memahami dasar

7/25/2019 Memahami Dasar

1/21

MEMAHAMI DASAR-DASAR ELEKTRONIKA

A. Dioda dan Dioda Zener

Dioda adalah komponen elektronika dengan 2 terminal (anoda dan katoda) dan

terbentuk dari dua jenis semikonduktor (silikon jenis N dan silikon jenis P) yang

tersambung. Bahan ini mampu dialiri arus secara relatif mudah dalam satu arah. Dioda

dibuat dalam berbagai bentuk dan ukuran serta amat berguna. pada simbol dioda terdapat

tanda menyerupai anak panah yang menunjukkan arah aliran arus listrik.

Fungsi dioda yang perlu diketahui antara lain untuk penyearah arus. !arakteristik

dioda dapat dilkukan dengan cara memasang dioda seri dengan sebuah catu daya dc dan

sebuah resistor. Dari rangkaian percobaan dioda tersebut dapat di ukur tegangan dioda

dengan "ariasi sumber tegangan yang diberikan. #angkaian dasar untuk mengetahui

karakteristik sebuah dioda dapat menggunakan rangkaian diba$ah. Dari rangkaian

pengujian tersebut dapat dibuat kur"a karakteristik dioda yang merupakan fungsi dari

arus %D& arus yang melalui dioda& terhadap tegangan 'D& beda tegangan antara titik a dan

b. Berikut gambar rangkaian Pengujian !arakteristik Dioda.


2/21

Dioda ener ( ener Diode) adalah !omponen lektronika yang terbuat dari

*emikonduktor dan merupakan jenis Dioda yang dirancang khusus untuk dapat

beroperasi di rangkaian #e"erse Bias (Bias Balik). *imbol dari diode +ener dapat dilihat

pada gambar diba$ah ini

Pada saat dipasangkan pada #angkaian For$ard Bias (Bias ,aju)& Dioda ener akan memiliki karakteristik dan fungsi sebagaimana Dioda Normal pada umumnya. fek

Dioda jenis ini ditemukan oleh seorang Fisika$an -merika yang bernama larence

,el"in ener pada tahun /01 sehingga nama Diodanya juga diambil dari nama

penemunya yaitu Dioda ener. 3ntuk lebih jelas mengenai Dioda ener& mari kita lihat

#angkaian dasar Dioda ener diba$ah ini

Dalam #angkaian diatas& Dioda ener dipasang dengan prinsip Bias Balik

(#e"erse Bias)& #angkaian tersebut merupakan cara umum dalam pemasangan Dioda

ener. Dalam #angkaian tersebut& tegangan %nput (masuk) yang diberikan adalah /2'


3/21

tetapi ,ultimeter menunjukan tegangan yang mele$ati Dioda ener adalah 2&4'. %ni

artinya tegangan akan turun saat mele$ati Dioda ener yang dipasang secara Bias

Balik (#e"erse Bias). *edangkan fungsi #esistor dalam #angkaian tersebut adalah untuk

pembatas arus listrik. 3ntuk menghitung -rus 5istrik (-mpere) tersebut& kita dapat

menggunakan 6ukum 7hm seperti diba$ah ini

('input 8 '+ener) 9 # : %

(/2 8 2&4) 9 ;< : /0&;m-

=ika menggunakan >egangan yang lebih tinggi& contohnya 2 '. ,aka arus listrik yang

mengalir dalam #angkaian tersebut akan semakin besar

(2 8 2&4) 9 ;< : ?m-

-kan tetapi& tegangan yang mele$ati Dioda ener akan sama yaitu 2&4'. 7leh

karena itu& Dioda ener merupakan !omponen lektronika yang cocok untuk digunakan

sebagai 'oltage #egulator (Pengatur >egangan)& Dioda ener akan memberikan tegangantetap dan sesuai dengan >egangan enernya terhadap >egangan %nput yang diberikan.

Pada umumnya >egangan Dioda ener yang tersedia di pasaran berkisar di antara 2'

sampai @


4/21

P = Vx I

ontoh

P : 2&4 /0&;

P : ? &0 mA

Dioda ener biasanya diaplikasikan pada 'oltage #egulator (Pengatur >egangan)

dan 7"er 'oltage Protection (Perlindungan terhadap kelebihan >egangan). Fungsi Dioda

ener dalam rangkaianCrangkaian tersebut adalah untuk menstabilkan arus dan tegangan.

B. Transistor

>ransistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat& sebagai sirkuit

pemutus dan penyambung (s$itching)& stabilisasi tegangan& modulasi sinyal atau sebagai

fungsi lainnya. >ransistor dapat berfungsi semacam kran listrik& dimana berdasarkan arus

inputnya (B=>) atau tegangan inputnya (F >)& memungkinkan pengaliran listrik yang sangat

akurat dari sirkuit sumber listriknya.

ambar /.2 >transistor

Pada umumnya& transistor memiliki 1 terminal& yaitu Basis (B)& mitor ( ) dan

!olektor ( ). >egangan yang di satu terminalnya misalnya mitor dapat dipakai untuk


5/21

mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis& yaitu pada keluaran

tegangan dan arus output !olektor.

Pada dasarnya& >ransistor kemudian dibagi menjadi 2 tipe yaitu >ransistor tipe NPN

dan >ransistor tipe PNP yang disebut juga dengan >ransistor Bipolar. Dikatakan Bipolar

karena memiliki 2 polaritas dalam memba$a arus listrik. NPN merupakan singkatan dari

Negatif-Positif-Negatif sedangkan PNP adalah singkatan dari Positif-Negatif-Positif . Berikut

ini adalah gambar tipe >ransistor berdasarkan 5apisan *emikonduktor yang membentuknya

beserta simbol >ransistor NPN dan PNP.

. !enis-!enis Transistor*ama halnya dengan komponen elektronika yang lain& transistor juga memiliki jenis

yang berbedaCbeda yaitu >ransistor Bipolar dan >ransistor fek ,edanE. =enis transistor

tersebut sangat mempengaruhi rangkaian yang terdapat transistor tersebut& beberapa

rangkaian yang sangat dipengaruhi oleh jenis transistor yang digunakan atau dipasang adalah

rangkaian amplifier& rangkaian audio& rangkaian saklar & rangkaian tegangan tinggi dan lainC

lain.a. Transistor Bipolar (Transistor Dwikutub)


6/21

>ransistor jenis ini banyak sekali digunakan pada peralatanCperalatan elektronik di

sekitar. >ransistor ini memiliki 1 kaki yang berbedaCbeda kaki pertama diberi nama Basis

atau biasanya dengan kode (B)& kaki mitor atau ( )& dan kaki !olektor (!).

Gambar 1.3 Kaki-Kaki Transistor

>ransistor bipolar ini terdiri dari dua jenis apabila di tinjau dari jenis susunan

lapisan yang ada di dalam transistor antara lain .

/) >ransistor =enis PNP

>ransistor jenis ini terdiri dari dua lapis bahan semi konduktor jenis P dan satu

lapis bahan konduktor jenis N. ,enurut Aikipedia %nonesia (2


7/21

Gambar 1.4 Transistor PNP

2) >ransistor =enis NPN

>ransistor NPN terdiri dari dua lapis bahan semi konduktor jenis N& dan satu

lapis bahan semi konduktor jenis P. >ransistor jenis ini banyak digunakan karena

pergerakan elektron pada bahan semi konduktor lebih tinggi sehingga memungkinkan

operasi arus besar dan kecepatan tinggi. ara kerja transistor ini berla$anan dengan

transistor jenis PNP& atau dengan kata lain transistor jenis NPN akan bekerja saat

Basis lebih tinggi daripada mitor. 5ambang transistor ini memiliki tanda panah yangmenunjuk ke luar pada kaki mitor.

Gambar 1.5 Transistor NPN

b. Transistor Efek Medan (Transistor FET)

>ransistor jenis ini bekerja dengan prinsip mengalirkan aliran elektron dari

tegangan. ,enurut komponenelektronika.org (2 beroperasi dengan efek

medan listrik pada aliran elektron melalui satu jenis bahan semikonduktorE. *ama dengan

transistor bipolar& transistor efek medan ini memiliki 1 kaki yang diberi nama Drain (D)&

*ource (*) dan ate ( ). *istem kerja dari transistor ini adalah dengan cara

mengendalikan arus aliran elektron dari terminal *ource ke Drain melalui saluran dengan


8/21

menggunakan tegangan yang diberikan oleh terminal ate. *aluran tersebut terbuat dari

bahan semikonduktor jenis N dan P.

>ransistor F > ini memiliki 2 jenis yaitu nhancement ,ode dan Depletion

,ode. !edua jenis transistor F > tersebut menandakan polaritas tegangan pada ate

dibandingkan dengan *ource saat transistor menghantarkan listrik. ontoh pada depletion

mode ate negatif dibandingkan dengan *ource& sedangkan pada enhancement mode

ate positif. -pabila tegangan pada ate di rubah menjadi positif maka aliran arus kedua

mode di antara *ource dan Drain akan meningkat.

Gambar 1.6 Transistor Efek Medan (FET)

". #$n%si Transistor

>ransistor memiliki beberapa fungsi di antaranya adalah

*ebagai penguat amplifier.

*ebagai pemutus dan penyambung (s$itching).

*ebagai pengatur stabilitas tegangan.

*ebagai peratas arus.

Dapat menahan sebagian arus yang mengalir.

,enguatkan arus dalam rangkaian.


9/21

*ebagai pembangkit frekuensi rendah ataupun tinggi

&. Kode ' Kode Transistor

*ebuah transistor selalu diberikan kode 8 kode tertentu sesuai dengan pabrik

pembuatnya maupun fungsi transistor . Berikut adalah hurufChuruf pengkodean

berdasarkan buatan pabrik dari ropa

a. 6uruf pertama menyatakan bahan semikonduktor yang digunakan untuk membuat

transistor.

- : ermanium

D : -ntimonida %ndium

B : *ilicon

# : *ulfida admium

: -rsenida ali

b. 6uruf kedua menyatakan fungsi penerapannya pada rangkaian elektronika.

- : dioda detector& dioda pencampur & dioda kecepatan tinggi.

B : dioda kapasitas "ariable

: transistor frekuensi renadah

D : transistor daya frekuensi rendah

: dioda terobosan

F : transistor frekuensi radio& bukan daya

: macam ragam keperluan ( multiperpose )

5 : transistor daya frekuensi rendah


10/21


11/21

+. Kara,teristi, Ko e,tor Transistor

a/0ar !ur"a !arakteristik !olektor >ransistor

!ur"a karakteristik kolektor merelasikan % dan ' dengan %B sebagai parameter.

ParameterCparameter transistor tidaklah konstan& meskipun tipe sama namun parameter

dapat berbeda. !ur"a kolektor terbagi menjadi tiga daerah yaitu jenuh& aktif dan cut- off .

Daerah jenuh (saturasi) adalah daerah dengan ' kurang dari tegangan lutut ( knee) ' !.

Daerah jenuh terjadi bila sambungan emiter dan sambungan basis berprasikap maju. Pada

daerah jenuh arus kolektor tidak bergantung pada nilai % B. >egangan jenuh kolektor 8

emiter& ' (sat) untuk transistor silikon adalah


12/21

1. )ara Men%$,$r Transistor

!ita dapat menggunakan ,ultimeter -nalog maupun ,ultimeter Digital untuk

mengukur ataupun menguji apakah sebuah >ransistor masih dalam kondisi yang baik.

Perlu diingatkan bah$a terdapat perbedaan tata letak Polaritas (,erah dan 6itam) Probe

,ultimeter -nalog dan ,ultimeter Digital dalam mengukur9menguji sebuah >ransistor.

Berikut ini adalah ara untuk menguji atau mengukur >ransistor dengan

,engunakan ,ultimeter -nalog dan ,ultimeter Digital.

a. ,engukur >ransistor dengan ,ultimeter -nalog

/) ara ,engukur >ransistor PNP dengan ,ultimeter -nalog

a) -tur Posisi *aklar pada Posisi 76, (K) /k atau /erminal Basis (B) dan Probe 6itam pada

>erminal mitor ( )& =ika jarum bergerak ke kanan menunjukan nilai tertentu&

berarti >ransistor tersebut dalam kondisi baik

c) Pindahkan Probe 6itam pada >erminal !olektor ( )& jika jarum bergerak ke

kanan menunjukan nilai tertentu& berarti >ransistor tersebut dalam kondisi baik.


13/21

2) ara ,engukur >ransistor NPN dengan ,ultimeter -nalog

a) -tur Posisi *aklar pada Posisi 76, (K) /k atau /erminal Basis (B) dan Probe ,erah pada

>erminal mitor ( )& =ika jarum bergerak ke kanan menunjukan nilai tertentu&

berarti >ransistor tersebut dalam kondisi baik

c) Pindahkan Probe ,erah pada >erminal !olektor ( )& jika jarum bergerak ke

kanan menunjukan nilai tertentu& berarti >ransistor tersebut dalam kondisi baik.

)atatan2 2

=ika >ata letak Probe dibalikan dari cara yang disebutkan diatas& maka =arum pada

,ultimeter -nalog harus tidak akan bergerak sama sekali atau 7penE.

b. ,engukur >ransistor dengan ,ultimeter Digital

Pada umumnya& ,ultimeter Digital memiliki fungsi mengukur Dioda dan #esistansi

(7hm) dalam *aklar yang sama. ,aka untuk ,ultimeter Digital jenis ini& Pengujian

,ultimeter adalah terbalik dengan ara ,enguji >ransistor dengan ,enggunakan

,ultimeter -nalog.


14/21

/) ara ,engukur >ransistor PNP dengan ,ultimeter Digital

/. -tur Posisi *aklar pada Posisi Dioda

2. 6ubungkan Probe 6itam pada >erminal Basis (B) dan Probe ,erah pada

>erminal mitor ( )& =ika Display ,ultimeter menunjukan nilai 'oltage

tertentu& berarti >ransistor tersebut dalam kondisi baik

1. Pindahkan Probe ,erah pada >erminal !olektor ( )& jika Display ,ultimeter

nilai 'oltage tertentu& berarti >ransistor tersebut dalam kondisi baik.

2) ara ,engukur >ransistor NPN dengan ,ultimeter Digital

/. -tur Posisi *aklar pada Posisi Dioda

2. 6ubungkan Probe ,erah pada >erminal Basis (B) dan Probe 6itam pada

>erminal mitor ( )& =ika Display ,ultimeter menunjukan nilai 'oltage

tertentu& berarti >ransistor tersebut dalam kondisi baik


15/21

1. Pindahkan Probe 6itam pada >erminal !olektor ( )& jika Display ,ultimeter

menunjukan nilai 'oltage tertentu& berarti >ransistor tersebut dalam kondisi

baik.

)atatan 2

=ika >ata letak Probe dibalikan dari cara yang disebutkan diatas& maka Display ,ultimeter

Digital harus tidak akan menunjukan Nilai 'oltage atau 7penE.

). Dia3 dan Tria3

Diac diambil dari Dioda - yang merupakan salah satu dari keluarga thyristor dan

termasuk dalam jenis Bidirectional >hyristor. Diac mempunyai dua buah elektroda atau

terminal dan dapat menghantar dari kedua arah oleh karenanya diac dianggap sebagai homo

atau nonCpolar. Diac tersusun dari empat lapis semikonduktor seperti dioda lapis empat.

ambar ini memperlihatkan ekui"alen dan simbol diac.

Prinsip kerja Diac adalah Diac mempunyai impedansi yang tinggi dalam dua

arah&guna mencapai titik konduknya diperlukan tegangan antara 24 sampai 1; "olt. !ita

perhatikan gambar a diatas& jika tegangan diberikan pada diac menyamai atau melebihi

tegangan konduknya& maka salah satu saklar akan menutup& demikian sebaliknya untuk

kondisi yang sama salah satu saklarnya juga akan menutup. %dentifikasi Diac yaitu !arena

homopolar& maka untuk menentukan kaki diac adalah sama saja baik yang kiri maupun yang


16/21

kanan. Bentuk fisiknya menyerupai dioda rectifier dengan ciriCciri seperti yang digambarkan

ini.

*istem pengkodeannya tergantung dari pabrik pembuatnya& sebagai contoh ,otorola

mengeluarkan tipe /N?@?4 sampai /N?@;/ sedangka Philips-ustralia mengeluarkan tipe

B#/#%- merupakan komponen elektronika yang dapat digunakan untuk

mengendalikan arus listrik dalam 2 arah& sehingga >#%- dapat digunakan untuk

mengendalikan arus listrik - (-lternating urrent). -plikasi >#%- pada umumnya

digunakan untuk mngendalikan beban listrik - seperti lampu listrik - . Pada rangkaian

pengatur kecerahan lampu (dimmer) kita dapat menemukan >#%- sebagai komponen

utama untuk mengendalikan cahaya lampu. *elain digunakan sebagai komponen utama

dalam rangkaian dimmer& >#%- juga digunakan sebagai komponen untuk mengalirkan arus

pada suatu solid state relay.. Berikut adalah ilustrasi struktur >#%- dan simbol >#%- yang

kita temuai pada rangkaian elektronika.


17/21

truktur Dan i!bol T"#$%

ambar diatas menjelaskan bah$a >#%- pada dasarnya merupakan gabungan dari 2

buah * # yang rangkai secara bolak balik dengan gate disatukan. >#%- bekerja mirip

seperti * # yang paralel bolakCbalik& sehingga dapat mele$atkan arus dua arah. !ur"a

karakteristik dari >#%- adalah seperti pada gambar berikut ini. !ur"a !arakteristik

>#%- .

&ur'a &arakteristik T"#$%

!elebihan >#%- diantaranya adalah

/. Dapat mengalirkan arus listrik dalam 2 arah.

2. Dapat digunakan untuk mengendalikan tegangan listrik - (-lternating urrent)


18/21

1. Dapat digunakan sebagai interface antara sistem kendali digital dengan beban dengan

tegangan kerja -

Berikut adalah contoh aplikasi >#%- dalam rangkaian dimmer lampu - yang

sederhana.

$plikasi T"#$% dala! rangkaian di!!er la!pu listrik $%

Dari gambar rangkaian dimmer lampu - diatas >#%- merupakan komponen yang

berfungsi untuk menaglirkan arus listrik - untuk lampu dengan tegangan kerj - . Dalam

aplikasinya >#%- pada umumnya dikendalikan menggunakan D%- sebagai peneyarah

tegangan - untuk triger pada gate.

D. S)R dan #ET

*ilicon ontrolled #ectifier ( * # ) adalah salah satu komponen elektronika yang

mirip dengan transistor karena memiliki tiga buah kaki. >api kaki pada * # tidak sama

dengan kaki yang terdapat pada transistor. !aki yang terdapat pada * # terdiri dari J - :

-noda& : ate& ! : !atoda. =adi jelaslah bah$a fungsi * # ini beda dengan transistor.

* # ini memiliki berbagai macam daya dan kekuatan& misalnya saja * # yang memiliki

daya dan kekuatan sebesar /


19/21

bahan campuran P dan N. * # berisi bahanCbahan yang terdiri dari PNPN (Positif Negatif

Positif Negatif) dan biasanya disebut sebagai PNPN >rioda.

!arakteristik dari * #

)ara /enent$,an Ka,i S)R

-pabila probe merah dihubungkan dengan kaki katoda dan probe hitam dihubungkan

dengan kaki anoda dan gate& maka jarum penunjuk pada multimeter akan bergerak. -pabila

telah menemukan kaki katoda& kaki anoda dan gate dapat dicari dengan cara melepaskan

probe hitam disalah satu kaki. -pabila probe hitam berada dikaki anoda& jarum tetap (tidak

bergerak) dan jika jarum bergerak ke angka


20/21

F > ( Field EfFect Transistor ) adalah salah satu jenis transistor menggunakan medan

listrik untuk mengendalikan konduktifitas suatu kanal dari jenis pemba$a muatan tunggal

dalam bahan semikonduktor. F > bekerja berdasarkan efek medan listrik. F > mempunyai 1

kaki&yaitu ate ( ) & Drain (D) dan *ource (*) . =ika dilihat dari fungsinya 1 kaki ini

menyerupai kakiCkaki transistor dimana ate ( ) serupa dengan Basis (B) & Drain(D) dengan

!olektor ( ) dan *ource (*) serupa dengan mitor ( ) . !arena termasuk jenis transistor

maka F > jugaada dua tipe yaitu F > kanal P dan F > kanal N. *imbol F > dapat dilihat

pada gambar diba$ah ini

*imbol dari F >

F > mempunyai beberapa keuntungan bila dibandingkan dengan transistor&

antara lain

/. mempunyai stabilitas thermis yang tinggi.

2. ,empunyai impedansi input yang tinggi.


21/21

1. #elatif lebih tahan terhadap radiasi

. Noise yang dihasilkan lebih rendah

?. Bekerja berdasarkan aliran pemba$a minoritas saja.

ara kerjanya hanya memerlukan pemba$a muatan mayoritas (majority carrier).

>ransitor kutub tunggal ini lebih mudah dipahami dari pada transistor bipolar.

memahami dasar

Documents