Tugas Bengkel dan perencanaan elektronika

MK. BENGKEL DAN PERENCANAAN ELEKTRONIKA

DOSEN  Dr.Hendra Jaya,S.Pd, M.T.

KOMPONEN AKTIF DAN PASIF

DISUSUN OLEH:

ARDI

1225041014

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR

TAHUN 2017

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah puji syukur kita panjatkan kepada Allas SWT atas berkat rahmat dan hidayahnya kami dapat menyelesaikan makalah ini meskipun didalamnya mungkin masih banyak kekurangan pada makalah kami yang berjudul “KOMPONEN AKTIF DAN PASIF”

Dengan pengembangan makalah ini, kami penulis mengharapkan kepada pembaca agar memberikan kritik dan sarannya.

Penulis

ARDI

PEMBAHASAN

A.  Pengertian

Peralatan elektronika mungkin tiap hari kita dapat temukan dimanapun karna peralatan ini sepertinya menjadi sebuah kebutuhan yang sangat penting dalam membantu untuk memudahkan suatu pekerjaan manusia, misalnya saja handphone,komputer,tv dan lain sebagainya.Peralatan elektronika ini terdiri dari beberapa komponen elektronika seperti kapasitor, dioda, ic, resistor, transformator, transistor, relay, swicth, dan sebagainya.

Komponen elektronika secara umum terbagi menjadi dua kelompok yaitu komponen aktif dan komponen pasif.

Komponen elektronika berupa sebuah alat berupa benda yang menjadi bagian pendukung suatu rangkaian elektronik yang dapat bekerja sesuai dengan kegunaannya. Mulai dari yang menempel langsung pada papan rangkaian baik berupa PCB, CCB, Protoboard maupun Veroboard dengan cara disolder atau tidak menempel langsung pada papan rangkaian (dengan alat penghubung lain, misalnya kabel).

Komponen elektronika ini terdiri dari satu atau lebih bahan elektronika, yang terdiri dari satu atau beberapa unsur materi dan jika disatukan, untuk desain rangkaian yang diinginkan dapat berfungsi sesuai dengan fungsi masing-masing komponen, ada yang untuk mengatur arus dan tegangan, meratakan arus, menyekat arus, memperkuat sinyal arus dan masih banyak fungsi lainnya

B.     Jenis-Jenis Komponen Aktif

1.      Transistor

a.      Pengertian Transistor

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

Gambar bentuk fisik transistor

Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektot (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor.

Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.

Transistor dibuat dari bahan semikonduktor. Bahan semikonduktor yang terpenting adalah Silikon dan Germanium. Silikon lebih banyakdigunakan sebagai bahan semikonduktor dibanding Germanium,karena Silikon mempunyai sifat-sifat yang lebih disukaidisbandingdengan Germanium. Komponen ini mempunyi banyak fungsi dalam dunia elektronik, diantaranya sebagai penguat, switching (saklar), modulasi signal, stabilitas tegangan dll. Bahkan seiring dengan perkembangan teknologi yang saat ini semakin pesat, transistor saat ini juga telah mengalami perkembangan di segi fungsinya, dia sekarang telah dapat digunakan sebagai memory, dan pemroses isyarat getaran-getaran listrik dalam dunia prosesor komputer. Bukan hanya itu, transistor juga telah mengalami perkembangan dilihat dari segi bentuk, karena saat ini satu buah transistor telah berhasil diciptakan dalam ukuran super kecil, yaitu hanya dalam ukuran nano mikron (transistor yang dikemas dalam prosesor komputer).

b.      Jenis dan Simbol Transistor

Secara umum, transistor dapat dibeda-bedakan berdasarkan banyak kategori simbol transistor dari berbagai tipe, antara lain:

·         Materi semikonduktor: Germanium, Silikon, Gallium Arsenide.

·         Kemasan fisik: Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface Mount, IC, dan lain-lain.

·         Tipe: UJT, BJT, JFET, IGFET (MOSFET), IGBT, HBT, MISFET, VMOSFET, MESFET, HEMT, SCR serta pengembangan dari transistor yaitu IC(Integrated Circuit) dan lain-lain.

·         Polaritas: NPN atau N-channel, PNP atau P-channel.

·         Maximum kapasitas daya: Low Power, Medium Power, High Power.

·         Maximum frekuensi kerja: Low, Medium, atau High Frequency, RF transistor, Microwave, dan lain-lain.

·         Aplikasi: Amplifier, Saklar, General Purpose, Audio, Tegangan Tinggi, dan lain-lain.

Jenis-Jenis Transistordan cara kerja transistorpada umumnya dibagi menjadi dua jenis yaitu; Transistor Bipolar (dwi kutub) dan Transistor Efek Medan (FET – Field Effect Transistor). Transistor Bipolar adalah jenis transistor yang paling banyak di gunakan pada rangkaian elektronika. Jenis-Jenis Transistor ini terbagi atas 3 bagian lapisan material semikonduktor yang terdiri dari dua formasi lapisan yaitu lapisan P-N-P (Positif-Negatif-Positif) dan lapisan N-P-N (Negatif-Positif-Negatif). Sehingga menurut dua formasi lapisan tersebut transistor bipolar dibedakan kedalam dua jenis yaitu transistor PNP dan transistor NPN. Masing-masing dari ketiga kaki jenis-jenis transistor ini di beri nama B (Basis), K (Kolektor), dan E (Emiter). Fungsi transistor bipolar ini adalah sebagai pengatur arus listrik (regulator arus listrik), dengan kata lain transistor dapat membatasi arus yang mengalir dari Kolektor ke Emiter atau sebaliknya (tergantung jenis transistor, PNP atau NPN).

Di bawah ini Gambar jenis-jenis transistor :

Transistor Efek Medan (FET – Field Effect Transistor) merupakan jenis transistor yang juga memiliki 3 kaki terminal yang masing-masing diberi nama Drain (D), Source (S), dan Gate (G). Cara kerja transistor ini adalah mengendalikan aliran elektron dari terminal Source ke Drain melalui tegangan yang diberikan pada terminal Gate.

Perbedaan antara transistor bipolar dan transistor FET adalah jika transistor bipolar mengatur besar kecil-nya arus listrik yang melalui kaki Kolektor ke Emiter atau sebaliknya melalui seberapa besar arus yang diberikan pada kaki Basis, sedangkan pada FET besar kecil-nya arus listrik yang mengalir pada Drain ke Source atau sebaliknya adalah dengan seberapa besar tegangan yang diberikan pada kaki Gate.

Selain di gunakan sebagai penguat, transistor digunakan sebagai saklar. Caranya adalah dengan memberikan arus yang cukup besar pada basis transistor hingga mencapai titik jenuh. Pada kondisi seperti ini kolektor dan emitor bagai kawat yang terhubung atau saklar tertutup, dan sebaliknya jika arus basis teramat kecil maka kolektor dan emitor bagai saklar terbuka.

c.       Fungsi Transistor

Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektot (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang akan dikuatkan melalui kolektor.Selain digunakan untuk penguat transistor bisa juga digunakan sebagai saklar. Caranya dengan memberikan arus yang cukup besar pada basis transistor hingga mencapai titik jenuh. Pada kondisi seperti ini kolektor dan emitor bagai kawat yang terhubung atau saklar tertutup, dan sebaliknya jika arus basis teramat kecil maka kolektor dan emitor bagai saklar terbuka. Dengan sifat pensaklaran seperti ini transistor bisa digunakan sebagai gerbang atau yang sering kita dengar dengan sebutan TTL yaitu Transistor Transistor Logic.

Transistor dapat berfungsi juga sebagai; (a) penguat arus maupun tegangan yang dipakai sebagai penguat, (b) sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), (c) stabilisasi tegangan semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atautegangan inputnya (FET), dan (d) memungkinkan pengaliran listrik yangsangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

Fungsi tansistor sangat menentukan kinerja dari sebuah rangkaian elektronika. Dalam sebuah sirkuit/rangkaian elektronika, transistor berfungsi sebagai jangkar rangkaian. Secara fisik, Transistor adalah sebuah komponen elektronika semi konduktor yang memiliki 3 kaki, yang masing-masing kakinya diberi nama basis (B), colector (C) dan emitor (E). Dalam sebuah sirkuit, fungsi Transistor dapat digunakan sebagai sebuah penguat (amplifier), sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan (stabilisator), modulasi sinyal dan berbagai fungsi lainnya. Berdasarkan susunan semi konduktor, Transistor di bedakan menjadi 2 tipe yaitu transistor PNP dan transistor NPN. Untuk membedakan transistor PNP dan NPN dapat di lihat dari arah panah pada kaki emitornya. Pada transistor PNP anak panah mengarah ke dalam dan pada transistor NPN arah panahnya mengarah ke luar. Pada saat ini Funsi Transistor telah banyak mengalami perkembangan, sekarang sebuah transistor sudah dapat digunakan sebagai memory dan pemroses sebuah getaran listrik dalam dunia prosesor komputer. Bukan hanya fungsi transistor saja yang berkembang, bentuk dari transistor juga mengalami perubahan, saat ini transistor telah berhasil di ciptakan dalam ukuran super kecil, yaitu hanya dalam ukuran nano mikron (transistor yang dikemas dalam prosesor komputer). Dalam dunia elektronika, transistor juga memiliki bentuk jelajah tegangan kerja dan frekuensi yang sangat besar dan lebar.

Penggunaan transistor dalam sebuah rangkaian analog adalah sebagai amplifier, switch, stabilitas tegangan, dan lain-lain. Dalam rangkaian digital selain di gunakan sebagai saklar yang memiliki kecepatan tinggi juga dapat digunakan sebagai pemroses data yang akurat dan sebagai memory. Cara kerja transistor yang tidak serumit komponen penguat lainnya, seperti tabung elektronik, dan kemampuannya yang berkembang secara berkala, dan juga bentuk fisiknya yang semakin berkembang, membuat transistor menjadi pilihan utama para penghobi elektronika dalam menyusun suatu konsep rangkaian elektronika. Bahkan saat ini bentuk fisik dan fungsi transistor telah berada satu tahap diatas sebelumnya. Sekarang fungsi transistor banyak yang sudah terintegrasi dan disatukan dari beberapa jenis transistor menjadi satu buah komponen yang lebih kompak yang dalam dunia elektronika biasa disebut dengan Integrated Circuit (IC). Integrated Circuit mempunyai cara kerja dan kemampuan yang lebih kompleks, tetapi mempunyai bentuk fisik yang ringkas sehingga tidak banyak memakan tempat.Namun tidak dapat dipungkiri, walaupun fisiknya berkembang menjadi satu komponen baru, namun fungsi transistor tetap memegang peranan vital dalam sebuah rangkaian elektronika.

1)      Transistor sebagai penguat arus

Fungsi lain dari transistor adalah sebagai penguat arus. Karena fungsi ini maka transistor bisa dipakai untuk rangkaian power supply dengan tegangan yang di set. Untuk keperluan ini transistor harus dibias tegangan yang konstan pada basisnya, supaya pada emitor keluar tegangan yang tetap. Biasanya untuk mengatur tegangan basis supaya tetap digunakan sebuah dioda zener.

Pada gambar tampak bahwa R15 dan R16 bekerjasama dalam mengatur tegangan bias pada basis transistor. Konfigurasi ini termasuk jenis penguat kelas A. Sinyal input masuk ke penguat melalui kapasitor C8 ke basis transistor. Dan sinyal output diambil pada kaki kolektor dengan melewati kapasitor C7.

Fungsi kapasitor pada input dan output penguat adalah untuk mengisolasi penguat terhadap pengaruh dari tegangan DC eksternal penguat. Hal ini berdasarkan karakteristik kapasitor yang tidak melewatkan tegangan DC.

2)      Transistor sebagai Penguat

Salah satu fungsi Transistor yang paling banyak digunakan di dunia Elektronika Analogadalah sebagai penguat yaitu penguat arus,penguar tegangan, dan penguat daya. Fungsi komponen semikonduktor ini dapat kita temukan pada rangkaian Pree-Amp Mic, Pree-Amp Head, Mixer, Echo, Tone Control, Amplifier dan lain-lain.

Prinsip kerja transistor pada contoh rangkaian di bawah adalah, arus kecil pada basis (B) yang merupakan input dikuatkan beberapa kali setelah melalui Transistor. Arus output yang telah dikuatkan tersebut diambil dari terminal Collector (C). Besar kecilnya penguatan atau faktor pengali ditentukan oleh beberapa perhitungan resistor yang dihubungkan pada setiap terminal transistor dan disesuaikan dengan tipe dan karakteristik transistor. Signal yang diperkuat dapat berupa arus DC (searah) dan arus AC (bolak-balik) tetapi maksimal tegangan output tidak akan lebih dari tegangan sumber (Vcc) Transistor.

Rangkaian transistor sebagai penguat

Bentuk signal input dan output penguatan

Pada gambar pertama (Transistor Sebagai Penguat), tegangan pada Basis (dalam mV) dikuatkan oleh Transistor menjadi besar (dalam Volt). Perubahan besarnya tegangan output pada Collector akan mengikuti perubahan tegangan input pada Basis. Pada gambar kedua dapat terlihat perubahan dan bentuk gelombang antara input dan output yang telihat melalui Osciloscope.Berdasarkan cara pemasangan ground dan pengambilan output, penguat transistor dibagi menjadi tiga bagian yaitu:

a)      Common Base

Penguat Common Base digunakan sebagai penguat tegangan. Pada rangkaian ini Emitor merupakan input dan Collector adalah output sedangkan Basis di-ground-kan/ ditanahkan.

Sifat-sifat Penguat Common Base:

·         Isolasi input dan output tinggi sehingga Feedback lebih keci.

·         Cocok sebagai Pre-Amp karena mempunyai impedansi input tinggi yang dapat menguatkan sinyal kecil.

·         Dapat dipakai sebagai penguat frekuensi tinggi.

·         Dapat dipakai sebagai buffer.

b)     Penguat Common Emitor:

Penguat Common Emitor digunakan sebagai penguat tegangan. Pada rangkaian ini Emitor di-ground-kan/ ditanahkan, Input adalah Basis, dan output adalah Collector.

Sifat-sifat Penguat Common Emitor:

·         Signal output berbeda phasa 180 derajat.

·         Memungkinkan adanya osilasi akibat feedback, untuk mencegahnya sering dipasang feedback negatif.

·         Sering dipakai sebagai penguat audio (frekuensi rendah).

·         Stabilitas penguatan rendah karena tergantung stabilitas suhu dan bias transistor.

c)      Penguat Common Collector

Penguat Common Collector digunakan sebagai penguat arus. Rangkaian ini hampir sama dengan Common Emitor tetapi outputnya diambil dari Emitor. Input dihubungkan ke Basis dan output dihubungkan ke Emitor. Rangkaian ini disebut juga dengan Emitor Follower (Pengikut Emitor) karena tegangan output hapir sama dengan tegangan input.

Sifat-sifat Penguat Common Collector:

·         Signal output dan sigal input satu phasa (tidak terbalik seperti Common Emitor).

·         Penguatan tegangan kurang dari 1 (satu).

·         Penguatan arus tinggi (sama dengan HFE transistor).

·         Impedansi input tinggi dan impedansi output rendah sehingga cocok digunakan sebagai buffer.

d.      Prinsip Kerja Transistor

Transistor dibuat dengan tiga lapis semikonduktor. Dapat dibuat lapisanPNP ataupun lapisan NPN. Dengan demikian kita mengenal 2 macamtransistor, yaitu transistor PNP dan transistor NPN sesuai dengan jenispenyusunnya.

Transistor mempunyai tiga kaki (elektroda) yang diberinama basis (b), emitor (e) dan colector (c). Basis dihubungkan denganpada lapisan tengah sedang emitor dan colector pada lapisan tepi.

Emitor artinya pemancar, disinilah pembawa muatan berasal. Colectorartinya pengumpul.Pembawa muatan yang berasal dari emitor ditampung pada Colector.Basis artinya dasar, basis digunakan sebagai elektroda mengendali.

Lambang, konstruksi dan rangkaian dioda yang setara dengan transistor

Prinsip Transistor juga sebagai Penguat (amplifier): artinya transistor bekerja pada wilayah antara titik jenuh dan kondisi terbuka (cut off), tetapi tidak pada kondisi keduanya. Prinsip Transistor sebagai penghubung (saklar) : transistor akan mengalami Cutoff apabila arus yang melalaui basis sangat kecil sekali sehinga kolektor dan emitor akan seperti kawat yang terbuka, dan Transistor akan mengalami jenuh apabila arus yang melalui basis terlalu besar sehingga antara kolektor dan emitor bagaikan kawat terhubung dengan begitu tegangan antara kolektor dan emitor Vce a.

Prinsip dasar dari kerja transistor yang lain adalah tidak akan ada arus antara colektor dan emitor apabila pada basis tidak diberi tegangan muka atau bias. Bias pada basis ini biasanya diikuti dengan sinyal-sinyal atau pulsa listrik yang nantinya hendak dikuatkan, sehingga pada kolektor, sinyal yang di inputkan pada kaki basis telah dikuatkan. Kedua jenis transistor baik NPN ataupun PNP memiliki prinsip kerja yang sama.

Bahan dasar pembuatan transistor itu sendiri atara lain Germanium, Silikon, Galium Arsenide. Sedangkan kemasan dari transistor itu sendiri biasanya terbuat dari Plastik, Metal, Surface Mount, dan ada juga beberapa transistor yang dikemas dalam satu wadah yang disebut IC (Intregeted Circuit).

Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar transistor, bipolar junction transistor (BJT atau transistor bipolar) dan field-effect transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara berbeda. Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah/lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut.

FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat diubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut.

e.       Aplikasi Transistor

1)      Aplikasi Transistor Sebagai Saklar

Aplikasi Transistor sebagai saklar memanfaatkan daerah kerja transistor yaitu Daerah Cut-off (switch OFF) dan daerah saturation (switch ON).

Gambar Aplikasi Transistor BJT Sebagai Saklar

·         Daerah Cut off

Sebuah Transistor berada pada daerah cut-off adalah ketika junction basis-emitter di bias mundur (reverse bias), Sehingga semua arus bernilai O dan VCE(Cut-off)=VCC

·         Daerah Saturasi

            Ketika junction basis-emitter di bias maju (forwar bias). Sehingga Arus Collector maksimal adalah (IC = VCC/RL) dan VCE(Saturation) = 0 (ideal saturation). Cttn : dibutuhkan arus yang cukup untuk membuat transistor bercaturasi nilai nya sesuai dengan rumus pada gambar.

Gambar IB minimal

Contoh Aplikasi Transistor sebagai saklar

Gambar Rangkaian Transistor Sebagai Saklar

2.      Integrated Circuit (IC)

a.      Pengertian IC

Integrated Circuit (IC) adalah suatu komponen elektronik yang dibuat dari bahan semi conductor, dimana IC merupakan gabungan dari beberapa komponen seperti Resistor, Kapasitor, Dioda dan Transistor yang telah terintegrasi menjadi sebuah rangkaian berbentuk chip kecil, IC digunakan untuk beberapa keperluan pembuatan peralatan elektronik agar mudah dirangkai menjadi peralatan yang berukuran relatif kecil. Sebelum ditemukannya IC, peralatan Elektronik saat itu umumnya memakai Tabung Vakum sebagai komponen utama yang kemudian digantikan oleh Transistor yang memiliki ukuran yang lebih kecil. Tetapi untuk merangkai sebuah rangkaian Elektronika yang rumit dan kompleks, memerlukan komponen Transistor dalam jumlah yang banyak sehingga ukuran perangkat Elektronika yang dihasilkannya pun berukuran besar dan kurang cocok untuk dapat dibawa berpergian (portable).

Teknologi Integrated Circuit (IC) atau Sirkuit Terpadu ini pertama kali diperkenalkan pada tahun 1958 oleh Jack Kilby yang bekerja untuk Texas Instrument, setengah tahun kemudian Robert Noyce berhasil melakukan fabrikasi IC dengan sistem interkoneksi pada sebuah Chip Silikon. Integrated Circuit (IC) merupakan salah satu perkembangan Teknologi yang paling signifikan pada abad ke 20. Mungkin Tanpa adanya Komponen IC (Integrated Circuit) kamu saat ini tidak dapat menikmati peralatan Elektronika seperti Handphone, Laptop, PC, Konsol Game Portable, Kamera Digital dan peralatan Elektronika-elektronika lainnya yang bentuknya kecil dan dapat dibawa bepergian kemana-mana.

b.      Aplikasi dan Fungsi IC

Berdasarkan Aplikasi dan Fungsinya, IC (Integrated Circuit) dapat dibedakan menjadi IC Linear, IC Digital dan juga gabungan dari keduanya.

1)      IC Linear

IC Linear atau disebut juga dengan IC Analog adalah IC yang pada umumnya berfungsi sebagai :

·         Penguat Daya (Power Amplifier)

·         Penguat Sinyal (Signal Amplifier)

·         Penguat Operasional (Operational Amplifier / Op Amp)

·         Penguat Sinyal Mikro (Microwave Amplifier)

·         Penguat RF dan IF (RF and IF Amplifier)

·         Voltage Comparator

·         Multiplier

·         Penerima Frekuensi Radio (Radio Receiver)

·         Regulator Tegangan (Voltage Regulator)

2)      IC Digital

IC Digital pada dasarnya adalah rangkaian switching yang tegangan Input dan Outputnya hanya memiliki 2 (dua) level yaitu “Tinggi” dan “Rendah” atau dalam kode binary dilambangkan dengan “1” dan “0”.IC Digital pada umumnya berfungsi sebagai :

·         Flip-flop

·         Gerbang Logika (Logic Gates)

·         Timer

·         Counter

·         Multiplexer

·         Calculator

·         Memory

·         Clock

·         Microprocessor (Mikroprosesor)

·         Microcontroller

Hal yang perlu dingat bahwa IC (Integrated circuit) merupakan Komponen Elektronika Aktif yang sensitif terhadap pengaruh Electrostatic Discharge (ESD). Jadi, diperlukan penanganan khusus untuk mencegah terjadinya kerusakan pada IC tersebut.

c.       Jenis-Jenis IC

1)      IC Analog ( Linier)

IC analog adalah IC yang tersusun oleh beberapa rangkaian (linier) dan beroperasi dengan menggunakan sinyal sinusoidal.

Macam- macam IC analog (linier) :

a)      IC Op-Amp

Disebut amplifier operasional atau op-amp merupakan salah satu jenis IC analog yang berfungsi sebagai rangkaian penguat. IC Op- Amp, s dibedakan menjadi dua macam/jenis yaitu:

•         Op- Am Inverting

Op-amp inverting merupakan rangkaian penguat yang tegangan keluarabbya berbanding terbalik dengan tegangan masuknya. Sinyal masuk ke op-amp inverting melalui input inverting dan menghasilkan keluaran dengan sudut fase yang berkebalikan dengan sudut fase tegangan masukan.

Besarnya penguatan tergantung pada faktor penguatan (gain) yang dirumuskan sebagai berikut:

Vout = -(R2/R1)Vin

Dengan :

Vout  : tegangan keluaran penguatan operasional (output)

Vin    : tegangan masukan (input)

R1     : hambatan ke-1 (ohm)

R2     : hambatan ke-2 (ohm)

•         Op-Amp Non-Inverting

Penguat operasional non inverting termasuk dalam sistem analog linier, yaitu sitem yang menghasilkan tegangan keluaran sebanding dengan tegangan masukan yang diberikan. Penguat operasional non inverting adalah penguat yang sinyal masukannya diberikan pada input non-inverting dan menghasilkan output dengan sudut fase sama dengan sudut fase tegangan input.

   Besarnya penguatan pada faktor penguatan (gain) yang dirumuskan sebagai berikut:

Vout = ((Ri+R2)/R1)Vin

Dengan :

Vout   : tegangan keluaran penguatan operasional (output)

Vin     : tegangan masukan (input)

R1      : hambatan ke-1 (ohm)

R2      : hambatan ke-2 (ohm)

b)      IC timer 555

IC timer 555 merupakan IC linier yang berfungsi sebagai rangkaian pewaktu monostable dan osilator estable. IC 555 merupakan jenis IC yang terkenal didalam dunia elektronika analog/linier.

Pada penggunaannya , IC 555 dapat dikategorikan dalam beberapa fungsi rangkaian, antara lain sebagai berikut:

•         Rangkaian Monostable

Pada rangkaian monostable , IC 555 berfungsi sebagai penghasil pulsa diskrit. Pulsa akan dihasilkan pada saat IC 555 menerima siyal pemicu.

Lebar pulsa yang dihasilkan dipengaruhi oleh hubungan RC (resistor dan kapasitor). Pulsa akan berhenti setelah kapasitor menerima 2/3 tegangan catu daya.

Lebar pulsa dapat dimodifikasi dengan mengubah nilai resistor (R) dan kapasitor (C) sesuai dengan rumus berikut:

t=1,1(RxC)

Dengan :

t     : tegangan pulsa (detik)

R    : nilai resistor (ohm)

C    : nilai kapasitor (farad)

•         Rangkaian Astable

Pada rangkaian astable, IC 555 berfungsi sebagai penghasil sinyal kotak (pulsa) dengan frekuensi tertentu secara terus menerus. R1 menghubungan Vcc dan pin7 (pin discharge), R2 menghubungkan pin 7(pin discharge), pin 6 (threshold), dan pin 2 (trigger).

Kapasitor melakukan pengisian pada R1 dan R2, serta hanya melakukan pengosongan pada R2. POada rangkaian estable, frekuensi pulsa hanya dipengaruhi oleh nilai R1, R2, dan C. Rumusan frekuensi pada rangkaian estable sebagai berikut:

f = 1/(In(2)xC(R1+R2))

Lebar pulsa high dirumuskan sebagai berikut

high = In(2)x(R1+2R2)C

Lebar pulsa low dirumuskan sebagai berikut :

low = In(2)xCxR2

dengan:
R    : nilai resistor (ohm)

C    : nilai kapasitor (C)

c)     IC Power

IC Power merupakan jenis IC yang beroperasi pada catu daya . Umumnya , IC power digunakan pada rangkaian regulator, adaptor dan power supply.

2)      IC Digital

   Berbeda dengan IC analog (linier) , IC digital beroperasi pada tegangan 0 volt (low) dan 5 volt (high). IC digital tersusun dari beberapa rangkaian logika AND, OR, NOT, NAND, NOR,dan XOR).

   IC digital sering digunakan sebagai aplikasi sakelar cepat. Pada perkembangannya, IC digital merupakan jenis yang paling banyak digunakan dalam segala bidang elektronika, karena ukurannya kecil dan memiliki fungsi yang sangat lengkap.

3.      Dioda

a.      Pengertian Dioda

Pengertian Dioda adalah komponen aktif yang memiliki dua kutub dan bersifat semikonduktor. Dioda juga bisa dialiri arus listrik ke satu arah dan menghambat arus dari arah sebaliknya. Diodasebenarnya tidak memiliki karakter yang sempurna, melainkan memiliki karakter yang berhubungan dengan arus dan tegangan komplek yang tidak linier dan seringkali tergantung pada teknologi yang digunakan serta parameter penggunaannya.

Awal mulanya dioda adalah sebuah piranti kristal Cat’s Wahisker dan tabung hampa. Sedangkan pada saat ini, dioda sudah banyak dibuat dari bahan semikonduktor, contohnya : Silikon dan Germanium. Di karenakan pengembangannya yang dilakukan secara terpisah, dioda kristal (semikonduktor) lebih populer di bandingkan dengan dioda termionik. Dioda termionik pertama kali ditemukan oleh Frederick Guthrie pada tahun 1873, sedangkan dioda kristal ditemukan pada tahun 1874 oleh peneliti asal Jerman, Karl Ferdinand Braun.

Pengertian Dioda Termionik adalah piranti katub yang merupakan susunan elektroda di dalam sampul gelas. Bentuk pertama kali dari dioda termionik hampir sama dengan bola lampu pijar. Di dalam katub dioda termionik, arus listrik yang melalui filamen pemanas secara tidak langsung memanaskan katoda. Elektroda internal lainnya dilapisi dengan campuran barium dan strontium oksida yang merupakan oksida dari logam alkali tanah. Dari kegiatan tersebut menghasilkan pancaran termionik elektron ke ruang hampa. Walaupun demikian, elektron tidak dapat di pancarkan dengan mudah ke permukaan anoda yang tidak terpanasi ketika polaritas tegangan di balik.

Pengertian Dioda Semikondutor sebagian besar terdapat pada teknologi pertemuan P-N semikonduktor. Dioda P-N terdapat arus yang mengalir dari sisi Tipe-P (anoda) menuju sisi Tipe-N (katoda), akan tetapi tidak dapat mengalir ke arah sebaliknya. Dioda semikonduktor memiliki tipe lain yaitu dioda schottky yang di bentuk dari pertemuan antara logam dan semikonduktor sebagai ganti dari pertemuan P-N konvensional.

b.      Jenis-Jenis Dioda

Semua jenis dioda memiliki fungsi yang berbeda-beda yang sesuai dengan nama dioda itu sendiri. Jenis-Jenis Dioda terbagi menjadi beberapa bagian,yaitu :

Jenis-Jenis Dioda

1)      Light Emiting Diode (Dioda Emisi Cahaya)

Dioda yang sering disingkat LED ini merupakan salah satu piranti elektronik yang menggabungkan dua unsur yaitu optik dan elektronik yang disebut juga sebagai Opteolotronic.dengan masing-masing elektrodanya berupa anoda (+) dan katroda (-), dioda jenis ini dikategorikan berdasarkan arah bias dan diameter cahaya yang dihasilkan, dan warna nya.

2)      Diode Photo (Dioda Cahaya)

Dioda jenis ini merupakan dioda yang peka terhadap cahaya, yang bekerja pada pada daerah-daerah reverse tertentu sehingga arus cahaya tertentu saja yang dapat melewatinya, dioda ini biasa dibuat dengan menggunakan bahan dasar silikon dan geranium. Dioda cahaya saat ini banyak digunakan untuk alarm, pita data berlubang yang berguna sebagai sensor, dan alat pengukur cahaya (Lux Meter).

3)      Diode Varactor (Dioda Kapasitas)

Dioda jenis ini merupakan dioda yang unik, karena dioda ini memiliki kapasitas yang dapat berubah-ubah sesuai dengan besar kecilnya tegangan yang diberikan kepada dioda ini, contohnya jika tegangan yang diberikan besar, maka kapasitasnya akan menurun,berbanding terbalik jika diberikan tegangan yang rendah akan semakin besar kapasitasnya, pembiasan dioda ini secara reverse. Dioda jenis ini banyak digunakan sebagai pengaturan suara pada televisi, dan pesawat penerima radio.

4)      Diode Rectifier (Dioda Penyearah)

Dioda jenis ini merupakan dioda penyearah arus atau tegangan yang diberikan, contohnya seperti arus berlawanan (AC) disearahkan sehingga menghasilkan arus searah (DC). Dioda jenis ini memiliki karakteristik yang berbeda-beda sesuai dengan kapasitas tegangan yang dimiliki

5)      Diode Zener

Dioda jenis ini merupakan dioda yang memiliki kegunaan sebagai penyelaras tegangan baik yang diterima maupun yang dikeluarkan, sesuai dengan kapasitas dari dioda tersebut, contohnya jika dioda tersebut memiliki kapasitas 5,1 V, maka jika tegangan yang diterima lebih besar dari kapasitasnya, maka tegangan yang dihasilkan akan tetap 5,1 tetapi jika tegangan yang diterima lebih kecil dari kapasitasnya yaitu 5,1, dioda ini tetap mengeluarkan tegangan sesuai dengan inputnya.

Dapat disimpulkan bahwa Jenis-Jenis Dioda tersebut memiliki berbagai kegunaan tersendiri yang dapat memanipulasi berbagai tegangan yang masuk melalui dioda tersebut. Jenis-jenis Dioda diatas merupakan beberapa contoh jenis dioda yang saat ini sudah ada dan dikembangkan, masih banyak lagi contoh lain dari jenis dioda ini.

c.       Prinsip Kerja

Prinsip Kerja Dioda pada umumnya adalah sebagai alat yang terbentuk dari beberapa bahan semikonduktor dengan muatan Anode (P) dan muatan Katode (N) yang biasanya terdiri dari geranium atau silikon yang digabungkan, dan muatan yang bertipe N merupakan bahan dengan kelebihan elektron, dan sebaliknya muatan bertipe P merupakan bahan dengan kekurangan satu elektron yang dipisahkan oleh depletion layer yang terjadi akibat keseimbangan kedua muatan tersebut, oleh karena itu dioda tersebut menghasilkan suatu hole yang berfungsi sebagai pembawa tegangan atau muatan sehingga terjadi perpindahan sekaligus pengaliran arus yang terjadi di hole tersebut yang menghasilkan tegangan arus searah atau biasa disebut dengan DC.

Prinsip Kerja Dioda berbeda dengan prinsip atau teori elektron yang menyebutkan bahwa arus listrik yang terjadi dikarenakan oleh pergerakan elektron dari kutub positif menuju ke kutub negatif, tetapi dioda ini hanya mengalirkan arus satu arah saja, yaitu DC. Oleh karena jika dioda dialiri oleh tegangan P yang lebih besar dari muatan N, maka elektron yang terdapat pada muatan N akan mengalir ke muatan P yang disebut sebagai Forward Bias, bila terjadi sebaliknya, yaitu jika dioda tersebut dialiri dengan tegangan N yang lebih besar daripada tegangan P, maka elektron yang ada di dalamnya tidak akan bergerak, sehingga dioda tidak mengaliri muatan apapun, pada kondisi seperti ini sering disebut sebagai reverse bias.

Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa Prinsip Kerja Dioda merupakan salah satu alat yang sangat unik karena mampu memanipulasi muatan hingga menjadi muatan yang searah atau DC. Sambungan antara muatan anoda (P) dengan muatan katoda (N) dinamakan sebagai depletion layer (lapisan deplesi) dimana terjadi keseimbangan muatan elektron dan hole. Biasanya pada sisi P banyak terbentuk hole-hole yang siap menerima muatan elektron, sedangkan pada sisi N banyak elektron yang siap untuk membebaskan diri, dengan kata lain jika sisi P diberi muatan potensial yang lebih, maka elektron dari sisi N akan langsung mengisi setiap hole-hole yang ada di sisi P.

d.      Karakteristik Dioda

Karakteristik Dioda dapat diketahui dengan cara memasang dioda seri dengan sebuah catu daya dc dan sebuah resistor. Dengan menggunakan rangkaian tersebut maka akan dapat diketahui tegangan dioda dengan variasi sumber tegangan yang diberikan. Seperti yang telah kita ketahui bahwa dioda adalah komponen aktif dari dua elektroda (katoda dan anoda) yang sifatnya semikonduktor, jadi dengan sifatnya tersebut dioda tidak hanya memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah, tetapi juga menghambat arus dari arah sebaliknya. Dioda dapat dibuat dari Germanium (Ge) dan Silikonatau Silsilum (Si). Komponen aktif ini mempunyai fungsi sebagai; pengaman, penyearah, voltage regulator, modulator, pengendali frekuensi, indikator, dan switch.

Berdasarkan fungsinya, dioda terbagi atas; Dioda Kontak Titik, Dioda Hubungan, LED, Dioda Foto, Dioda kapasiansi Variabel, Dioda Bridge dan Dioda Zener. Dioda Kontak Titik atau Point Contact Diode biasanya digunakan untuk mengubah frekuensi dari tinggi ke rendah. Contohnya, OA70, OA90, dan 1N60. Dioda hubungan, adalah salah satukarakteristik dioda yang mengalirkan tegangan yang besar namun hanya searah. Sedangkan LED atau Light Emiting Diode adalah jenis komponen yang dapat mengeluarkan cahay bila diberikan forward bias. Berbeda dengan LED, Dioda foto atau bisa disebut dengan Foto Dioda akan menghasilkan arus listrik apabila terkena cahaya. Besarnya arus listrik tergantung dari seberapa besar cahaya yang masuk.

Dioda Kapasiansi Variabel, atau bisa disebut juga dengan dioda varicap atau varactor yang bila dipasang terbalik akan berperan sebagai kondensator ini banyak digunakan pada modulator FM dan juga pada VCO suatu PLL ( Phale Lock Lopp). Dioda yang berfungsi sebagai power supply adalah Dioda Bridge. Komponen ini adalah silikon yang dirangkai menjadi bridge menjadi satu komponen utuh .Berbagai macam bentuk dioda ini banyak dijula di pasaran dengan berbagai macam besar kapasitasnya. Yang terakhir adalah Dioda Zener. Komponen aktif ini biasanya digunakan pada pembatas tegangan dan berfungsi sebagai voltage stabilizer atau voltage regulator. Karakteristik dioda ini adalah mempunyai sifat tegangan terbaliknya stabil.

e.       Simbol Dioda

Simbol Dioda untuk masing-masing diode berbeda dan masing-masing simbol menggambarkan cara kerja serta struktur dari dioda tersebut. Dioda sendiri disimbolkan dengan gambar yang menyerupai anak panah yang pada sisi ujungnya terdapat garis mendatar yang melintang, mengarah kearah kanan dengan dibatasi oleh garis vertikal yang memisahkan antara anak panah dengan garis mendatar yang melintang tersebut. Yang pada pangkal anak panah nya disebut anoda atau kaki positif (+), dan ujung anak panah tersebut dinamakan katoda atau kaki negatif (-).

Beberapa macam Simbol Dioda antara lain adalah :

1)     Dioda Zener yang disimbolkan dengan menyerupai anak panah mengarah ke kanan yang diikuti dengan garis mendatar yang melintang melalui kedua sisi nya tersebut, dengan dibatasi oleh garis vertikal dengan tambahan garis kecil mendatar kearah kanan untuk bagian atas, dan garis mendatar kearah kiri pada bagian bawahnya yang menandakan terjadinya penstabilan tegangan atau arus yang searah (DC).

2)     Dioda Foto yang disimbolkan sama persis seperti simbol dioda biasa dengan tambahan gambar 2 buah anak panah kecil di bagian atas kepala anak panah utama yang mengarah serong ke kiri bawah yang menandakan bahwa dioda tersebut menghasilkan arus listrik ketika mendapat cahaya.

3)     Dioda Emisi Cahaya yang disimbolkan sama persis seperti simbol dioda biasa dengan tambahan gambar 2 buah anak panah kecil yang sama dengan simbol yang dioda foto miliki, tetapi memiliki arah yang berbanding terbalik yaitu serong atas kanan, yang menandakan bahwa dioda tersebut akan menghasilkan cahaya ketika mendapatkan muatan DC.

4)     Dioda Varaktor yang disimbolkan hampir mirip dengan dioda biasa yang dipotong oleh 2 garis vertikal pada ujung anak panah secara sejajar, dengan dilanjutkan garis mendatar di tengah-tengahnya, menandakan bahwa dioda tersebut bergabung dengan kapasitor.

5)     Dioda Terobosan yang disimbolkan sama persis seperti simbol dioda biasa dengan tambahan garis 2 garis kecil mendatar pada tiap ujung garis tersebut baik ujung atas maupun bawahnya yang mengarah ke kanan yang menandakan bahwa adanya suatu karakteristik resistansi negatif.

Beberapa Simbol Dioda sangat mirip dari satu sama dengan lainnya, yang membedakan hanya cara kerja dan karakteristik dari dioda masing-masing.

f.        Fungsi Dioda

Fungsi Dioda sangat penting didalam rangkaian elektronika. Karena dioda adalah komponen semikonduktor yang terdiri dari penyambung P-N. Dioda merupakan gabungan dari dua kata elektroda, yaitu anoda dan katoda. Sifat lain dari dioda adalah menghantarkan arus pada tegangan maju dan menghambat arus pada aliran tegangan balik. Selain itu, masih banyak lagi fungsi diodalainnya, sebagai berikut :

·         Sebagai penyearah untuk komponen dioda bridge.

·         Sebagai penstabil tegangan pada komponen dioda zener.

·         Sebagai pengaman atau sekering.

·         Sebagai pemangkas atau pembuang level sinyal yang ada di atas atau bawah tegangan tertentu pada rangkaian clipper.

·         Sebagai penambah komponen DC didalam sinyal AC pada rangkaian clamper.

·         Sebagai pengganda tegangan.

·         Sebagai indikator untuk rangkaian LED (Light Emiting Diode).

·         Dapat digunakan sebagai sensor panas pada aplikasi rangkaian power amplifier.

·         Sebagai sensor cahaya pada komponen dioda photo.

·         Sebagai rangkaian VCO (Voltage Controlled Oscilator) pada komponen dioda varactor.

Secara keseluruhan dioda dapat kita contohkan sebagai katup, dimana katup tersebut akan terbuka pada saat air mengalir dari belakang menuju ke depan. Sedangkan katup akan menutup apabila ada dorongan aliran air dari depan katub. Simbol dioda digambarkan dengan anak panah yang diujungnya terdapat garis yang melintang. Cara kerja dioda dapat kita lihat dari simbolnya. Karena pada pangkal anak panah disebut sebagai anoda (P) dan pada ujung anak panah dapat disebut sebagai katoda (N).

Pada umumnya, dioda terbuat dari bahan silikon yang sudah dibekali tegangan pemicu. Tegangan pemicu ini sangat diperlukan agar elektron bisa langsung mengisi hole melalui area depletin layer. Didalam komponen dioda tidak akan terjadi pemindahan elekrton hole dari P ke N maupun sebaliknya. Itu di sebabkan hole dan elektron akan tertarik ke arah kutub yang berlawanan. Bahkan lapisan depletion layer semakin besar dan menghalangi terjadinya arus.

C.    Komponen Pasif

Komponen pasif adalah jenis komponen elektronika yang bekerja tanpa memerlukan arus listrik sehingga tidak bisa menguatkan dan menyearahkan sinyal listrik serta tidak dapat mengubah suatu energi ke bentuk lainnya.Komponen pasif ini, walaupun tidak diberi arus atau tegangan listrik tetapi dapat bekerja dan beroperasi dengan baik.

D.    Jenis-Jenis Komponen Pasif

1.     Resistor

1)      Pengertian Resistor

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik, dengan resistansi tertentu (tahanan) dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan hukum Ohm:

Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).

Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi.

Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar.

2)      Konstruksi

1)      Komposisi karbon

Resistor komposisi karbon terdiri dari sebuah unsur resistif berbentuk tabung dengan kawat atau tutup logam pada kedua ujungnya. Badan resistor dilindungi dengan cat atau plastik. Resistor komposisi karbon lawas mempunyai badan yang tidak terisolasi, kawat penghubung dililitkan disekitar ujung unsur resistif dan kemudian disolder. Resistor yang sudah jadi dicat dengan kode warna sesuai dengan nilai resistansinya.

Unsur resistif dibuat dari campuran serbuk karbon dan bahan isolator (biasanya keramik). Resin digunakan untuk melekatkan campuran. Resistansinya ditentukan oleh perbandingan dari serbuk karbon dengan bahan isolator. Resistor komposisi karbon sering digunakan sebelum tahun 1970-an, tetapi sekarang tidak terlalu populer karena resistor jenis lain mempunyai karakteristik yang lebih baik, seperti toleransi, kemandirian terhadap tegangan (resistor komposisi karbon berubah resistansinya jika dikenai tegangan lebih), dan kemandirian terhadap tekanan/regangan. Selain itu, jika resistor menjadi lembab, panas solder dapat mengakibatkan perubahan resistansi dan resistor jadi rusak.

Walaupun begitu, resistor ini sangat reliabel jika tidak pernah diberikan tegangan lebih ataupun panas lebih.

Resistor ini masih diproduksi, tetapi relatif cukup mahal. Resistansinya berkisar antara beberapa miliohm hingga 22 MOhm.

2)      Film karbon

Selapis film karbon diendapkan pada selapis substrat isolator, dan potongan memilin dibuat untuk membentuk jalur resistif panjang dan sempit. Dengan mengubah lebar potongan jalur, ditambah dengan resistivitas karbon (antara 9 hingga 40 µΩ-cm) dapat memberikan resistansi yang lebar. Resistor film karbon memberikan rating daya antara 1/6 W hingga 5 W pada 70 °C. Resistansi tersedia antara 1 ohm hingga 10 MOhm. Resistor film karbon dapat bekerja pada suhu di antara -55 °C hingga 155 °C. Ini mempunyai tegangan kerja maksimum 200 hingga 600 v.

3)      Film logam

Unsur resistif utama dari resistor foil adalah sebuah foil logam paduan khusus setebal beberapa micrometer.

Resistor foil merupakan resistor dengan presisi dan stabilitas terbaik. Salah satu parameter penting yang memengaruhi stabilitas adalah koefisien temperatur dari resistansi (TCR). TCR dari resistor foil sangat rendah. Resistor foil ultra presisi mempunyai TCR sebesar 0.14ppm/°C, toleransi ±0.005%, stabilitas jangka panjang 25ppm/tahun, 50ppm/3 tahun, stabilitas beban 0.03%/2000 jam, EMF kalor 0.1μvolt/°C, desah -42 dB, koefisien tegangan 0.1ppm/V, induktansi 0.08μH, kapasitansi 0.5pF

d.      Menghitung Nilai Resistor

Nilai resistor dapat diketahui dengan kode warna dan kode huruf pada resistor. Resistor dengan nilai resistansi ditentukan dengan kode warna dapat ditemukan pada resistor tetap dengan kapasitas daya rendah, sedangkan nilai resistor yang ditentukan dengan kode huruf dapat ditemui pada resistor tetap daaya besar dan resistor variable.

1)      Kode Warna Resistor

Cicin warna yang terdapat pada resistor terdiri dari 4 ring 5 dan 6 ring warna. Dari cicin warna yang terdapat dari suatu resistor tersebut memiliki arti dan nilai dimana nilai resistansi resistor dengan kode warna yaitu :

a)      Resistor dengan 4 cincin kode warna

Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.

b)      Resistor dengan 5 cincin kode warna

Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.

c)      Resistor dengan 6 cincin warna

Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.

2)      Kode Huruf Resistor

Resistor dengan kode huruf dapat kita baca nilai resistansinya dengan mudah karenanilia resistansi dituliskan secara langsung. Pad umumnya resistor yang dituliskan dengan kode huruf memiliki urutan penulisan kapasitas daya, nilai resistansi dan toleransi resistor. Kode huruf digunakan untuk penulisan nilai resistansi dan toleransi resistor.

a)      Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :

•         R, berarti x1 (Ohm)

•         K, berarti x1000 (KOhm)

•         M, berarti x 1000000 (MOhm)

b)      Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :

•         F, untuk toleransi 1%

•         G, untuk toleransi 2%

•         J, untuk toleransi 5%

•         K, untuk toleransi 10%

•         M, untuk toleransi 20%

Dalam menentukan suatu resistor dalam suatu rangkaian elektronika yang harus diingat selain menentukan nilai resistansinya adalah menentukankan kapasitas daya dan toleransinya. Hal ini berkaitan dengan harga jual resistor dipasaran dan luas area yang dibutuhkan dalam meletakan resistor pada rangkaian elektronika. Untuk jenis-jenis resistor keperluan khusus dan resistor dengan karakteristik khusus akan dibahas dalam artikel lain.

e.       Fungsi Resistor

Fungsi dan kegunaan resistor pada rangkaian

1)      Sebagai pembagi arus dan pembagi tegangan

2)      Sebagai penurun tegangan

3)      Sebagai penghambat arus listrik.

Untuk menyatakan resentasi dan sebaliknya disertakan batas kemampuan dayanya. Berbagai resistor dibuat dari berbagai bahan-bahan yang berbeda dan sifat-sifat yang berbeda. Spesifik yang lain yang harus diperhatikan dalam memilih resistor pada suatu rancangan selain besar resentasinya adalah besar watt-nya karena resistor bekerja di alirin arus listrik maka akan terjadi disipasi daya berupa panassebesar W=I2R watt. Semakin besar ukuran fisik suatu resistor bisa menunjukkansemakin besar kemampuan disipasi daya resistor tersebut. Umumnya di pasar tersedia ukuran 1/8, 1/4, 1, 2, 5, 10 dan 20 watt. Resistor yang memiliki disipasidaya 5, 10 dan 20 watt umumnya berbentuk kubik memanjang persegi empat berwarna putih, namun ada juga yang berbentuk silinder. Tetapi biasanya untuk resistor ukuran jumbo ini nilai resistansi dicetak langsung dibadannya, misalnya100*5W. Resistor dalam teori dan prakteknya di tulis dengan perlambangan huruf R. Dilihat dari ukuran fisik sebuah resistor yang satu dengan yang lainnya tidak  berarti sama besar nilai hambatannya. Nilai hambatan resistor di sebut resistansi.

f.        Jenis-Jenis Resistor dan Penggunaanya

Berdasarkan jenis dan bahan yang digunakan untuk membuat resistor dibedakan menjadi resistor kawat, resistor arang dan resistor oksida logam atau resistor metal film.

1)      Resistor Kawat (Wirewound Resistor )

Resistor kawat atau wirewound resistor merupakan resistor yang dibuat dengan bahat kawat yang dililitkan. Sehingga nilai resistansiresistor ditentukan dari panjangnya kawat yang dililitkan. Resistor jenis ini pada umumnya dibuat dengan kapasitas daya yang besar.

2)      Resistor Arang (Carbon Resistor)

Resistor arang atau resistor karbon merupakan resistor yang dibuat dengan bahan utama batang arang atau karbon. Resistor karbon ini merupakan resistor yang banyak digunakan dan banyak diperjual belikan. Dipasaran resistor jenis ini dapat kita jumpai dengan kapasitas daya 1/16 Watt, 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt, 1 Watt, 2 Watt dan 3 Watt.

3)      Resistor Oksida Logam (Metal Film Resistor)

Resistor oksida logam atau lebih dikenal dengan nama resistor metal film merupakan resistor yang dibuah dengan bahan utama oksida logam yang memiliki karakteristik lebih baik. Resistor metal film ini dapat ditemui dengan nilai tolerasni 1% dan 2%. Bentuk fisik resistor metal film ini mirip denganresistor kabon hanya beda warna dan jumlah cicin warna yang digunakan dalam penilaian resistor tersebut. Sama seperti resistorkarbon, resistor metal film ini juga diproduksi dalam beberapa kapasitas daya yaitu 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt. Resistor metal film ini banyak digunakan untuk keperluan pengukuran, perangkat industri dan perangkat militer.

Kemudian berdasarkan nilai resistansinya resistor dibedakan menjadi 2 jenis yaitu resistor tetap (Fixed Resistor) dan resistor tidak tetap (Variable Resistor)

a)      Fixed Resistor

Merupakan resistor yang mempunyai nilai tetap. Ciri fisik dari resistor ini adalah bahan pembuat resisttor terdapat ditengah–tengah dan pada pinggirnya terdapat 2 Conducting Metal, bisanya kemasan seperti ini disebut dengan Axial. Ukuran fisik fixed resistor bermacam – macam, tergantung pada daya resistor yang dimilikinya. Misalnya fixed resistor dengan daya 5 watt pasti mempunyai bentuk fisik yang jauh lebih besar dibandingkan dengan fixed resistor yang mempunyai daya ¼ watt. Dari yang paling atas dapat dilihat bentuk fisik dari resistor dengan daya 1/8, ¼, 1, 2, dan 5 watt.

Selain kemasan axial terdapat pula kemasan lain yang disebut SIP (Single-In-Line). Didalam kemasan ini terdapat lebih dari 1 resistor yang biasanya disusun pararel dan mempunyai 1 pusat yang dinamakan common..                                        

  

Tipe atau jenis resistor saat ini sangat beragam, tergantung dari pemakain untuk suatu sistem elektronika yang akan kita rancang. Berikut ini akan dijelaskan sedikit tentang penggunaan resistor berdasarkan tipe atau jenisnya.

·         Precision Wirewound resistor

Merupakan tipe resistor yang mempunyai tingkat keakuratan sangat tinggi sampai 0.005% dan TCR (Temperature coeffisient of resistance) sangat rendah. Sehingga sangat cocok digunakan untuk aplikasi DC yang membutuhkan keakuratan yang sangat tinggi. Tetapi jangan menggunakan jenis ini untuk aplikasi rf (radio frequency) sebab mempunyai Q resonant frequency yang rendah. Contoh aplikasi penggunaan resistor ini adalah DC Measuring equipment, dan reference resistor untuk voltage regulator dan decoding Network.

·         NIST Standard resistor

NIST (National Institute of Standard and Technology) merupakan tipe resistor dengan tingkat keakuratan paling tinggi yaitu 0.001% , TCR yang rendah dan sangat stabil dibandingkan dengan Precision Wirewound Resistor. Komponen ini biasanya digunakan sebagai standard di dalam verifikasi keakuratan dari suatu alat ukur resistive.

·         Power Wirewound resistor

Biasanya resistor ini digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan daya yang yang sangat besar. Komponen ini dapat mengatasi daya yang besar dibandingkan dengan resistor yang lain. Karena panas yang ditimbulkan cukup besar biasanya resistor ini dilapisi oleh bahan seperti ceramic Tube, Ceramic rods, anodized aluminum, fiberglass mandels, dll . Gambar disamping merupakan contoh dari Power Wirewound resistor.

·         Fuse Resistor

Komponen ini selain berfungsi sebagai resistor, juga berfungsi sebagai sekering. Resistor ini didesain sedemikian rupa sehingga bila ada arus yang sangat besar melalui maka hambatannya menjadi takterhingga. Pada kondisi normal suhu dari resistor ini akan panas ketika ada arus yang melaluinya.

·         Carbon Composition

Ini merupakan salah satu tipe resistor yang banyak sekali dijual dipasaran. Biasanya untuk nilai hambatan yang besar, misalnya 1K2, 2K2, 4K7, dll mudah mencarinya. Tetapi untuk nilai hambatan yang kecil, misalnya 2Ω, 3Ω, dll susah dicari. Resistor ini memiliki koefisien temperature dengan batas 1000 ppm/°C terhadap nilai hambatannya, dimana nilai hambatannya akan turun ketika suhunya naik. Selain itu resistor juga memiliki koefisien tegangan, dimana nilai hambatan akan berubah ketika diberi tegangan. Semakin besar tegangan maka semakin besar perubahannya. Voltage Rating dari resistor Carbon Composition ditentukan berdasarkan ukuran fisik, nilai, dan dayanya. Pada saat menggunakan resistor jenis ini diharapkan agar berhati – hati didalam perancangan, karena dapat menghasilkan noise dimana noise ini tergantung pada nilai dari resistor dan ukurannya.

·         Carbon Film Resistor

Resistor jenis Carbon Film mempunyai karakteristik yang sama dengan resistor carbon composition tetapi noise, voltage coeficient, temperature coeficient nilainya lebih rendah. Carbon Film Resistor dibuat dengan memotong batangan keramik yang panjang dan kemudian dicampur dengan material karbon. Frekuensi respon dari resistor ini jauh lebih bagus dibandingkan dengan wirewound dan lebih bagus lagi dibandingkan dengan carbon composition. Dimana wirewound akan menjadi suatu induktansi ketika frekuensinya rendah dan akan menjadi kapasitansi apabila frekuensinya tinggi. Dan untuk carbon composition hanya menjadi kapasitansi apabila dilalui oleh frekuensi tinggi dan frekuensi rendah.

·         Metal Film Resistor

Metal Film resistor merupakan pilihan terbaik dari jenis resistor Carbon composition dan carbon film . Karena resistor ini lebih akurat, tidak mempunyai voltage coefisient, noise dan temperature coefisient yang lebih rendah. Tetapi resistor ini tidak sebagus jenis resistor Precision wirewound. Bahan dasar pembuat dari resistor ini adalah metal dan keramik, bahan ini mirip seperti yang digunakan untuk membentuk carbon film resistor.

·         Foil Resistor

Resistor ini mempunyai karakteristik yang sama dengan jenis metal film. Kelebihan utama dibandingkan dengan metal film adalah tingkat kestabilannya yang lebih tinggi, TCR paling kecil, dan frek respon tinggi. Selain kelebihan terdapat pula kelemahan yaitu nilai maksimum dari resistor ini lebih kecil dari nilai resistor metal film. Resistor ini biasanya dipakai di dalam strain gauge, nilai strain dapat diukur berdasarkan perubahan nilai resistansinya. Ketika digunakan sebagai strain gauge, foil-nya dipasangkan di suatu substrate fleksibel sehingga dapat dipasang didaerah tempat pengukuran strain dilakukan.

·         Power Film Resistor

Material yang digunakan untuk membuat resistor ini sama dengan jenis metal film dan carbon film. Tetapi karakteristik dayanya lebih tinggi. Power film resistor mempunyai nilai yang lebih tinggi dan respon frekuensi yang lebih baik dibandingkan Power wirewound resistor. Resistor ini banyak digunakan untuk aplikasi power karena membutuhkan frekuensi respon yang baik, daya yang tinggi dan nilai yang lebih besar daripada power wirewound resistor. Biasanya komponen ini memiliki toleransi yang cukup lebar.

b)      Variable Resistor

Untuk kelas resistor yang kedua ini terdapat 2 tipe. Untuk tipe pertama dinamakan variable resistor dan nilainya dapat diubah sesuai keinginan dengan mudah dan sering digunakan untuk pengaturan volume, bass, balance, dll. Sedangkan yang kedua adalah semi-fixed resistor. Nilai dari resistor ini biasanya hanya diubah pada kondisi tertentu saja. Contoh penggunaan dari semi-fixed resistor adalah tegangan referensi yang digunakan untuk ADC, fine tune circuit, dll. Ada beberapa model pengaturan nilai Variable resistor, yang sering digunakan adalah dengan cara memutar. Pengubahan nilai dengan cara memutar biasanya terbatas sampai 300 derajat putaran. Ada beberapa model variable resistor yang harus diputar berkali – kali untuk mendapatkan semua nilai resistor. Model ini dinamakan “Potentiometers” atau “Trimmer Potentiometers”. Pada gambar 4 disamping untuk bentuk 3 biasanya digunakan untuk volume kontrol. Bentuk yang ke 2 merupakan semi fixed resistor dan biasanya di pasang pada PCB (Printed Circuit Board). Sedangkan bentuk 1 juga juga trimmer Potentiometers.

Ada 3 tipe didalam perubahan nilai dari resistor variabel, perubahan tersebut dapat dilihat pada gambar 5. Pada saat tipe A diputar searah jarum jam, awalnya perubahan nilai resistansi lambat tetapi ketika putarannya mencapai setengah atau lebih nilai perubahannya menjadi sangat cepat. Tipe ini sangat cocok dengan karakteristik telinga manusia. Karena telinga sangat peka ketika membedakan suara dengan volume yang lemah, tetapi tidak terlalu sensitif untuk membedakan perubahan suara yang keras. Biasanya tipe A ini juga disebut sebagai “Audio Taper” potensiometer. Untuk tipe B perubahan resistansinya adalah linier dan cocok digunakan untuk Aplikasi Balance Control, resistance value adjustment in circuit, dll. Sedangkan untuk tipe C perubahan resistansinya kebalikan dati tipe A. Biasanya tipe ini digunakan untuk fungsi – fungsi yang khusus. Kebanyakan untuk resistor variabel digunakan tipeA dan tipe B.

4)      CDS (Cadmium Sulfide Photocell)

Jenis resistor ini perubahan nilainya tergantung pada banyaknya cahaya yang mengenai dirinya. Biasanya resistor ini juga disebut LDR (Light Depend Resistor). Banyak sekali tipe dari komponen ini tergantung pada sensitivitas cahaya, ukuran, nilai hambatan, dll. Pada gambar 6 terdapat contoh salah satu bentuk CDS photocell. CDS ini mempunyai diameter 8 mm, tinggi 4 mm, dengan bentuk silinder. Pada kondisi ruangan yang terang nilai hambatannya adalah 200 ohm, sedangkan saat kondisi ruangan gelap maka nilai hambatannya 2M ohm.

5)      Termistor (Thermally Resistive Resistor)

Resistor ini nilai hambatannya berubah berdasarkan temperature dan biasa digunakan untuk sensor suhu. Ada 3 tipe termistor antara lain :

•         NTC ( Negative Temperature Coefficient Thermistor )

•         Pada saat suhu disekitarnya naik nilai hambatannya menurun.

•         PTC ( Positive Temperature Coefficient Thermistor)

•         Pada saat suhu disekitarnya naik nilai hambatannya naik.

•         CTR ( Critical Temperature Resistor )

•         Nilai hambatannya akan menurun dengan cepat ketika suhu disekitarnya naik diatas suhu yang specific point.

g.      Karakteristik Resistor

Karakteristik berbagai macam resistor dipengaruhi oleh bahan yang digunakan. Resistansi resistor komposisi akan tidak stabil karena sebabkan pengaruh suhu, jika suhu naik maka resistansi turun. Hal inilah yang menyebabkan resistor kurang sesuai apabila digunakan dalam rangkaian elektronika tegangan tinggi dan arus besar.

Resistansi sebuah resistor komposisi berbeda antara kenyataan dari resistansi nominalnya. Jika perbedaan nilai sampai 10 % tentu kurang baik pada rangkaian yang memerlukan ketepatan tinggi. 

Pada Resistor variabel resistansinya berubah-ubah sesuai dengan perubahan dari pengaturannya. Resistor  variabel  dengan pengatur  mekanik, pengaturan oleh cahaya, pengaturan  oleh  temperature suhu atau pengaturan lainnya. Jika perubahan nilai, resistansi potensiometer sebanding dengan kedudukan kontak gesernya maka  potensiometer  semacam  ini  disebut  potensiometer  linier.  Tetapi  jika  perubahan  nilai resistansinya tidak sebanding dengan kedudukan kontak gesernya disebut potensio logaritmis.

Secara  teori  sebuah  resistor  dinyatakan  memiliki  resistansi  murni,  akan  tetapi  pada prakteknya  sebuah  resistor  mempunyai  sifat  tambahan  yaitu  sifat  induktif  dan  kapasitif.  Pada dasarnya,    resistor bernilai  rendah cenderung  mempunyai  sifat  induktif  dan  resistor  bernilai  tinggi resistor tersebut mempunyai sifat tambahan kapasitif.

Suhu memiliki pengaruh yang cukup berarti terhadap suatu hambatan. Didalam penghantar ada electron bebas yang jumlahnya sangat besar sekali, dan sembarang energi panas yang dikenakan padanya  akan  memiliki  dampak  yang  sedikit  pada  jumlah  total  pembawa  bebas.  Kenyataannya energi  panas  hanya  akan  meningkatkan  intensitas  gerakan  acak  dari  partikel  yang  berada dalam bahan yang membuatnya semakin sulit bagi aliran electron secara umum pada sembarang satu arah yang  ditentukan. 

Hasilnya  adalah  untuk  penghantar  yang  bagus,  peningkatan  suhu  akan menghasilkan peningkatan harga tahanan. Akibatnya, penghantar memiliki koefisien suhu positif.

h.      Prinsip Kerja Resistor

Resistor akan bekerja dan akan selalu mendisipasikan energi bila ada arus litrik yang mengalir melalui resistor tersebut, energi akan didisipasikan dalam bentuk panas. Resistor yang dirangkai seri akan bersifat sebagai pembagi tegangan. Resistor yang dirangkai peralel akan bersifat sebagai pembagi arus

Cara kerja Resistor secara sederhana dapat di analogikan sebagai berikut :

Bayangkan sebuah pipa berisi air yang mengalir. Tegangan listrik (Voltage) dianalogikan sebagai tekanan air. Arus listrik dianalogikan sebagai aliran air. Apabila diameter pipa kita ubah ubah maka kondisi ini akan mempengaruhi jumlah aliran air. Bila diameter pipa kita persempit maka jumlah air yg mengalir akan semakin sedikit.Bila kita tingkatkan tekanan air maka akan mengakibatkan dilepaskannya energi panas dalam pipa yg dipersempit itu.Hal ini akan mengakibatkan munculnya perbedaan tegangan antara titik awal pipa dengan titik akhir yg dipersempit

Dari proses diatas maka simbol dari resistor adalah garis zig zag. Resistor didefinisikan dengan parameter berikut ini :

1)      Resistansi - Besarnya hambatan arus listrik (Ohms)

2)      Disipasi Panas - Batas Maksimum Daya yg dapat ditangani (Watt)

3)      Toleransi - Batasan nilai toleransi dari pabrik

2.     Kapasitor

a.      Pengertian Kapasitor

Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpanenergi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad dari nama Michael Faraday. Kondensator juga dikenal sebagai "kapasitor", namun kata "kondensator" masih dipakai hingga saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Itali condensatore), berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya. Kebanyakan bahasa dan negara yang tidak menggunakan bahasa Inggris masih mengacu pada perkataan bahasa Italia "condensatore", bahasa Peranciscondensateur, Indonesia dan JermanKondensator atau SpanyolCondensador.

·         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.

·         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.

b.      Konsep Pembuatan Kapasitor

Jika dua buah plat atau lebih yang berhadapan dan dibatasi oleh isolasi, kemudian plat tersebut dialiri listrik maka akan terbentuk kondensator (isolasi yang menjadi batas kedua plat tersebut dinamakan dielektrikum).

Bahan dielektrikum yang digunakan berbeda-beda sehingga penamaan kapasitor berdasarkan bahan dielektrikum. Luas plat yang berhadapan bahan dielektrikum dan jarak kedua plat mempengaruhi nilai kapasitansinya.

Pada suatu rangkaian yang tidak terjadi kapasitor liar. Sifat yang demikian itu disebutkan kapasitansi parasitic. Penyebabnya adalah adanya komponen-komponen yang berdekatan pada jalur penghantar listrik yang berdekatan dan gulungan-gulungan kawat yang berdekatan.

Gambar diatas menunjukan bahwa ada dua buah plat yang dibatasi udara. Jarak kedua plat dinyatakan sebagai d dan tegangan listrik yang masuk.

c.       Sifat Kapasitor

Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutup negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutup positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini “tersimpan” selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya.

Konstruksi Dasar Kapasitor

d.      Jenis-Jenis Kapasitor

Berdasarkan bahan Isolator dan nilainya, Kapasitor dapat dibagi menjadi 2 Jenis yaitu Kapasitor Nilai Tetap dan Kapasitor Variabel. Berikut ini adalah penjelasan singkatnya untuk masing-masing jenis Kapasitor :

1)      Kapasitor Nilai Tetap (Fixed Capacitor)

Kapasitor Nilai Tetap atau Fixed Capacitor adalah Kapasitor yang nilainya konstan atau tidak berubah-ubah. Berikut ini adalah Jenis-jenis Kapasitor yang nilainya Tetap :

a)      Kapasitor Keramik (Ceramic Capasitor)

Kapasitor Keramik adalah Kapasitor yang Isolatornya terbuat dari Keramik dan berbentuk bulat tipis ataupun persegi empat. Kapasitor Keramik tidak memiliki arah atau polaritas, jadi dapat dipasang bolak-balik dalam rangkaian Elektronika. Pada umumnya, Nilai Kapasitor Keramik berkisar antara 1pf sampai 0.01µF.

Kapasitor yang berbentuk Chip (Chip Capasitor) umumnya terbuat dari bahan Keramik yang dikemas sangat kecil untuk memenuhi kebutuhan peralatan Elektronik yang dirancang makin kecil dan dapat dipasang oleh Mesin Produksi SMT (Surface Mount Technology) yang berkecepatan tinggi.

b)      Kapasitor Polyester (Polyester Capacitor)

Kapasitor Polyester adalah kapasitor yang isolatornya terbuat dari Polyester dengan bentuk persegi empat. Kapasitor Polyester dapat dipasang terbalik dalam rangkaian Elektronika (tidak memiliki polaritas arah)

c)      Kapasitor Kertas (Paper Capacitor)

Kapasitor Kertas adalah kapasitor yang isolatornya terbuat dari Kertas dan pada umumnya nilai kapasitor kertas berkisar diantara 300pf sampai 4µF. Kapasitor Kertas tidak memiliki polaritas arah atau dapat dipasang bolak balik dalam Rangkaian Elektronika.

d)      Kapasitor Mika (Mica Capacitor)

Kapasitor Mika adalah kapasitor yang bahan Isolatornya terbuat dari bahan Mika. Nilai Kapasitor Mika pada umumnya berkisar antara 50pF sampai 0.02µF. Kapasitor Mika juga dapat dipasang bolak balik karena tidak memiliki polaritas arah.

e)      Kapasitor Elektrolit (Electrolyte Capacitor)

Kapasitor Elektrolit adalah kapasitor yang bahan Isolatornya terbuat dari Elektrolit (Electrolyte) dan berbentuk Tabung / Silinder. Kapasitor Elektrolit atau disingkat dengan ELCO ini sering dipakai pada Rangkaian Elektronika yang memerlukan Kapasintasi (Capacitance) yang tinggi. Kapasitor Elektrolit yang memiliki Polaritas arah Positif (-) dan Negatif (-) ini menggunakan bahan Aluminium sebagai pembungkus dan sekaligus sebagai terminal Negatif-nya. Pada umumnya nilai Kapasitor Elektrolit berkisar dari 0.47µF hingga ribuan microfarad (µF). Biasanya di badan Kapasitor Elektrolit (ELCO) akan tertera Nilai Kapasitansi, Tegangan (Voltage), dan Terminal Negatif-nya. Hal yang perlu diperhatikan, Kapasitor Elektrolit dapat meledak jika polaritas (arah) pemasangannya terbalik dan melampui batas kamampuan tegangannya.

f)       Kapasitor Tantalum

Kapasitor Tantalum juga memiliki Polaritas arah Positif (+) dan Negatif (-) seperti halnya Kapasitor Elektrolit dan bahan Isolatornya juga berasal dari Elektrolit. Disebut dengan Kapasitor Tantalum karena Kapasitor jenis ini memakai bahan Logam Tantalum sebagai Terminal Anodanya (+). Kapasitor Tantalum dapat beroperasi pada suhu yang lebih tinggi dibanding dengan tipe Kapasitor Elektrolit lainnya dan juga memiliki kapasintansi yang besar tetapi dapat dikemas dalam ukuran yang lebih kecil dan mungil. Oleh karena itu, Kapasitor Tantalum merupakan jenis Kapasitor yang berharga mahal. Pada umumnya dipakai pada peralatan Elektronika yang berukuran kecil seperti di Handphone dan Laptop.

2)      Kapasitor Variabel (Variable Capacitor)

Kapasitor Variabel adalah Kapasitor yang nilai Kapasitansinya dapat diatur atau berubah-ubah. Secara fisik, Kapasitor Variabel ini terdiri dari 2 jenis yaitu :

a)      VARCO (Variable Condensator)

VARCO (Variable Condensator) yang terbuat dari Logam dengan ukuran yang lebih besar dan pada umumnya digunakan untuk memilih Gelombang Frekuensi pada Rangkaian Radio (digabungkan dengan Spul Antena dan Spul Osilator). Nilai Kapasitansi VARCO berkisar antara 100pF sampai 500pF

b)       Trimmer

Trimmer adalah jenis Kapasitor Variabel yang memiliki bentuk lebih kecil sehingga memerlukan alat seperti Obeng untuk dapat memutar Poros pengaturnya. Trimmer terdiri dari 2 pelat logam yang dipisahkan oleh selembar Mika dan juga terdapat sebuah Screw yang mengatur jarak kedua pelat logam tersebut sehingga nilai kapasitansinya menjadi berubah. Trimmer dalam Rangkaian Elektronika berfungsi untuk menepatkan pemilihan gelombang Frekuensi (Fine Tune). Nilai Kapasitansi Trimmer hanya maksimal sampai 100pF.

e.       Karakteristik Kapasitor

Pada saat arus berubah arah elektron-elektron harus meningkatkan dielektrikum. Perubahan arah arus yang terjadi pada saat kapasitor terhalangi oleh rintangan yang disebut hysterisis kapasitif.

Karakteristik kapasitor adalah :

·         Terhadap tegangan DC merupakan hambatan yang sangat besar.

·         Terhadap tegangan AC mempunyai resistansi yang berubah-ubah sesuai dengan frequency kerja.

·         Terhadap tegangan AC akan menimbulkan pergeseran fasa, dimana arus 90^o mendahului tegangannya.

Resistansi dari sebuah kapasitor terhadap tegangan AC disebut reaktansi. Disimbolkan dengan Xc, besarnya reaktansi kapasitor ditulis dengan rumus :

Xc = 1/(2πFc)

Keterangan :

Xc = Reaktansi kapasitif (ohm)
F = frekuensi kerja rangkain dalam satuan hertz
c = kapasitansi (farad)

Beberapa hal yang dapat mengakibatkan kerusakan pada kapasitor adalah lamanya pemakaian kapasitor, tegangan yang diberikan melebihi batas maksimumtegangan kerja kapasitor tersebut dan kesalahan pemasangan polaritas kapasitor.

f.        Fungsi Kapasitor

Pada Peralatan Elektronika, Kapasitor merupakan salah satu jenis Komponen Elektronika yang paling sering digunakan. Hal ini dikarenakan Kapasitor memiliki banyak fungsi sehingga hampir setiap Rangkaian Elektronika memerlukannya.

Dibawah ini adalah beberapa fungsi daripada Kapasitor dalam Rangkaian Elektronika :

·         Sebagai Penyimpan arus atau tegangan listrik

·         Sebagai Konduktor yang dapat melewatkan arus AC (Alternating Current)

·         Sebagai Isolator yang menghambat arus DC (Direct Current)

·         Sebagai Filter dalam Rangkaian Power Supply (Catu Daya)

·         Sebagai Kopling

·         Sebagai Pembangkit Frekuensi dalam Rangkaian Osilator

·         Sebagai Penggeser Fasa

·         Sebagai Pemilih Gelombang Frekuensi (Kapasitor Variabel yang digabungkan dengan Spul Antena dan Osilator)

Untuk mengetahui Cara Membaca nilai Kapasitor dan juga cara mengukur / menguji Kapasitor, silakan membacanya di artikel : Cara Membaca dan menghitung Nilai Kode Kapasitor dan Cara Mengukur Kapasitor (Kondensator).

3.     Induktor

a.      Pengertian Induktor

Induktor atau reaktor adalah sebuah komponen elektronika pasif (kebanyakan berbentuk torus) yang dapat menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya. Kemampuan induktor untuk menyimpan energi magnet ditentukan oleh induktansinya, dalam satuan Henry. Biasanya sebuah induktor adalah sebuah kawat penghantar yang dibentuk menjadi kumparan, lilitan membantu membuat medan magnet yang kuat di dalam kumparan dikarenakan hukum induksi Faraday. Induktor adalah salah satu komponen elektronik dasar yang digunakan dalam rangkaian yang arus dan tegangannya berubah-ubah dikarenakan kemampuan induktor untuk memproses arus bolak-balik.

b.        Cara kerja

Jika seutas kawat tembaga diberi aliran listrik, maka di sekeliling kawat tembaga akan terbentuk medan listrik. Dengan aturan tangan kanan dapat diketahui arah medan listrik terhadap arah arus listrik. Caranya sederhana yaitu dengan mengacungkan jari jempol tangan kanan sedangkan keempat jari lain menggenggam. Arah jempol adalah arah arus dan arah ke empat jari lain adalah arah medan listrik yang mengitarinya.

Jika arah arusnya berlawanan, kedua kawat tembaga tersebut saling menjauh. Tetapi jika arah arusnya sama ternyata keduanya berdekatan saling tarikmenarik. Hal ini terjadi karena adanya induksi medan listrik. Dikenal medan listrik dengan simbol B dan satuannya Tesla (T). Besar akumulasi medan listrik B pada suatu luas area A tertentu difenisikan sebagai besar magnetic flux. Simbol yang biasa digunakan untuk menunjukkan besar magnetic flux ini adalah Φ dan satuannya Weber (Wb = T.m2). Secara matematis besarnya adalah : Lalu bagaimana jika kawat tembaga itu dililitkan membentuk koil atau kumparan. Jika kumparan tersebut dialiri listrik maka tiap lilitan akan saling menginduksi satu dengan yang lainnya. Medan listrik yang terbentuk akan segaris dan saling menguatkan. Komponen yang seperti inilah yang dikenal dengan induktor selenoid.

Dari teori medan, dibuktikan bahwa induktor adalah komponen yang dapat menyimpan energi magnetik. Energi ini direpresentasikan dengan adanya tegangan emf (electromotive force) jika induktor dialiri listrik. Secara matematis tegangan emf ditulis : Jika dibandingkan dengan rumus hukum Ohm V=RI, maka kelihatan ada kesamaan rumus. Jika R disebut resistansi dari resistor dan V adalah besar tegangan jepit jika resistor dialiri listrik sebesar I. Maka L adalah induktansi dari induktor dan E adalah tegangan yang timbul jika induktor dilairi listrik. Tegangan emf di sini adalah respon terhadap perubahan arus fungsi dari waktu terlihat dari rumus di/dt. Sedangkan bilangan negatif sesuai dengan hukum Lenz yang mengatakan efek induksi cenderung melawan perubahan yang menyebabkannya. Hubungan antara emf dan arus inilah yang disebut dengan induktansi, dan satuan yang digunakan adalah (H) Henry.

c.         Karakteristik Induktor

Karakteristik dari induktor adalah komponen elektronika pasif (kebanyakan berbentuk torus) yang dapat menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya. Kemampuan induktor untuk menyimpan energi magnet ditentukan oleh induktansinya, dalam satuan Henry. Biasanya sebuah induktor adalah sebuah kawat penghantar yang dibentuk menjadi kumparan, lilitan membantu membuat medan magnet yang kuat di dalam kumparan dikarenakan hukum induksi Faraday. Fungsi utama dari induktor di dalam suatu rangkaian adalah untuk melawan fluktuasi arus yang melewatinya.

d.        Penggunaan Induktor

Induktor dalam rangkaian listrik atau elektronika dapat diaplikasikan kedalam rangkaian:

       Relay                 Speaker            Buzzer                 Bleeper

Induktor sering digunakan pada sirkuit analog dan pemroses sinyal. Induktor berpasangan dengan kondensator dan komponen lain membentuk sirkuit tertala. Penggunaan induktor bervariasi dari penggunaan induktor besar pada pencatu daya untuk menghilangkan dengung pencatu daya, hingga induktor kecil yang terpasang pada kabel untuk mencegah interferensi frekuensi radio untuk dprd melalui kabel. Kombinasi induktor-kondensator menjadi rangkaian tala dalam pemancar dan penerima radio. Dua induktor atau lebih yang terkopel secara magnetik membentuk transformator. Induktor digunakan sebagai penyimpan energi pada beberapa pencatu daya moda sakelar. Induktor dienergikan selama waktu tertentu, dan dikuras pada sisa siklus.

Perbandingan transfer energi ini menentukan tegangan keluaran. Reaktansi induktif X_L ini digunakan bersama semikonduktor aktif untuk menjaga tegangan dengan akurat. Induktor juga digunakan dalam sistem transmisi listrik, yang digunakan untuk mengikangkan paku-paku tegangan yang berasal dari petir, dan juga membatasi arus pensakelaran dan arus kesalahan. Dalam bidang ini, indukutor sering disebut dengan reaktor. Induktor yang memiliki induktansi sangat tinggi dapat disimulasikan dengan menggunakan girator.

e.         Fungsi Induktor

Dalam elektronika, Induktor adalah salah satu komponen yang cara kerjanya berdasarkan induksi magnet. Induktor biasa disebut juga spul dibuat dari bahan kawat beremail tipis. Induktor dibuat dari bahan tembaga, diberi simbol L dan satuannya Henry disingkat H.

Fungsi pokok induktor adalah untuk menimbulkan medan magnet. Induktor berupa kawat yang digulung sehingga menjadi kumparan. Kemampuan induktor untuk menimbulkan medan magnet disebut konduktansi. Satuan induktansi adalah henry (H) atau milihenry (mH). Untuk memperbesar induktansi, didalam kumparan disisipkan bahan sebagai inti. Induktor yang berinti dari bahan besi disebut elektromagnet. Induktor memiliki sifat menahan arus AC dan konduktif terhadap arus DC.

f.          Macam-Macam Induktor

Macam-macam induktor menurut bahan pembuat intinya dapat dibagi 4 yaitu :

1)        Induktor dengan inti udara ( air core )

2)        Induktor dengan inti besi

3)      Induktor dengan inti ferit

4)      Induktor dengan perubahan inti

4.         Transformator

a.        Pengertian Transformator

Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain tanpa merubah frekuensi dari sistem, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnet. Trafo digunakan secara luas, baik dalam bidang tenaga listrik maupun elektronika. Penggunaan trafo dalam system tenaga memungkinkan terpilihnya tegangan yang sesuai dan ekonomis untuk tiap- tiap keperluan misalnya kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya listrik jarak jauh.

Dalam bidang elektronika, transformator digunakan antara lain sebagai gandengan impedansi antara sumber dan beban; untuk memisahkan satu rangkain dari rangkaian yang lain; dan untuk menghambat arus searah sambil tetap melakukan atau mengalirkan arus bolak-balik antara rangkaian

Masing–masing tipe transformator memiliki kekhususan dalam perencanaan dan pembuatan yang disesuaikan dengan pemakaiannya. Walaupun demikian semua tipe transformator mempunyai prinsip dasar yang sama. Pada umumnya transformator terdiri atas sebuah inti, yang terbuat dari besi berlapis dan dua buah kumparan, yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Rasio perubahan tegangan akan tergantung dari rasio jumlah lilitan pada kedua kumparan. Biasanya kumparan terbuat dari kawat tembaga yang dibelit seputar “kaki” inti transformator.

b.        Jenis-jenis Transformator

Berdasarkan frekuensi, transformator dapat dikelompokkan sebagai berikut :

1)        frekuensi daya, 50 – 60 c/s

2)        frekuensi pendengaran, 50 c/s – 20 kc/s

3)        frekuensi radio, diatas 30 kc/s.

4)        Berdasarkan fungsinya, trafo dibagi menjadi empat kategori :

5)        Trafo utama /daya (50 Hz, atau 60 Hz )

6)        Trafo frekuensi audio ( 20 Hz - 20 Khz )

7)        Trafo frekuensi tinggi (≥ 100 k Hz)

8)        Trafo pulsa ( 1k Hz - 100 kHz) Hubungan antara tegangan primer dan sekunder

Macam–macam transformator menurut pemakaiannya dalam bidang tenaga listrik dikelompokkan menjadi :

1.        Transformator Daya

Transformator ini biasanya digunakan untuk menyalurkan daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya.

2.        Tranformator Distribusi

Transformator ini biasanya digunakan untuk menurunkan tegangan transmisi menjadi tegangan distribusi.

3.        Transformator Instrument

Transformator ini biasanya digunakan untuk pengukuran yang terdiri atas transformator arus dan transformator tegangan.
Berdasarkan cara melilitkan kumparan pada inti, dikenal 3 macam transformator, yaitu tipe inti, tipe cangkangdan tipe berry.

a)         Tipe Inti (Core Type)

Untuk belitan yang memiliki inti besi yang dilaminasi

b)        Tipe Cangkang (Stell Type)

Memiliki lilitan yang mengelililngi inti yang berbeda di tengah-tengah, jadi perbedaan yang dibandingkan tipe inti yakni lilitannya berada pada satu kaki yangsama, Pada tipe cangkang mempunyai tiga buah kaki, dan hanya kaki yang tengah – tengah dibelit oleh kedua kumparan. Kedua kumparan dalam tipe cangkang ini tidak tergabung secara elektrik, melainkan saling tergabung secara magnetik melalui inti.

c)         Tipe Berry (Coil Type)

Transformator dengan tipe ini hanya didasarkan pada perencanaan, inti transformator ini terdiri dari lempengan-lempengan yang dalam group tersebut terpancar dari sebuah pusat inti.  Masing–masing tipe transformator memiliki kekhususan dalam perencanaan dan pembuatan yang disesuaikan dengan pemakaiannya. Walaupun demikian semua tipe transformator mempunyai prinsip dasar yang sama.

Selain jenis transformator diatas ada 2 jenis transformator yang paling sering dipakai, yaitu :

1.        Transformator Tegangan

Trafo tegangan digunakan untuk menurunkan tegangan sistem dengan perbandingan transformasi tertentu. Transformator Tegangan/Potensial (PT) adalah trafo instrument yang berfungsi untuk merubah tegangan tinggi menjadi tegangan rendah sehingga dapat diukur dengan Volt meter.

Prinsip kerja trafo jenis ini sama dengan trafo daya, meskipun demikian rancangannya berbeda dalam beberapa hal, yaitu :

a)         Kapasitasnya kecil (10 s/d 150 VA), karena digunakan untuk daya yang kecil.

b)        Galat faktor transformasi dan sudut fasa tegangan primer dan sekuder lebih kecil untuk mengurangi kesalahan pengukuran.

c)         Salah satu terminal pada sisi tegangan tinggi dibumikan/ ditanahkan.

d)        Tegangan pengenal sekunder biasanya 100 atau 100√3 V

Ada dua macam trafo tegangan yaitu :

1)        Transformator tegangan magnetik.

Transformator ini pada umumnya berkapasitas kecil yaitu antara 10 – 150 VA. Faktor ratio dan sudut fasa trafo tegangan sisi primer dan tegangan sekunder dirancang sedemian rupa supaya faktor kesalahan menjadi kecil. Salah satu ujung kumparan tegangan tinggi selalu diketanahkan. Trafo tegangan kutub tunggal yang dipasang pada jaringan tiga fasa disamping belitan pengukuran, biasanya dilengkapi lagi dengan belitan tambahan yang digunakan untuk mendeteksi arus gangguan tanah. Belitan tambahan dari ketiga trafo tegangan dihubungkan secara seri

2)        Trafo Tegangan Kapasitip

Trafo pembagi tegangan kapasitip dipakai untuk keperluan pengukuran tegangan tinggi, sebagai pembawa sinyal komunikasi dan kendali jarak jauh. Pada tegangan pengenal yang lebih besar dari 110 kV, karena alasan ekonomis maka trafo tegangan menggunakan pembagi tegangan dengan menggunakan kapasitor sebagai pengganti trafo tegangan induktif.

Keburukan trafo tegangan kapasitor adalah terutama karena adanya induktansi pada trafo magnetik yang non linier, mengakibatkan osilasi resonansinya yang timbul menyebabkan tegangan tinggi yang cukup besar dan menghasilkan panas yang tidak diingikan pada inti magnetik dan belitan sehingga menimbulkan panas yang akan mempengaruhi hasil penunjukan tegangan. Diperlukan elemen peredam yang akan mengahsilkan tidak ada efek terhadap hasil pengukuran walaupun kejadian tersebut hanya sesaat.

Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan skunder transformator tegangan ada dua jenis yaitu:

1)        Transformator step up

Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np).

2)        Transformator step down

Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns). Dengan memilih jumlah lilitan yang sesuai untuk tiap kumparan dapat dihasilkan GGL kumparan sekunder yang berbeda dengan GGL kumparan primer. Hubungan GGL atau tegangan primer (Vp) tegangan sekunder (Vs), jumlah lilitan kumparan primer (np) dan jumlah lilitan kumparan sekunder (ns)

Menurut kutubmya trafo tegangan dibedakan menjadi dua yaitu :

1)        Trafo satu kutub : trafo tegangan yang salah satu terminalnyadibumikan / ditanahkan, dipergunakan untuk tegangan diatas 30 kV

2)        Trafo dua kutub : trafo tegangan yang kedua terminalnya diisolir dari bumi / tanah, hanya digunakan untuk tegangan dibawah 30 kV

Berdasarkan jenis tegangan, trafo tegangan dibedakan menjadi 2, yaitu :

1)        Transformator satu fasa, bila transformator digunakan untuk memindahkan tenaga listrik satu fasa.

2)        Transformator tiga fasa, bila transformator digunakan untuk memindahkan tenaga listrik tiga fasa.

2.        Transformator Arus

Transformator arus biasanya digunakan untuk mengukur arus beban yang besar dalam suatu rangkaian. Dengan menggunakan transformator arus maka arus beban yang besar dapat diukur hanya dengan menggunakan alat ukur amperemeter yang rangenya tidak terlalu besar.

Kumparan primer trafo arus dihubungkan seri dengan jaringan atau peralatan yang akan diukur arusnya, sedang kumparan sekunder dihubungkan dengan meter atau relay proteksi. Pada umumnya peralatan ukur dan relay membutuhkan arus 1 atau 5 A.

Trafo arus bekerja sebagai trafo yang terhubung singkat, kawasan trafo arus yang digunakan untuk pengukuran biasanya 0,05 s/d 1,2 kali arus yang akan diukur, sedang trafo arus untuk proteksi harus mampu bekerja lebih dari 10 kali arus pengenalnya.

Trafo arus digunakan untuk menurunkan arus dengan perbandingan transformasi tertentu dan sekaligus mengisolasi peralatan ukur dari tegangan sistem yang diukur. Transformator Arus (CT) adalah trafo instrument yang berfungsi untuk merubah arus besar menjadi arus kecil sehingga dapat diukur dengan Amper meter.

Trafo arus digunakan untuk pengukuran arus yang besarnya ratusan amper lebih yang mengalir pada jaringan tegangan tinggi. Jika arus hendak diukur mengalir pada tegangan rendah dan besarnya dibawah 5 amper, maka pengukuran dapat dilakukan secara langsung sedangkan arus yang besar tadi harus dilakukan secara tidak langsung dengan menggunakan trafo arus sebutan trafo pengukuran arus yang besar. Disamping untuk pengukuran arus, trafo arus juga dibutuhkan untuk pengukuran daya dan energi, pengukuran jarak jauh dan rele proteksi. Kumparan primer trafo arus dihubungkan secara serie dengan jaringan atau peralatan yang akan diukur arusnya, sedangkan kumparan sekunder dihubungkan dengan peralatan meter dan rele proteksi. Trafo arus bekerja sebagai trafo yang terhubung singkat. Kawasan kerja trafo arus yang digunakan untuk pengukuran biasanya 0,05 sampai 1,2 kali arus yang akan diukur. Trafo arus untuk tujuan proteksi biasanya harus mampu bekerja lebih dari 10 kali arus pengenalnya.

Prinsip kerja tansformator ini sama dengan trafo daya satu fasa. Jika pada kumparan primer mengalir arus I1, maka pada kumparan primer akan timbul gaya gerak magnet sebesar N1 I1. Gaya gerak magnet ini memproduksi fluks pada inti. Fluks ini membangkitkan gaya gerak listrik pada kumparan sekunder. Jika kumparan sekunder tertutup, maka pada kumparan sekunder mengalir arus I2. arus ini menimbulkan gaya gerak magnet N2I2 pada kumparan sekunder.

Pada trafo arus biasa dipasang burden pada bagian sekunder yang berfungsi sebagai impedansi beban, sehingga trafo tidak benar-benar short circuit.

Perbedaan utama trafo arus dengan trafo daya adalah: jumlah belitan primer sangat sedikit, tidak lebih dari 5 belitan. Arus primer tidak mempengaruhi beban yang terhubung pada kumparan sekundernya, karena arus primer ditentukan oleh arus pada jaringan yang diukur. semua beban pada kumparan sekunder dihubungkan seri. terminal sekunder trafo tidak boleh terbuka, oleh karena itu terminal kumparan sekunder harus dihubungkan dengan beban atau dihubung singkat jika bebannya belum dihubungkan.

a.    Jenis-Jenis Trafo Arus

1)        Jenis Trafo Arus Menurut Jumlah Kumparan Primer

·      Jenis Kumparan (Wound)Ø

Biasa digunakan untuk pengukuran pada arus rendah, burden yang besar, atau pengukuran yang membutuhkan ketelitian tinggi. Belitan primer tergantung pada arus primer yang akan diukur, biasanya tidak lebih dari 5 belitan. Penambahan belitan primer akan mengurangi faktor thermal dan dinamis arus hubung singkat.

·      Jenis BarØ (Bar)

Konstruksinya mampu menahan arus hubung singkat yang cukup tinggi sehingga memiliki faktor thermis dan dinamis arus hubung singkat yang tinggi. Keburukannya, ukuran inti yang paling ekonomis diperoleh pada arus pengenal yang cukup tinggi, yaitu 1000A.

2)        Jenis Trafo Arus Menurut Jumlah Rasio

·      Jenis Rasio TunggalØ

Rasio tunggal adalah trafo arus dengan satu kumparan primer dan satu kumparan sekunder.

·      JØenis Rasio Ganda

Rasio ganda diperoleh dengan membagi kumparan primer menjadi beberapa kelompok yang dihubungkan seri atau paralel.

3)        Jenis Trafo Arus Menurut Jumlah Inti

·      Inti TunggalØ

Digunakan apabila sistem membutuhkan salah satu fungsi saja, yaitu untuk pengukuran atau proteksi.

·      Inti GandaØ

Digunakan apabila sistem membutuhkan arus untuk pengukuran dan proteksi sekaligus.

4)        Jenis Trafo Arus Menurut Konstruksi Isolasi

·      IsolasiØ Epoksi-Resin

Biasa dipakai hingga tegangan 110KV. Memiliki kekuatan hubung singkat yang cukup tinggi karena semua belitan tertanam pada bahan isolasi. Terdapat 2 jenis, yaitu jenis bushing dan pendukung.

·      IsolasiØ Minyak-Kertas

Isolasi minyak kertas ditempatkan pada kerangka porselen. Merupakan trafo arus untuk tegangan tinggi yang digunakan pada gardu induk dengan pemasangan luar. Dibedakan menjadi jenis tangki logam, kerangka isolasi, dan jenis gardu. Kelebihannya, penyulang pada sisi primer lebih pendek, digunakan untuk arus pengenal dan arus hubung singkat yang besar.

·      Isolasi KoaksialØ

Jenis trafo arus dengan isolasi koaksial biasa ditemui pada kabel, bushing trafo, atau pada rel daya berisolasi gas SF6. Sering digunakan inti berbentuk cincin dengan belitan sekunder yang dibelit secara seragam pada cincin dan dimasukkan pada isolasi, dengan demikian terbuka jalan untuk membawa lapisan terluar bagian yang di-ground keluar dari trafo arus.

Jenis-jenis transformator lainnya :

a.         Auto Transformator

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).

b.        Auto Transformator Variable

Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator biasa yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah.

c.         Transformator isolasi

Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini berfungsi sebagai isolasi antara dua kalang. Untuk penerapan audio, transformator jenis ini telah banyak digantikan oleh kopling kapasitor.

d.        Transformator pulsa

Transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa. Transformator jenis ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah. Karena GGL induksi pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet, transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus pada lilitan primer berbalik arah.

e.         Transformator tiga fasa

Transformator tiga fasa sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara delta (Δ).

c.         Komponen-komponen Transformator

1)        Inti Besi

Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi,magnetik yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan. Dibuat dari lempengan lempengan besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh Eddy Current.

Ada beberapa jenis inti trafo, diantaranya:

·      Bentuk EI

·      Bentuk L

·      Bentuk M

·      Bentuk UI

2)        Kumparan Transformator

Kumparan transformator adalah beberapa lilitan kawat berisolasi yang membentuk suatu kumparan atau gulungan. Kumparan tersebut terdiri dari kumparan primer dan kumparan sekunder yang diisolasi baik terhadap inti besi maupun terhadap antar kumparan dengan isolasi padat seperti karton, pertinak dan lain-lain. Kumparan tersebut sebagai alat transformasi tegangan dan arus.

3)        Minyak Transformator

Minyak transformator merupakan salah satu bahan isolasi cair yang dipergunakan sebagai isolasi dan pendingin pada transformator.

Sebagai bagian dari bahan isolasi, minyak harus memiliki kemampuan untuk menahan tegangan tembus, sedangkan.Sebagai pendinginminyak transformator harus mampu meredam panas yang ditimbulkan, sehingga dengan kedua kemampuan ini maka minyak diharapkan akan mampu melindungi transformator dari gangguan.

Minyak transformator mempunyai unsur atau senyawa hidrokarbon yang terkandung adalah senyawa hidrokarbon parafinik, senyawa hidrokarbon naftenik dan senyawa hidrokarbon aromatik. Selain ketiga senyawa tersebut, minyak transformator masih mengandung senyawa yang disebut zat aditif meskipun kandungannya sangat kecil .

4)        Bushing

Hubungan antara kumparan transformator dengan jaringan luar melalui sebuah bushing, yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator. Bushing sekaligus berfungsi sebagai penyekat / isolator antara konduktor tersebut dengan tangki transformator. Pada bushing dilengkapi fasilitas untuk pengujian kondisi bushing yang sering disebut center tap.

5)        Tangki Konservator

Tangki Konservator berfungsi untuk menampung minyak cadangan dan uap / udara akibat pemanasan trafo karena arus beban. Diantara tangki dan trafo dipasangkan relai bucholzt yang akan meyerap gas produksi akibat kerusakan minyak. Untuk menjaga agar minyak tidak terkontaminasi dengan air, ujung masuk saluran udara melalui saluran pelepasan / venting dilengkapi media penyerap uap air pada udara, sering disebut dengan silica gel dan dia tidak keluar mencemari udara disekitarnya.

d.        Pinsip dan Cara Kerja Transformator

Bagian-Bagian Transformator	Lambang Transformator

Prinsip kerja transformator adalah berdasarkan hukum Ampere dan hukum Faraday, yaitu: arus listrik dapat menimbulkan medan magnet dan sebaliknya medan magnet dapat menimbulkan arus listrik. Jika pada salah satu kumparan pada transformator diberi arus bolak-balik maka jumlah garis gaya magnet berubah-ubah. Akibatnya pada sisi primer terjadi induksi. Sisi sekunder menerima garis gaya magnet dari sisi primer yang jumlahnya berubah-ubah pula. Maka di sisi sekunder juga timbul induksi, akibatnya antara dua ujung terdapat beda tegangan.

Dasar dari teori transformator adalah sebagai berikut : Apabila ada arus listrik bolak-balik yang mengalir mengelilingi suatu inti besi maka inti besi itu akan berubah menjadi magnit dan apabila magnit tersebut dikelilingi oleh suatu belitan maka pada kedua ujung belitan tersebut akan terjadi beda tegangan mengelilingi magnit, maka akan timbul gaya gerak listrik (GGL).

Skema transformator kumparan primer dan kumparan sekunderterhadap medan magnet

Pada skema transformator diatas, ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya.

Apabila kumparan primer dihubungkan dengan tegangan (sumber), maka akan mengalir arus bolak-balik I1 pada kumparan tersebut. Oleh karena kumparan mempunyai inti, arus I1 menimbulkan fluks magnit yang juga berubah-ubah pada intinya. Akibat adanya fluks magnit yang berubah-ubah, pada kumparan primer akan timbul GGL induksi pada kumparan primer.

Fluks Pada Transformator

Fluks magnit yang menginduksikan GGL induksi kumparan primer juga dialami oleh kumparan sekunder karena merupakan fluks bersama (mutual fluks). Dengan demikian fluks tersebut menginduksikan GGL induksi pada kumparan sekunder.

Hubungan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder ditentukan oleh perbandingan jumlah lilitan primer dengan jumlah lilitan sekunder.

Pada transformator, besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh kumparan sekunder adalah:

1)      Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns).

2)      Sebanding dengan besarnya tegangan primer (Vs ~ Vp).

3)      Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer.

e.         Rugi–Rugi dan Efisiensi

Didalam pengoperasiannya transformator mengalami rugi–rugi daya, baik pada kumparan maupun pada inti besinya. Rugi–rugi daya ini yang mempengaruhi efisiensi kerja dari transformator tersebut. Macam–macam rugi pada transformator adalah :

1)        Kerugian tembaga.

Kerugian dalam lilitan tembaga yang disebabkan oleh resistansi tembaga dan arus listrik yang mengalirinya. Rugi tembaga adalah rugi yang disebabkan arus beban mengalir pada kawat tembaga.

2)        Kerugian kopling.

Kerugian yang terjadi karena kopling primer-sekunder tidak sempurna, sehingga tidak semua fluks magnet yang diinduksikan primer memotong lilitan sekunder. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan secara berlapis-lapis antara primer dan sekunder.

3)        Kerugian kapasitas liar.

Kerugian yang disebabkan oleh kapasitas liar yang terdapat pada lilitan-lilitan transformator. Kerugian ini sangat mempengaruhi efisiensi transformator untuk frekuensi tinggi. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan primer dan sekunder secara semi-acak (bank winding)

4)        Rugi Besi (Pi)

Rugi besi adalah rugi yang timbul pada inti transformator sebelumdibebani. Rugi besi ini terdiri atas :

a)         Rugi Histerisis

Kerugian histeresis. Kerugian yang terjadi ketika arus primer AC berbalik arah. Disebabkan karena inti transformator tidak dapat mengubah arah fluks magnetnya dengan seketika.

Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggunakan material inti reluktansi rendah.

b)        Rugi Arus Eddy

Kerugian arus eddy (arus olak). Kerugian yang disebabkan oleh GGL masukan yang menimbulkan arus dalam inti magnet yang melawan perubahan fluks magnet yang membangkitkan GGL. Karena adanya fluks magnet yang berubah-ubah, terjadi olakan fluks magnet pada material inti. Kerugian ini berkurang kalau digunakan inti berlapis-lapisan. Rugi arus eddy adalah rugi yang disebabkan arus pusar pada inti besi. Arus pusar ini mengalir pada inti besi karena adanya induksi magnetis yang ditimbulkan oleh kumparan primer pada inti besi. Sama seperti pada rugi histerisis, rugi arus eddy ini akan berakibat timbulnya panas pada inti besi. Untuk memperkecil rugi arus eddy ini dipakai inti besi berupa lembaran–lembaran tipis yang dilapisi dengan lapisan isolasi.

c)         Kerugian efek kulit.

Sebagaimana konduktor lain yang dialiri arus bolak-balik, arus cenderung untuk mengalir pada permukaan konduktor. Hal ini memperbesar kerugian kapasitas dan juga menambah resistansi relatif lilitan. Kerugian ini dapat dikurang dengan menggunakan kawat Litz, yaitu kawat yang terdiri dari beberapa kawat kecil yang saling terisolasi. Untuk frekuensi radio digunakan kawat geronggong atau lembaran tipis tembaga sebagai ganti kawat biasa.
Efisiensi transformator didefinisikan sebagai perbandingan antara daya listrik keluaran dengan daya listrik yang masuk pada transformator. Pada transformator ideal efisiensinya 100 %, Karena adanya kerugian pada transformator. Maka efisiensi transformator tidak dapat mencapai 100%. Untuk transformator daya frekuensi rendah, efisiensi bisa mencapai 98%. hal ini karena sebagian energi terbuang menjadi panas atau energi bunyi.

f.          Penggunaan transformator

Transformator (trafo) digunakan pada peralatan listrik terutama yang memerlukan perubahan atau penyesuaian besarnya tegangan bolak-balik. Misal radio memerlukan tegangan 12 volt padahal listrik dari PLN 220 volt, maka diperlukan transformator untuk mengubah tegangan listrik bolak-balik 220 volt menjadi tegangan listrik bolak-balik 12 volt. Contoh alat listrik yang memerlukan transformator adalah: TV, komputer, mesin foto kopi, gardu listrik dan sebagainya.

A. Komponen Aktif

Komponen aktif ialah jenis komponen elektronika yang memerlukan arus listrik agar dapat bekerja dalam rangkaian elektronika yang dapat menguatkan dan menyearahkan sinyal listrik, serta dapat mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya.

Berikut ini adalah komponen yang termasuk dalam kelomopok komponen elektronika jenis komponen aktif:

1. Transistor

Transistor merupakan komponen elektronika dengan 3 elektrode yang berfungsi sebagai penguat/saklar .Masing-masing elektrode  adalah basis,emitter dan kolektor.

 

Contoh transistor

Berikut ini adalah beberapa jenis transistor:

Menurut Hasan, Alfarizal dkk (2013) dilihat dari tipenya, transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positif-Negatif-Positif) dan tipe NPN (Negatif-Positif-Negatif).

 

Menurut Prihono, Sujito dkk (2010) ada dua jenis transistor berdasarkan arus inputnya (BJT) dan tegangan inputnya (FET).

§  BJT (Bipolar Junction Transistor), merupakan transistor yang mempunyai dua dioda, terminal positif dan negatifnya berdempet, sehingga ada tiga terminal. Ketiga terminal tersebut adalah emiter (E), kolektor (C) dan basis (B)

§  FET (Field Effect Transistor), dibagi menjadi dua macam, yaitu Junction FET (JFET) dan Insulated Gate FET (IGFET) atau dikenal sebagai Metal Oxide Silicon (semiconductor) FET (MOSFET).

2. Dioda

                        Dioda merupakan piranti elektronika dengan dua elektrode, yang dapat      digunakan untuk menyearahkan sinyal listrik, sehingga termasuk komponen aktif. Pada contoh di bawah ini, diode merupakan komponen dari rangkaian       penyearah sinyal AC menjadi DC.

 

Menurut Prihono, Sujito dkk (2010) berdasarkan fungsinya ada lima jenis dioda sebagai berikut:

1.      Dioda penyearah adalah dioda yang difungsikan untu penyearah tegangan bolak-balik menjadi tegangan searah, biasanya digunakan pada rangkaian power supply.

2.      Dioda pemancar cahaya atau LED adalah dioda yang memancarkan cahaya bila dipanjar maju.

3.      Dioda foto (fotovltaic) digunakanuntuk mengubah energi cahaya menjadi energilistrik searah.

4.      Dioda laser digunakan untuk membangkitkan sinar laser taraf rendah, cara kerjanya mirip LED.

5.      Dioda zener digunakan untuk regulasi tegangan.

B. Komponen pasif

 komponen Pasif adalah Komponen yang tidak dapat menguatkan dan menyearahkan sinyal listrik, serta mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya.

1. Resistor

Resistor atau yang biasa disebut tahanan atau penghambat adalah suatu komponen elektronik yang memberikan hambatan terhadap perpindahan elektron negatif. Resistor disingkat dengan huruf “R” dan satuannya adalah ohm.

Resistor adalah suatu komponen yang berfungsi untuk membatasi aliran arus listrik dan sebagai pembagi tegangan yang menghasilkan tegangan panjar maju dan tegangan panjar mundur sebagai pembangkit potensial output dan potensial input .

Bentuk fisik resistor                                                                   symbol resistor

Menurut Prihono, Sujito dkk (2010) berdasarkan penggunaannya, resistor dapat dibedakan menjadi empat, yaitu:

1.      Resistor biasa (tetap nilainya) adalah resistor penghambat gerak arus yang nilainya tidak dapat berubah. Resistor ini biasanya dibuat dari nikelin atau karbon.

2.      Resistor berubah (variable) adalah sebuah resistor yang nilainya dapat berubah-ubah dengan jalan menggeser atau memutar toogle, sehingga nilai resistor dapat kita tetapkan sesuai kebutuhan. Jenis resistor ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu potensiometer rheostat dan trimpot (trimmer potensiometer) yang biasa menempel pada papan rangkaian.

3.      Resistor NTC dan PTS. Resistor NTC (Negative Temperature Coefficient) adalah resistor yang nilainya akan bertambah kecil bila terkena suhu panas. Resistor PTS (Positive Temperature Coefficient) adalah resistor yang nilainya akan bertambah bila temperaturnya menjadi dingin.

4.      LDR (Light Dependent Resistor) adalah jenis resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap, nilai tahanannya semakin besar, sedangkan cahayanya terang nilainya menjadi semakin kecil.

Berikut ini adalah gambar untuk menetukan besarnya tahanan pada resistor dengan melihat gelang warna.

 

Berikut ini adalah gambar untuk menetukan besarnya tahanan pada resistor dengan melihat avo meter:

2. Kapasiror

Kapasitor, merupakan komponen elektronika yang berfungsi menyimpan medan listrik, dapat berfungsi memblokir arus DC dan meneruskan arus AC.

 

Berdasarkan kegunaannya, ada tiga jenis kondensator sebagai berikut:

1.      Kondensator tetap (nilai kapasitasnya tetap tidak dapat diubah) adalah kondensator yang nilainya konstan dan tidak dapat berubah-ubah. Ada tiga macam bentuk kondensator tetap, yaitu sebagai berikut:

§  Kondensator keramik (ceramik capasitor), memiliki bentuk bulat tipis, ada yang persegi empat berwarna merah, hijau, coklat dll.

§  Kondensator plyester, pada dasarnya sama saja dengan kondensator keramik. Bentuknya persegi empat seperti permen, biasanya berwarna merah, hijau, coklat dan sebagainya.

§  Kondensator kertas, sering juga disebut kondensator padder.

2.      Kondensator elektrolit (electrolite condenser = 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 dengan nilai kapasitasnya dari 0,47 mF sampai ribuan mikroFarad.

3.      Kondensator variabel (nilai kapasitasnya dapat diubah-ubah) adalah jenis kondensator yang kapasitasnya bisa diubah-ubah. Kondensator ini dapat berubah kapasitasnya karena secara fisik mempunyai poros yang dapat diputar menggunakan obeng.

§  Kondensator variabel, terbuat dari logam, mempunyai kapasitas maksimum sekitar 100rF sampai 500rF. Selain itu, konduktor variabel dengan spul antena dan spul osilator berfungsi sebagai pemilih gelombang frekuensi tertentu yang akan ditangkap.

§  Kondensator trimer, dipasang pararel dengan variabel kondensator berfungsi untuk menepatkan pemilihan gelombang frekuensi. Kondensator trimer mempunyai kapasitas dibawah 100rF.

 

Cara ukur capasitor

3. Transformator

Transformator adalah sebuah alat yang mentransfer energi antara 2 sirkuit yang melalui induksi elektromagnetik. Transformer di mungkinkan untuk di gunakan sebagai perubahan tegangan dengan mengubah tegangan sebuah arus bolak balik dari satu tingkat tegangan ke tingkat tegangan lainnya dari input ke input alat tertentu.

Contoh capasitor                                                                        symbol capasitor

Berdasarkan kegunaannya ada dua jenis transformator, yaitu:

1.  Transformator Step-Up, adalah trafo yang befungsi untuk menaikkan tegangan.

2. Transformator Step-Down, adalah trafo yang berfungsi untuk menurunkan tegangan.

Dipasaran banyak dijual transformator daya,yang sebagian besar dirancang beroperasi pada frekwensi 50Hz sampai dengan 60Hz. Transformator ini berfungsi sebagai pensuply daya untuk mengubah tegangan jala-jala menjadi tegangan lain yang dibutuhkan.

Selain transformator daya, trafo bila diklasifikasikan menurut pemakaiannya, terbagi menjadi 3 jenis:

1.  Trafo Filter, berfungsi untuk mem-filter/menyaring sinyal.

2.  Trafo MF, biasanya terdapat pada pesawat radio yang berfungsi untuk menghubungkan/couple antarfrekwensi.

3.  Trafo input dan output, digunakan untuk menyesuaikan impedens

PENUTUP

A. Kesimpulan

1.   Resistor adalah suatu komponen elektronik yang memberikan hambatan terhadap perpindahan elektron negatif.

2.   kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi didalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik.

3.  dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda, yaitu anoda dan katoda. Arus listrik yang mengalir hanya satu arah yaitu dari anoda ke katoda.

4.  Transistor adalah komponen semikonduktor yang dirancang sebagai penguat arus listrik.

5.   Induktor merupakan komponen elektronik pasif yang dapat menghasilkan tegangan listrik berbanding lurus dengan perubahan sesaat dari arus listrik yang mengalir.

6.   Trafo adalah komponen yang digunakan untuk mentransfer sumber energi atau tenaga dari suatu rangkaian AC kerangkaian lainnya.

7.  Menghitung nilai resistor secara manual bisa dilihat pada warna gelang yang melingkupinya.

8.   Nilai kapasitas sebuah kondensator biasanya terlihat pada kode tulisan dan kode warnanya.

9.  Pengukuran dan pengujian dengan multimeter guna mengetahui keadaan komponen elektronika tersebut apakah rusak atau masih bisa digunakan.

DAFTAR PUSTAKA

1. http://positifthinking29.blogspot.com/

2. http://id.wikipedia.org/wiki/Komponen_elektronik

3. http://dediadryan.wordpress.com/teknik-interface/makalah-komponen-aktif-dan-komponen-pasif/