BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi...

51
System digital lampu berjalan BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG MAKALAH Pekerjaan – pekerjaan jalan raya selama waktu gelap biasanya ditandai oleh lampu –lampu kuning yang menyala. Lampu – lampu itu sering disambungkan jadi satu yang membentuk suatu lampu yang nyala berturut – turut. Makalah ini merupakan pembahasan atau suatu evaluasi dari gabungan beberapa materi atau modul ( Pembuatan Alat ) yang kami terima atau yang telah kami lakukan untuk membahas megenai lampu – lampu tersebut yaitu Lampu Berjalan, yang telah menjadi satu-kesatuan dalam modul aplikasi atau penerapan dari beberapa materi atau modul yang kami dapatkan dari praktikum Sistem Digital dengan cakupan yang agak sedikit dipersempit ruang lingkup pembahasannya. 1.2 PEMBATASAN atau RUANG LINGKUP MAKALAH Dalai suatu penulisan yang mengambil suatu object tertentu, tentu saja mempunyai suatu yang namanya batasan-batasan yang harus diambil agar supaya terdapat ruang lingkup dari penulisan tersebut. Permasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram 1

Transcript of BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi...

Page 1: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG MAKALAH

Pekerjaan – pekerjaan jalan raya selama waktu gelap biasanya ditandai oleh

lampu –lampu kuning yang menyala. Lampu – lampu itu sering disambungkan jadi

satu yang membentuk suatu lampu yang nyala berturut – turut.

Makalah ini merupakan pembahasan atau suatu evaluasi dari gabungan

beberapa materi atau modul ( Pembuatan Alat ) yang kami terima atau yang telah

kami lakukan untuk membahas megenai lampu – lampu tersebut yaitu Lampu

Berjalan, yang telah menjadi satu-kesatuan dalam modul aplikasi atau penerapan

dari beberapa materi atau modul yang kami dapatkan dari praktikum Sistem Digital

dengan cakupan yang agak sedikit dipersempit ruang lingkup pembahasannya.

1.2 PEMBATASAN atau RUANG LINGKUP MAKALAH

Dalai suatu penulisan yang mengambil suatu object tertentu, tentu saja

mempunyai suatu yang namanya batasan-batasan yang harus diambil agar supaya

terdapat ruang lingkup dari penulisan tersebut.

Permasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari

suatu rangkaian baik secara diagram blok atau secara detail, cara pengujian dan cara

kerja alat serta landasan teori dari beberapa komponen yang digunakan dalam

suaturangkaian.

1.3 TUJUAN PENULISAN MAKALAH

Dari penulisan makalah ini diharapkan dapat memberikan suatu peluang yang

kami anggap cukup luas bagi para mahasiswa dalam mengembangkan pengetahuan

dasar mengenai Sistem Digital untuk mengetahui fungsi dan jenis dari komponen

yang digunakan atau mengenai karakteristik dari komponen tersebut dan dengan

serta-merta dapat menganalisa cara kerja dari suatu rangkaian dan dapat melatih para

mahasiswa untuk bertanggung jawab dalam melaksanakan kewajiban-kewajiban yang

dibebankan kepada mereka.

1

Page 2: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

1.4 METODE PENULISAN MAKALAH

Metode penulisan makalah ini didapat berdasarkan berbagai cara, antara lain :

a) Observasi, yaitu denganpengamatan kami selama mengikuti praktikum Sistem

Digital. Metode ini mengarahkan kepada kami untuk mampu merekam atau

mengingat semua materi yang telah disampaikan selama pelaksanaan praktikum

Sistem Digital serta meneliti dan menyimpulkan yang selanjutnya kami

sampaikan dalam penulisan makalah ini.

b) Studi pustaka, yaitu dengan mencari informasi dari buku-buku atau media

kmunikasi yang lain, yang dapat dijadikan pedoman atau referensi. Metode ini

sangat membantu sekali dalam bentuk teori-teori yang mendukung penulisan ini

serta dapat memecahkan suatu masalah yang sedang kami hadapi dalam

penulisan makalah ini.

c) Konsultasi, yaitu dengan bertanya atau berkomunikasi kepada para asisten

praktikum mengenai apa yang bagi kami kurang dapat dimengerti dan kurang

dapat dipahami tentang yang harus kami perrbuat dalam penulisan makalah ini,

mengenai isi atau sumber referensi yang kami perlukan. Juga kepada para

senior kami yang tentunya lebih memahami atau berpengalaman dalam

penulisan makalah ini.

1.5 SISTEMATIKA PENULISAN MAKALAH

Adapun sistematika dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut :

A. BAB I. Pendahuluan, yang terdiri dari :

A.1. Latar Belakang Makalah, yang menjelaskan alasan pembuatan makalah

ini.

A.2. Pembatasan atau Ruang Lingkup Makalah, yang cakupan dari isi

makalah ini.

A.3. Tujuan Penulisan Makalah, titik berat yang ditekankan dalam makalah

ini.

2

Page 3: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

A.4. Metode Penulisan Makalah, yang menjelaskan cara atau langkah-langkah

yang ditempuh dalam penulisan makalah ini.

A.5. Sistematika Penulisan Makalah, yang menunjukkan point-point atau

pembagian masalah yang terdapat dalam makalah ini.

B. BAB II. Landasan Teori, yang menguraikan teori-teori dasar tentang

komponen-komponen yang digunakan dalam proyek yang kami lakukan.

C. BAB III.Analisa Rangkaian, yang menerangkan tentang cara kerja rangkaian

secara diagram blok dan secara detail.

D. BAB IV.Cara Pengujian dan Pengoperasian Alat, yang menerangkan tentang

bagaimana cara menguji dan menggunakan alat dalam proyek ini.

E. BAB V. Penutup, yang berisikan kesimpulan atau analisa akhir dari alat dan

saran yang dapat membantu dalam menyelesaikan alat dalam proyek ini.

3

Page 4: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

BAB IILANDASAN TEORI

Pada bab ini pembahasan yang diketengahkan adalah mengenai teori dari

masing-masing komponen yang digunakan dalam perangkaian alat dalam proyek

“LAMPU BERJALAN” ini, yaitu :

2.1 RESISTOR

Pada dasarnya semua bahan memiliki sifat resistif namun beberapa bahan

seperti tembaga, perak,  emas dan bahan metal umumnya memiliki resistansi yang

sangat kecil. Bahan-bahan tersebut menghantar arus listrik dengan baik, sehingga

dinamakan konduktor. Kebalikan dari bahan yang konduktif, bahan material seperti

karet, gelas, karbon memiliki resistansi yang lebih besar menahan aliran elektron dan

disebut sebagai insulator. Bagaimana prinsip konduksi, dijelaskan pada artikel

tentang semikonduktor.

Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi

jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan namanya resistor

bersifat resistif dan umumnya  terbuat dari bahan karbon. Dari hukum Ohms

diketahui, resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir

melaluinya. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan

dengan simbol  Ώ (Omega). 

Resistor yang digunakan dalam elektronika terbagi ke dalam dua jenis utama, yaitu

terdiri dari :

1. Resistor linier, yang bekerja berdasarkan atau sesuai dengan hukum ohm.

2. Resistor non-linier, yang umum digunakan terdiri dari :

Foto resistor, yang peka terhadap cahaya.

Termistor, yang peka terhadap panas.

Resistor yang bergantung pada tegangan listrik.

4

Page 5: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

Resistor juga terdapat jenis yang lain, yaitu terbagi ke dalam dua jenis :

1. Resistor tetap, yaitu resistor yang memiliki nilai hambatan yang tetap

dan memiliki batas kemampuan daya misalnya ⅛ watt, ¼ watt, ½ watt,

1 watt, 5 watt dan lain sebagainya. Arti dari batas kemampuan daya

adalah resistor hanya dapat dioperasikan dengan daya maksimal sesuai

dengan kemampuan daya yang telah ditetapkan, apabila melampaui

maka resistor tersebut akan tidak berfungsi lagi. Resistor ini memiliki

nilai hambatannya,tipe resistor yang ini berbentuk tabung dengan dua

kaki tembaga di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran

membentuk gelang kode warna untuk memudahkan pemakai

mengenali besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan

Ohmmeter. Kode warna tersebut adalah standar manufaktur yang

dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association) seperti yang

ditunjukkan pada tabel berikut.

2.

Gambar 2.1 Simbol Resistor

Warna Nilaifaktor

pengaliToleransi

5

Page 6: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

Hitam 0 1  

Coklat 1 10 1%

Merah 2 100 2%

Jingga 3 1.000  

Kuning 4 10.000  

Hijau 5 100.000  

Biru 6 106  

Violet 7 107  

Abu-abu 8 108  

Putih 9 109  

Emas - 0.1 5%

Perak - 0.01 10%

Tanpa

warna- - 20%

Tabel - 1 : nilai warna gelang

Resistansi dibaca dari warna gelang yang paling depan ke arah gelang toleransi

berwarna coklat, merah, emas atau perak. Biasanya warna gelang toleransi ini berada

pada badan resistor yang paling pojok atau juga dengan lebar yang lebih menonjol, 

sedangkan warna gelang yang pertama agak sedikit ke dalam. Dengan demikian

pemakai sudah langsung mengetahui berapa toleransi dari resistor tersebut. Kalau

anda telah bisa menentukan mana gelang yang pertama selanjutnya adalah membaca

nilai resistansinya.   

Jumlah gelang yang melingkar pada resistor umumnya sesuai dengan besar

toleransinya. Biasanya resistor dengan toleransi 5%, 10%  atau 20% memiliki 3

gelang (tidak termasuk gelang toleransi). Tetapi resistor dengan toleransi 1% atau 2%

(toleransi kecil) memiliki 4 gelang (tidak termasuk gelang toleransi). Gelang pertama

dan seterusnya berturut-turut menunjukkan besar nilai satuan, dan gelang terakhir 

6

Page 7: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

adalah faktor pengalinya. Misalnya resistor dengan gelang kuning, violet, merah dan

emas. Gelang berwarna emas adalah gelang toleransi. Dengan demikian urutan warna

gelang resitor ini adalah, gelang pertama berwarna kuning, gelang kedua berwana

violet dan gelang ke tiga berwarna merah. Gelang ke empat tentu saja yang berwarna

emas dan ini adalah gelang toleransi.  Dari tabel-1 diketahui jika gelang toleransi

berwarna emas, berarti resitor ini memiliki toleransi 5%. Nilai resistansisnya dihitung

sesuai dengan urutan warnanya. Pertama yang dilakukan adalah menentukan nilai

satuan dari resistor ini. Karena resitor ini resistor 5% (yang biasanya memiliki tiga

gelang selain gelang toleransi), maka nilai satuannya ditentukan oleh gelang pertama

dan gelang kedua. Masih dari tabel-1 diketahui gelang kuning nilainya = 4 dan gelang

violet nilainya = 7. Jadi gelang pertama dan kedua atau kuning dan violet berurutan,

nilai satuannya adalah 47. Gelang ketiga adalah faktor pengali, dan jika warna

gelangnya merah berarti faktor pengalinya adalah 100. Sehingga dengan ini diketahui

nilai resistansi resistor tersebut adalah nilai satuan x faktor pengali atau 47 x 100  =

4.7K Ohm dan toleransinya adalah 5%

Spesifikasi lain yang perlu diperhatikan dalam memilih resitor pada suatu

rancangan selain besar resistansi adalah besar watt-nya. Karena resistor bekerja

dengan dialiri arus listrik, maka akan terjadi disipasi daya berupa panas sebesar

W=I2R watt.  Semakin besar ukuran fisik suatu resistor bisa menunjukkan semakin

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 disipasi daya 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, misalnya 100/5W. 

2. Resistor tidak tetap (variabel), yaitu resistor yang memiliki nilai hambatan atau

resistansi yang dapat diubah-ubah dan dapat dilihat atau dibaca pada bagian

luar badan resisitor hambatan maksimal dari resistor tersebut. Jenisnya terbagi

ke dalam dua jenis, yaitu :

7

Page 8: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

2.1. Potensiometer, yaitu resistor variabel yang nilai resistansinya dapat

diubah-ubah dengan memutar poros yang merupakan bagian dari

badannya.

Gambar 2.2 Simbol Potensiometer

2.2 Trimpot, yaitu resistor variabel yang nilai resistansinya dapat diubah-

ubah dengan cara memutar porosnya dengan bantuan obeng kecil ukuran

kurang lebih 1-2 milimeter.

Satuan dari resistor adalah Ω atau Ohm, di mana 1 kiloOhm (1kΩ) = 103

Ohm.

Gambar 2.3 Simbol Trimpot

2.2 KAPASITOR

2.2.1 Prinsip dasar dan spesifikasi elektriknya

Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan

listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh

suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara

vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan

listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda)

metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung

metal yang satu lagi. 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. Di alam bebas, phenomena

kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan positif dan negatif di

awan.   

8

Page 9: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

 

2.2.2 Kapasitor terbagi ke dalam dua jenis, yaitu :

1. Kapasitor tetap, yaitu kapasitor yang memiliki kapasitansi yang tidak dapat

diubah atau telah ditetapkan sebelumnya. Kapasitor ini dibedakan kepada jenis

bahan yang digunakan sebagai lapisan di antara lempeng-lempeng logam yang

disebut bahan dielektrikum, seperti keramik, mika, kertas, polyester ataupun

film. Sehingga kapasitor tetap ini terbagi ke dalam dua jenis, yaitu :

1.1 Kapasitor non-polar atau tidak memiliki kutub, yaitu kapasitor yang

terbuat dari bahan yang tersebut di atas dan nilainya kurang dari 1

mikroFarad (1μF).

Gambar 2.4 Simbol Kapasitor Tetap

1.2 Kapasitor polar atau memiliki kutub, yaitu kapasitor elektrolit (elco)

yang memiliki nilai lebih dari atau sama dengan 1 mikroFarad

(1Μf).Kelompok kapasitor electrolytic terdiri dari kapasitor-kapasitor

yang bahan dielektriknya adalah lapisan metal-oksida. Umumnya

kapasitor yang termasuk kelompok ini adalah kapasitor polar dengan

tanda (+) dan (-) di badannya. Mengapa kapasitor ini dapat memiliki

polaritas, adalah karena proses pembuatannya menggunakan elektrolisa

sehingga terbentuk kutup positif anoda dan kutup negatif katoda.

9

Page 10: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

Telah lama diketahui beberapa metal seperti tantalum, aluminium,

magnesium, titanium, niobium, zirconium dan seng (zinc)

permukaannya dapat dioksidasi sehingga membentuk lapisan  metal-

oksida (oxide film). Lapisan oksidasi ini terbentuk melalui proses

elektrolisa, seperti pada proses penyepuhan emas. Elektroda metal yang

dicelup kedalam larutan electrolit (sodium borate) lalu diberi tegangan

positif (anoda) dan larutan electrolit diberi tegangan negatif (katoda).

Oksigen pada larutan electrolyte terlepas dan mengoksidai permukaan

plat metal. Contohnya, jika digunakan Aluminium, maka akan terbentuk

lapisan Aluminium-oksida (Al2O3) pada permukaannya.

Gambar 2.5 Kapasitor Elco

Dengan demikian berturut-turut plat metal (anoda), lapisan-metal-oksida

dan electrolyte(katoda) membentuk kapasitor. Dalam hal ini lapisan-

metal-oksida sebagai dielektrik. Dari rumus (2) diketahui besar

kapasitansi berbanding terbalik dengan tebal dielektrik. Lapisan metal-

oksida ini sangat tipis, sehingga dengan demikian dapat dibuat kapasitor

yang kapasitansinya cukup besar. Karena alasan ekonomis dan praktis,

umumnya bahan metal yang banyak digunakan adalah aluminium dan

10

Page 11: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

tantalum. Bahan yang paling banyak dan murah adalah Aluminium.

Untuk mendapatkan permukaan yang luas, bahan plat Aluminium ini

biasanya digulung radial. Sehingga dengan cara itu dapat diperoleh

kapasitor yang kapasitansinya besar. Sebagai contoh 100uF, 470uF,

4700uF dan lain-lain, yang sering juga disebut kapasitor elco.

Gambar 2.6 Simbol Elco

Bahan electrolyte pada kapasitor Tantalum ada yang cair tetapi ada juga

yang padat. Disebut electrolyte padat, tetapi sebenarnya bukan larutan

electrolit yang menjadi elektroda negatif-nya, melainkan bahan lain

yaitu manganese-dioksida. Dengan demikian kapasitor jenis ini bisa

memiliki kapasitansi yang besar namun menjadi lebih ramping dan

mungil. Selain itu karena seluruhnya padat, maka waktu kerjanya

(lifetime) menjadi lebih tahan lama. Kapasitor tipe ini juga memiliki

arus bocor yang sangat kecil Jadi dapat dipahami mengapa kapasitor

Tantalum menjadi relatif mahal.

2. Kapasitor tidak tetap atau variabel, yaitu kapasitor yang memiliki nilai

kapasitansi yang dapat diubah-ubah. Kapasitor ini terbagi ke dalam dua jenis,

yaitu :

2.1. Varco, yaitu kapasitor variabel yang nilai kapasitansinya dapat diubah-

ubah dengan memutar poros yang merupakan bagian dari badannya.

11

Page 12: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

Gambar 2.7 Simbol Kapasitor Variabel

2.2. Trimer, yaitu kapasitor variabel yang nilai kapasitansinya dapat diubah-

ubah dengan memutar porosnya dengan bantuan obeng kecil ukuran

kurang lebih 1-2 milimeter.

Gambar 2.6 Simbol Trimer

2.2.3 Kapasitansi

Satuan dari kapasitor adalah Farad, yang diambil dari nama penemunya

Michael Faraday. Untuk rangkain elektronik praktis, satuan farads adalah sangat

besar sekali. Umumnya kapasitor yang ada di pasar memiliki satuan uF (10-6 F), nF

(10-9 F) dan pF (10-12 F). Untuk mengetahui besarnya nilai kapasitas pada kapasitor

dapat dibaca melalui kode angka pada bahan kapasitor tersebut yang terdiri dari 3

angka pada kapasitor nonpolar, misalnya 104 artinya nilai kapasitasnya sama dengan

10*104 = 10x10000 = 105 pF = 102 nF = 0,1 μF. Sedangkan untuk elco tertulis 100 μF

/ 16 volt artinya elco memiliki kapasitas sebesar 100 μF dan tegangan kerjanya tidak

boleh melebihi 16 volt.

Kapasitansi didefenisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat

menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18  menghitung bahwa 1 coulomb

= 6.25 x 1018 elektron. Kemudian Michael Faraday  membuat postulat bahwa sebuah

kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat

memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus dapat ditulis :

Q = CV …………….(1)  

Q = muatan elektron dalam C (coulombs)

C = nilai kapasitansi dalam F (farads)

V = besar tegangan dalam  V (volt)

12

Page 13: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

Dalam praktek pembuatan kapasitor, kapasitansi dihitung dengan mengetahui

luas area plat metal (A), jarak (t) antara kedua plat metal (tebal dielektrik) dan

konstanta (k) bahan dielektrik. Dengan rumusan dapat ditulis sebagai berikut :

C = (8.85 x 10-12) (k A/t) ...(2)

Berikut adalah tabel contoh konstanta (k) dari beberapa bahan dielektrik yang disederhanakan.

Udara vakum k = 1

Aluminium oksida k = 8

Keramik k = 100 - 1000

Gelas k = 8

Polyethylene k = 3

.Tabel 2. konstanta dielektrik

    2.2.3 Tegangan Kerja (working voltage)

Tegangan kerja adalah tegangan maksimum yang diijinkan sehingga kapasitor

masih dapat bekerja dengan baik. Para elektro- mania barangkali pernah mengalami

kapasitor yang meledak karena kelebihan tegangan. Misalnya kapasitor 10uF 25V,

maka tegangan yang bisa diberikan tidak boleh melebihi 25 volt dc. Umumnya

kapasitor-kapasitor polar bekerja pada tegangan DC dan kapasitor non-polar bekerja

pada tegangan AC.

2.3 DIODA

Dioda merupakan suatu semikonduktor yang hanya dapat menghantar arus

listrik dan tegangan listrik pada satu arah saja, yang memiliki bahan pokok dari

Germanium (Ge) dengan tegangan barier sebesar 0,3volt artinya bila tegangan yang

melewatinya kurang dari 0,3 volt maka dioda tidak bekerja dan Silikon (Si) dengan

tegangan barier sebesar 0,7 volt artinya bila tegangan yang melewatinya kurang dari

0,7 volt maka dioda tidak bekerja.

13

Page 14: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi

adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Dengan

struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N.

Gambar 2.9 Simbol dan struktur dioda

Gambar ilustrasi di atas menunjukkan sambungan PN dengan sedikit porsi kecil yang

disebut lapisan deplesi (depletion layer), dimana terdapat keseimbangan hole dan

elektron. Seperti yang sudah diketahui, pada sisi P banyak terbentuk hole-hole yang

siap menerima elektron sedangkan di sisi N banyak terdapat elektron-elektron yang

siap untuk bebas merdeka. Lalu jika diberi bias positif, dengan arti kata memberi

tegangan potensial sisi P lebih besar dari sisi N, maka elektron dari sisi N dengan

serta merta akan tergerak untuk mengisi hole di sisi P. Tentu kalau elektron mengisi

hole disisi P, maka akan terbentuk hole pada sisi N karena ditinggal elektron. Ini

disebut aliran hole dari P menuju N, Kalau mengunakan terminologi arus listrik,

maka dikatakan terjadi aliran listrik dari sisi P ke sisi N.  

Gambar 2.10 dioda dengan bias maju

Sebalikya apakah yang terjadi jika polaritas tegangan dibalik yaitu dengan

memberikan  bias negatif (reverse bias). Dalam hal ini, sisi N mendapat polaritas

tegangan lebih besar dari sisi P.

14

Page 15: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

Gambar 2.11 dioda dengan bias negatif

Tentu jawabanya adalah tidak akan terjadi perpindahan elektron atau aliran hole dari

P ke N maupun sebaliknya. Karena baik hole dan elektron masing-masing tertarik ke

arah kutup berlawanan. Bahkan lapisan deplesi (depletion layer) semakin besar dan

menghalangi terjadinya arus.

Demikianlah sekelumit bagaimana dioda hanya dapat mengalirkan arus satu arah

saja. Dengan tegangan bias maju yang kecil saja dioda sudah menjadi konduktor.

Tidak serta merta diatas 0 volt, tetapi memang tegangan beberapa volt diatas nol baru

bisa terjadi konduksi. Ini disebabkan karena  adanya dinding deplesi (deplesion

layer).

Gambar 2.12 grafik arus dioda

Sebaliknya untuk bias negatif dioda tidak dapat mengalirkan arus, namun memang

ada batasnya. Sampai beberapa puluh bahkan ratusan volt baru terjadi breakdown,

dimana dioda tidak lagi dapat menahan aliran elektron yang terbentuk di lapisan

deplesi.

15

Page 16: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

2.3.1 Dioda Kontak titik dan Dioda Hubungan

Dioda kontak titik, yaitu dioda yang dipergunakan untuk mengubah frekuensi

tinggi menjadi frekuensi rendah, misalnya tipe OA 70, OA 90 dan 1N 60.

Dioda Hubungan, yaitu dioda yang dapat menghantarkan arus atau tegangan

listrik yang besar hanya satu arah dan digunakan untuk menyearahkan arus dan

tegangan. Dioda ini memiliki tegangan maksimal dan arus maksimal, misalnya tipe

1N4001 ada 2 jenis, yaitu yang berkapasitas 1Ă / 50 volt dan 1Ă / 100 volt.

Gambar 2.13 Simbol Dioda Kontak Titik dan Dioda Hubungan

2.3.2 Dioda Zener

Phenomena tegangan breakdown dioda ini mengilhami pembuatan komponen

elektronika lainnya yang dinamakan zener. Sebenarnya tidak ada perbedaan sruktur

dasar dari zener, melainkan mirip dengan dioda. Tetapi dengan memberi jumlah

doping yang lebih banyak pada sambungan P dan N, ternyata tegangan breakdown

dioda  bisa makin cepat tercapai. Jika pada dioda biasanya baru terjadi breakdown

pada tegangan ratusan volt, pada zener bisa terjadi pada angka puluhan dan satuan

volt.  

Gambar 2.14 Simbol Zener

Ini adalah karakteristik zener yang unik. Jika dioda bekerja pada bias maju

maka zener biasanya berguna pada bias negatif (reverse bias). Zener juga banyak

digunakan untuk aplikasi regulator tegangan (voltage regulator) misalnya tipe 12 volt

16

Page 17: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

artinya dioda zener dapat membatasi tegangan yang lebih besar dari 12 volt menjadi

12 volt. Zener yang ada dipasaran tentu saja banyak jenisnya tergantung dari

tegangan breakdwon-nya.

2.3.3 Dioda Pemancar Cahaya ( LED, light Emiting Diode )

Merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya.LED

merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda,

tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga

melepaskan energi berupa energi panas dan energi cahaya. LED dibuat agar lebih

efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkna emisi cahaya pada

semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis

doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.

Gambar 2.15 Simbol LED

Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang banyak ada adalah warna merah,

kuning dan hijau.LED berwarna biru sangat langka. Pada dasarnya semua warna bisa

dihasilkan, namun akan menjadi sangat mahal dan tidak efisien. Dalam memilih LED

selain warna, perlu diperhatikan tegangan kerja, arus maksimum dan disipasi daya-

nya. Rumah (chasing) LED dan bentuknya juga bermacam-macam, ada yang persegi

empat, bulat dan lonjong. 

Gambar 2.16 LED array

LED sering dipakai sebagai indicator pada peraga atau display yang  masing-

masing warna bisa memiliki arti yang berbeda. Menyala, padam dan berkedip juga

17

Page 18: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

bisa berarti lain. LED dalam bentuk susunan (array) bisa menjadi display yang besar.

Dikenal juga LED dalam bentuk 7 segment atau ada juga yang 14 segment. Biasanya

digunakan untuk menampilkan angka numerik dan alphabet. 

2.4 TRANSITOR

Transistor merupakan komponen aktif di mana dalam pengoperasiannya

memerlukan sumber tegangan atau sumber arus tersendiri. Transistor sendiri

merupakan bahan yang bersifat semikonduktor yang terbuat dari bahan germanium

dan silicon, yang mempunyai 3 keping dan dirakit menjadi satu. Keping yang

mengapit masing-masing adalah Emitor (E) dan Kolektor (C), sedangkan keping

yang diapit adalah Basis (B).

Transistor ini bekerja berdasarkan prinsip pengendalian arus kolektor dengan

menggunakan arus pada basis. Dengan kata lain arus basis mengalami penguatan

hingga menjadi sebesar arus kolektor. Penguatan ini bergantung pada factor

penguatan masing-masing transistor ( αdc dan βdc ). Sifat transistor yang akan

saturasi pada nilai tegangan tertentu antara basis dan emitor menjadikan transistor

dapat berfungsi sebagai saklar elektronik. Transistor memiliki dua jenis, yaitu :

A. Transistor bipolar, yaitu transistor yang memiliki 2 persambungan kutub. Yang

sering digunakan memiliki 3 kaki ( emitor, basis dan kolektor ). Yang

merupakan penggabungan dari buah dioda. Jenisnya NPN dan PNP.

Gambar 2.17 Simbol Transistor NPN Gambar 2.18 Simbol Transistor PNP

B. Transistor unipolar, yaitu transistor yang hanya memiliki 1 persambungan

kutub. Jenisnya FET ( Field Effect Transistor ), yang terdiri dari JFET kanal N,

18

Page 19: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

JFET kanal P, MOSFET kanal N dan MOSFET kanal P dan memiliki 3 kaki

( source, gate dan drain ).

Gambar 2.19 JFET kanal P Gambar 2.20 JFET kanal N

Pada transistor bipolar prinsip kerja transistor adalah arus bias base-emiter yang

kecil mengatur besar arus kolektor-emiter. Hal yang penting adalah bagaimana

caranya memberi arus bias yang tepat sehingga transistor dapat bekerja optimal.

2.4.1 Arus Bias

Ada tiga cara yang umum untuk memberi arus bias pada transistor, yaitu

rangkaian CE (Common Emitter), CC (Common Collector) dan CB (Common Base).

Namun saat ini akan lebih detail dijelaskan bias transistor rangkaian CE. Dengan

menganalisa rangkaian CE akan dapat diketahui beberapa parameter penting dan

berguna terutama untuk memilih transistor yang tepat untuk aplikasi tertentu. Tentu

untuk aplikasi pengolahan sinyal frekuensi audio semestinya tidak menggunakan

transistor power, misalnya.

2.4.2 Arus Emiter

Dari hukum Kirchhoff diketahui bahwa jumlah arus yang masuk kesatu titik

akan sama jumlahnya dengan arus yang keluar. Jika teorema tersebut diaplikasikan

pada transistor, maka hukum itu menjelaskan hubungan :

IE = IC + IB ........(1)

19

Page 20: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

 

arus emitor

 Persamanaan (1) tersebut mengatakan arus emiter IE adalah jumlah dari arus kolektor

IC dengan arus base IB. Karena arus IB sangat kecil sekali atau disebutkan IB << IC,

maka dapat di nyatakan  :

IE = IC ..........(2)

Alpha (α)

sering dijumpai spesikikasidc (alpha dc) yang  tidak lain adalah :

αdc = IC/IE  ..............(3)

Defenisinya adalah perbandingan arus kolektor terhadap arus emitor.

Karena besar arus kolektor umumnya hampir sama dengan besar arus emiter maka

idealnya besar αdc adalah = 1 (satu). Namun umumnya transistor yang ada

memilikidc kurang lebih antara 0.95 sampai 0.99.

Beta (β)

Beta didefenisikan sebagai besar perbandingan antara arus kolektor dengan arus base.

β = IC/IB  ............. (4)

20

Page 21: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

Dengan kata lain,β adalah parameter yang menunjukkan kemampuan penguatan arus

(current gain) dari suatu transistor. Parameter ini ada tertera di databook transistor

dan sangat membantu para perancang rangkaian elektronika dalam merencanakan

rangkaiannya.

Misalnya jika suatu transistor diketahui besarβ=250 dan diinginkan arus kolektor

sebesar 10 mA, maka berapakah arus bias base yang diperlukan. Tentu jawabannya

sangat mudah yaitu :

IB = IC/β = 10mA/250 = 40 uA

  Arus yang terjadi pada kolektor transistor yang memiliki  β = 200 jika diberi arus

bias base sebesar 0.1mA adalah :

IC =βIB = 200 x 0.1mA = 20 mA

Dari rumusan ini lebih terlihat defenisi penguatan arus transistor, yaitu sekali lagi,

arus base yang kecil menjadi arus kolektor yang lebih besar.

2.4.3 Common Emitter (CE)

Rangkaian Common Emitor adalah rangkain yang paling sering digunakan

untuk berbagai aplikasi yang mengunakan transistor. Dinamakan rangkaian Common

Emitor, sebab titik ground atau titik tegangan 0 volt dihubungkan pada titik emiter.

 

rangkaian CE

21

Page 22: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

Ada beberapa notasi yang sering digunakan untuk mununjukkan besar

tegangan pada suatu titik maupun antar titik. Notasi dengan 1 subscript adalah untuk

menunjukkan besar tegangan pada satu titik, misalnya VC = tegangan kolektor, VB =

tegangan base dan VE = tegangan emiter.Ada juga notasi dengan 2 subscript yang

dipakai untuk menunjukkan besar tegangan antar 2 titik, yang disebut juga dengan

tegangan jepit. Diantaranya adalah :

VCE = tegangan jepit kolektor- emitor

VBE = tegangan jepit base - emitor

VCB = tegangan jepit kolektor - base 

Notasi seperti VBB, VCC, VEE berturut-turut adalah besar sumber tegangan yang masuk

ke titik base, kolektor dan emitor.

2.4.4 Kurva Base

Hubungan antara IB dan VBE tentu saja akan berupa kurva dioda. Karena

memang telah diketahui bahwa junction base-emitor tidak lain adalah sebuah dioda.

Jika hukum Ohm diterapkan pada loop base diketahui adalah :

IB = (VBB - VBE) / RB ......... (5)

VBE adalah tegangan jepit dioda junction base-emitor. Arus hanya akan

mengalir jika tegangan antara base-emitor lebih besar dari VBE. Sehingga arus IB

mulai aktif mengalir pada saat nilai VBE tertentu.

22

Page 23: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

kurva IB -VBE   

Umumnya diketahui VBE = 0.7 volt untuk transistor silikon dan VBE = 0.3 volt untuk

transistor germanium. Nilai ideal VBE  = 0 volt.    

2.4.5 Kurva Kolektor

Sekarang sudah diketahui konsep arus base dan arus kolektor. Satu hal lain

yang menarik adalah bagaimana hubungan antara arus base IB, arus kolektor IC dan

tegangan kolektor-emiter VCE. . Pada gambar berikut telah diplot beberapa  kurva

kolektor arus IC terhadap VCE dimana arus IB dibuat konstan.  

 

kurva kolektor

Dari kurva ini terlihat ada beberapa region yang menunjukkan daerah kerja transistor.

Pertama adalah daerah saturasi, lalu daerah cut-off, kemudian daerah aktif dan

seterusnya daerah breakdown.

2.4.6 Daerah Aktif

Daerah kerja transistor yang normal adalah pada daerah aktif, dimana arus IC

konstans terhadap berapapun nilai VCE. Dari kurva ini diperlihatkan bahwa arus IC

hanya tergantung dari besar arus IB. Daerah kerja ini biasa juga disebut daerah linear

(linear region).

Jika hukum Kirchhoff mengenai tegangan dan arus diterapkan pada loop

kolektor (rangkaian Common Emitor), maka dapat diperoleh hubungan :

23

Page 24: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

 VCE = VCC - ICRC .............. (6)

Dapat dihitung dissipasi daya transistor adalah : 

PD = VCE.IC  ............... (7)

Rumus ini mengatakan jumlah dissipasi daya transistor adalah tegangan kolektor-

emitor dikali jumlah arus yang melewatinya. Dissipasi daya ini berupa panas yang

menyebabkan naiknya temperatur transistor. Umumnya untuk transistor power sangat

perlu untuk mengetahui spesifikasi PDmax. Spesifikasi ini menunjukkan temperatur

kerja maksimum yang diperbolehkan agar transistor masih bekerja normal. Sebab jika

transistor bekerja melebihi kapasitas daya PDmax, maka transistor dapat rusak atau

terbakar. 

2.4.7 Daerah Saturasi

Daerah saturasi adalah mulai dari VCE = 0 volt sampai kira-kira 0.7 volt

(transistor silikon), yaitu akibat dari efek dioda kolektor-base yang mana tegangan

VCE belum mencukupi untuk dapat menyebabkan aliran elektron.

2.4.8 Daerah Cut-Off

Jika kemudian tegangan VCC dinaikkan perlahan-lahan, sampai tegangan VCE

tertentu tiba-tiba arus IC mulai konstan. Pada saat perubahan ini, daerah kerja

transistor berada pada daerah cut-off yaitu dari keadaan saturasi (OFF) lalu menjadi

aktif (ON). Perubahan ini dipakai pada system digital yang hanya mengenal angka

biner 1 dan 0 yang tidak lain dapat direpresentasikan oleh status transistor OFF dan

ON.  

24

Page 25: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

rangkaian driver LED

Misalkan pada rangkaian driver LED di atas, transistor yang digunakan adalah

transistor denganβ= 50. Penyalaan LED diatur oleh sebuah gerbang logika (logic

gate)  dengan arus output high = 400 uA dan diketahui tegangan forward LED, VLED

= 2.4 volt. Lalu pertanyaannya adalah, berapakah seharusnya resistansi RL yang

dipakai. 

IC = βIB = 50 x 400 uA = 20 mA

Arus sebesar ini cukup untuk menyalakan LED pada saat transistor cut-off. Tegangan

VCE pada saat cut-off idealnya = 0, dan aproksimasi ini sudah cukup untuk rangkaian

ini. 

RL = (VCC - VLED - VCE) / IC     = (5 - 2.4 - 0)V / 20 mA

     = 2.6V / 20 mA     = 130 Ohm    

2.4.9 Daerah Breakdown

Dari kurva kolektor, terlihat jika tegangan VCE lebih dari 40V, arus IC

menanjak naik dengan cepat. Transistor pada daerah ini disebut berada pada daerah

breakdown. Seharusnya transistor tidak boleh bekerja pada daerah ini, karena akan

dapat merusak transistor tersebut. Untuk berbagai jenis transistor nilai tegangan

VCEmax yang diperbolehkan sebelum breakdown bervariasi. VCEmax pada databook

transistor selalu dicantumkan juga.

2.5 IC ( Integrated Circuit )

25

Page 26: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

IC ( integrated Circuit ) adalah suatu rangkaian yang terintegrasi dari

beberapa komponen yang menjadi satu. Pada rangkaian ini digunakan IC 40106 dan

IC4017.

2.5.1 IC 40106

Hex inverters dengan input schmitt-trigger

0.9V typical input hysteresis padaVCC=+5V dan 2.3V pada VCC=+10V. +---+--+---+ +---*---+ _

1A |1 +--+ 14| VCC | A |/Y | /Y = A

/1Y |2 13| 6A +===*===+

2A |3 12| /6Y | 0 | 1 |

/2Y |4 40106 11| 5A | 1 | 0 |

3A |5 10| /5Y +---*---+

/3Y |6 9| 4A

GND |7 8| /4Y

+----------+

IC 40106

2.5.2 IC CMOS 4017

4-bit asynchronous decade counter dengan output decoded penuh, reset dan clock

aktif tinggi dan aktif rendah

kedua input CLK di AND kan, sehigga dapat digunakan sebagai clock dan clock

enable.

+---+--+---+

Q5 |1 +--+ 16| VCC

26

Page 27: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

Q1 |2 15| RST

Q0 |3 14| CLK1

Q2 |4 13| CKE/CLK2

Q6 |5 4017 12| RCO

Q7 |6 11| Q9

Q3 |7 10| Q4

GND |8 9| Q8

+----------+

IC CMOS 4017

Adapun karakteristik dari IC 4017 ini terdapat 9 kaki yang merupakan jalan

keluar ( output ). Kemudian Vcc terletak pada kaki 16. Clock terdapat pada kaki 14.

Clock enable terdapat pada kaki 13. Carry out terdapat pada kaki 12 dan kaki 15

adalah sebagai reset.

Pencacah dimulaikan dengan transisi RENDAH ke TINGGI pada jalan masuk

lonceng CLK (clock ) sementara jalan masuk CKE ( clock enable ) sedang

RENDAH pada jalan masuk CKE, sementara jalan masuk lonceng CLK adalah

tinggi. Kalau pencacah – pencacah 4017 dikaskadekan, jalan keluar Carry Out

tersebut sedang RENDAH, sementara pencacah berada dalam status 5,6,7,8 dan 9

TINGGI. Pada jalan masuk reset ( RST ) mereset pencacah pada nol ( Q0 = Carry

Out = TINGGI, Q1…Q9 = RENDAH ).

IC CMOS 4017 pada rangkaian ini adalah merupakan penghitung atau

pencacah, yang berfusi sebagai register geser (Shift Register) yang dapat

menggerakkan atau menggeser LED yang dapat menyala dari ke kiri ke kanan.

Register ini adalah yang salah satu sub sistemnya paling berguna dan paling banyak

kemampuannya dalam suatu system digital. Pencacah yang di drive oleh suatu clock

dapat digunakan untuk menggeser banyak daur clock, karena pulsa clock terjadi pada

27

Page 28: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

waktu yang diketahui. Shift register dapat digunakan sebagai suatu instrumen untuk

mengukur waktu (periode dan frekuensi). Shift register tersebut juga merupakan

rangkaian logika penguat sehingga pencacah membutuhkan karakteristik memori dan

pewaktu memegang peranan yang penting. Shift register ini digunakan pula untuk

membagi frekuensi dan menyimpan data seperti dalam detak digital, an juga dapat

digunakan dalam pengurutan alamat dan dalam beberapa rangkaian aritmetika.

BAB III

ANALISA RANGKAIAN

28

Page 29: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

3.1 Analisa Rangkaian Secara Blok Diagram

Untuk memudahkan penjelasan, rangkaian ini dibagi mejadi 4 bagian utama, yaitu

rangkaian Input, Clock, Pencacah, Output. Keempat Block diatas tentunya memiliki

karakteristik dan prinsip kerja . Berikut penjelasannya:

3.1.1 Input

Input pada rangkaian ini berasal dari tegangan yang diberikan pada rangkaian

sebesar 12 volt ataupun 9 volt. input tegangan tersebut dapat mengunakan baterai

ataupun adaptor. Pada rangkaian ini penulis menggunakan baterai 9 volt sebagai

input tegangan.

3.1.2 CLOCK

Pada rangkaian ini penulis menggunakan IC 40106 sebagai frekuensi

pembangkit clock yang berkisar antara 6Hz 30 %, digunakannya trimpot P1

ditengah rangkaian agar keluaran pada pembangkit clock dapat diumpankan ke

penghitung IC1. Pada keterangan dibawah ini IC 40106 merupakan suatu IC

inverting bila dilihat dari table masukan dan keluarannya.

+---+--+---+ +---*---+ _

1A |1 +--+ 14| VCC | A |/Y | /Y = A

/1Y |2 13| 6A +===*===+

2A |3 12| /6Y | 0 | 1 |

29

INPUT CLOCK Pencacah OUTPUT

Page 30: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

/2Y |4 40106 11| 5A | 1 | 0 |

3A |5 10| /5Y +---*---+

/3Y |6 9| 4A

GND |7 8| /4Y

+----------+

3.1.3 Pencacah

Pencacah pada rangkaian in menggunakan IC 4017 sebagai shift register,

yang dapat menggeser led dari kiri kekanan maupun sebaliknya. Setelah

pembangkit clock diumpankan ke penghitung / pencacah IC1 ( IC 4017 ),

keluaran – keluaran dari penghitung di reset ke awal mulai, bila Q4 menuju nilai

1, ini menunjukan adanya hubungan pada kaki 15 dan kaki 10 dari IC tersebut.

Lalu keluaran – keluaran pada kaki Q0…Q3 dihubungkan ke rangkaian

monostable multivbrator. Seluruh multivibrator tersebut tersulut olehsisi menuju

negative dari pulsa keluaran – keluaran Q0…Q3.

3.1.4 Output

Output yang digunakan disini adalah empat kelompok yangterdiri dari empat

buah LED. LED tersebut dibagi menjadi empat buah kelompok yaitu A,B,C,D.

Dari setiap rangkaian multivibrator tersebut dihubungkan ke satu kelompok

barisan LED. Trimpot – trimpot (P2..P5) yang terdapat pada rangkaian

menentukan berapa lama setiap kelompok LED akan menyala. Semua periode

pulsa itu diperlukan kurang lebih sama. LED-LED dari setiap kelompok akan

menyala secara serentak,

3.2 Analisis Rangkaian Secara Detail

30

Page 31: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

Mulai dari tegangan yang diberikan atau didapatkan dari rangkaian Power

Suply atau baterai sebesar 9 volt bias juga 12 Volt. Kecepatan nyala berurutan pada

sebarisan LED ditentukan oleh frekuensi pembangkit clock N1 (pada IC 40106),

tegangan masuk pada IC 2 (IC 40106) sebagai clock, frefuensi clock ini akan berkisar

pada 6HZ 30 %. Bila trimpot P1 ada di tengah, keluaran dari pembangkit clock

akan diumpankan ke penghitung IC1, keluaran – keluaran dari penghitung di reset ke

awal mulai. BIla Q4 menuju logika 1, ini menunjukan hubungan antara kaki 15 dan

10 dari IC 1. Keluaran – keluaran Q0…Q3 dihubungkan masing – masing ke suatu

rangkaian multivibrator monostable yang terdiri dari N2…N5. Seluruh multivibrator

tersebut tersulut oleh sisi menuju negative dari pulsa – pulsa keluaran Q0..Q3.

Periode pulsa dapat diatur dengan trimpot – trimpot P2…P5, yang tentunya

menentukan berapa lama setiap kelompok LED akan menyala. Semua perode pulsa

itu diperlikan lebih kurang sama, untuk menjamin kerataan penyalaan lampu berjalan,

rangkaian ini menggunakan 4 kelompok dari empat buah LED. LED – LED dari

setiap kelompok akan menyala dengan serentak.

Penyulut pada N2…N5 tidak mampu mencatu arus yang cukup untuk LED –

LED tu dan oleh karenanya penyangga transistor (T1…T4) diikutsertskan. Arus yang

mengalir melalui LED-LED setiap kali menyala kira – kira 30mA, arus pemakaian

rata – rata dari rangkaian yang bekerja pada frekuensi lebih tinggi berorde 30 mA.

Tetapi, bila periode waktu nyalalebih lama daripada periode waktu nyala berjalan,

maka kebutuhan arusnya mungkinnaik sampai maksimum, sebesar 100mA.

31

Page 32: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

BAB IV

CARA PENGOPERASIAN ALAT

4.1 CARA PENGUJIAN ALAT

Bila rangkaian sudah selesai atau sudah benar pemasangannya baik komponen

ataupun jalur-jalurnya, maka pengujian alat dapat dilakukan dengan langkah-langkah

sebagai berikut :

A. Menghubungkan rangkaian dengan tegangan sebesar 12V atau 9 V dengan

menggunakan baterai atau adaptor .

B. Pada rangkaian ini menggunakan empat buah kelompok LED, LED-LED pada

setiap kelompok akan menyala dengan serentak dan empat kelompok lampu itu

akan nyala secara berurutan.

C. Untuk pengaturan kecepatan dari gerak LED dan kapasitas terang daripada

LED tersebut dilihat dengan cara memutar trimpot yang terdapat pada alat

tersebut.

4.2 CARA KERJA ALAT

Rangkaian ini memberikan display dari LED yang akan menyala secara

berurutan. Rangkaian ini menggunakan IC 4017 sebagai shift register (register geser)

dan IC 40106 sebagai Clock. Kecepatan nyala berurutan pada sebarisan LED

ditentukan oleh frekuensi pembangkit clock. Dan pergeseran LED ditentukan oleh IC

4017. Sehingga keluaran dari IC 4017 menuju 4 rangkaian monostable yang

terhubung dengan 4 kelompok barisan LED. Sehingga LED tersebut dapat menyala

secara berurutan dan dihubungkan dengan LED-LED lain sehingga dapat dibentuk

sesuai keiginan kita.

32

Page 33: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

Kecepatan pergeseran dan kapasitas terangnya LDR tergantung dari trimpot,

sehingga harus diputar dengan obeng sedemikian rupa. Untuk mendapatkan hasil

yang lebih cantik LED-LED dapat diatur atau dibentuk sesuai keinginan.

33

Page 34: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

BAB V

PENUTUP

5.1 KESIMPULAN

Kesimpulan yang didapat dari beberapa pengamatan , yaitu :

A. Rangkaian LAMPU BERJALAN ini memiliki 4 bagian utama, yaitu Input,

CLOCK, Pencacah, Output

B. IC yang digunakan dalam rangkaian LAMPU BERLALAN ini, sangat

berpengaruh karena IC digital inilah yang mengendalikan cara kerja rangkaian

secara keseluruhan.

C. IC yang digunakan pada rangkaian ini merupakan IC pencacah sebagai shift

register (register geser) yang membuat LED dapat bergerak dari kiri ke kanan

ataupun sebaliknya. Cepat pergeseran LED dapat diatur dengan trimpot yang

dihubungkan dengan IC sebagai pencacah dan kapasitas terangnya ataupun

kecepatan nyala dapat diatur juga dengan trimpot yang dihubungkan dengan IC

sebagai Clock.

D. LAMPU BERJALAN sangat berguna untuk lampu penerangan jalan ataupun

dapat juga digunakan sebagai display untuk hiasan yang cantik.

5.2 SARAN

Dalam pembuatan proyek ini diharapkan ketelitiannya dalam membuat

layoutnya pada project board dan pemilihan komponen apakah masih baik atau tidak

serta tidak lupa kecermatan dalam pemasangannya. Untuk itu kami memberikan

beberapa saran dalam pembuatan proyek ini:

Hendaknya sebelum layout digambar pada PCB, gambarkan terlebih

dahulu layout pada kertas dengan teliti dan benar agar tidak terjadi kesalahan

pada saat pemindahan layout ke PCB. Dan pastikan layout yang telah

dipindahkan ke PCB tergambarkan dengan jelas, juga diharapkan PCB tidak

34

Page 35: BAB II - ilhammawmaw | Just another WordPress.com site · Web viewPermasalahan yang kami batasi dalam makalah ini hanya pada cara kerja dari suatu rangkaian baik secara diagram blok

System digital lampu berjalan

kotor atau tergores sehingga pada saat pencelupan ke dalam cairan ferriclorit

akan didapatkan gambar yang baik.

Pastikan pada saat pemasangan komponen-komponennya dilakukan

dengan benar sesuai dengan layout yang telah dibuat, khususnya kaki-kaki

transistor harus dipasang dengan tepat, baik basis, collector dan emitornya.

Setelah kita memasang komponen pastilah kita menyoldernya, untuk

itu kita harus menyoldernya dengan sangat hati-hati, gunakan solder yang baik

dan timah yang baik, sebab banyak komponen-komponen yang sangat sensitive

terhadap panas, penyolderan yang kurang baik akan membuat komponen

tersebut rusak.

Apabila rangkaian yang akan kita buat menggunakan IC sebaiknya

kita hati – hati dalam penyolderan dan penggunaanya, untuk mencegah IC

tersebut cepat panas sehingga rusak dan bocor untuk itu penggunaan socket IC

sangatlah diharuskan.

Pastikan kembali rangkaian yang telah dibuat, untuk meyakinkan

apakah rangkaian itu sudah benar.

35