Diktat kelas VIII

Tujuan : Siswa memiliki pengetahuan dan keterampilan tentang komponen-komponen listrik dan elektronika

KOMPONEN-KOMPONEN LISTRIK DAN ELEKTRONIKA

               

A.       PEMBAHASAN DAN PENGETESAN KOMPONEN-KOMPONEN LISTRIK DAN ELEKTRONIKA

1.    TRANSFORMATOR

Transformator (transformer) atau trafo berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan tegangan arus bolak-balik.

                           

                         Transformator step-down                                    Adaptor AC-DC merupakan piranti yang menggunakan transformator step-down

Prinsip kerja

Transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Tegangan masukan bolak-balik yang membentangi primer menimbulkan fluks magnet yang idealnya semua bersambung dengan lilitan sekunder. Fluks bolak-balik ini menginduksikan GGL dalam lilitan sekunder. Jika efisiensi sempurna, semua daya pada lilitan primer akan dilimpahkan ke lilitan sekunder.

Hubungan Primer-Sekunder

                          

                                                                                                                                              Fluks pada transformator

hubungan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder ditentukan oleh perbandingan jumlah lilitan primer dengan lilitan sekunder atau :

Keterangan :

Np = Belitan Primer                             Ns = Belitan Sekunder

Vp = Tegangan Primer                         Vs = Tegangan Sekunder

Ip   = Arus belitan primer                     Is   = arus belitan sekunder

Jenis-jenis transformator

Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.

Step-Up

lambang transformator step-up

Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC.

Step-Down

Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus dalam lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator biasa. Keuntungan dari autotransformator adalah ukuran fisiknya yang kecil dan kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan. Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan isolasi secara listrik antara lilitan primer dengan lilitan sekunder. Selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).

skema transformator step-down

Autotransformator

skema autotransformator

2.    LAMPU SINYAL

Lampu sinyal ialah lampu yang memberikan informasi (tanda) apakah suatu rangkaian dalam keadaan tertutup atau terbuka. Umumnya Lampu yang dijadikan sebagai lampu sinyal ialah LED (Light Emitting Diode) yang berwarna merah, kuning atau hijau.

Macam-macam lampu sinyal  yang lain diantaranya :

Komponen utama dari lampu pijar adalah bola lampu yang terbuat dari kaca, filamen yang terbuat dari wolfram, dasar lampu yang terdiri dari filamen, bola lampu, gas pengisi, dan kaki lampu

Lampu pijar

Lampu pijar dan filamennya yang sedang menyala.

1.     Bola lampu 2.     Gas bertekanan rendah (argon, neon, nitrogen) 3.     Filamen wolfram 4.     Kawat penghubung ke kaki tengah 5.     Kawat penghubung ke ulir 6.     Kawat penyangga 7.     Kaca penyangga 8.     Kontak listrik di ulir 9.     Sekrup ulir 10. Isolator 11.  Kontak listrik di kaki tengah

Pada dasarnya filamen pada sebuah lampu pijar adalah sebuah resistor. Saat dialiri arus listrik, filamen tersebut menjadi sangat panas, berkisar antara 2800 derajat Kelvin hingga maksimum 3700 derajat Kelvin.. Ini menyebabkan warna cahaya yang dipancarkan oleh lampu pijar biasanya berwarna kuning kemerahan.  Pada temperatur yang sangat tinggi itulah filamen mulai menghasilkan cahaya pada panjang gelombang yang kasatmata. Hal ini sejalan dengan teori radiasi benda hitam.

Indeks renderasi warna menyatakan apakah warna obyek tampak alami apabila diberi cahaya lampu tersebut dan diberi nilai antara 0 sampai 10 Angka 100 artinya warna benda yang disinari akan terlihat sesuai dengan warna aslinya. Indeks renderasi warna lampu pijar mendekati 100.

Foto yang sangat diperbesar dari filamen lampu pijar 200 Watt.Lampu lucutan gas

Lampu lucutan gas adalah nama untuk sekelompok sumber cahaya artifisial, yang menghasilkan cahaya dengan mengirimkan lucutan elektris melalui gas yang terionisasi, misalnya pada plasma. Sifat lucutan gas sangat tergantung pada frekuensi atau modulasi arus listriknya. Biasanya, lampu-lampu ini menggunakan gas mulia (argon, neon, kripton, dan xenon) atau campuran dari gas-gas tersebut. Sebagian besar lampu-lampu ini juga mengandung bahan-bahan tambahan, seperti merkuri, natrium, dan/atau halida logam. Dalam operasinya, gas mengalami ionisasi, dan selanjutnya elektron-elektron bebas yang dipercepat oleh medan listrik di dalam tabung bertabrakan dengan atom-atom dari gas dan logam. Beberapa elektron yang mengelilingi atom-atom gas dan logam mengalami eksitasi akibat tabrakan ini, menyebabkan mereka pindah ke lokasi energi yang lebih tinggi. Ketika elektron jatuh kembali ke lokasinya semula, ia mengeluarkan foton, yang menimbulkan cahaya yang dapat dilihat atau radiasi ultraviolet. Radiasi ultraviolet diubah menjadi cahaya yang dapat dilihat melalui lapisan fluoresens, yang terdapat pada bagian dalam permukaan kaca lampu untuk beberapa jenis lampu. Lampu pendar mungkin adalah contoh lampu gas lucutan yang paling terkenal.

Lampu lucutan gas adalah lampu yang tahan lama dan memberikan efisiensi cahaya yang tinggi, namun lebih rumit untuk memproduksinya dan membutuhkan perangkat elektronik tertentu untuk menciptakan arus listrik yang sesuai untuk melalui gas yang disiapkan.

3.    SAKELAR

Sakelar (switch) berfungsi untuk menghubungkan dan memisahkan rangkaian listrik. Karena itu maka saklar harus ditempatkan pada tempat yang strategis, misalnya dekat pintu masuk dan keluar suatu ruangan. Berdasarkan cara kerjanya, saklar terdiri dari dua macam yaitu :

1.      Saklar putar

2.      saklar balik (togel)

Macam-macam saklar :

Selain itu, terdapat pula jenis saklar khusus yang dibuat untuk keperluan tertentu, seperti gambar berikut :

No	Nama	Bentuk	Skema
1	Saklar tali tarik
2	Saklar tombol tekan
3	Saklar kutub tunggal dua tolakan bertuas
4	Saklar dua kutub dua tolakan bertuas

3.    STOP KONTAK

Stop kontak (electric terminal) ialah peralatan listrik tempat mengambil arus listrik. Umumnya stop kontak memiliki bentuk bulat dan kotak yang didalamnya terdapat terminal untuk menempatkan kabel bertegangan. Tujuan pemasangan stop kontak ialah untuk memudahkan pemakai listrik dalam menghubungkan alat-alat listrik pada jaringan listrik secara praktis dan aman, seperti setrika, televisi, radio, lemari es dll.

Kombinasi stop kontak

Berdasarkan cara pemasangannya, stop kontak dibedakan atas :

1.      Stop kontak In Bow, yaitu stop kontak yang di tanam di dalam tembok

2.      Stop kontak On Bow, yaitu stop kontak yang dipasang dipermukaan dinding (tembok)

3.    STEKER

Steker (electric plug) ialah pasangan stop kontak yang dipasang pada ujung kabel listrik untuk mengambil arus dari stop kontak.

Umumnya steker dibuat dengan dua cabang untuk kabel fasa dan kabel netral, namun terkadang ditemui steker bercabang tiga, maka yang ketiga ialah hubungan tanah (ardee)

4.    SEKERING

Sekering (fuse) ialah alat untuk memutuskan dan menghubungkan rangkaian listrik yang disebabkan oleh beban lebih. Beberapa bentuk sekering dapat dilihat seperti gambar berikut :

 

5.    Kabel listrik

Untuk instalasi listrik, penyaluran arus listriknya dari panel ke beban maupun sebagai pengaman (penyalur arus bocor ke tanah) digunakan penghantar listrik yang sesuai dengan penggunaanya. Ada dua macam penghantar listrik yaitu :

- Kawat

   penghantar tanpa isolasi (telanjang) yang dibuat dari Cu, AL sebagai contoh BC, BCC, A2C, A3C, ACSR.

- Kabel

penghantar yang terbungkus isolasi, ada yang berinti tunggal atau banyak, ada yang kaku atau berserabut, ada yang dipasang di udara atau di dalam tanah, dan masing-masing digunakan sesuai dengan kondisi pemasangannya. Kabel instalasi yang biasa digunakan pada instalasi penerangan, jenis kabel yang banyak digunakan dalam instalasi rumah tinggal untuk pemasangan tetap ialah NYA dan NYM. Pada penggunaannya kabel NYA menggunakan pipa untuk melindungi secara mekanis ataupun melindungi dari air dan kelembaban yang dapat merusak kabel tersebut.

Penghantar NYA

Kabel NYA hanya memiliki satu penghantar berbentuk pejal, kabel ini pada umumnya digunakan pada instalasi rumah tinggal. Dalam pemakaiannya pada instalasi listrik harus menggunakan pelindung dari pipa union atau paralon / PVC ataupun pipa fleksibel.

            Gambar 2.27 Kabel NYA

Penghantar NYM

Sedangkan kabel NYM adalah kabel yang memiliki beberapa penghantar dan memiliki isolasi luar sebagai pelindung. Konstruksi dari kabel NYM terlihat pada gambar. Penghantar dalam pemasangan pada instalasi listrik, boleh tidak menggunakan pelindung pipa. Namun untuk memudahkan saat peggantian kabel / revisi, sebaliknya pada pemasangan dalam dinding / beton menggunakan selongsong pipa.

            Gambar 2.28 Kabel NYM

Penghantar NYY

Kabel tanah thermoplastik tanpa perisai seperti NYY, biasanya digunakan untuk kabel tenaga pada industri. Kabel ini juga dapat ditanam dalam tanah, dengan syarat diberikan perlindungan terhadap kemungkinan kerusakan mekanis. Perlindungannya bisa berupa pipa atau pasir dan diatasnya diberi batu.

Gambar 2.29 Kabel NYY

Penyambungan kabel listrik

Dalam pekerjaan instalasi maupun dalam beberapa kasus, ditemukan kabel yang terputus / terpotong dan dibutuhkan penyambungan. Ada beberapa macam sambungan dalam instalasi listrik, yaitu :

1.      Sambungan ekor babi

2.      Sambungan puntir

3.      Sambungan bolak-balik

4.      Sambungan bercabang

B.   PEMBAHASAN DAN PENGETESAN KOMPONEN AKTIF DAN KOMPONEN PASIF

1.      PENGERTIAN KOMPONEN AKTIF DAN KOMPONEN PASIF

Komponen aktif ialah komponen yang bekerjanya memerlukan sumber tenaga. Misalnya transistor dan rangkaian terpadu (integrated Circuit = IC). Sedangkan komponen pasif ialah komponen yang bekerjanya tidak memerlukan sumber tenaga, misalnya resistor, kapasitor, induktor, diode dan transistor.

2.      KAPASITOR

Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad dari nama Michael Faraday.

Ø   Kondensator diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung.

 Lambang kondensator (mempunyai kutub) pada skema elektronika.

Ø   Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada kakinya, kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing baju.

 Lambang kapasitor (tidak mempunyai kutub) pada skema elektronika.

kondensator sering disebut kapasitor (capacitor) ataupun sebaliknya yang pada ilmu elektronika disingkat dengan huruf (C).

           Kapasitor dalam rangkaian elektronik

Kapasitansi

Satuan dari kapasitansi kondensator adalah Farad (F). Namun Farad adalah satuan yang terlalu besar, sehingga digunakan:

§  Pikofarad (pF)       = 

§  Nanofarad (nF)      = 

§  Microfarad ( ) = 

Kapastansi ialah hasil perbandingan antara muatan listrik pada tiap penghantar dengan perbedaan tegangan diantara kedua penghantar tersebut. atau :

              dimana C = Kapasitansi (Farad)

 Q = Muatan Listrik (Coulomb)

 V = Tegagan listrik (Volt)

Jenis kondensator

Berdasarkan kegunaannya kondensator dibagi dalam:

1.      Kondensator tetap (nilai kapasitasnya tetap tidak dapat diubah)

2.      Kondensator elektrolit (Electrolite Condenser = Elco)

3.      Kondensator variabel (nilai kapasitasnya dapat diubah-ubah)

Kondensator tetap ialah suatu kondensator yang nilainya konstan dan tidak berubah-ubah. Kondensator tetap ada tiga macam bentuk:

1.         Kondensator keramik (Ceramic Capacitor)

Bentuknya ada yang bulat tipis, ada yang persegi empat berwarna merah, hijau, coklat dan lain-lain. Dalam pemasangan di papan rangkaian (PCB), boleh dibolak-balik karena tidak mempunyai kakipositif dan negatif. Mempunyai kapasitas mulai dari beberapa piko Farad sampai dengan ratusan Nano Farad (nF). 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 nF = 0,02 µF. Jika pada badannya tertulis = 502, nilai kapasitasnya = 5.000 pF = 5 nF = 0,005 µF

2.         Kondensator polyester

Pada dasarnya sama saja dengan kondensator keramik begitu juga cara menghitung nilainya. Bentuknya persegi empat seperti permen. Biasanya mempunyai warna merah, hijau, coklat dan sebagainya.

3.         Kondensator kertas

Kondensator kertas ini sering disebut juga kondensator padder. Misal pada radio dipasang seri dari spul osilator ke variabel condensator. Nilai kapasitas yang dipakai pada sirkuit oscilator antara lain:

a.       Kapasitas 200 pF - 500 pF untuk daerah gelombang menengah (Medium Wave / MW) = 190 meter - 500 meter.

b.       Kapasitas 1.000 pF - 2.200 pF untuk daerah gelombang pendek (Short Wave / SW) SW 1 = 40 meter - 130 meter.

c.        Kapasitas 2.700 pF - 6.800 pF untuk daerah gelombang SW 1, 2, 3 dan 4, = 13 meter - 49 meter.

Kondensator elektrolit

Bermacam-macam bentuk Kondensator elektrolit (Electrolytic Condenser)

Kondensator elektrolit  atau  Electrolytic Condenser (sering disingkat Elco) adalah kondensator yang biasanya berbentuk tabung, mempunyai dua kutub kaki berpolaritas positif dan negatif, ditandai oleh kaki yang panjang positif sedangkan yang pendek negatif atau yang dekat tanda minus ( - ) adalah kaki negatif. Nilai kapasitasnya dari 0,47 µF (mikroFarad) sampai ribuan mikroFarad dengan voltase kerja dari beberapa volt hingga ribuan volt.

Berbagai macam lambang gambar untuk Kapasitor Elektrolit pada skema elektronika :

                                       

Tampak pada gambar diatas polaritas negatif pada kaki Kondensator Elektrolit.

Selain kondensator elektrolit yang mempunyai polaritas pada kakinya, ada juga kondensator yang berpolaritas yaitu kondensator solid tantalum.

Kerusakan umum pada kondensator elektrolit di antaranya adalah:

a.     Kering (kapasitasnya berubah)

b.     Konsleting

c.     Meledak, yang dikarenakan salah dalam pemberian tegangan positif dan negatifnya, jika batas maksimum voltase dilampaui juga bisa meledak

Variabel kapasitor

Variabel kapasitor adalah kapasitor dengan kapasitas variabel. Rentang kapasitas minimal mereka dari 1p dan kapasitas maksimum mereka pergi setinggi beberapa ratus pF (500pF maks). Variabel kapasitor yang diproduksi dalam berbagai bentuk dan ukuran, tapi fitur-fitur umum bagi mereka adalah satu set piring tetap (disebut stator) dan satu set piring bergerak. Lempeng ini dilengkapi satu sama lain dan dapat dibawa ke dan keluar dari mesh dengan memutar poros. Isolator (dielektrik) antara pelat adalah udara atau lapisan tipis dari plastik, maka kapasitor variabel nama. Saat mengatur kapasitor ini, penting bahwa tidak menyentuh piring.

Berikut adalah foto-foto udara dielektrik kapasitor serta kapasitor milar-terisolasi variabel (2.5A).

Gambar. a, b, c. Variabel kapasitor, d. Pemangkas kapasitor

Foto pertama menunjukkan sebuah "kapasitor bersekongkol melawan" di mana dua kapasitor diputar pada waktu yang sama. Jenis kapasitor yang digunakan di penerima radio. Semakin besar digunakan untuk sirkuit tuning, dan yang lebih kecil dalam osilator lokal. Simbol untuk kapasitor ini juga ditampilkan dalam foto.

Selain kapasitor dengan dielektrik udara, ada juga kapasitor variabel dengan isolator padat. Dengan ini, bahan isolasi tipis seperti milar menempati ruang antara stator dan rotor. Kapasitor ini jauh lebih tahan terhadap kerusakan mekanis. Mereka ditunjukkan pada Gambar

Perangkat yang paling umum yang mengandung kapasitor variabel adalah radio penerima, di mana ini digunakan untuk penyesuaian frekuensi. Kapasitor semi-variabel atau trim kapasitor mini, dengan kapasitas mulai dari beberapa pF beberapa puluh PFS. Ini digunakan untuk fine tuning penerima radio, pemancar radio, osilator, dll Tiga pemangkas, bersama dengan simbol mereka, ditunjukkan pada gambar

3.      DIODA

Dioda
Foto dari dioda semikonduktor
Simbol
Tipe	Komponen aktif
Kategori	Semikonduktor (dioda kristal) Tabung hampa (dioda termionik)
Penemu	Frederick Guthrie (1873) (dioda termionik) Karl Ferdinand Braun (1874) (dioda kristal)
l • b • s

a. Pengertian Dioda

Dioda merupakan komponen elektronika yang hanya dapat mengalirkan arus listrik dalam satu arah saja yang dibuat menggunakan bahan semikonduktor jenis N dan P yang dibentuk dalam satu keping semikonduktor kristal tunggal. Semikonduktor jenis N dibentuk dengan cara mendifusikan atom donor (atom bervalensi 5) ke semikonduktor intrinsik. Sedangkan untuk semikonduktor jenis P, dibentuk dari semikonduktor intrinsik yang didoping menggunakan atom bervalensi 3.

Secara grafis, kondisi dioda dalam keadaan tidak diberi bias tegangan adalah seperti terlihat pada gambar berikut

Dalam gambar di samping dapat dilihat bahwa di daerah pengosongan terbentuk pasangan elektron dan hole, karena elektron bebas dari Tipe N tertarik ke daerah Tipe P. Elektron yang pindah ini, meninggalkan hole pada tipe N. Pasangan elektron-hole inilah yang kemudian akan menghalangi perpindahan elektron lebih lanjut dan dikenal sebagai potensial Barrier.

Dioda dalam keadaan tanpa bias tegangan

  

Karena terbentuk oleh dua jenis semikonduktor (N dan P), maka dioda hanya dapat melewatkan arus listrik dalam satu arah saja (ketika bias maju).

Forward Bias

Ketika kaki katoda disambungkan dengan kutub negatif batere dan anoda disambungkan dengan kutub positif, maka dikatakan bahwa dioda sedang dibias dengan tegangan maju. Bias maju ini diperlihatkan pada gambar berikut.

Dalam bias maju, kutub negatif batere akan menolak elekton-elektron bebas yang ada dalam semikonduktor tipe N, jika energi listrik yang digunakan adalah melebihi tegangan barir, maka elektron yang tertolak tersebut akan melintasi daerah deplesi dan bergabung dengan hole yang ada pada tipe P, hal ini terjadi terus menerus selama rangkaian di gambar tersebut adalah tertutup. Kondisi inilah yang menyebabkan adanya arus listrik yang mengalir dalam rangkaian.

 

Dioda dengan bias tegangan maju

Reverse Bias

Sebaliknya jika kaki katoda disambungkan dengan kutub positif batere dan anoda disambungkan dengan kutub negatif batere, maka kondisi ini disebut sebagai bias tegangan balik, seperti terlihat dalam gambar berikut.

Ketika dioda dibias mundur, maka tidak ada aliran arus listrik yang melewati dioda. Hal ini dikarenakan elekton bebas yang ada pada tipe N tertarik oleh kutub positif batere dan demikian juga hole pada tipe P berekombinasi dengan elektron dari batere, sehingga lapisan pengosongan menjadi semakin lebar. Dengan semakin lebarnya lapisan pengosongan ini, maka dioda tidak akan mengalirkan arus listrik. Ketika tegangan bias mundur terus diperbesar, maka pada suatu harga tegangan tertentu dioda akan rusak, karena adanya proses avalan yang menyebabkan dioda rusak secara fisik.

 

Dioda dengan bias tegangan mundur

b. Macam-macam dioda

1.         Dioda Detector yaitu dioda kristal yang digunakan untuk memisahkan frekuensi pembawa pada radio penerima.

2.         Dioda Penyearah (Rectifier) yaitu dioda yang digunakan untuk menyearahkan arus bolak balik (AC) menjadi arus searah (DC)

3.         Dioda Zener yaitu dioda yang digunakan untuk menstabilkan tegangan, biasanya digunakan pada bagian stabilizer sumber tenaga

4.         Dioda LED (light Emitting Diode) yaitu dioda yang dapat mengeluarkan cahaya. Dioda ini digunakan sebagai lampu indikator dan display angka pada jam elektronik atau kalkulator

5.      TRANSISTOR

a.      Pengertian transistor

Transistor singkatan dari kata Transferable Resistor yaitu resistor yang resistansinya dapat dipindahkan. umumnya transistor memiliki tiga buah kaki yaitu :

1.      Emitor (E) yang berfungsi sebagai penyuplai muatan

2.      Colector (C) yang berfungsi sebagai pengumpul, pembawa muatan dan menyalurkannya keluar transistior

3.      Basis (B) yang berfungsi sebagai pengatur gerak elektron

Dalam prakteknya menentukan kaki transistor sangat penting sebab kesalahan memasang kaki transistor dapat mengakibatkan kerusakan pada transistor. Transistor ada dua macam :

1.      Transistor PNP

2.      Transistor NPN

Simbol dari transistor NPN dan PNP

Jika dilihat sifat sambungannya, maka transistor memiliki sifat seperti dioda yang disambung dengan arah saling bertolak belakang, seperti diperlihatkan Gambar di bawah. Namun sifat-sifat lainnya (adanya sifat penguatan) adalah tidak sama dengan dioda yang disambung seperti pada Gambar dibawah.

Gambar Analogi sambungan dioda pada transistor NPN dan PNP

Transistor akan berfungsi sebagaimana kegunaan umumnya yaitu jika dioda Basis-Emitter diberi bias tegangan maju dan dioda Basis-Kolektor diberi bias tegangan mundur, ( seperti pada Gambar di samping). Dalam Gambar, dioda B-E dari transistor (di sini bertipe NPN) diberi bias tegangan maju dan dioda B-C diberi bias tegangan mundur. Dalam kondisi seperti ini maka akan mengalir elektron dalam jumlah besar dari Emitter (karena Emitter memiliki kerapatan pembawa terbesar) menuju Basis.

 

Ketika sampai pada lapisan Basis, sebagian kecil elektron ada yang berhasil menuju kutub positif catu daya (Vb) dan sebagaian besar lainnya masih menunggu untuk berekombinasi di daerah Basis (hal ini terjadi karena jumlah pembawa di daerah Basis adalah paling rendah). Dilain pihak, karena Kolektor mendapatkan bias tegangan mundur, maka medan listrik pada daerah Kolektor adalah besar, sehingga sebagian besar elektron yang menunggu di daerah basis akan tertarik medan listrik tersebut dan menyeberang ke daerah Kolektor dan menuju kutub positif sumber tegangan (Vc). Ketika diamati, jumlah elektron yang menyeberang ke daerah Kolektor memiliki perbandingan yang tetap dengan jumlah elektron yang mengalir menuju kutub positif Basis. Perbandingan ini kemudian dikenal sebagai penguatan DC (Hfe DC).

b.      Fungsi transistor

1.      Sebagai pengubah arus AC menjadi arus DC

2.      Sebagai pembangkit getaran (osilator) yang menghasilkan frekuensi tinggi

3.      Sebagai penguat arus dan tegangan

c.       Macam-macam transistor

Menentukan transistor jenis PNP atau NPN dapat dilakukan dengan menggunakan Ohmmeter atau dengan menghafalkan kode-kodenya. Umumnya Colector dan emitor sudah ditandai dengan lingkaran, segitiga atau titik berwarna, lihat gambar.

d.      Mengukur transistor

Transistor dapat dinyatak baik bila diukur dengan ohmmeter menunjukkan sesuai tabel berikut :

Emitor	Basis	Colector	Jenis NPN	Jenis PNP
+	-		Tidak bergerak	Bergerak
	-	+	Tidak bergerak	Bergerak
-	+		Bergerak	Tidak bergerak
	+	-	Bergerak	Tidak bergerak
+		-	Bergerak	Tidak bergerak
-		+	Tidak bergerak	Bergerak

6.      LOUDSPEAKER

Loudspeaker (alat suara) merupakan membran untuk mengeluarkan suara atau getaran mekanik dari dalam amplifier. Loudspeker merupakan bagian akhir dari rangkaian yang berfungsi mengubah getaran listrik menjadi getaran mekanik sehingga terdengar oleh telingan kita.

Macam-macam loudspeaker :

a.       Full Range yaitu loudspeaker yang memiliki kemampuan mengeluarkan semua frekuensi audio dari yang tertinggi sampai yang terendah.

b.      Woofer yaitu loudspeaker khusus untuk mengeluarkan frekuensi rendah

c.       Middle atau midrange yaitu loudspeaker khusus mengeluarkan frekuensi menengah

d.      Tweeter yaitu loudspeaker khusus untuk mengeluarkan frekuensi tinggi.

7.     

Mikrofon (bahasa Inggris: microphone) adalah suatu jenis transduser yang mengubah energi-energi akustik (gelombang suara) menjadi sinyal listrik. Mikrofon merupakan salah satu alat untuk membantu komunikasi manusia. Mikrofon dipakai pada banyak alat seperti telepon, alat perekam, alat bantu dengar, dan pengudaraan radio serta televisi. Istilah mikrofon berasal dari bahasa Yunani mikros yang berarti kecil dan fon yang berarti suara atau bunyi. Pada dasarnya mikrofon berguna untuk merobah suara memjadi getaran listrik sinyal Analog untuk selanjutnya diperkuat dan diolah sesuai dengan kebutuhan, pengolahan berikutnya dengan Power Amplifier dari suara yang berintensitas rendah menjadi lebih keras terakhir diumpan ke-Speaker.

MIKROFON

Mikrofon

Macam-macam microfon dan Kegunaan

Pemilihan mikrofon harus dilakukan dengan lebih hati-hati. Hal ini dilakukan untuk mencegah berkurangnya kemampuan mikrofon dari performa yang optimal.

Agar lebih efektif, mikrofon yang digunakan haruslah sesuai kebutuhan dan seimbang antara sumber suara yang ingin dicuplik, misalnya suara manusia, alat musik, suara kendaraan, atau yang lainnya dengan sistem tata suara yang digunakan seperti sound sistem untuk live music, alat perekaman, arena balap GP motor, dan sebagainya.

Karakteristik

Karakteristik mikrofon yang harus diperhatikan ketika akan memilih sebuah mikrofon adalah:

1.         Prinsip cara kerja mikrofon

2.         Daerah respon frekuensi suara yang mampu dicuplik mikrofon

3.         Sudut atau arah pencuplikan mikrofon

4.         Output sinyal listrik yang dihasilkan mikrofon

5.         Bentuk fisik mikrofon

Jenis

1. Mikrofon karbon

Mikrofon karbon adalah mikrofon yang terbuat dari sebuah diagram logam yang terletak pada salah satu ujung kotak logam yang berbentuk silinder. Cara kerja mikrofon ini berdasarkan resistansivariabel dimana terdapat sebuah penghubung yang menghubungkan diafragma dengan butir-butir karbon di dalam mikrofon. Perubahan getaran suara yang ada akan menyebabkan nilai resistansi juga berubah sehingga mengakibatkan perubahan pada sinyal output mikrofon.

2. Mikrofon reluktansi variabel

Mikrofon Reluktansi Variabel adalah mikrofon yang terbuat dari sebuah diafragma berbahan magnetik. Cara kerjanya berdasarkan gerakan diafragma magnetik tersebut. Jika tekanan udara dalam diafragma meningkat karena adanya getaran suara, maka celah udara dalam rangkaian magnetik tersebut akan berkurang, akibatnya reluktansi semakin berkurang dan menimbulkan perubahan-perubahan magnetik yang terpusat di dalam struktur magnetik. Perubahan-perubahan tersebut menyebabkan perubahan sinyal yang keluar dari mikrofon.

3. Mikrofon kumparan yang bergerak

Mikrofon Kumparan yang Bergerak adalah mikrofon yang terbuat dari kumparan induksi yang digulungkan pada silinder yang berbahan non magnetik dan dilekatkan pada diafragma, kemudian dipasang ke dalam celah udara suatu magnet permanen. Sedangkan kawat-kawat penghubung listrik direkatkan pada diafragma yang terbuat dari bahan non logam. Jika diafragma bergerak karena adanya gelombang suara yang ditangkap, maka kumparan akan bergerak maju mundur di dalam medan magnet, sehingga muncullah perubahan magnetik yang melewati kumparan dan menghasilkan sinyal listrik.

4. Mikrofon kapasitor

Mikrofon Kapasitor adalah mikrofon yang terbuat dari sebuah diafragma berbahan logam, digantungkan pada sebuah pelat logam statis dengan jarak sangat dekat, sehingga keduanya terisolasi dan menyerupai bentuk sebuah kapasitor. Adanya getaran suara mengakibatkan diafragma bergerak-gerak. Diafragma yang bergerak menimbulkan adanya perubahan jarak pemisah antara diafragma dengan pelat statis sehingga mengakibatkan berubahnya nilai kapasitansi. Mikrofon kapasitor ini memerlukan tegangan DC konstan yang dihubungkan ke sebuah diafragma dan pelat statis melewati sebuah resistor beban, sehingga tegangan mikrofon dapat berubah-ubah seiring perubahan tekanan udara yang terjadi akibat getaran suara.

6. Mikrofon elektret

Mikrofon Elektret adalah jenis khusus mikrofon kapasitor yang telah memiliki sumber muatan tersendiri sehingga tidak membutuhkan pencatu daya dari luar. Sumber muatan berasal dari suatu alat penyimpan muatan yang terbuat dari bahan teflon. Bahan teflon tersebut diproses sedemikian rupa sehingga mampu menangkap muatan-muatan tetap dalam jumlah besar, kemudian mempertahankannya untuk waktu yang tak terbatas. Lapisan tipis teflon dilekatkan pada pelat logam statis dan mengandung muatan-muatan negatif dalam jumlah besar. Muatan-muatan tersebut terperangkap pada satu sisi yang kemudian menimbulkan medan listrik pada celah yang berbentuk kapasitor. Getaran suara yang ada mengubah tekanan udara di dalamnya sehingga membuat jarak antara diafragma dan pelat logam statis juga berubah-ubah. Akibatnya, nilai kapasitansi berubah dan tegangan terminal mikrofon pun juga berubah.

7. Mikrofon piezoelektris

Mikrofon Piezoelektris adalah mikrofon yang terbuat dari bahan kristal aktif. Bahan ini dapat menimbulkan tegangan sendiri saat menangkap adanya getaran dari luar jadi tidak membutuhkan pencatu daya. Cara kerjanya ialah kristal dipotong membentuk suatu irisan pada bidang-bidang tertentu, kemudian dilekatkan pada elektroda atau lempengan sehingga akan menunjukkan sifat-sifat piezoelektris. Kristal akan berubah bentuk bila mendapatkan suatu tekanan sehingga akan terjadi perpindahan muatan sesaat di dalam susunan kristal tersebut. Perpindahan muatan mengakibatkan adanya perbedaan potensial di antara kedua pelat-pelat lempengan. Uniknya, kristal tersebut dapat langsung menerima getaran suara tanpa harus dibentuk menjadi sebuah diafragma, sehingga responfrekuensi yang diterima akan lebih baik dari mikrofon lainnya walaupun tingkat keluarannya jauh lebih rendah, yaitu kurang dari 1 mV.

8. Mikrofon pita

Mikrofon Pita ialah mikrofon yang terbuat dari pita yang bersifat sangat sensitif dan teliti. Cara kerja mikrofon ini berpedoman pada suatu pusat pita yaitu kertas perak metal tipis yang digantungkan pada suatu medan magnet. Getaran suara yang ditangkap menimbulkan terjadinya pergerakan pita. Gerakan tersebut mengakibatkan berubahnya medan magnet yang kemudian menghasilkan sinyal listrik. Oleh karena mikrofon pita pada awal kemunculannya merupakan mikrofon yang dapat menampilkan suara paling alami, maka industri rekaman dan siaran segera memanfaatkan mikrofon ini di awal tahun 1930-an. Mikrofon ini tidak memerlukan pencatu daya atau baterai dalam pengoperasiannya. Pertumbuhan besar pada jenis mikrofon ini terlihat dari besarnya minat masyarakat pada rumah perekaman yang menyediakan mikrofon pita dengan kualitas tinggi seperti mikrofon buatan perusahaan Royer AEA, yang kemudian menjadi standar bersama untuk studio perusahaan-perusahaan Cina seperti Sontronics, SE dan Golden Age.

8.      INTEGRATED CIRCUIT

a.       Pengertian

IC adalah komponen elektronika yang tersusun oleh ratusan, ribuan bahkan jutaan dioda, transistor, resistor, dan kapasitor. Komponen-komponen penyusunnya tersebut terangkai secara menyeluruh dalam satu keping semikonduktor yang disebut sebagai wafer atau chip yang biasanya dari bahan silikon. Chip tersebut dikemas dalam kemasan plastik, keramik atau kaleng dengan ukuran yang relatif kecil serta dilengkapi dengan pin/kaki untuk sambungan luar

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, tepercaya, kecepatan "switch", konsumsilistrik rendah, produksi massal, dan kemudahan dalam menambahkan jumlahnya dengan cepat menyingkirkan tabung vakum.

Kelebihan IC jika dibandingkan dengan komponen diskret adalah:

1.     Ringkas

IC adalah lebih ringkas (dalam hal ukuran yang sangat ekonomis), jika dibandingkan dengan rangkaian ekivalennya jika dirangkaikan satu persatu. Dengan kelebihan seperti ini maka struktur IC akan sangat memungkinkan untuk diterapkan pada rangkaian yang lebih rumit contohnya adalah untuk aplikasi komputer laptop dll.

2.     Kecepatan tinggi

Dengan struktur yang ringkas, maka akan membuat persambungan antar komponen menjadi lebih efisien, sehingga kecepatan pemrosesan sinyal menjadi lebih tinggi.

3.     Daya yang rendah

Struktur IC memiliki disipasi daya yang lebih kecil jika dibandingkan dengan rangkaian ekivalen yang disusun oleh komponen diskritnya. Dengan disipasi daya yang lebih kecil membuat IC akan mengkonsumsi daya listrik yang lebih kecil juga.

4.     Handal

Kerusakan komponen penyusun IC adalah lebih kecil jika dibandingkan dengan rangkaian ekivalen yang disusun oleh komponen diskritnya. Hal ini dikarenakan sambungan dalam IC adalah terjaga oleh wadah yang kokoh terhadap adanya korosi dan pengotoran debu

5.     Mudah dalam perawatan

Dengan IC, biaya perawatan akan menjadi lebih murah karena prosedur perawatan menjadi dipermudah ketika terjadi kerusakan. Dengan adanya soket IC, maka penggantian atau pengecekan kerusakan IC akan menjadi lebih mudah lagi.

6.     Konstruksi modular

Dalam perkembangan lebih lanjut, IC dirancang dengan fungsi yang khusus, sehingga dalam rangkaian papan tercetak, tiap IC memiliki blok-blok yang khusus

b.      Konstruksi

C.       PEMBUATAN RANGKAIAN ELEKTRONIKA SEDERHANA

1. Pembuatan power supply

- Rangkaian Power supply sistem jembatan