KOMPONEN ELEKTRONIKA

KOMPONEN ELEKTRONIKA

Berdasarkan butuh atau tidaknya arus listrik , komponen listrik di bagi menjadi :

      Komponen Aktif

      Komponen Pasif

Komponen aktif adalah jenis komponen elektronika yang memerlukan arus listrik agar dapat bekerja dalam rangkaian elektronika. Contoh komponen aktif ini adalah Transistor dan IC juga sensor . Besarnya arus panjar bisa berbeda-beda untuk tiap komponen2 ini.

komponen pasif adalah jenis komponen elektronika yang bekerja tanpa memerlukan arus listrik. Contoh komponen pasif adalah resistor, kapasitor, transformator/trafo, dioda dsb.

A.    Contoh Komponen Aktif :

v  Transistor :

Ditemukan oleh W. Sockley , W.H. Brattain , J. Bardeen dari Amerika Serikat pada tahun 1948 . Transistor  terbuat dari bahan germanium dan silicon . Komponen yang satu ini merupakan komponen dasar dari sebuah mikroprosesornya computer. Dalam satu mikroprosesor bisa terdapat jutaan bahkan milyaran transistor . Semakin banyak jumlah transistornya semakin cepat aksesnya. Transistor terbuat dari germanium dan silicon . Transistor di bedakan menjadi 2 yaitu :

1.      Transistor bipolar
Transistor merupakan komponen dengan 3 kaki, berbeda dengan resistor ataupun kapasitor yang hanya memiliki 2 kaki. Gambar dari sebuah transistor adalah seperti di bawah:

Setiap kaki mempunyai nama sendiri-sendiri ada emitter(E), collector(C), basis(B).

Fungsi dari masing – masing elektroda (kaki) yaitu :

      Emitter : membangkitkan electron di dalam transistor

      Collector : menarik / menyalurkan electron – electron keluar dari transistor

      Basis : mengendalikan / mengatur aliran electron dari emitter ke collector

Dan memasangnya jangan sampai salah, karena akan merusak rangkaian. Transistor bipolar  ada 2 macam ada yang bertipe NPN dan PNP. Perbedaanya terletak pada kombinasi bahannya. Dan gambarnya :

NPN : tanda panah arah keluar

PNP :  tanda panah arah ke dalam

Selain gambar , ada juga perbedaan lainnya yaitu pemberian polaritas bateray : Transistor  PNP Emitter di hubungkan dengan kutub positif bateray dan colletor di hubungkan dengan kutub negative bateray . Sedangkan pada transistor NPN , Emitter di hubungkan ke kutub negative bateray dan collector di hubungkan dengan kutub positif .
Karena transistor mempunyai 3 kaki maka untuk mengetahui kaki-kainya diperlukan teknik khusus atau bisa juga melihat datasheet yang dikeluarkan pabrik pembuatnya.
 Fungsinya transistor :
- Sebagai switc otomatis
- Sebagai penguat tegangan dan arus

-Sebagai pembangkit frekuensi

-Sebagai  pencampuran frekuensi

-Sebagai Stabilisator tegangan pada adaptor

Transistor adalah alat semi konduktor yang dipakai untuk penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung ( switching), stabilisasi tegangan,modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Pada prinsipnya, suatu transistor terdiri atas dua buahdioda yang disatukan. Agar transistor dapat bekerja,kepada kaki-kakinya harus diberikan tegangan,tegangan ini dinamakan  voltag.

Sifat transistor adalah bahwa antara kolektor dan emitor akan ada arus(transistor akan menghantar) bila ada arus basis.Makin besar arus basis makin besar penghantarnya.

v  IC (Intergrated Circuit )

Jika dibandingkan ukuran peralatan elektonik zaman dulu dengan peralatan keluaran sekarang pasti perbedaan ukurannya sangat mencolok. Sebagai contoh, computer pada awal ditemukan ukurannya sangat besar, tetapi sekarang jauh lebih kecil (laptop) atau ukuran televisi yang sangat besar sekarang dengan teknologi layer datar maka ukurannya tinggal beberapa centi saja.
Kemajuan elektronika terjadi  karena ditemukannya IC (Integrated Circuit) atau biasa dikenal dengan chip. Bahan untuk membuat IC disebut semikonduktor. Di dalam sebuah chip bisa terdapat beberapa rangkaian dengan jumlah transistor, resistor dan kapasitor yang bisa mencapai ribuan bahkan jutaan. IC dirancang dengan fungsi yang spesifik dan dalam penggunaannya harus di kombinasikan dengan rangkaian tertentu pula. Berikut adalah gambarnya.

  

IC yang berbentuk bulat dan dual in line, kaki-kakinya diberi bernomor urut dengan urutan sesuai arah jarum jam, kaki nomor SATU diberikan bertanda titik atau takikan. Setiap IC ditandai dengan nomor type, nomor ini biasanya menunjukkan jenis IC, jadi bila nomornya sama maka IC tersebut sama fungsinya. Kode lain menunjukkan pabrik pembuatnya, misalnya operational amplifier type 741 dapat muncul dengan tanda uA-741, LM-741, MC-741, RM-741 SN72-741 dan sebagainya.

Jenis IC yang sekarang berkembang dan banyak digunakan adalah Transistor-Transistor Logic (TTL) dan Complimentary Metal Oxide Semiconductor (CMOS). Jenis CMOS banyak terdapat di pasaran ialah keluarga 4000, misalnya 4049, 4050 dan sebagainya. Jenis TTL ditandai dengan nomor awal 54 atau 74. Prefix 54 menandakan persyaratan militer ialah mampu bekerja dari suhu -54 sampai 125o C. Sedangkan prefix 74 menandakan persyaratan komersial ialah mampu bekerja pada suhu 0 sampai 70o C.

Fungsi :penguat suara (audioa amplifier ), penstabil tegangan (voltage stabilizer )

v  Sensor

   Beberapa jenis sensor yang banyak digunakan dalam rangkaian elektronik antara lain sensor cahaya, sensor suhu, dan sensor tekanan.
1)Sensor Cahaya
a) Fotovoltaic atau sel solarAdalah alat sensor sinar yang mengubah energi sinar langsung menjadi energi listrik. Sel solar silikon yang modern pada dasarnya adalah sambungan PN dengan lapisan P yang transparan. Jika ada cahaya pada lapisan transparan P akan menyebabkan gerakan elektron antara bagian P dan N, jadi menghasilkan tegangan DC yang kecil sekitar 0,5 volt per sel pada sinar matahari penuh. Sel fotovoltaic adalah jenis tranduser sinar/cahaya seperti pada gambar 1.

Gambar 1. Cahaya pada sel fotovoltaik menghasilkan tegangan
b) Fotokonduktif
Gambar 2.(a) Sel Fotokonduktif ; (b) Cahaya pada sel fotokonduktif mengubah harga resistansi
 Energi yang jatuh pada sel fotokonduktif akan menyebabkan perubahan tahanan sel. Apabila permukaan alat ini gelap maka tahanan alat menjadi tinggi. Ketika menyala dengan terang  tahanan turun pada tingkat harga yang rendah. Seperti terlihat  pada gambar 2.
2) Sensor Suhu
Ada 4 jenis utama sensor suhu yang biasa digunakan :
a) Thermocouple
Thermocouple pada pokoknya terdiri dari sepasang penghantar yang berbeda disambung las dilebur bersama satu sisi membentuk “hot” atau sambungan pengukuran yang ada ujung-ujung bebasnya untuk hubungan dengan sambungan referensi. Perbedaan suhu antara sambungan pengukuranmdengan sambungan referensi harus muncul untuk alat ini sehingga berfungsi sebagai thermocouple.

(a)                                                                     (b)
Gambar 3. (a)Thermocouple ; (b) Simbol thermocouple
b) Detektor Suhu Tahanan
Konsep utama dari yang mendasari pengukuran suhu dengan detektor suhu tahanan (resistant temperature detector = RTD) adalah tahanan listrik dari logam yang bervariasi sebanding dengan suhu. Kesebandingan variasi ini adalah presisi dan  dapat diulang lagi sehingga  memungkinkan pengukuran suhu yang  konsisten  melalui  pendeteksian tahanan. Bahan  yang sering digunakan RTD adalah platina karena kelinearan, stabilitas dan reproduksibilitas.

(a)   (b)
Gambar 4. (a) Detektor suhu tahanan (b) Simbol RTD
c) Thermistor
Adalah resistor yang peka terhadap panas yang biasanya mempunyai koefisien suhu negatif. Karena suhu meningkat, tahanan menurun dan sebaliknya. Thermistor sangat peka (perubahan tahanan sebesar 5 % per ³C) oleh karena itu mampu mendeteksi perubahan kecil di dalam suhu.

Gambar 5. (a) Thermistor
d) Sensor Suhu Rangkaian Terpadu (IC)
Sensor suhu dengan IC ini menggunakan chip silikon untuk elemen yang merasakan (sensor). Memiliki konfigurasi output tegangan dan arus. Meskipun terbatas dalam rentang suhu (dibawah 200 ³C), tetapi menghasilkan output yang sangat linear di atas rentang kerja.

  Sensor suhu IC;
4) Sensor Tekanan
Prinsip kerja dari sensor tekanan ini adalah mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik. kurang ketegangan didasarkan pada prinsip bahwa tahanan pengantar berubah dengan panjang dan luas penampang.
Daya yang diberikan pada kawat menyebabkan kawat bengkok  sehingga menyebabkan ukuran kawat berubah dan mengubah tahananny. Aplikasi umum-pengukuran tekanan balok
(a) Jenis kawat
(b) Jenis foil
(c) Jembatan pengukur rangkaian Ukuran regangan
Gambar 8. Penggunaan Sensor Tekan pada Pengukur Regangan Kawat
Gambar 9. Contoh Penggunaan Sensor Tekanan
Fungsi : untuk mengubah besaran mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian.

B . Contoh Komponen Pasif :

Ø  Resistor

 resistor adalah salah satu komponen yang paling sering digunakan dalam sebuah rangkaian elektronik, seperti rangkaiannya TV, radio bahkan komputer.
Gambar 1 merupakan gambar resistor:

Setiap resistor mempunyai garis/ gelang yang berwarna-warni. Warna tersebut menunjukkan nilai hambatan dari sebuah resistor.
Untuk jelasnya mari kita lihat tabel di bawah. Setiap warna menentukan nilainya masing-masing.

Ada juga resistor yang nilainya dapat berubah-ubah. Nilai itu juga bisa kita yang memilihnya, unik kan. Resistor yang seperti ini biasanya disebut variabel resistor.
Setelah kalian mempelajari bentuk dan macam dari resistor,
Jadi Banyak sekali kegunaaan dari resistor seperti:
- Untuk menghambat dan membatasi arus listrik dalam sebuah rangkaian elektronik
- Untuk melindungi rangkaian listrik dari arus yang berlebih
- Untuk membagi tegangan

Ø  Kapasitor

Kapasitor atau kondensor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan energi listrik dalam bentuk muatan listrik selama selang waktu tertentu tanpa disertai adanya reaksi kimia.
Kapasitor banyak digunakan pada peralatan elektronika seperti pada lampu kilat kamera, cadangan energi pada komputer saat listrik mati, pelindung sistem RAM pada komputer dll.
Pada dasarnya, kapasitor terdiri atas sepasang pelat konduktor sejajar dengan luas A yang dipisahkan oleh jarakd yang kecil. Dua konduktor tersebut dipisahkan oleh suatu bahan isolator yang disebut bahan dielektrik.
Saat kapasitor diberi tegangan, kapsitor akan menjadi bermuatan. Satu pelat menjadi bermuatan positif dan pelat yang lainnya bermuatan negatif. Jumlah masing-masing muatan pada kedua pelat tersebut sama. Jumlah muatan Qyang terdapat pada muatan sebanding dengan beda potensialV sesuai dengan persamaan : Q= CV. Dengan C menunjukkan kapasitansi kapasitor. Kapasitansi kapasitor adalah kemampuan kapasitor untuk menyimpan energi listrik.
Kapasitansi tidak bergantung pada Q dan V. Nilainya hanya bergantung pada struktur dan dimensi kapasitor sendiri. Jadi C dapat ditulis dalam persamaan C=permitivitas hampa udara dikalikan A/d.

2. Jenis-jenis kapasitor
Berdasarkan bahan dielektrik dan penggunaannya, kapasitor dibagi menjadi beberapa jenis seperti berikut.
a. Kapasitor variabel (Varco)
Kapasitor ini digunakan untuk tuning pesawat radio atau mencari gelombang radio. Kapasitor ini menggunakan udara sebagai bahan dielektriknya. Kapasitor jenis ini menggunakan pelat yang tidak dapat digerakkan (stator) dan pelat yang dapat digunakan (rotor). Varco biasanya terbuat dari bahan aluminium. Dengan memutar tombol, luas pelat yang berhadapan dapat diataur sehingga kapasitas kapasitor dapat diubah. Dengan mengubah kapasitas kapasitor, frekuensi sirkuit yang dicari dapat distel. Berikut ditunjukkan suatu varco.

b. Kapasitor keramik
Kapasitor keramik mempunyai dielektrik yang terbuat dari keramik. Kapasitor ini memiliki elektroda logam dan dielektritnya terdiri atas campuran titanium oksida dan oksida lain. Kekuatan dielektriknya baik sekali sehingga mempunyai kapasitas yang besar. Meskipun demikian, ukuran kapasitor keramik relatif kecil. Kapasitor keramik digunaka untuk meredam bunga api, seperti pada bunga api yang timbul pada platina kendaraan bermotor.

c. Kapasitor kertas
Kapasitor ini mempunyai dielektrik yang terbuat dari kertas. Kapasitor kertas mempunyai lapisan-lapisan kertas setebal 0,05-0,02 mm di antara dua lembaran kertas aluminium. Kertas tersebut diresapi dengan minyak untuk memperbesar kapasitas dan kekuatan dielektriknya.

d. Kapasitor plastik
Kapasitor plastik mempunyai selaput plastik sebagai dielektriknya. Kapasitor ini mempunyai elektroda logam dan lapisan dielektrik yang terbuat dari bahan polisterina, milar atau teflon dengan tebal 0,0064 mm. Kapasitor plastik digunakan untuk koreksi faktor daya dalam sisitem daya listrik pada fisi nuklir, pembentukan logam hidrolik, penyelidikan plasma dielektrik.

e. Kapasitor elektrolit (Elco)
Kapasitor elektrolit mempunyai dielektrik berupa oksida aluminium. Elektroda positif terbuat dari bahan logam, seperti aluminium dan tantalum, sedangkan elektroda negatif terbuat dari bahan elektrolit. Bahan dielektrik digunakan untuk melapisi elektroda negatif. Tebal lapisan oksida sekitar 0,0001 mm. Kapasitor ini hanya digunakan pada tegangan DC yang berdenyut pada rangkaian radio, televisi, telefon, telegraf, peluru kendali, dan perlengkapan komputer. Fungsi elco adalah sebagai perata denyut arus listrik.

Ø  Transformator :

Adalah komponen elektronika yang di gunakan untuk memindahkan ( mentransfer ) tegangan listrik arus bolak – balik (AC) dari kumparan primer ke  kumparan sekunder tanpa adanya hubungan langsung diantara kumparan tersebut . 

Transformator mempunyai 3 bagian yaitu :

ü  Kumparan primer (P)

ü  Kumparan sekunder (S)

ü  Inti kumparan

Menurut penggunaannya , transformator dibedakan 3 macam :

a.       Transformator daya

b.      Transformator frekuensi daya

c.       Transformator audio

A.    Transformator daya :untuk keperluan satu daya pada instalasi listrik maupun rangkaian elektronika . Transformator ini di bedakan 2 yaitu :

      Transformator Step up : untuk menaikkan tegangan listrik AC dengan ciri – ciri  : kumparan sekunder (ns) lebih banyak dari jumlah kumparan primer (np).

      Transformator Step Down :pada rangkaian adaptor untuk menurunkan tegangan listrik AC . Ciri – cirinya : jumlah kumparan sekunder (ns ) lebih sedikit dari jumlah kumparan primer (np)

Transformator Step Down menurut outputnya dibedakan menjadi :

o   Trafo tunggal (non CT = Central Tap), terminal non voltnya di pinggir

o   Trafo ganda (CT ) titik nol voltnya di tengah

Gambar Transformator Daya :

B.   

  Transformator frekuensi (rf )

Di kenal dengan nama  trafo MF ( Midle Frekuensi Transformer ) atau trafo IF ( Intermediate Frequensi Transformer ) Trafo jenis ini di gunakan pada radio transistor

Gambar tranformator ini :

C.     Transformator Audio

D.    Yang termaksud Transformator Audio  :

      Trafo Input ( IT ) :

Disebut trafo pembalik fase , umumnya pada pesawat radio terletak antara transistor penguat suara dengan transistor penguat akhir .

      Trafo Output (OT) :

Berfungsi untuk menyelesaikan impedansi yang di hasilkan transistor  penguat akhir  dengan impedansi loudspeaker

Gambar transformator audio :

  Fungsi : untuk menyalurkan tenaga/daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau   sebaliknya, dengan frekuensi sama

Ø  DIODA

Komponen Dioda terbuat dari bahan semi konduktor  jenis P dan bahan semi konduktor jenis N  yang di satukan .Bahan semi konduktor untuk  bahan komponen elektronika adalah germanium dan silicon . Bahan germanium dikotori oleh alumunium akan di peroleh bahan semi konduktor jenis P. sedangkan germanium atau silicon di kotori oleh fosfor akan di peroleh bahan semi konduktor jenis  N .

Apabila semi konduktor jenis P dan semi konduktor jenis N disatukan akan memperoleh komponen dioda . gamabar dioda :

Dioda mempunyai dua kaki yaitu : Anoda ( A) dan Katoda (K) . Dioda dapat menghantarkan arus apabila anoda dihubngkan dengan kutub positif bateray dan katoda dihubungkan dengan kutub negative bateray . Sebaliknya jika anoda di hubungkan dengan kutub negative bateray dan katodab dihubungkan kutub positif bateray maka arus listrik tidak  dapat mengalir . Dengan demikian dapat disimpulkan arus listrik pada dioda hanya  dapat mengalir dari anoda ke katoda dan tidak dapat mengalir dari  katoda ke anoda  

Macam – macam diode :

a.       Dioda silicon atau Rectifier 

Digunakan sebagai penyearah  arus pada rangkaian adaptor yaitu mengubah arus bolak – balik AC menjadi arus searah DC

b.      Dioda detector

Digunakan untuk memisahkan frekuensi suara dengan frekuensi pembawa pada radio penerima

c.       Dioda Zener

Digunakan sebagai penstabil tegangan pada rangkaian stabilisator

d.      Dioda silenium

Digunakan untuk penyearahan arus pada rangkaian satu daya dan pada system pengapian bateray si sepeda motor . pada sepeda motor  dikenal dengan nama kuproks

e.       Dioda LED (Light Emitting Dioda )

Dioda ini dapat menyala apabila di beri tegangan listrik DC di pergunakan untuk :

·         Lampu  control

·         Lampu display pada rangkaian audio system

·         Running LED

Fungsi Dioda adalah : adalah untuk menyalurkan arus listrik yang mengalir dalam satu arah dan menahan arus tersebut dari arah sebaliknya. Dioda juga dapat berfungsi sebagai penyearah arus, rangkaian catu daya dan juga untuk stabilisator tegangan. Dioda adalah komponen elektronika aktif yang memiliki dua saluran aktif di mana arus listrik dapat mengalir dan kebanyakandioda di gunakan karena karakteristik satu arah yang di milikinya.

Ø  Relay adalah sebuah saklar elekronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya. Relay terdiri dari 3 bagian utama, yaitu:

1. koil         : lilitan dari relay
2. common  : bagian yang tersambung dengan NC(dlm keadaan normal)
3. kontak    : terdiri dari NC dan NO

Tentang Relay

Membedakan NC dengan NO:

NC(Normally Closed) : saklar dari relay yang dalam keadaan normal(relay tidak diberi tegangan) terhubung dengan common.

NO(Normally Open) : saklar dari relay yang dalam keadaan normal(relay tidak diberi tegangan) tidak terhubung dengan common.

Bagian-bagian relay dapat diketahui dengan 2 cara, yakni:

1. dengan cara melihat isi dalam relay tersebut
2. dengan menggunakan multimeter (Ohm)

Cara mengetahui relay tersebut masih berfungsi atau tidak dapat dilakukan dengan cara memberikan tegangan yang sesuai dengan relay tersebut pada bagian koilnya. Jika kontaknya masih bekerja NC-->NO atau NO-->NC, maka dapat dikatakan bahwa relay tersebut masih dalam keadaan baik.

Hubungkan common dan NO jika menginginkan rangkaian ON ketika koil diberi tegangan.

Hubungkan common dan NC jika menginginkan rangkaian ON ketika koil tidak diberi tegangan.