Belajar Komponen Elektronika

Dalam bidang elektronika dikenal ada dua jenis komponen yang kelompokkan.

Dua macam komponen ini adalah komponen aktif dan komponen pasif. Dua macam komponen elektronika yang akan kita pelajari dalan dasar elektronika ini selalu ada dalam setiap rangkaian elektronika.

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

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

Dalam dasar elektronika penggunaan  kedua jenis komponen ini hampir selalu digunakan bersama-sama, kecuali dalam rangkaian-rangkaian pasif yang hanya menggunakan komponen-komponen pasif saja misalnya rangkaian baxandall pasif, tapis pasif dsb. Untuk IC (Integrated Circuit) adalah gabungan dari komponen aktif dan pasif yang disusun menjadi sebuah rangkaian elektronika dan diperkecil ukuran fisiknya.

1. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang selalu digunakan dalam setiap rangkaian elektronika karena dia berfungsi sebagai pengatur arus listrik. Dengan resistor listrik dapat didistribusikan sesuai dengan kebutuhan. 

Suatu fungsi dalam dunia teknik tentunya mempunyai satuan atau besaran, misalnya untuk berat kita tahu bahwa pada umumnya satuannya adalah "gram", satuan jarak pada umumnya orang memakai satuan " meter ". Nah untuk resistor satuannya adalah OHM, jadi mulai sekarang kita biasakan untuk menyebut besarnya nilai suatu resistor atau tahanan kita gunakan satuan OHM, yang sebenarnya berasal dari kata OMEGA. Maka tidaklah heran bila lambang dari OHM berbentuk seperti tapal kuda orang yunani menyebutnya omega entah kenapa demikian saya juga kurang paham karena saya bukan ahli sejarah he he he . Ok, jadi bila nanti anda melihat rangkaian elektronika lalu disitu tertulis misalnya 470 maka itu adalah sebuah resistor dengan nilai 470 OHM.

Untuk resistor jenis carbon maupun metalfilm biasanya digunakan kode-kode warna sebagai petunjuk besarnya nilai resistansi ( tahanan ) dari resistor. Kode-kode warna itu melambangkan angka ke-1, angka ke-2, angka perkalian dengan 10 ( multiflier ), nilai toleransi kesalahan, dan nilai qualitas dari resistor. Kode warna itu antara lain Hitam, Coklat, Merah, Orange, Kuning, Hijau, Biru, Ungu, Abu-abu, Putih, Emas dan Perak. ( lihat gambar 1-b dan tabel 1 ). Warna hitam untuk angka 0, coklat untuk angka 1, merah untuk angka 2, orange untuk angka 3, kuning untuk angka 4, hijau untuk angka 5, biru untuk angka 6, ungu untuk angka 7, abu-abu untuk angka 8, dan putih untuk angka 9. Sedangkan warna emas dan perak biasanya untuk menunjukan nilai toleransi yaitu emas nilai toleransinya 10 %, sedangkan perak nilai toleransinya 5 %.

Wah banyak sekali sulit untuk menghafalnya..!, hmmm.., kalau anda merasa kesulitan menghafal kode warna dari resistor beserta nilainya, coba perhatikan teks yang saya beri huruf tebal diatas. Kalau disatukan akan menjadi sebuah kata yang mungkin mudah bagi anda untuk menhafalnya ( Hi Co Me O Ku Hi B U A P == 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ). Ok sekali lagi coba anda lihat gambar 1-b dan tabel 1

	KODE WARNA	APPLET WARNA	NILAI	TOLERANSI
	Hitam		0	-----
	Coklat		1	-----
	Merah		2	-----
	Orange		3	-----
	Kuning		4	-----
	Hijau		5	-----
	Biru		6	-----
	Ungu		7	-----
	Abu-abu		8	-----
	Putih		9	-----
	Emas		0,1	10 %
	Perak		0,01	1 %

Nah sekarang mari kita mencoba membaca nilai suatu resistor. Misalkan anda melihat sebuah resistor dengan kode warna sebagai berikut : Coklat, merah, merah, dan emas. Berapa nilai resistansi dari resistor tersebut..?. ( Perlu diingat..! : Untuk membaca angka pertama dari kode warna resistor anda harus melihat warna yang paling dekat dengan ujung sebuah resistor dan biasanya untuk angka ke-1,2 dan 3 saling berdekatan sedangkan untuk kode warna dari toleransi agak jauh dari warna-warna yang lain, sekali lagi lihat gambar 1-b dan tabel 1

Untuk membaca kode warna resistor seperti yang dipermasalahkan diatas, kita mulai menerjemahkan satu persatu kode tersebut. Warna pertama Coklat, berarti angka 1, warna kedua warna merah, berarti angka 2, warna ketiga warna merah berarti multiflier, perkalian dengan 10 pangkat 2. kalau diterjemahkan 12 X 10 2 = 12 X 100 = 1200. Berarti 1200 Ohm. dengan nilai toleransi sebesar 10 %. Akurasi dari resistor tersebut berarti 1200 X ( 10 : 100 ) = 1200 X ( 1 : 10 ) = 120. ( he he he, itulah ilmu exacta selalu berhubungan dengan matematika yupsss, padahal saya juga pusing nih ngitung-ngitung yang ginian, ha ha ha.. selingan aja ) jadi nilai sebenarnya dari resistor tersebut adalah maximum 1200 + 120 = 1320 Ohm, sedangkan nilai minimum nya adalah 1200 - 120 = 1080 Ohm. Kenapa demikian ...?. Karena karakteristik dari bahan baku resistor tidak sama, walaupun 

pabrik sudah mengusahakan agar dapat menjadi standart tetapi apa daya prosesnya menjadi tdak standart.

Contoh : Kita mempunyai dua buah resistor dengan nilai berikut R1=1000 Ohm , R2=2000 Ohm, bila kita menggunakan cara serial maka didapat hasil R1+R2 1000+2000 = 3000 Ohm, sedangkan bila kita menggunakan cara Paralel maka didapat hasil :

1 / R = 1 / R1 + 1 / R2

       1 / R = (1/1000) + (1/2000)

       1 / R = (2000 + 1000) / (1000 X 2000)

       1 / R = (3000) / (2000000)

       1 / R = 3 / 2000

          3R = 2000

           R = 2000 / 3

           R = 666,7 Ohm -----> Resistor Hasil Paralel.

2. Kapasitor

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

Jenis-jenis kapasitor
Berdasarkan bahan dielektrik dan penggunaannya, kapasitor dibagi menjadi beberapa jenis seperti berikut.

a. Kapasitor variabel (Varco)

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

b. Kapasitor keramik

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

c. Kapasitor kertas

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

d. Kapasitor plastik

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

e. Kapasitor elektrolit (Elco)

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

Mikro kontroler (Micro controller) Dan Penjelasan Singkat

Mikrokontroler adalah sebuah komputer kecil yang dikemas dalam bentuk chip IC (Integrated Circuit) dan dirancang untuk melakukan tugas atau operasi tertentu. Pada dasarnya, sebuah IC Mikrokontroler terdiri dari satu atau lebih Inti Prosesor (CPU), Memori (RAM dan ROM) serta perangkat INPUT dan OUTPUT yang dapat diprogram.

Dalam Pengaplikasiannya, Pengendali Mikro yang dalam bahasa Inggris disebut dengan Microcontroller ini digunakan dalam produk ataupun perangkat yang dikendalikan secara otomatis seperti sistem kontrol mesin mobil, perangkat medis, pengendali jarak jauh, mesin, peralatan listrik, mainan dan perangkat-perangkat yang menggunakan sistem tertanam lainnya.

Penggunaan Mikrokontroler ini semakin populer karena kemampuannya yang dapat mengurangi ukuran dan biaya pada suatu produk atau desain apabila dibandingkan dengan desain yang dibangun dengan menggunakan mikroprosesor dengan memori dan perangkat input dan output secara terpisah

Diagram Blok dan Struktur Mikrokontroler

Berikut ini adalah Diagram Blok dan Struktur Mikrokontroler beserta penjelasan singkat tentang bagian-bagian utamanya.

1. CPU

CPU adalah otak mikrokontroler. CPU bertanggung jawab untuk mengambil instruksi (fetch), menerjemahkannya (decode), lalu akhirnya dieksekusi (execute). CPU menghubungkan setiap bagian dari mikrokontroler ke dalam satu sistem. Fungsi utama CPU adalah mengambil dan mendekode instruksi. Instruksi yang diambil dari memori program harus diterjemahkan atau melakukan decode oleh CPU tersebut.

2. Memori (Penyimpanan)

Fungsi memori dalam mikrokontroler sama dengan mikroprosesor. Memori Ini digunakan untuk menyimpan data dan program. Sebuah mikrokontroler biasanya memiliki sejumlah RAM dan ROM (EEPROM, EPROM dan lain-lainnya) atau memori flash untuk menyimpan kode sumber program (source code program).

3. Port INPUT / OUTPUT paralel

Port Input / Output paralel digunakan untuk mendorong atau menghubungkan berbagai perangkat seperti LCD, LED, printer, memori dan perangkat INPUT/OUTPUT lainnya ke mikrokontroler.

4. Port Serial (Serial Port)

Port serial menyediakan berbagai antarmuka serial antara mikrokontroler dan periferal lain seperti port paralel.

5. Pengatur Waktu dan Penghitung  (Timer dan Counter)

Timer dan Counter adalah salah satu fungsi yang sangat berguna dari Mikrokontroler. Mikrokontroler mungkin memiliki lebih dari satu timer dan counter. Pengatur waktu (Timer) dan Penghitung (Counter) menyediakan semua fungsi pengaturean waktu dan penghitungan di dalam mikrokontroler. Operasi utama yang dilakukan di bagian ini adalah fungsi jam, modulasi, pembangkitan pulsa, pengukuran frekuensi, osilasi, dan lain sebagainya. Bagian ini juga dapat digunakan untuk menghitung pulsa eksternal.

6. Analog to Digital Converter atau Pengonversi Analog ke Digital (ADC)

Konverter ADC digunakan untuk mengubah sinyal analog ke bentuk digital. Sinyal input dalam konverter ini harus dalam bentuk analog (misalnya Output dari Sensor) sedangkan Outputnya dalam bentuk digital. Output digital dapat digunakan untuk berbagai aplikasi digital seperti layar digital pada Perangkat pengukuran.

7. Digital to Analog Converter atau Pengonversi Digital ke Analog (DAC)

DAC melakukan operasi pembalikan konversi ADC. DAC mengubah sinyal digital menjadi format analog. Ini biasanya digunakan untuk mengendalikan perangkat analog seperti motor DC dan lain sebagainya.

8. Kontrol Interupsi (Interrupt Control)

Kontrol interupsi atau Interrupt Control digunakan untuk menyediakan interupsi (penundaan) untuk program kerja. Interrupt dapat berupa eksternal (diaktifkan dengan menggunakan pin interrupt) atau internal (dengan menggunakan instruksi interupsi selama pemrograman).

9. Blok Fungsi Khusus (Special Functioning Block)

Beberapa Mikrokontroler yang hanya dapat digunakan untuk beberapa aplikasi khusus (misalnya sistem Robotik), pengontrol ini memiliki beberapa port tambahan untuk melakukan operasi khusus tersebut yang umumnya dinamakan dengan Blok Fungsi Khusus.

Keunggulan dan Kelemahan Mikrokontroler

 Keunggulan atau Kelebihan utama dari mikrokontroler :

• Mikrokontroler bertindak sebagai mikrokomputer tanpa harus ada komponen digital tambahan lainnya
• Dapat mengurangi biaya dan ukuran sistem karena integrasi yang lengkap dalam sebuah mikrokontroler.
• Penggunaan mikrokontroler sederhana dan mudah untuk memecahkan masalah dan pemeliharaan sistem.
• Sebagian besar pin dapat diprogram oleh pengguna untuk melakukan berbagai fungsi.
• Mudah menghubungkan port RAM, ROM dan I / O tambahan.
• Waktu yang diperlukan untuk melakukan operasi rendah.

Kekurangan dari Mikrokontroler :

• Mikrokontroler memiliki arsitektur yang lebih kompleks daripada mikroprosesor.
• Hanya melakukan eksekusi dalam jumlah terbatas dalam waktu yang bersamaan.
• Kebanyakan hanya digunakan dalam peralatan-peralatan mikro.
• Tidak dapat terhubung dengan perangkat yang berdaya tinggi secara langsung.

Transistor

 Pengertian Transistor

Transistor adalah sebuah komponen elektronika yang digunakan untuk penguat, sebagai sirkuit pemutus, sebagai penyambung, sebagai stabilitas tegangan, modulasi sinyal dan lain-lain. Fungsi transistor juga sebagai kran listrik yang dimana berdasarkan tegangan inputnya, memungkinkan pengalihat listrik yang akurat yang berasal dari sumber listrik.

Transistor seperti gambar diatas dapat disebut juga transistor bipolar atau transistor BJT (Bipolar Junction Transistor). Transistor bipolar adalah inovasi yang menggantikan transistor tabung (vacum tube). Selain dimensi transistor bipolar yang relatif lebih kecil, disipasi dayanya juga lebih kecil sehingga dapat bekerja pada suhu yang lebih dingin.

Dalam beberapa aplikasi, transistor tabung masih digunakan terutama pada aplikasi audio, untuk mendapatkan kualitas suara yang baik, namun konsumsi dayanya sangat besar. Sebab untuk dapat melepaskan elektron, teknik yang digunakan adalah pemanasan filamen seperti pada lampu pijar.

Transistor bipolar memiliki 2 junction yang dapat disamakan dengan penggabungan 2 buah dioda. Emiter-Base adalah satu junction dan Base-Kolektor junction lainnya itulah kenapa disebut (Bipolar Junction Transistor). Seperti pada dioda, arus hanya akan mengalir hanya jika diberi bias positif, yaitu hanya jika tegangan pada material P lebih positif daripada material N (forward bias). Pada gambar ilustrasi transistor NPN berikut ini, junction base-emiter diberi bias positif sedangkan basecolector mendapat bias negatif (reverse bias).

Karena base-emiter mendapat bias positif maka seperti pada dioda, electron mengalir dari emiter menuju base. Kolektor pada rangkaian ini lebih positif, sebab mendapat tegangan positif. Karena kolektor ini lebih positif, aliran elektron bergerak menuju kutup ini. Misalnya tidak ada kolektor, aliran elektron seluruhnya akan menuju base seperti pada dioda.

PERSAMAAN TRANSISTOR

Berikut ini adalah beberapa persamaan transistor yang penting untuk Anda ketahui.

• Persamaan Transistor Buatan Jepang dan Amerika

1. Transistor penguat suara buatan Amerika (USA) jenis NPN adalah 2N929 dapat digantikan dengan transistor buatan Jepang jenis yang sama dengan tipe 2SC1000G, 2SG899, 2SC1345.
2. Transistor penguat suara buatan Amerika jenis NPN tipe 2N930 dapat digantikan dengan jenis yang sama buatan Jepang tipe 2SC1000G, 2SC899, 2SC1345.
3. Transistor penguat suara buatan Amerika jenis NPN tipe 2N1150 dapat digantikan dengan jenis yang sama buatan Jepang tipe 2SC372, 2SC632.
4. Transistor penguat suara buatan Amerika jenis NPN tipe 2N1973 dapat digantikan dengan jenis yang sama buatan Jepang tipe 2SC497, 2SC959, 2SC696.
5. Transistor penguat suara buatan Amerika jenis NPN tipe 2N1974 dapat diganti buatan Jepang dengan jenis yang sama tipe 2SC497, 2SC959, 2SC696.
6. Transistor penguat suara buatan Amerika jenis PNP tipe 2N2303 dapat diganti buatan Jepang dengan jenis yang sama tipe 2SA498, 2SA606, 2SA580.
7. Transistor penguat suara buatan Amerika jenis PNP tipe 2N2802 dapat diganti buatan Jepang dengan jenis yang sama tipe 2SA502, 2SA578.
8. Transistor penguat suara buatan Amerika jenis PNP tipe 2N2803 dapat diganti buatan Jepang dengan jenis yang sama tipe 2SA502, 2SA578.
9. Transistor penguat akhir buatan Amerika jenis PNP tipe 2N944 dapat diganti buatan Jepang dengan jenis yang sama tipe 2SA643, 2SA741.
10. Transistor penguat suara buatan Amerika jenis PNP tipe 2N2946 dapat diganti dengan buatan Jepang dengan jenis yang sama tipe 2SA643, 2SA741.
11. Transistor penguat frekuensi tinggi buatan Amerika jenis PNP tipe 2N700 dapat diganti buatan Jepang dengan jenis yang sama tipe 2SA139.
12. Transistor penguat frekuensi tinggi buatan Amerika jenis PNP tipe 2N791 dapat diganti buatan Jepang jenis yang sama tipe 2SA211.