BAB I

PENDAHULUAN

Elektronika adalah ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang

dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik

dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor,

dan lain sebagainya. Ilmu yang mempelajari alat-alat seperti ini merupakan cabang

dari ilmu fisika, sementara bentuk desain dan pembuatan sirkuit elektroniknya adalah

bagian dari teknik elektro, teknik komputer, dan ilmu/teknik elektronika dan

instrumentasi.

Alat-alat yang menggunakan dasar kerja elektronika ini biasanya disebut

sebagai peralatan elektronik (electronic devices). Contoh peralatan/ piranti elektronik

ini: Tabung Sinar Katoda (Cathode Ray Tube, CRT), radio, TV, perekam kaset,

perekam kaset video (VCR), perekam VCD, perekam DVD, kamera video, kamera

digital, komputer pribadi desk-top, komputer Laptop, PDA (komputer saku), robot,

smart card, dll.

1

BAB II

PEMBAHASAN

KOMPONEN ELEKTRONIKA

1. RESISTOR

Resistor sama dengan tahanan atau penghambat, yang berarti adalah suatu

komponen elektronik yang dapat menghambat gerak lajunya arus listrik.

Resistor biasanya diberi huruf “R”, dengan satuan “Ohm”. Ditemukan oleh

seseorang yang bernama George Ohm berasal dari bangsa Jerman (1787-1854)

sehingga sebagian namanya dipakai dalam pemberian satuan Resistor,

Tahanan bagian dalam ini dinamai konduktansi. Satuan konduktansi ditulis

dengan kebalikan dari Ohm yaitu mho. Hubungan antara hambatan, tegangan, dan

arus,dapat disimpulkan melalui hukum berikut ini, yang terkenal sebagai hukum

Ohm: R = V/I

Berdasarkan Penggunaannya resistor dibagi menjadi :

Resistor General / Biasa

Resistor ini bernilai tetap/konstant dan biasanya dibuat dari nikelin atau

karbon.

Resistor Variable

Resistor yang dapat berubah2 ukurannya sesuai dengan yang kita inginkan

[Potensiometer dan Trimpot ].

Resistor NTC dan PTS, NTC

Resistor NTC dan PTS, NTC (Negative Temperature Coefficient), ialah

Resistor yang nilainya akan bertambah kecil bila terkena suhu panas. Sedangkan PTS

(Positife Temperature Coefficient), ialah Resistor yang nilainya akan bertambah besar

bila temperaturnya menjadi dingin. LDR ( Light Dependent Resistor )

LDR (Light Dependent Resistor), ialah jenis Resistor yang berubah hambatannya

karena pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar,

sedangkan cahayanya terang nilainya menjadi semakin kecil.

2

2. DIODA

A. Pengertian Dioda

Dioda adalah piranti elektronik yang hanya dapat melewatkan arus dalam satu

arah saja. Karena itu, dioda dapat dimanfaatkan sebagai penyearah arus listrik, yaitu

piranti elektronik yang mengubah arus atau tegangan bolak-balik (AC) menjadi arus

tegangan searah (DC).

B. Prinsip Kerja Dioda

Dioda terbentuk dari bahan semikonduktor tipe P dan N yang digabungkan.

Dengan demikian dioda sering disebut PN junction. Dioda adalah gabungan bahan

semikonduktor tipe N yang merupakan bahan dengan kelebihan elektron dan tipe P

adalah kekurangan satu elektron sehingga membentuk Hole. Hole dalam hal ini

berfungsi sebagai pembawa muatan. Apabila kutub P pada dioda (biasa disebut

anode) dihubungakan dengan kutub positif sumber maka akan terjadi pengaliran arus

listrik dimana elektron bebas pada sisi N (katode) akan berpindah mengisi hole

sehingga terjadi pengaliran arus.

Sebaliknya apabila sisi P dihubungkan dengan negatif baterai/sumber, maka

elektron akan berpindah ke arah terminal positif sumber. Didalam dioda tidak akan

terjadi perpindahan elektron.

C. Jenis –Jenis Dioda

Pada dasarnya setiap dioda memiliki karakteristik yang sama tetapi ada

beberapa dioda yang memiliki keistimewaan khusus, diantaranya :

a. Dioda Zener

Dioda zener adalah tipe dioda yang spesial, dimana arus dapat mengalir pada

arah kebalikan. Dioda zener sebenarnya sama seperti dioda biasa dapat mengalirkan

arus pada arah bias maju. Jika di bias terbalik juga bekerja seperti biasa, kecuali bila

mencapai tegangan yang bekerja pada zener/break down voltage, dioda zener akan

mengalirkan arus listrik dalam arah bias terbalik atau mundur.

3

Dioda menolak aliran arus pada arah kebalikan selama tegangan balik

(reversing voltage) tetap rendah. Tetapi jika tegangan mendekati batas break down,

dioda zenerakan dialiri arus pada arah kebalikan. Dengan kata lain tahanan dioda

zener break down mendekati nol dan arus balik (reverse current) dapat mengalir.

Apabila arah arus ke depan, dioda zener memiliki karakteristik yang sama

dengan dioda-dioda secara umum, tetapi karakteristik lainnya adalah arus akan

mengalir ke dioda zener secara tiba-tiba dari satu tegangan balik tertentu apabila

tegangan digunakan pada arah berlawanan. Tegangan kerja pada saat itu disebut

dengan tegangan break downyang besarnya antara beberapa volt sampai beberapa

ratus volt. Aplikasi dioda zener pada otomotif adalah pada sistem pengisian

elektronika dan beberapa komponen-komponen elektronik lainnya. Ukuran dioda

zener yang banyak dijumpai di pasaran adalah :

• Tegangan Zener : dibuat dalam berbagai ukuran tegangan, misal 3.3, 4.7, 5.1, 6.2,

6.8, 9.1, 10, 11, 12, 13, 15 sampai 200 volt.

• Untuk ukuran daya lebih banyak dibutuhkan dalam arah/bias mundur contoh : P=

1.0,7=0,7 W, bias maju arus 1 A. P= 1.10=10 watt, bias mundur 1 A

b. Light Emiting Dioda(LED)

Yaitu jenis dioda yang mampu menghasilkan cahaya apabila pada dioda

tersebut bekerja arus listrik dengan arah forward bias/ bias arus maju. Arus listrik juga

akan bekerja hanya pada arus bias maju. LED didesign dengan rumah atau case dari

bahan epoxy trasnparan. Warna cahaya yang dihasilkan dapat dibuat sesuai dengan

dopping bahan pada LED.

c. Dioda Foto

Jika semi konduktor menyerap cahaya, maka dapat tercipta pasangan elektron

bebas-lubang yang melebihi jumlah yang telah ada dalam semi konduktor itu akibat

kegiatan termal. Gejala ini disebut penyerapan foto (foto absorption). Meningkatnya

konduktifitas listrik akibat kelebihan muatan pembawa oleh penyerapan foto disebut

konduktifitas foto (foto konduktivity). Jika bungkus semi konduktor diberi “jendela”

transparan (tembus cahaya) maka konduktifitas listrik semi konduktor tergantung

pada intensitas cahayayang jatuh padanya. Inilah prinsip kerja sebuah dioda foto.

4

D. Aplikasi dioda

Aplikasi dioda pada kendaraan banyak digunakan untuk penyearahan arus

seperti pada sistem pengisaian. Fungsi dioda adalah sebagai penyearah arus dari arus

bolak-balik menjadi arus searah agar dapat dimanfaatkan untuk mengisi baterai dan

menyuplai kebutuhan arus pada kendaraan.

Fungsi lain dioda ini pada kendaraan adalah sebagai anti shock tegangan.

Contoh aplikasinya adalah pada jenis relay diberikan dioda dengan tujuan untuk

mencegah terjadinyaarus balik pada rangkaian. Arus balik listrik ini dapat berasal dari

induksi medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan relay. Induksi listrik ini

biasanya lebih tinggi tegangannya dibandingkan dengan tegangan sumber. Untuk

mencegah terjadinya kerusakan akibat terjadinya tegangan induksi ini maka pada

rangkaian relay dipasangkan rangkaian dioda.

E. Penerapan Dioda Dalam Rangkaian Penyearah

Karena sebuah dioda sambungan P-N hanya dapat mengalirkan arus listrik

dalam satu arah, maka diode dapat dimanfaatkan sebagai penyearah (rectifier) untuk

mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Ada dua jenis penyearah

yang kita pelajari, yaitu penyearah setengah-gelombang (half-wave rectifier) dan

penyearah gelombang–penuh (full-wave rectifier) .

a. Penyearah setengah-gelombang

Rangkaian penyearah yang paling sederhana adalah penyearah setengah-

gelombang, terdiri dari sebuah diode yang dipasang pada sisi sekunder sebuah trafo

dan diserikan dengan sebuah beban R, seperti pada gambar penyearah setengah

gelombang. Tegangan searah yang dibutuhkan oleh beban, seperti lampu, relay,

bateray, dll. Transformator mengubah tegangan bolak balik tertentu menjadi tegangan

sesuai untuk disearahkan.

Rangkaian Penyearah setengah gelombang

Tegangan sisi sekunder trafo, yaitu Vi, merupakan tegangan masukan untuk

rangkaian penyearah setengah-gelombang. Tegangan masukan (Vi) ini adalah

tegangan bolak balikyang berbentuk sinusoida, seperti pada gambar a (atas). Dalam

satu periode, polaritas tegangan positif dan negatif berubah secara bergantian. Kita

hanya meninjau satu periode gelombang saja, yaitu setengah periode positif Oab dan

setengah periode negatif bcd.

5

Dalam setengah periode positif Oab, diode diberi panjar maju (anode A

berhubungan dengan polaritas + dan katode K berhubungan dengan polaritas -),

sehingga diode akan mengalirkan arus melalui beban R. Untuk beban yang dianggap

resistif murni R, tegangan keluaran (Vo) atau ujung-ujung beban sama dengan

tegangan masukan (Vi). Karena itu, bentuk teganga keluaran (Vo) sama dengan

setengah gelombang tegangan Oab.

Dalam setengah periode negatif berikutnya, yaitu bcd, dioda diberi panjar

mundur (anode A berhubungan dengan polaritas K berhubungan dengan +), sehingga

dioda tidakakan mengalirkan arus melalui beban R. Ini mengakibatkan tegangan

keluaran (Vo) antara ujung-ujung beban sama dengan nol, dan digambarkan dengan

garis lurus mendatar bd seperti pada gambar a (bawah).

Bentuk gelombang tegangan keluaran pada rangkaian penyearah setengah

gelombang, ditunjukkan pada gambar a bawah dengan garis putus-putus tidak

disertakan. Karena menghasilkan tegangan keluaran searah hanya dalam setengah

periodepositif dari gelombang tegangan masukan, maka penyearah ini disebut

penyearah setengah-gelombang.

Gambar a. Bentuk gelombang pada sisi masukan dioda Vi (atas)

dan sisi keluaran dioda Vo (bawah)

b. Penyearah Gelombang Penuh

Agar dapat mengalirkan arus dalam satu gelombang penuh sehingga tegangan

keluaran lebih mudah diratakan dan dapat menghasilkan nilai konstan, kita gunakan

penyearah gelombang penuh. Penyearah gelombang-penuh dapat menggunakan empat

diodayang dihubungkan seperti jembatan wheatstone, disebut juga penyearah

jembatan, seperti pada gambar rangkaian di bawah ini.

Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh

Tegangan masukan dipasang antara terminal A dan B, sedang beban R

dipasang antara terminal P dan Q. Untuk penyearah jembatan selalu hanya sepasang

dioda yang mengalirkan arus melalui beban R, sedang sepasang dioda lainnya tidak.

Dalam rangkaian ini, pasangan dioda adalah D1 dengan D4, dan D2 dengan D3.

(secara sederhana pasangan dioda ditunjukkan oleh dioda-dioda yang arah panahnya

sejajar).

Dalam setengah periode positif, (Vi positif), pasangan dioda D2 dan D3

dipanjar maju, sedangkan pasangan dioda D1 dan D4 dipanjar mundur. Arus listrik

6

akan mengalir dari tegangan masukan melalui pasangan dioda D2 dan D3 dan beban

R dengan arah dari Q ke P. Jadi, dalam periode ini, tegangan keluaran (Vo) sama

dengan tegangan masukan (Vi).

Dalam setengah periode negatif (Vi negatif), pasangan dioda D4 dan D1

dipanjar maju sedang pasangan dioda D2 dan D3 dipanjar mundur. Arus listrik akan

mengalir dari tegangan masukan melalui pasangan dioda D1 dan D4 dan beban R,

dengan arah yang sama dari Q ke P, seperti pada gambar. Dapat kita katakan bahwa

tegangan masukan (Vi) yang bernilai negatif dijadikan positif pada keluaran.

Selanjutnya, bentuk gelombang tegangan masukan (Vi) pada terminal A dan tegangan

keluaran (Vo) pada terminal PQ ditunjukkan pada (gambar b), tidak termasuk garis

titik-titik.

Gambar b. Bentuk gelombang masukan dan keluaran

Oleh karena itu penyearah jembatan menghasilkan tegangan keluaran searah

untuk satu periode gelombang tegangan masukan yang diberikan padanya, maka

penyearah jembatan disebut juga penyearah gelombang penuh.

c. Prinsip Perataan

Tegangan searah yang dihasilkan oleh penyearah setengah gelombang maupun

penyearah jembatan (gelombang penuh) memiliki riak yang cukup besar (gelombang

tegangan tidak rata). Tegangan searah seperti ini tidak memenuhi syarat untuk

diberikan kepada komponen-komponen elektronika yang terdapat dalam radio,

televisi dan komputer, yang membutuhkan tegangan searah yang lebih rata.

Secara sederhana tegangan searah dapat diratakan dengan memasang sebuah kapasitor

elektrolit kapasitas besar, paralel dengan beban R, seperti pada gambar rangkaian

system perataan di bawah ini.

Rangkaian system perataan

Kapasitor ini disebut kapasitor perata atau kapasitor penyimpan (reservoir

circuit). Sewaktu tegangan pada ujung-ujung beban naik terhadap waktu antara A dan

B, kapasitor C dimuati sedemikian rupa sehingga polaritas pelat atasnya positif.

Sesaat setelah tegangan keluaran penyearah anatara B dan C berkurang, kapasitas C

membuang muatan listriknya melalui beban R. sebagai hasilnya, tegangan pada

ujung-ujung beban tidak pernah mencapai nol, tetapi mengikuti lintasan garis tebal

BD. Tampak bahwa riak gelombang tegangan menjadi lebih kecil dan tegangan

searah yang dihasilkan pada ujung-ujung beban adalah lebih rata.

7

BAB II

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Elektronika adalah ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang

dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik

dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor,

dan lain sebagainya. Ilmu yang mempelajari alat-alat seperti ini merupakan cabang

dari ilmu fisika, sementara bentuk desain dan pembuatan sirkuit elektroniknya adalah

bagian dari teknik elektro, teknik komputer, dan ilmu/teknik elektronika dan

instrumentasi.

Komponen elektronika terdiri dari Resistor dan Dioda. Resistor dibagi menjadi

3 yaitu :

- Resistor General / Biasa

- Resistor Variable

- Resistor NTC dan PTS, NTC

Sedangkan dioda dibagi menjadi 3 juga yaitu :

a. Dioda Zener

b. Light Emiting Dioda(LED)

c. Dioda Foto

B. SARAN

Dibutuhkan saran yang membangun untuk kesempurnaan makalah ini.

8

DAFTAR PUSTAKA

http://one.indoskripsi.com/judul-skripsi-tugas-makalah/teknik-elektro/makalah-

dasar-elektronika.

9