konsep dasar elektronika

Pendahuluan

ELEKTRONIKA DASAR

Siswo Wardoyo, S.T., M.Eng. [email protected] 08122898593/085747890172 Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

Siswo Wardoyo Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik UNTIRTA 2010/2011- Ganjil

KONTRAK KULIAH1. Memakai sandal dan atau kaos oblong, tidak boleh mengikuti kuliah dan dianggap tidak masuk. 2. Kehadiran kuliah terlambat lebih dari 15 menit, tidak diperkenankan masuk ruang kuliah. 3. HP atau alat komunikasi diharapkan untuk dimatikan atau di silent supaya tidak menimbulkan kegaduhan, bagi yang tidak melaksanakan akan dikeluarkan dari ruang kuliah. 4. Penilaian akan diberikan melalui 4 tahap evaluasi dengan bobot tiap evaluasi adalah sebagai berikut:a. b. c. d. Kehadiran : 10 % Tugas : 20 % UTS : 30 % UAS : 40 %


Konsep Dasar ElektronikaResistor: Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Dari hukum Ohms diketahui, resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol (Omega).


ResistorResistor secara umum dibagi menjadi dua jenis, yaitu resistor tetap (fixed resistor) dan resistor variabel (variable resistor), tetapi jika hanya disebut resistor saja maka resistor yang dimaksud adalah resistor tetap (fixed resistor) atau biasa disebut juga dengan hambatan atau tahanan. Resistor adalah komponen elektronik yang berfungsi menahan arus litrik, dan karena arus listrik berhubungan dengan tegangan listrik, sehingga jika suatu tegangan listrik dilewatkan pada resistor maka akan terjadi penurunan pada tegangan tersebut. Hubungan antara arus listrik, tegangan listrik dan resistor menurut hukum Ohm adalah :

Dimana I dalam Ampere, V dalam Volt dan R dalam Ohm. Rumah resistor biasanya dibuat dari keramik / semen dimana bahan yang berfungsi sebagai hambatanya biasanya dari karbon, logam atau lilitan kawat, besar-kecilnya nilai hambatan ditentukan oleh tebal dan panjangnya lintasan karbon, logam atau lilitan kawat tersebut.


Resistor Tetap (Fixed Resistor)Ada bermacam-macam resistor, tetapi yang umum tersedia dipasaran a.l : Resistor karbon (carbon film resistor) adalah resistor yang bahan resistansinya dari karbon, memiliki nilai resistansi antara 1 ohm - 10 Mega ohm dengan toleransi 5 - 20%, tegangan maksimum 500 volt , tersedia dalam daya 0.25 - 1 watt. Resistor metaloxide (metaloxide film resistor) adalah resistor yang bahan resistansinya dari logam oxida, memiliki nilai resistansi antara 1ohm - 1 Mega ohm dengan toleransi 5 - 10%, tegangan maksimum 750 volt , tersedia dalam daya 1 - 6 watt. Resistor metal film (metal film resistor) adalah resistor yang bahan resistansinya dari logam, memiliki nilai resistansi antara 1ohm - 10 Mega ohm dengan toleransi 1-5%, tegangan maksimum 300 volt , tersedia dalam daya 0.5 - 1 watt. Resistor nol ohm (zero-ohmic resistor) adalah resistor yang bahan resistansinya dari logam, memiliki nilai resistansi antara 0 (nol) ohm hingga 10x10-3 ohm, tegangan maksimum 300 volt , dengan arus maksimum 3 Ampre.


Resistor Tetap (Fixed Resistor)Resistor ohm rendah (low-ohmic resistor) adalah resistor yang bahan resistansinya dari logam, memiliki nilai resistansi antara 0,1ohm - 2.2 ohm dengan toleransi 5 - 20%, tegangan maksimum 300 volt , tersedia dalam daya 1 - 2 watt. Resistor ohm tinggi (high-ohmic resistor) adalah resistor yang memiliki nilai resistansi antara 1mega ohm - 10 giga ohm dengan toleransi 2 20%, tegangan maksimum 3 kilo volt , tersedia dalam daya 1 - 6 watt. Resistor lilitan kawat (wire-wound resistor) adalah resistor yang bahan resistansinya dari lilitan kawat, memiliki nilai resistansi antara 1 ohm - 56 kilo ohm dengan toleransi 5 - 10%, tegangan maksimum 500 volt , tersedia dalam daya 1 - 15 watt. Resistor lilitan kawat wadah keramik (ceramic wire-wound resistor) adalah resistor yang bahan resistansinya dari lilitan kawat yang terbungkus dalam wadah dari bahan keramik dengan bentuk vertikal maupun horisontal, memiliki nilai resistansi antara 0.1 ohm - 56 kilo ohm dengan toleransi 5 - 10%, tegangan maksimum 1000 volt , tersedia dalam daya 5 - 20 watt.


Resistor Tetap (Fixed Resistor)

http://beteve.com/detail-1-11.html


Resistor Tetap (Fixed Resistor)Resistor daya (wire-wound power resistor) adalah resistor yang bahan resistansinya dari lilitan kawat biasanya digunakan pada industri listrik, memiliki nilai resistansi antara 1 ohm - 39 kilo ohm dengan toleransi 5 10%, tegangan maksimum 2000 volt , tersedia dalam daya 20 - 100 watt. Resistor SMD (surface mount device resistor) adalah resistor yang cara memasangnya ditempelkan pada permukaan PCB, memiliki nilai resistansi antara 0 ohm - 1 Mega ohm dengan toleransi 1 - 20%, tegangan maksimum 100 volt . Resistor SMD Jaringan (surface mount device network resistor) adalah resistor yang cara memasangnya ditempelkan pada permukaan PCB tetapi dalam satu kemasan terdapat lebih dari satu resistor, memiliki nilai resistansi antara 0 ohm - 1 Mega ohm dengan toleransi 1 - 20%, tegangan maksimum 100 volt . Resistor Jaringan (network resistor) adalah resistor yang dalam satu kemasan terdapat lebih dari satu resistor, memiliki nilai resistansi antara 0 ohm - 1 Mega ohm dengan toleransi 1 - 20%, tegangan maksimum 100 volt .


Penandaan Nilai ResistorPenandaan nilai resistor dengan menggunakan empat pita adalah skema kode warna yang paling sering digunakan. Ini terdiri dari empat pita warna yang dicetak mengelilingi badan resistor. Dua pita pertama merupakan informasi dua digit harga resistansi, pita ketiga merupakan pengali (lebih mudahnya adalah merupakan jumlah nol yang ditambahkan setelah dua digit resistansi) dan pita keempat merupakan toleransi dari harga resistansi. Kadang-kadang ditambahkan pita kelima yang menunjukkan koefisien suhu, tetapi ini harus dibedakan dengan sistem lima warna sejati yang menggunakan tiga digit resistansi seperti yang diterapkan pada resistor presisi tinggi seperti jenis metaloxide-film resistor atau yang biasa disebut dengan resistor metal-film Sebagai contoh pembacaan nilai sebuah resistor yang memiliki pita warna : kuningungu-kuning-emas adalah bernilai . Cara membaca yang lebih mudah adalah: pita pertama, kuning, mempunyai harga 4 dan pita kedua, ungu, mempunyai harga 7, sehingga keduanya dihitung sebagai 47. Pita ketiga, kuning, mempunyai harga 104, yang berarti menambahkan empat nol dibelakang angka 47, sedangkan pita keempat, emas, merupakan kode untuk toleransi 5%, Secara keseluruhan skema warna kuning-ungu-kuning-emas memberikan nilai 470.000 pada keakuratan 5%. Dibawah ini adalah tabel warna untuk skema empat warna yang dapat digunakan sebagai acuan.


Penandaan Nilai ResistorWarna Pita pertama Pita kedua Pita ketiga (pengali) Pita keempat (toleransi) Pita kelima (koefisien suhu) Hitam Cokelat Merah Oranye Kuning Hijau Biru Ungu Abu-abu Putih Emas Perak Kosong

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 10-1 10-2 0.5% (D) 0.25% (C) 0.1% (B) 0.05% (A) 5% (J) 10% (K) 20% (M) 1% (F) 2% (G) 100 ppm 50 ppm 15 ppm 25 ppm


Penandaan Nilai ResistorWarna Pita pertama Pita kedua Pita ketiga Pita keempat (pengali) Pita kelima (toleransi) Hitam Cokelat Merah Oranye Kuning Hijau Biru Ungu Abu-abu Putih Emas Perak Kosong 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 10-1 10-2 1% (F) 2% (G) 15 ppm 25 ppm 0.5% (D) 0.25% (C) 0.1% (B) 0.05% (A)

5% (J) 10% (K) 20% (M)


Resistor Variabel (Variable Resistor)



Resistor Variabel (Variable Resistor)Resistor variabel (variable resistor atau varistor) adalah resistor yang nilai tahanannya dapat berubah atau dapat diubah. Ada bermacam-macam resistor variabel antara lain : 1. Potensiometer (Potentiometer) Adalah resistor tiga terminal yang nilai tahanannya dapat diubah dengan cara menggeser (untuk potensio jenis geser) atau memutar (untuk potensio jenis putar) tuasnya, penggunaan tuas dimaksudkan bahwa rangkaian yang menggunakan potensiometer ini sering dilakukan pengaturan, dan ditujukan untuk pemakai, pada pesawat televisi contoh bagian yang sering dilakukan pengaturan adalah bagian kontrol audio, brightness, contrast, dan color. Jenis potensiometer ada dua macam, yaitu linier (lin) dan logaritmik (log). Untuk jenis linier skala penggeseran tuas (untuk yang model geser) atau besarnya sudut pemutaran tuas (untuk yang model putar) proporsional atau berbanding lurus dengan perubahan tahananya. Sedangkan jenis logaritmik skala penggeseran tuas (untuk yang model geser) atau besarnya sudut pemutaran tuas (untuk yang model putar) tidak berbanding lurus tetapi sesuai dengan grafik fungsi logaritmik (sesuai hukum logaritma) terhadap perubahan tahananya, potensiometer logaritmik dapat dibuat dari potensiometer linier ditambah dengan resistor eksternal, karena potensiometer yang benar-benar logaritmik relatif sangat mahal, potensiometer logaritmik lazim digunakan pada pengatur volume audio. 2. Trimpot (Trimmer Potentiometer) Adalah potensiometer yang cara mengubah nilai tahanannya dengan cara mentrim dengan menggunakan obeng trim. Pada televisi, trimpot biasanya digunakan untuk mengatur besaran arus pada rangkaian oscilator, rangkaian driver, atau pada penyetelan keseimbangan putih (white balance). bagian-bagian yang menggunakan trimpot berarti bagian tersebut tidak sering dilakukan penyetelan dan biasanya hanya ditujukan untuk maintenance.


Resistor Variabel (Variable Resistor)3. PTC (Positive Temperatur Coefisien ) PTC termasuk jenis thermistor, yaitu resistor yang nilai tahanannya dipengaruhi oleh suhu. Nilai hambatan PTC saat dingin adalah sangat rendah, tetapi saat suhu PTC naik maka nilai hambatannya juga ikut naik. Pada pesawat televisi PTC biasanya digunakan untuk memberikan suplay tegangan pada kumparan degausing (degausing coil). 4. NTC (Negative Temperatur Coefisien ) NTC juga termasuk jenis thermistor, yaitu resistor yang nilai tahanannya dipengaruhi oleh suhu, tetapi NTC kebalikan dari PTC, dimana nilai tahanan NTC saat dingin sangat tinggi, tetapi saat suhu NTC semakin naik, maka nilai tahanannya akan semakin mengecil bahkan nol. Pada pesawat televisi NTC biasanya dipasang pada terminal masukan listrik, ini dimaksudkan untuk mengurangi kejutan tegangan pada rangkaian power suply, sehingga efek yang ditimbulkan dari penambahan NTC ini adalah sebuah kondisi yang disebut sebagai "soft start". 5. LDR (Light Dependen Resistor) LDR adalah merupakan resistor peka cahaya atau biasa disebut dengan fotoresistor, dimana nilai resistansinya akan menurun jika ada penambahan intensitas cahaya yang mengenainya. Fotoresistor dibuat dari semikonduktor beresistansi tinggi. Jika cahaya yang mengenainya memiliki frekuensi yang cukup tinggi, foton yang diserap oleh semikonduktor akan menyebabkan elektron memiliki energi yang cukup untuk meloncat ke pita konduksi. Elektron bebas yang dihasilkan (dan pasangan hole-nya) akan mengalirkan listrik, sehingga menurunkan resistansinya.


Nilai Hambatan Resistor


KapasitorKondensator atau Capasitor, adalah komponen elektronik yang dapat menyimpan muatan listrik dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik, kemampuan kondensator dalam menyimpan muatan listrik disebut kapasitansi yang diukur dalam satuan Farad (F). Dimana : 1 F = 1.000.000 F (mikro Farad) 1 F = 1.000 nF (nano Farad) 1 nF = 1.000 pF (piko Farad)



KapasitorDisamping memiliki nilai kapasitansi, kondensator juga memiliki nilai batas tegangan kerja (working voltage), dan batas temperatur kerja, batas temperatur kerja perlu diperhatikan terutama untuk kondensator jenis elektrolit (Elco), karena temperatur dapat mengubah cairan elektrolit dalam elco yang pada ahirnya dapat mempengaruhi perubahan nilai kapasitansinya. Kontruksi kondensator terdiri dari dua keping konduktor yang dipisahkan oleh bahan penyekat yang disebut dengan bahan dielektrik, fungsi bahan dielektrik tersebut adalah untuk memperbesar kapasitansi kondensator, bahan dielektrik yang biasa digunakan diantaranya adalah : udara, keramik, kertas, kaca, mika, polyester dan elektrolit tertentu.


KapasitorMenurut polarisasi kutubnya kondensator dibagi menjadi dua jenis, yaitu polar dan non polar, kondensator polar membedakan polarisasi antara kutub positif dan kutub negatif, sedangkan kondensator non polar tidak membedakan polarisasi kutubnya, sehingga untuk kondensator polar maka pemasangannya tidak boleh terbalik sedangkan untuk kodensator nonpolar pemasangannya boleh sembarang, contoh kondensator polar adalah Elco dan Tantalum sedangkan contoh kondensator non polar seperti kondensator kertas, kondensator mika dan kondensator keramik. Menurut perubahan nilai kapasitansinya, kondensator juga dibagi menjadi dua jenis yaitu kondensator tetap dan kondensator variabel, kondensator tetap berarti nilai kapasitansi dari kondensator tersebut tetap alias tidak dapat diubah, sedangkan kondensator variabel artinya nilai kapasitansi dari kondensator tersebut dapat diubah, contoh kondensator variabel adalah TC (trimmer capasitor) atau VARCO (variable condenser).


Jenis Kapasitor1. Kondensator Keramik Memiliki nilai kapasitansi antara 5 pF - 1 uF dengan toleransi 10% dan tegangan kerja 50 volt hingga ribuan volt, memiliki kesetabilan yang tinggi dan baik digunakan untuk frekwensi tinggi, biasanya memiliki bentuk fisik bulat pipih berwarna coklet muda atau hijau muda, juga tersedia dalam kemasan SMD 2. Kondensator Polyester ( Polyethylene Terephthalate ) Memiliki nilai kapasitansi antara 100 pF - 2 uF dengan toleransi 5% dan tegangan kerja maksimum 400 volt, memiliki kesetabilan yang cukup, biasanya memiliki bentuk fisik persegi empat dan berwarna hijau itulah sebabnya kenapa kondensator ini sering disebut sebagai greencaps, meskipun terkadang ada yang dibungkus dengan plastik warna merah maupun coklat. Kondensator ini biasa juga disebut dengan kondensator mylar. Pengembangan dari kondensator polyester adalah type metalized polyester film atau yang umum dikenal dengan kondensator MKT 3. Kondensator Polystyrene Memiliki nilai kapasitansi antara 50 pF - 500 nF dengan toleransi 1% dan tegangan kerja maksimum 500 volt, memiliki kesetabilan yang sangat baik, biasanya memiliki bentuk fisik silinder. Sering digunakan untuk operasi tegangan tinggi. 5. Kondensator Polypropylene (MKP) Memiliki nilai kapasitansi antara 1 nF - 100 uF dengan toleransi 5% dan tegangan kerja maksimum 900 volt, memiliki kesetabilan yang cukup.


Jenis Kapasitor6. Kondensator Kertas Memiliki nilai kapasitansi antara 10 nF - 10 uF dengan toleransi 10% dan tegangan kerja maksimum 600 volt, memiliki kesetabilan yang lumayan, biasanya memiliki bentuk fisik persegi empat bening. 7. Kondensator Mika Perak Memiliki nilai kapasitansi antara 5 pF - 10 nF dengan toleransi 0.5% dan tegangan kerja maksimum 400 volt, memiliki kesetabilan yang sangat baik. 8. Kondensator Electrolit Aluminium (Elco) Memiliki nilai kapasitansi antara 1 uF - 1 F dengan toleransi 50% dan tegangan kerja maksimum 400 volt terpolarisasi, memiliki kesetabilan yang cukup. 9. Kondensator Electrolit Tantalum Memiliki nilai kapasitansi antara 1 uF - 2000 uF dengan toleransi 10% dan tegangan kerja maksimum 60 volt terpolarisasi, memiliki kesetabilan yang baik. 10. Kondensator Trimmer (TC) Memiliki nilai kapasitansi antara 1 pF - 200 pF dengan toleransi 10% dan tegangan kerja maksimum 60 volt, memiliki kesetabilan yang cukup, termasuk golongan capasitor variabel, cara mangubah kapasitansinya dengan menggunakan obeng trim.


2

Penandaan Nilai KapasitorAda dua metode: menggunakan pita warna dan secara alfabetnumerik. Penanda nilai kondensator dengan pita warna Penandaan nilai kondensator dengan pita warna, biasanya diterapkan pada kondensator kertas, kondensator polikarbonat metal dan kondensator polyester, cara membaca nilainya dimulai dari pita warna paling atas lalu turun kebawah, kode warna yang digunakan mirip dengan kode warna pada resistor, tetapi dengan meninggalkan warna emas dan perak. Jumlah pita warna biasanya lima warna, jika ditemui hanya empat warna artinya pita warna yang menunjukkan tegangan kerja maksimum tidak disertakan, kondisi seperti ini maka tegangan kerja yang diizinkan maksimum adalah sebesar 50 Volt.


Penandaan Nilai KapasitorContoh, sebuah kondensator yang memiliki pita warna : Merah, Merah, Kuning, Hitam, Merah adalah bernilai 220000 pF 0% 250 V = 220 nF 0% 250 V. Cara membaca yang lebih mudah adalah: pita pertama, Merah, mempunyai harga 2 dan pita kedua, Merah, mempunyai harga 2, sehingga keduanya dihitung sebagai 22. Pita ketiga, kuning, mempunyai harga 104, yang berarti menambahkan empat nol dibelakang angka 22, sedangkan pita keempat, Hitam, merupakan kode untuk toleransi 0%, dan pita kelima Merah yang menunjukkan tegangan kerja maksimum 250V. Secara keseluruhan skema warna Merah, Merah, Kuning, Hitam, Merah memberikan nilai 220.000pF pada keakuratan 0% dengan tegangan kerja maksimum 250V. Dibawah ini adalah tabel warna yang dapat digunakan sebagai acuan.


Penandaan Nilai KapasitorWarna Pita Pita kedua Pita ketiga Pita keempat pertama (pengali) (toleransi) Pita kelima (Tegangan kerja) 100V 100V 250V 250V 400V 400V 630V 630V 630V 10% 630V

Hitam Cokelat Merah Oranye Kuning Hijau Biru Ungu Abu-abu Putih

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

100 101 102 103 104 105 106 107 108 109


Penandaan Nilai KapasitorPenandaan nilai kondensator dengan penanda alfabet-numerik merupakan metode yang paling sering digunakan, dimana nilai dari kondensator dicetak dengan menggunakan huruf dan angka pada badan kondensator. Penggunaan angka untuk menyatakan nilai kapasitansi dan tegangan kerja, sedangkan penggunaan huruf untuk menyatakan toleransi dan satuan. Contohnya: Kode kondensator 562 J 100 V, artinya besarnya kapasitansi 56 x102 pF, kode J artinya besarnya toleransi 5% dan 100 V artinya tegangan kerja maksimum 100 Volt. 100 n J, artinya besarnya kapasitansi 100 nF dan kode J artinya besarnya toleransi 5% Kode kondensator 100 uF 50 V, artinya besarnya kapasitansi 100 uF dan besarnya tegangan kerja maksimum adalah 50 Volt.


2

Penandaan Nilai KapasitorNomo Nilai Pertama Nilai Kedua r 0 0 1 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9 Pengali 1 101 102 103 104 105 106 107 108 109 Toleransi F = 1% G = 2% H = 3% I = 4% J = 5% K = 6% M = 7%


2

Nilai Rangkaian Kapasitor


konsep dasar elektronika

Documents