inverting sehingga didapt persaaan

Vout = - Rf + V1 + Rf V2 R1

R2

Jika Rf = R1 = R2 maka kita kan mendapatkan persamaan dari output adlah : Vout = V1 + V2 B.

Scalling Adder Rangkaian ini hampir sma dengan rangkaian inverting adder tetapi scalling adder mempunyai peguatan berskala hal itu dapat kita buktikan pada besar nilai resistor yang berskala.

R1

V1

Rf

R2

V2

R3

+Vc

V3

Vout -Vc Gambar 2.13 Scalling Adder

16 Apabila pada rabgkaian tersebut mempunyai besar resistor yang sama Rf = R1 = R2 = R3 maka output yang didapt : Vout = V1 + V2 + V3 C.

Adder Subrtactor Mempunyai input bak dari kaki inverting maupun kaki non inverting sebelum menjumlahkan hasil outputnya kita harus membendingkannya terlebih dahulu dari kaki non inverting maupun

dari

kaki

inverting

apabila

berbeda

kita

harus

menambahkan beban resistor pada penguatannya kurang hingainput mempunyai penguatan yang sama.

R1

V1

Rf

R2

V2

R3

V3 V4 V5 V6

R4 R5 R7 R8

Vout R8 Rf~

Gambar 2.14 Adder Subtractor

Jika semua resistor bernilai sama maka Rf = Rf = R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 maka outputya : V out = V1 + V + V3 + V4 + V5 + V6 Sehinga penguatan pada keduanya adalah sama.

17 D.

Direct Adder Rf

V1 V2

Vout

R4 R5

Gambar 2.15. Direct Adde Rangkaian ini mempunyai input pada kaki non inverting sehingga mempunyai, jika mempunyai besar resistor yang sama maka outputnya adalah : Vout = V2 + V3 + V4 2.4.5

Comparator dan Detector A.

Peak Detector Rangkaian

yang digunakaan untk mendeteksi teangan

tertinggi yang masuk pada Op-Amp B.

Comparator Rangkaian ini dapat membandingkan dua buah tegangan yang dapat mauk melalui dua terminal input Op-Amp. Rangkaian dasarnya menggunakan modus loop terbuka sehingga outpuntnya memenuhi Vout = 90%.Verf (V2-V1) Led yang dipasang saling berlawanan arah sebagai indocator polarita output yang dihasilkan op-amp

C.

Window Comparator Rangkaian ini menggunakan rangkaian pembanding yang brfungsi sebgaai input yang disebut UTP (upper Trip point) dan LTP ( low trip point ). Output yang dihaslkan

18 merupakan penjumlahan dari dua output yang dihasilkan Op-Amp. UTP : tegangan masukkan yang menyebabkan tegangan output menuju positif LTP : tegangan mesukkan yang menyebabkan tegangan output menuju negayif Hysterisis : selisih antara tegangan UTP dan LTP

VA = UTP = R2

+

R3 . Verf

R1+R2+R3 VB = LTP =

R3 . Verf R1+R2+R3

2.5

Resistor Resistor adalah sutu komponen elektronika yang fungsinya untuk menghambat arusdan tegangan listrik. Berdasarkan jenisnya resistor dibagi menjadi 2 jenis yaitu : - Resistor tetap - Resistor variabel Tetapi pada rangkaian intecom hanya menggunakan satu jenis resistor yaitu resistor tetap, jadi kami hanya membahas tentang resistor tetap saja. Resistor tetap adalah resistor yang memiliki hambatan tetap. Resistor memiliki batas kemampuan daya misalnya : 1,16 watt, 1,8 watt, ¼ watt, ½ watt, dan sebagainya. Artinya resistor hanya dapat dioperasikan dengan daya maksimal sesuai dengan kemampuan dayanya. Simbol Resistor Tetap:

19

Bentuk fisik resistor tetap:

Bentuk fisik dari resistor tetap ini terdiri dari 2 jenis yaitu ada yang memiliki 4 buah gelang dan 5 buah gelang seperti pada gambar diatas, tetapi untuk cara perhitungannya sama saja. Untuk mengetahui nilai hambatan suatu resistor dapat dilihat atau dibaca dari warna yang tertera pada bagian luar badan resistor tersebut yang berupa gelang warna.

WARNA HITAM COKLAT MERAH JINGGA KUNING HIJAU BIRU UNGU ABU – ABU PUTIH EMAS PERAK TANPA WARNA

1 DAN 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -

GELANG KE 3 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 10-1 10-2 -

4 ± 1% ± 2% ± 5% ± 10 % ± 20 %

20

Tabel 1 : Kode Warna Resistor (4 Gelang Warna) Keterangan : -

Gelang ke 1 dan 2 menunjukkan angka

-

Gelang ke 3 menunjukkan faktor pengali

-

Gelang ke 4 menunjukkan toleransi

• WARNA

GELANG KE 1,2 DAN 3

4

5

HITAM

0

1

-

COKLAT

1

10

± 1%

MERAH

2

102

± 0,1%

JINGGA

3

103

± 0,01%

KUNING

4

104

± 0,001%

HIJAU

5

105

-

BIRU

6

106

-

UNGU

7

107

-

ABU-ABU

8

108

-

PUTIH

9

109

-

EMAS

-

10-1

-

PERAK

-

10-2

-

TANPA WARNA

-

-

-

Tabel 2 : Kode Warna Resistor (5 Gelang Warna)

Keterangan dari gelang warna yang tertera pada resistor yaitu : 0 Gelang pertama dan kedua menyatakan angka dari resistor tersebut. 1 Gelang ketiga menyatakan faktor pengali (banyaknya angka nol). 2 Gelang ke empat menyatakan toleransi.

21 Misalnya : Resistor dengan warna : merah Maka nilainya

:

hitam

2

kuning

perak

104

0

10%

Berarti nilai tersebut adalah = 200.000 Ω atau 200 KΩ dengan toleransi sebesar 10 %. Range hambatan resistor tersebut adalah = 200.000 + 10 % = 10 % x 200.000 = 20000 Ω = 200.000 – 20.000 sampai 200.000 + 20.000 = 180.000 sampai 220.000 Ω

Pada rangkaian intercom yang kami buat menggunakan satu buah resistor bernilai 1M dan 2 buah resistor bernilai 1 KΩ. Untuk resistor yang bernilai 1M berarti memiliki warna : Coklat

Hitam

Hijau

Emas

Range hambatan resistor 1 M adalah = 1.000.000.000 + 5% = 5 % x 1.000.000.000 = 50.000.000 Ω = 1.000.000.000-50.000.000 sampai 1.000.000.000+50.000.000 = 950.000.000 sampai 1.050.000.000 Ω

Sedangkan untuk resistor yang berwarna 1KΩ yangkami gunakan berarti memiliki warna: Coklat

Hitam

Merah

Emas

22

Range hambatan 1KΩ adalah : = 1000 + 5% = 5% x 1000 = 50 Ω = 1000 – 50 sampai 1000 + 50 = 950 sampai 1050 Ω

2.5.1

Karakteristik resistor. Menurut karakteristik utamanya resistor dibagi 2 yaitu: 1. resistansinya 2. rating dayanya

2.5.2

Pertimbangan Untuk Memilih Resistor. 1. Ukuran fisiknya 2. bentuknya 3. cara pemasangan dan penyambungan pada rangkaian 4. nilai resistansinya 5. dissipasi dayanya 6. kemampuan menangani beban lebih 7. keandalan 8. perubahan

resistansi

terhadap

tegangan yang jatuh 9. ketahanan sebagai beban 10. pengaruh kondisi dan lingkungannya 2.5.3

Noise dalam resistor karbon terdiri dari 1. Noise thermal 2. Noise arus

frekuensi

dan

terhadap

23 2.6

DIODA Dioda merupakan suatu semikonduktor yang hanya dapat menghantar arus listrik dan tegangan pada satu arah saja. Bahan pokok untuk pembuatan dioda adalah Germanium (Ge) dan Silikon/Silsilum (Si). Dioda terdiri dari : a. Dioda Kontak Titik Dioda ini dipergunakan untuk mengubah frekuensi tinggi menjadi frekuensi rendah. Simbol Dioda Kontak Titik :

Gambar 2.16 dioda kontak titik b. Dioda Hubungan Dioda ini dapat mengalirkan arus atau tegangan yang besar hanya satu arah. Dioda ini biasa digunakan untuk menyearahkan arus dan tegangan. Simbol dioda hubungan sama dengan simbol dioda kontak titik. c. Dioda Zener Dioda Zener adalah dioda yang bekerja pada daerah breakdown atau pada daerah kerja reverse bias. Dioda ini banyak digunakan untuk pembatas tegangan. Simbol Dioda Zener :

24

Gambar 2.17 dioda zener

d. Dioda Pemancar Cahaya (LED) LED adalah kepanjangan dari Light Emitting Diode (Dioda Pemancar Cahaya). Dioda ini akan mengeluarkan cahaya bila diberi tegangan sebesar 1,8 V dengan arus 1,5 mA. LED banyak digunakan sebagai lampu indikator dan peraga (display). Simbol LED :

Gambar 2.18 dioda led dioda foto Dioda foto adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya. Berbeda dengan dioda biasa, komponen elektronika ini akan mengubah cahaya menjadi arus listrik. Cahaya yang dapat dideteksi oleh dioda foto ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinarX. Aplikasi dioda foto mulai dari penghitung kendaraan di jalan umum secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan di bidang medis. Alat yang mirip dengan Dioda foto adalah Transistor foto (Phototransistor). Transistor foto ini pada dasarnya adalah jenis transistor bipolar yang menggunakan kontak (junction) base-collector untuk menerima cahaya. Komponen ini mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika dibandingkan dengan Dioda Foto. Hal ini disebabkan karena elektron yang ditimbulkan oleh foton cahaya pada junction ini di-injeksikan di bagian Base dan diperkuat di bagian Kolektornya. Namun demikian, waktu respons dari

25 Transistor-foto secara umum akan lebih lambat dari pada Dioda-Foto.

Gambar 2.19 dioda foto e. 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.

26 Isi SCR terdiri dari PNPN (Positif Negatif Positif Negatif) dan biasanya disebut PNPN Trioda?.

Guna SCR: •

Sebagai rangkaian Saklar (switch control)

•

Sebagai rangkaian pengendali (remote control) Gambar 2.20 dioda SCR

2.6.1 Fungsi umum dioda; sebagai penyearah Saklar elektronik Kurva dioda;

Forward bias Arus bocor Teg. Knee

Reverse bias

27

Dari kurva diatas dioda yang digunakan ialah dioda jenis 27ilicon yang mempunyai potensial barier 0,7 V. setelah melewati tegangan 0,7 V arus akan naik dengan cepat hingga titik tertentu. Forward Bias

Reverse Bias

Arus mengalir dari kaki anoda ke katoda.

Arus tidak mengalir.

2.21 forward bias dan reverse bias Tegangan Knee Tegangan dimana mengalir dengan cepat setelah melewati potensial barrier.

Arus Bocor Arus yang mengalir pada saat bias reverse, padahal seharusnya tidak ada arus yang mengalir. 2.6.2 Jenis Dioda; a. Dioda schotshy; berfungsi untuk menyearahkan frekuensi diatas 300 MHz. b. Dioda varactor; untuk mengubah frekuensi resonansi. c. Dioda step recovery; untuk menghasilkan pulsa yang sangat cepat

28

2.7

IC(INTEGRATED CIRCUIT) Sirkuit terpadu (bahasa Inggris: integrated circuit atau IC) adalah komponen dasar yang terdiri dari resistor, transistor dan lain-lain. IC adalah komponen yang dipakai sebagai otak peralatan elektronika. Pada komputer, IC yang dipakai adalah mikroprosesor. Dalam sebuah mikroprosesor Intel Pentium 4 dengan ferkuensi 1,8 trilyun getaran per detik terdapat 16 juta transistor, belum termasuk komponen lain. Fabrikasi yang dipakai oleh mikroprosesor adalah 60nm. Sirkuit terpadu dimungkinkan oleh teknologi pertengahan abad ke-20 dalam fabrikasi alat semikonduktor dan penemuan eksperimen yang menunjukkan bahwa alat semikonduktor dapat melakukan fungsi yang dilakukan oleh tabung vakum. Pengintegrasian transistor kecil yang banyak jumlahnya ke dalam sebuah chip yang kecil merupakan peningkatan yang sangat besar bagi perakitan tube-vakum sebesar-jari. Ukuran IC yang kecil, terpercaya, kecepatan "switch", konsumsi listrik rendah, produksi massal, dan kemudahan dalam menambahkan jumlahnya dengan cepat menyingkirkan tube vakum. Hanya setengah abad setelah penemuannya, IC telah digunakan dimana-mana. Komputer, telepon selular, dan peralatan digital lainnya yang merupakan bagian penting dari masyarakat modern. Contohnya, sistem transportasi, internet, dll tergantung dari keberadaan alat ini. Banyak skolar percaya bahwa revolusi digital yang dibawa oleh sirkuit terpadu merupakan salah satu kejadian penting dalam sejarah umat manusia. IC mempunyai ukuran seukuran tutup pena sampai ukuran ibu jari dan dapat diisi sampai 250 kali dan digunakan pada alat elektronika seperti: Telepon, kalkulator, handphone, radio Contoh-contoh IC 555 multivibrator, IC seri 7400, Intel 4004, Intel seri x86

29

2.8

Kapasitor Kapasitor merupakan komponen yang dapat menyimpan dan melepaskan muatan listrik atau energi listrik. Sebuah kapasitorterdiri dari dua bahan penghantar yang dipisahkan oleh sebuah bahan isolasi yang disebut dielektrikum. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebut dengan kapasitansi atau kapasitas. Kapasitas kapasitor merupakan sebuah ukuran dari banyaknya muatan listrik yang dapat disimpan oleh kapasitor tersebut dibagi (per) satuan beda petensialnya. Kapasitas terdapat dalam beraneka ragam yang sangat besar, dalam bentuk ukuran, tipe, pembuatan/bahan baku, nilai voltage kerja dan nilai kapasitansinya. Nilai kapasitor dinyatakan dalam satuan farad (F) atau pada umumnya satuan tersebut mempunyai skala mikro Farad (uF) yang tertera pada badan kondesantor, artinya huruf ini menunjukan nilai sekian per sejuta dari 1 Farad. Satu Farad adalah nilai kapasitas yang sedemikian besarnya, sehingga tidak akan pernah dijumpai dalam bidang elektronika khususnya, atau juga pada umumnya dilengkapi dengan potensial kerja kapasitor tersebut. Fungsi Kapasitor pada rangkaian listrik : 1. Untuk menyimpan muatan listrik. 2. Untuk menahan arus searah dan melewatkan arus bolak-balik. 3. Sebagai kopel (penghubung) pada rangkaian listrik. 4. Sebagai penentu frekuensi. Macam-macam kapasitor : 1. Kapasitor elektrolit,mempunyai kapasitas sebesar 1uF atau lebih dan mempunyai polaritas kutub (+) dan kutub (-). 2. Kapasitor non elektrolit, mempunyai kapasitas kurang dari 1 uF dan tidak mempunyai polaritas, umumnya terbuat dari bahan dielektrik keramik, mika atau poliyester. 3. Kapasitor Variable (varco). 4. Kapasitor Trimmer. Kebanyakan kapasitor tidak dipolaritaskan, yang artinya dapat dipasang

30 bolak-balik, akan tetapi beberapa tipe dipolaritaskan, artinya tidak boleh dipasang bolak-balik. Kapasitor elektrolit selalu dipolaritaskan, kecuali jika ada tanda keterangan lainnya (beberapa elektrolit non-polarisasi dibuat untuk penggunaan tertentu). Kapasitor yang dipolaritaskan selalu diberi tanda yang memperhatikan kutubnya. Cara yang umum ialah tanda negatif (-) dan tanda positif (+) pada kawat tiap sambungan, atau ada juga yang diberi tanda warna merah pada terminal positif atau warna hitam pada terminal negative 2.9

Langkah-langkah Membuat Pulsa With Modulation Dalam pembuatan rangkaian Pulsa With Modulation diperlukan langkah langkah dalam pembuatannya, yaitu penulis akan membahasnya dalam pembahasan kali ini. A. Merancang Lay Out Dalam pembuatan suatu rangkaian,pertama yang harus kita lakukan adalah kita harus merancang sebuah layoutnya lebih dahulu disebuah kertas, yang dalam hal ini kita akan merancang layout untuk rangkaian intercom. Cara pembuatan atau merancang layout kita harus melihat dahulu bentuk asli atau gambar rangkaian intercom,dengan melihat gambar rangkaian barulah setelah kita teliti dan enemukan ide bagaimana agarlayout dapat terlihat indah dan sempurna kita dapat merancang sebuah layout pada kertas dan sebaiknya menggunakan kertas milimeter block. Setelah layout selesai kita rancang dan kita buat diatas kertas milimeter block, sekarang kita harus meneliti dan memeriksa seteliti mungkin layout yang kita buat. Kita harus mencocokkkan dengan gambar rangkaian auto-fan aslinya, kita perhatikan satu persatu komponen apakah sudah benar semua letaknya atau belum apakah komponennya tidak terbalik dalam peletakan kaki-kakinya.

31 Kemudian kita juga harus memperhatikan jalur-jalur yang kita rancang apakah suah benar atau masih ada jalur yang salah tujuannya. Perancangan layout ini merupakan langkah yang paling penting dalam pembuatan suatu rangkaian, karena akan menentukan hasil akhir dari rangkaian yang kita buat. Jika kita benar-benar teliti dan sudah benar benar yakin layout yang kita rancang sudah benar maka ada kemungkinan hasil akhirnya baik. Mengapa setelah kita yakin layout benar tetapi penulis masih mengatakan hasil akhirnya mungkin baik,karena masih ada lagi satu langkah yang sangat menentukan hasil akhir suatu rangkaian yaitu pada saat pemasangan komponen komponen pendukungnya karena ada komponen yang tidak boleh terbalik dalam penempatan kakikakinya. B.

Memindahkan Rancangan Layout ke papan PCB Setelah kita yakin bahwa layout yang kita buat sudah benar maka kita tempelkan rancangan yang kita buat di kertas milimeter block tersebut diatas papan pcb. Akan tetapi kita menempelkan jangan secara permanent melainkan cukup di ujung-ujung sudut kertas milimeter block tersebut, karena nantinya kita akan melepasnya. Setelah kita tempelkan dan benar-benar rapih lalu skarang kita siapkan sebuah bor pcb dan menggunakan mata bor dengan ukuran 0,5mm. Lalu kita bor pcb yang telah kita tempelkan rancangan layout tadi yaitu tepat pada gambar lingkaran-lingkaran kecil yang berfungsi untuk penempatan kaki-kaki komponen. Kemudian setelah selesai kita bor semua lubang untuk kita kaki-kaki komponen tersebut dan yakin tidak ada satupun yang terlewatkan. Maka sekarang kita harus melepas kertas milimeter block bergambar layout tesebut dari papan pcb. Dan setelah kita melepas kertas tersebut maka diatas pcb hanya akan tampak lubang-lubang kecil yang kita bor tadi. Sekarang

32 pada sisi pcb yang ada tembaganya, gambar sekeliling tiap lubang lubang bor tadi dengan menggunakan rugos lingkaran dan usahakan jangan sampai ada yang terlewat. Lingkaran-lingkaran kecil ini nantinya sebagai tempat timah solder. Jika sudah semua lubang bor kita lingkarkan dengan rugos lingkaran,maka sekarang hubungan antara lingkaran-lingkaran kecil tersebut dengan menggunakan rugos garis atau dengan sebuah spidol permanent. Tetapi kiat harus menghubungkan lingkaran-lingkaran tersebut dengan melihat hasil rancangan layout tadi agar kita tidak salah

menghubungkan

jalur-jalurnya.

Karena.,

jika

salah

menghubungkan jalur jalurnya maka rangkaian tidak akan berfungsi. Jika layout di papan pcb telah selesai kita buat maka sekarang kita harus melarutkan tembaga yang tidak terkena gambar yaitu dengan larutan zat kimia yang bernama ferri clorit. Dalam menggunakan ferri clorit kita harus melarutkannya dengan air mendidih agar tembaga pada papan pcb juga cepat larut. C.

Memasang komponen pada papan PCB Langkah

dalam

pemasangan

komponen

adalah

pertama

pasanglah komponen yang mudah dipasang dahulu yaitu komponen memiliki sifat non polar dengan kata lain komponen ini tidak memiliki kutub positif maupun kutub negatif artinya dalam pemasangannya bebas antara kedua kakinya tanpa harus kuatir akan terbalik. D.

SWITCH Switch adalah komponen eletronika yang berfungsi sebagai penghubung antara sumber tegangan dan ground dalam rangkaian elektronika.

E.

POTENSIOMETER Potensiometer adalah salah satu jenis dri resisitor yang variabel hambatannya dapat diubah ubah. Pengubahan variabel hambatan pada potensiometer dapat dilakukan dengcara mengubah frekuensi dengan

33 memutar potensiometer tersebut. Dengan cara ini frekuensi output rangkaian atau alat elektronika dapat diubah-ubah. Potensio banyak terdapat pada alat-alat elektronika seperti radio untuk mengatur volume radio tersebut.

34

BAB IV CARA PENGOPERASIAN ALAT Pada rangkaian ini kami menggunakan sumber tegangan +12 Volt, -12 Volt, + 5 Volt dan ground, alat ini akan menghasilkan output dari Motor DC 12 volt yang dihubungkan dengan 2 buah Relay bertegangan 12 volt, yang akan menjadi acuan dari alat ini apakah alat ini bekerja atau tidak. Pengoperasian alat yang kami buat adalah sebagai berikut : 1. Hubungkan kutub positif dengan +12 Volt, -12 Volt, +5 Volt dan ground sesuai pada tempatnya. Dan jangan sampai terbalik untuk menghindari sort circuit yang akan membuat alat tersebut rusak. 2. Nyalakan switch atau sakelar untuk memilih arah putaran motor, ketika switch telah dipilih, maka alat akan berjalan secara otomatis. 3. untuk mengatur kecepatan dari motor, putar potensiometer sesuai dengan yang diinginkan.

35

BAB V PENUTUP

5.1

Saran Dalam

Pembuatan

alat,

hendaknya

hati

hati.

Dimulai

dari

penggambaran ke papan pcb. Karena dari pengalaman praktikan, beberapa percobaan gagal karena adanya garis garis rangkaian yang putus, seperti kena goresan pada saat mencelup papan ke larutan ferri clorit. Oleh sebab itu Dibutuhkan kerja sama antar tiap praktikan agar penyelesaian alatnya berjalan baik.

36

DAFTAR PUSTAKA •

www.ilmukomputer.com

•

www.library.gunadarma.ac.id

•

www.google.com (search google)

•

Modul Praktikum dan Data pengamatan Elektronika Dasar, Universitas Gunadarma, Jakarta, 2009