April 20, 2012

Elektronika Dasar

Dalam bidang ilmu elektronika komponen-komponen yang digunakan dikelompokan menjadi dua yaitu komponen pasif dan komponen aktif.
Komponen aktif adalah komponen yang bila bekerja membutuhkan sumber daya listrik atau memerlu kan arus panjar agar dapat bekerja dalam rangkaian elektronika. Bahan yang paling sering digunakan untuk pembuatan komponen aktif elektronika adalah semikonduktor,contohnya Transistor dan IC juga dioda.
Komponen Pasif adalah komponen elektronika yang dalam pengoperasiannya tidak memerlukan sumber arus panjar atau tegangan tersendiri, contohnya resistor, kapasitor, transformator/trafo dsb

Resistor
Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang menga lir dalam satu rangkaian.
Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol Ω(Omega), adapun simbol dari resistor seperti gambar dibawah berikut.
Di lihat dari nilai resistansinya resistor dapat dikategorikan dalam 2 jenis. Yaitu resistor dengan nilai resitansi tetap (resistor tetap/fixed resistor) dan resistor dengan nilai reistansi yang dapat di ubah-ubah (resistor variable).

Resistor Tetap
Resistor tetap memiliki resistansi yang tertulis pada badan resistor dengan menggunakan kode warna dank kode angka.Nilai daya resistor yang ada di pasaran diantaranya adalah 1/16W, 1/8W, 1/4W, 1W  ,2W, 5W, 10W dan 25W,
 

Cara membaca nilai resistor dengan kode warna, adalah dengan menghafal beberapa huruf pertama table warna “Hi-Co-Me-O-Ku-Hi-Bi-U-Ab-Put”
 


Label kode warna pada badan resistor ada yang berjumlah 4, 5 atau 6 gelang warna. Aturan pembacaan
kode warna tersebut adalah sebagai berikut:
• warna pertama: angka pertama nilai resistansi (resistor dengan 4, 5 atau 6 gelang warna)
• warna kedua: angka kedua nilai resistansi (resistor dengan 4, 5 atau 6 gelang warna)
• warna ketiga: faktor pengali (pangkat dari sepuluh) dengan satuan Ohm (resistor  dengan 4 gelang  war  
  na) atau angka ketiga nilai resistansi (resistor dengan 5 atau 6 gelang warna)
• warna keempat: toleransi (resistor dengan 4 gelang warna) atau faktor pengali (pangkat dari sepuluh)
   dengan satuan Ohm (resistor dengan 5 atau 6 gelang   warna)
• warna kelima: toleransi (resistor dengan 5 atau 6 gelang warna)
• warna keenam: koefisien temperatur dengan satuan PPM/0C (resistor dengan 6 gelang warna).

Cara Baca  Kode Resistor SMD
SMD ( Surface Mounted Device ) Resistor adalah resistor dengan bentuk kotak kecil yang cara pemasangannya menempel pada pcb, bentuk fisik dari SMD resistor adalah sebagai berikut :
Dalam pengkodean untuk SMD resistor ada tiga macam yaitu :
  1. Untuk SMD resistor 5 % dengan angka tiga digit.
  2. Untuk SMD resistor 1% dengan menggunakan angka 4 digit.
  3. Untuk SMD resistor 1% dengan menggunakan kombinasi dua digit angka dan satu digit huruf.

SMD Resistor 5% menggunakan 3 digit angka
Cara membacanya adalah sebagai berikut :
ANGKA 1 = Menunjukan angka pertama
ANGKA 2 = Menunjukan angka kedua
ANGKA 3 = Menunjukan angka multiplier
Contoh :
103

Angka digit pertama = 1, angka digit kedua = 0 dan angka digit ketiga = 103. Sehingga nilainya adalah 10000 Ω atau 10 K Ω dengan toleransi 5%
224

Angka digit pertama = 2, angka digit kedua = 2 dan angka digit ketiga = 104. Sehingga nilainya adalah 22000 Ω atau 220 K Ω dengan toleransi 5%

SMD Resistor 1% menggunakan 4 digit angka
Cara membacanya adalah sebagai berikut :
ANGKA 1 = Menunjukan angka pertama
ANGKA 2 = Menunjukan angka kedua
ANGKA 3 = Menunjukan angka ketiga
ANGKA 4 = Menunjukan angka multiplier
Contoh :
2734

Angka digit pertama = 2, angka digit kedua = 7, angka digit ketiga = 3 dan angka digit keempat = 104. Sehingga nilainya adalah 2730000 Ω atau 2,73 M Ω dengan toleransi 1%
1352

Angka digit pertama = 1, angka digit kedua = 3, angka digit ketiga = 5 dan angka digit ke empat = 102 Sehingga nilainya adalah 13500 Ω atau 13,5 K Ω dengan toleransi 1%

SMD Resistor 1% menggunakan 2 digit angka dan 1 digit huruf
Cara membacanya :
2 angka didepan menunjukan kode Nilai resistor berdasarkan tabel dibawah ini, sedang huruf menunjukkan faktor pengali / multiplier yang ditunjukan pada tabel dibawah ini (tabel dibawahnya)

Tabel kode angka SMD 2 digit angka dan 1 digit huruf
Code
Value

Code
Value

Code
Value

Code
Value

Code
Value

Code
Value
01
100
17
147
33
215
49
316
65
464
81
681
02
102
18
150
34
221
50
324
66
475
82
698
03
105
19
154
35
226
51
332
67
487
83
715
04
107
20
158
36
232
52
340
68
499
84
732
05
110
21
162
37
237
53
348
69
511
85
750
06
113
22
165
38
243
54
357
70
523
86
768
07
115
23
169
39
249
55
365
71
536
87
787
08
118
24
174
40
255
56
374
72
549
88
806
09
121
25
178
41
261
57
383
73
562
89
825
10
124
26
182
42
237
58
392
74
576
90
845
11
127
27
187
43
274
59
402
75
590
91
866
12
130
28
191
44
280
60
412
76
604
92
887
13
133
29
196
45
287
61
422
77
619
93
909
14
137
30
200
46
294
62
432
78
634
94
931
15
140
31
205
47
301
63
442
79
649
95
953
16
143
32
210
48
309
64
453
80
665
96
976

Tabel kode huruf untuk SMD Resistor 1%
Letter
Multiple

Letter
Multiple
F
100000
B
10
E
10000
A
1
D
1000
X atau S
0,1
C
100
Y atau R
0,01

Contoh :
22A

Pada tabel angka sebelah kiri dapat dibaca untuk 22 menunjukan nilai 165 dan huruf A pada tabel Kode huruf (sebelah kanan) adalah 1 X, maka nilai dari resistor tersebut adalah 165Ω dengan toleransi 1%
68C

Pada tabel angka sebelah kiri dapat dibaca untuk 68 menunjukan nilai 499 dan huruf C pada tabel Kode huruf (sebelah kanan) adalah 100 X, maka nilai dari resistor tersebut adalah 49900Ω atau 49,9 K Ω dengan toleransi 1%

Tranducer
Merupakan komponen elektronika yang dapat mengalamiperubahan dalam besaran lidtrik apabila me-respon suatu perubahan bentuk energi yang mengenai fisik komponen tersebut. Tranducer dalam dunia elektronika sering disebut sensor, jenis tranducer yang memiliki  karakteristik perubahan resistansi antara lain LDR, NTC, PTC

LDR(Light Depending Resistance)
LDR adalah resistor yang berubah-ubah nilai resistansinya jika permukaannya terkena cahaya.
Kodisinya jika terkena cahaya niali resistansinya kecil, sedangkan jika tidak terkena cahaya (kondisi gelap) maka niali resistansinya besar.
Gambar dan Simbol LDR
NTC(Negative Temperature Coeffisient)
NTC adalah resistor yang niali resistansinya dapat berubah-ubah sesuai dengan perubahan temperature terhadapnya. Jika temperaturenya makin tinggi maka niali resistansinya kecil dan sebaliknya bila temperaturenya makin rendah maka nilai resistansinya semakin besar.
Gambar dan Simbol NTC
PTC(Positive Temperature Coeffisient)
PTC adalah resistor yang nilai resistansinya dapat berubah sesuai dengan temperaturenya terhadapnya. Jika temperaturnya makin tinggi maka nilai resistansinya semakin besar sedngkan bila temperaturnya  makin rendah maka nilai resistansinya semakin kecil.
Gambar dan Simbol PTC
Resistor Variabel
Resistor variable adalah resistor yang nilai resistansinya dapat diubah-ubah dengan memutar tuas atau dengan obeng trimer.
Ada 2 jenis resistor variable yang ada di pasaran, yaitu timpot (trimer potensio) dan potensiometer .

Trimpot (trimer potensio)

Potensiometer

Nilai resistansi resistor jenis ini dapat diatur dengan tangan, bila pengaturan dapat dilakukan setiap saat oleh operator (ada tombol pengatur) dinamakan potensiometer dan apabila pengaturan dilakukan dengan obeng dinamakan trimmer potensiometer (trimpot). Tahanan dalam potensiometer dapat dibuat dari bahan carbon dan ada juga dibuat dari gulungan kawat yang disebut potensiometer wirewound. Untuk digunakan pada voltage yang tinggi biasanya lebih disukai jenis wirewound.
Nilai resistansi baik trimpot maupun potensiometer menggunakan kode angka, nilai yang tertulis tersebut merupakan nilai maksimum resistansi dari trimpot maupun potensiometer. Misal niali yang tertera 10KΩ berarti resistansi dari trimpot maupun potensiometer dapat dibah-ubah dari 0Ω sampai 10KΩ

Kapasitor/Kondensator
Kapasitor memiliki nama lain condensator. Kopomponen ini termasuk kelompok komponen yang pasif, karena kapasitor bekerja tanpa memerlukan arus panjar. Dilambangkan dengan huruf “C”
Berikut adalah jenis-jenis kapasitor :
Berdasarkan kapasitas dari suatu kapasitor maka, kapasitor dibedakan menjadi 2 jenis :

  1. KAPASITOR TETAP
Kapasitor tetap adalah kapasitor yang memilikikapsitansi tetap dan tidak dapat diubah-ubah.
Pada kapasitor tetap  terdapat 2 jenis kapasitor yang dibedakan berdasarkan polaritas elektrodanya.

  1. Kapasitor Polar
Merupakan kelompok kapasitor elektrolit yang terdiri dari kapasitor-kapasitor yang bahan dielektriknya adalah lapisan metal-oksida, yang mana proses pembuatanya menggunakan elektrolisa sehingga terbentuk kutub positif anoda dan kutub negatif.
Simbol Kapasitor Elektrolit

Yang harus diperhatikan pada kapasitor ini adalah memperhatikan polaritasnya pada saat pemasangannya pada rangkaian, jangan sampai terbalik, dimana kaki negatifnya adalah yang terdekat dengan tanda garis putih pada bodi kapasitor atau yang ditunjukan tanda panah.
Kapasitor Elektrolit (ELCO)

Kapasitor ini juga memiliki tegangan kerja yang tertulis pada bodynya. Nilai kapasitor ini sekitar 1µF sampai ribuan µF. dilhat dari nlainya, kapasitor ini biasanya digunakan untuk filter tegangan pada rangkaian power suplai atau bekerja pada frekuensi rendah.
Selain kapasitor elektrolit, kapasitor yang memiliki polaritas adalah kapasitor Tantalum, Kapasitor tantalum adalah kapasitor elektrolit yang menggunakan material tantalum sebagai elektrodanya. Kapasitor ini memmiliki kutub atau polaritas, biasanya kutub positifnya diberi tanda” +”.pada bodiny terlihat seperti pada gambar.
Kapasitor Tantalum

  1. Kapasitor Nonpolaritas
Kapasitor ini tidak mempunyai kaki positif dan negatif sehingga cara pemasangan pada rangkaian elektronika boleh bolak-balik. Yang termasuk kapasitor ini adalah kapasitor mika, kapasitor keramik, kapasitor kertas, dan kapasitor milar.
Simbol Kapasitor Nonpolaritas


                                                                    
.            Kapasitor Keramik         Kapasitor Kertas           Kapasitor Mylar/Mika               Kapasitor Polyester
  • Kapasitor Keramik Kapasitor ini menpunyai dielektrikum keramik. Kapasitor ini mempunyai oksida logam dan dielektrikumnya terdiri atas campuran titanium-oksida dan oksida lain. Kekuatan dielektrikumnya tinggi dan mempunyai kapasitas besar sekali dalam ukuran kecil.
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
  • Kapasitor Kertas, Kapasitor ini mempunyai dielektrikum kertas dengan lapisan kertas setebal 0,05-0,02 mm antara dua lembar kertas alumunium.Kertasnya diresapi dengan minyak mineral untuk memperbesar kapasitas dan kekuatan dielektrikumnya.
  • Kapasitor MikaKapasitor ini mempunyai dielektrik oksida alumunium dan sebuah elek trolit sebagai elektroda negatif. Elektroda postif terbuat dari logam seperti alumunium dan tantalum tetapi sebuah elektroda negatif terbuat dari elektrolit. Tebal lapisan oksidanya adalah 0,0001. Dalam rangkaian elektronika sebagai perata denyut arus listrik.
  • Kapasitor Polyster, kapasitor ini terbuat dari bahan polyster film dan memiliki toleransi yang kecil sekitar ±5%sampai ±10%. Bentuknya persegi empat  seperti permen biasanya berwarna coklat, hijau, merah dsb.

  1. Kapasitor Non Polar/Kapasitor Variabel
Kapasitor non polar/kapasitor variable adalah kapasitor yang nilai kapasitansinya dapat diubah atau kapsitansinya dapat diatur sesuai keiginan dengan batas maksimal sesuai yang tertera pada kapasitor tersebut, dengan cara memutar rotor (as) yang ada pada badan kompone.,
                                          
        Simbol Kapasitor Variabel                                   Simbol Kapasitor Trimer
Biasanya kapasitor ini digunakan untuk pengaturan frekuensi resonansi yang dihasilkan dari rangkaian pembangkit gelombang, dan sebagai trimer impedansi pemancar dan antena pada pemancar radio.

                                                                                                                 
                                              Kapasitor Trimer                                           Kapasitor varco                               Kapasitor Inti Udara

Dioda
Dioda dikemas didalam sebuah kapsul kecil yang terbuat dari kaca atau plastik. Kemasan ini memiliki dua kawat terminal. Yang satu disebut anoda, sedangkan yang lainnya disebut katoda. Biasanya terdapat sebuah cincin di badan dioda yang mengindikasikan terminal mana yang merupakan katoda.
Simbol Dioda
Sebuah dioda umumnya terbuat dari bahan silikon. Silikon adalah bahan yang tidak bersifat sebagai penghantar atau konduktor, namun tidak pula sebagai penyekat atau isolator. Silikon adalah bahan semikonduktor. Hal ini berarti bahwa sifat-sifat silikon berbeda dengan bahan-bahan konduktor biasa, seperti tembaga atau besi. Sejumlah kecil zat dicampurkan ke dalam silikon untuk memberikan sifat-sifat khusus dioda ke bahan ini
Penyusun utama dari dioda adalah sambungan P - N atau disebut dengan P - N Junction.
Dioda bersifat menghantarkan arus listrik hanya pada satu arah saja, yaitu kaki anodanya disambungkan ke kutub positif dan katodanya disambungkan ke kutub negatif baterai, kita mengatakan bahwa dioda diberikan bias maju atau forward biased. Sebuah dioda hanya akan menghantarkan arus listrik (menyalakan lampu) apabila diberi bias maju, maka akan mengalir arus listrik dari anoda ke katoda (bersifat konduktor).
Dioda Bias Maju
Ketika sebuah dioda disambungkan dengan polaritas yang terbalik seperti pada gambar, dimana kaki katodanya disambungkan ke kutub positif dan kaki anodanya disambungkan ke kutub negatif, maka arus yang mengalir hampir nol atau dioda akan bersifat sebagai isulator.kita mengatakan bahwa dioda diberikan bias mundur atau reverse biased. Sebuah dioda tidak akan menghantarkan arus listrik (tidak menyalakan lampu) apabila diberi bias mundur.
Dioda Bias Mundur
LED
Light Emitting Diodes atau lebih sering disebut LED adalah komponen semikonduktor yang mampu merubah energi listrik menjadi cahaya. Simbol yang  biasa digunakan sebagai simbol LED adalah simbol dioda standar tetapi dengan sepasang anak panah keluar yang menunjukkan bahwa dioda tersebut memancarkan cahaya.
Cara mengetahui kaki anoda dan katoda dari sebuah LED, seperti yang bisa dilihat, sisi katoda memiliki potongan datar pada fiber glassnya. Dapat dilihat pula bahwa  sisi katoda lebih kecil dibandingkan dengan anodanya.
    
Hal yang harus diingat adalah janganlah mencatu LED tanpa sebuah resistor. Karena tanpa resistor, arus yang mengalir pada dioda akan berlebih sehingga LED akan terbakar. Penempatan resistor sesudah atau sebelum led akan mengasilkan hal yang sama yakni membatasi arus -> I=V/R
Untuk amannya, kita menggunakan resistor dengan resistansi 120 Ohm atau lebih besar lagi 150 Ohm.Sehingga dengan cara tersebut kita tidak mencatu LED pada nilai maximum rating-nya. Jika kita memilih menggunakan arus 20 mA maka tegangan yang digunakan adalah 2 Volt sehingga nilai resistor yang digunakan
R = V/I = (5 Volt – 2Volt)/20mA =150 Ohm
Tampaknya 150 ohm merupakan nilai yang tepat. Untuk keamanan kita juga perlu mengetahui disipasi daya yang bisa didapatkan dari
P = V*I = 3Volt*2Volt =60 mW
Sehingga, kita bisa memilih resistor dengan resistansi 150 ohm dan rating daya ¼ watt.

Transistor
Transistor berarti “Transfer Resitor” adalah komponen yang niali resistansinya antara terminalnya dapat diatur.
Transistor terbuat dari kristal silikon atau germanium, dimana suatu lapisan tipe N diapit oleh dua lapisan silikon tipe P. Sebaliknya bisa juga dibuat transistor yang terdiri dari dua lapisan silikon tipe N yang meng apit suatu lapisan tipe P. Kedua macam tansistor tersebut merupakan jenis transistor BJT tipe PNP dan NPN. Terdapat dua jenis keluarga transistor, yaitu transistor bipolar atau bipolar junction transistor dising kat BJT, seperti PNP dan NPN, dan transistor unipolar atau unipolar junction transistor disingkat UJT, se perti FET dan MOSFET.
Adapun fungsi transistor adalah sebagai penguat tegangan, penguat arus, penguat daya atau sebagai saklar.
Untuk lebih jelasnya mengenai turunan dari transistor bias di lihat dari bagan dibawah ini :


Pada umumnya, transistor BJT memiliki 3 terminal yaitu basis (base atau disingkat dengan huruf B), kolek  tor (collector atau disingkat dengan huruf C), dan emitor (emitter atau disingkat dengan huruf E). Dimana untuk menggambarkan sebuah transistor di analogikan dengan penggabungan dua buah diode  baik secara berhadapan maupun saling berbalikan.

Transistor BJT tipe PNP
Untuk menandai  atau mengingat transistor PNP adalah dengan melihat arah panah pada kaki emitor yaitu arah masuk.
                  
Transistor BJT tipe NPN
Untuk menandai  atau mengingat transistor NPN adalah dengan melihat arah panah pada kaki emitor yaitu arah keluar.