1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Teori Dasar

Elektronika adalah ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemahyang

dioperasikan dengan caramengontrol aliran elektron ataupartikel bermuatan listrik

dalam suatualat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel,

semikonduktor, dan lain sebagainya. Ilmu yang mempelajari alat-alat seperti ini

merupakan cabang dari ilmufisika, sementara bentuk desain dan pembuatan

sirkuit elektroniknya adalah bagian dari teknik elektro, teknik komputer, dan ilmu/

teknik elektronika dan instrumentasi. Alat-alat yang menggunakan dasarkerja

elektronika ini biasanya disebut sebagai peralatan elektronik (electronic devices).

Sebelum merangkai menjadi satu rangkaian jadi yang dapat berfungsi,

terlebih dahulu harus mengenal berbagai macam komponen, paling tidak untuk

tingkat pemula. Komponen yang sering dipakai sebagai rangkaian eletronika

seperti alat diatas adalah Resistor, Semikonduktor yang terdiri dari Diode,

Transistor dan IC.

Pengetahuan untuk mengenal satu demi satu komponen itu memang perlu

sekali untuk kita pahami benar. Sebab bila tidak, maka kita tidak akan mungkin

bisa menyusun rangkaian menurut skema dengan sempurna. Pengetahuan yang

melingkupi pemahaman satu demi satu komponen adalah merupakan teknik dasar

yang harus dipelajari oleh semua yang ingin belajar elektronika.Karena setiap

skema elektronika, disitu hanya ditulis kode-kodenya saja.

2

BAB II

PEMBAHASAN

A. Resistor

1. Teori Resistor

Resistor merupakan komponen elektronika yang berfungsi untuk

membatasi arus listrik dan juga digunakan sebagai pembagi tegangan listrik, atau

resistor dapat dikatakan juga sebagai penentu besarnya suatu arus dan tegangan

listrik pada suatu rangkaian elektronika.

Seperti dijelaskan sebelumnya bahwa resistor berfungsi untuk

menahan arus listrik sehingga setiap resistor memiliki nilai tahanan (resistansi)

tertentu.Satuan besarnya nilai tahanan suatu resistor adalah Ohm (Ω).Ohm

diambil dari seseorang bernama Georg Simon Ohm yang berkebangsaan Jerman,

dimana dia adalah fisikawan penemu hubungan antara arus, tegangan dan tahanan

pada suatu rangkaian listrik yang kemudian dikenal sebagai hukum Ohm.

2. Bahan-bahan membuat resistor

Pada dasarnya sifat semua bahan mempunyai sifat resistif.Sifat

resistif pada bahan ada yang besar dan ada yang sangat kecil. Beberapa bahan

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

sangat kecil, sehingga bahan tersebut mampu mengalirkan arus listrik dengan

sangat baik. Sedangkan bahan-bahan material seperti plastic, karet, gelas, ebonite,

karbon memiliki resistensi yang sangat besar dalam menahan electron.Artinya

bahan ini sangat jelek dalam menghantarkan listrik sehingga bahan ini cocok

untuk bahan membuat resistor.

Resistor adalah komponen dasar elektronika yang dipergunakan

untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam sebuah rangkaian.Sesuai

dengan namanya Resistor bersifat resistif dan biasanya komponen berasal dari

bahan karbon. Tapi resistor yang kita kenal sekarang terbuat dari bahan tembaga.

3

a. 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.

b. 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[2].

4

c. Film logam

Unsur resistif utama dari resistor foil adalah sebuah foil logam

paduan khusus setebal beberapa mikrometer.

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 -42dB, koefisien tegangan

0.1ppm/V, induktansi 0.08μH, kapasitansi 0.5pF[3]

3. Gambar atau Bagan Resistor

Menurut macamnya resisitor dibagi menjadi 2, yaitu:

a. Resistor Tetap (Fixed Resistor)

Berikut gambar serta bagan Resistor tetap :

Gambar Bagan Resistor Tetap Gambar Simbol Resistor

Gambar Bentuk Resistor Tetap dengan berbagai ukuran

b. Resistor Tidak Tetap

Berikut Gambar Resistor Tidak Tetap

5

Gambar Resistor tidak tetap Potensiometer

Gambara Resistor tidak tetap VR

Gambar Resistor tidak tetap LED

4. Fungsi Resistor pada Rangkaian Elektronika

1)    Sebagai pembagi arus dan tegangan pada rangkaian

eklektronika

2)    Sebagai penurun tegangan pada rangkaian elektronika

3)    Sebagai penghambat aliran arus listrik pada ragkaian

elektronik

5. Hubungan-hubungan Resistor dalam rangkaian (Seri,

Paralel, kompon) dan Tujuannya

6

Untuk mendapatkan nilai hambatan /resistor dengan nilai resistansi

yangunik dan kita kesulitanmendapatkannya baik di toko maupuntempat lain,

dapat dilakukan dengandua cara :

1. Menghubungkan Resistor secara Seri

2. Menghubungkan Resistor secara Paralel

Dengan menggunakan cara tersebutmassalah men-desain rangkaian

elektronika bisa teratasi.Rangkaian/ Hubungan Resistor secaraSeri

Rangkaian seri resistor adalahrangkaian yang terdiri dari 2

ataulebih resistor / hambatan yang disusun secara berurutan, Hambatan yang satu

berada di belakang Hambatan yang lain. Perhatikan gambar berikut :

Gambar diatas menukjukkan dua resistor yang dirangkai secara

Seri.Hambatan yang disusun seri dapatdijadikan menjadi 1 Hambatan, yang

disebut dengan hambatan pengganti. Bagaimana cara mentukan hambatan

penggantinya? Perhatikan gambarberikut. :

Dari gambar diatas maka dapat diperoleh nilai Resistor

Penggantinya(Rp) sebagai berikut :

Keterangan :

Rp = hambatan Pengganti (Ohm)

7

R1 = hambatan ke-1

R2 = hambatan ke-2

R3 = hambatan ke-3

Rn = hambatan ke-n

Rangkaian/ Hubungan Resistor secaraParalel

Rangkaian Paralel resistor adalah rangkaian yang terdiri dari 2 atau

lebih hambatan disusun secara bertingkat, seperti dapat dilihat pada gambar :

Seperti halnya rangkaian seri,rangkaian pararel dapat juga menjadi

1 yang disebut hambatanpengganti yang besarnya :

Keterangan :

Rp = hambatan Pengganti (Ohm)

R1 = hambatan ke-1

R2 = hambatan ke-2

R3 = hambatan ke-3

Rn = hambatan ke-n

8

6. Jenis-jenis Resistor

a) Resistor Tetap

Resistor yang nilai hambatannya tetap

b) Resistor Variabel

Resistor VR adalah sebuah resistor yang nilainya dapat berubah-

ubah dengan jalan menggeser atau memutar toggle pada alat tersebut. Sehingga

nilai resistor dapat kita tetapkan sesuai dengan kebutuhan. Berdasarkan jenis ini

kita bagi menjadi dua, Potensiometer, rheostat dan Trimpot (Trimmer

Potensiometer) yang biasanya menempel pada papan rangkaian (Printed Circuit

Board, PCB).

c) Potensiometer:

Resistor ini memiliki tuas putar atau geser yang berfungsi untuk

merubah nilai tahanan-nya.Biasanya potensiomenter digunakan pada tombol

pengatur volume, bass, treble, dan equalizer pada perangkat audio seperti

amplifier dan mini compo.

Simbol untuk potensiometer ditunjukkan pada gambar sebelah kiri,

sedangkan di sebelah kanan merupakan gambar potensiometer sebenarnya.

d)  Resister Non Linear

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.

Kedua jenis resistor ini merupakan jenis resistor nonlinier yang

nilai tahanan-nya tergantung dari temperatur atau suhu. Pada NTC (Negative

Temperature Co-efficient) nilai tahanan-nya akan berkurang jika temperaturnya

9

naik, sedangkan PTC (Positive Temperature Co-efficient) nilai tahanan-nya akan

bertambah seiring dengan naiknya temperatur.

Courtesy : www.mikroe.com

Pada gambar a. paling sebelah kiri merupakan simbol NTC

disebelah kanannya merupakan bentuk-bentuk NTC sebenarnya.Pada gambar b.

paling sebelah kiri merupakan simbol dari PTC dan disebelah kanannya

merupakan bentuk-bentuk nyata dari PTC. Resistor jenis ini biasa digunakan

sebagai sensor suhu pada suatu peralatan elektronika

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.

Pada gambar diatas merupakan contoh bentuk LDR yang sering

digunakan pada rangkaian elektronika.Pada rangkaian elektronika LDR biasa

digunakan sebagai sensor cahaya.

10

B. Komponen Semikonduktor

1. Teori Semikonduktor

Seperti yang telah diuraikan di muka bahwa pada bahan

penghantar atau yang disebut konduktor seperti Alumunium, baja, seng, tembaga

atau bahan metal lainnya memiliki jumlah yang banyak dan mudah digerakkan.

Berlainan dengan isolator (bahan penyekat).Pada bahan ini selain jumlah

elektronnya jauh lebih sedikit, juga pada elektroon tersebut sangat sulit

digerakkan.Hal ini dikarenakan electron-elektron pada bahan isolator diikat kuat

oleh ikatan inti atomnya.Karena itulah bahan ini sangat sulit atau bahkan tidak

bisa digunakan untuk menghantarkan arus listrik.

Diantara kedua bahan tersebut, konduktor dan isolator ada satu lagi

bahan yang posisinya diantara (ditengah-tengah) kedua bahan tersebut.Karena

posisinya ditengah-tengah maka bahan ini memiliki fungsi ganda yaitu sebagai

bahan penghantar dan bahan penyekat.Bahan yang satu ini dinamakan atau

disebut bahan semikonduktor, seperti Arsenikum, Silikon, Indium, Germanium

dll.Diantara sekian banyak bahan semikonduktor yang ada, yang paling baik

digunakan adalah germanium dan Silikon.

2. Bahan-Bahan Untuk Membuat Komponen Semikonduktor

Seperti yang telah dijelaskan diatas bahwa bahan semi konduktor dapat

dibuat dari bahan-bahan yaitu :

a. Arsenikum

b. Silikon

c. Indium

d. Germanium

3. Komponen Elektronika Yang Terbuat Dari Bahan Semikonduktor

Ada dua jenis semikonduktor, yaitu semikonduktor negative dan

semikonduktor positif.

Dengan adanya susunan semikonduktor jenis positif dan

negative tersebut, maka dipakailah untuk membuat komponen Dioda dan

11

Transistor, dalam perkembangan selanjutnya dibuat satu jenis komponen yang

disebut IC (Integrated Circuit) yang berasal dari kedua komponen tersebut. Jadi

jelaslah bahwa kontruksi dari sebuah diode akan selalu mempunya dua buah

elektroda, yaitu positif (anoda), dan negative (katoda). Sedangkan jika tiga buah

diode dirangkai sedemikian rupa menurut struktur yang ada, terciptalah sebuah

transistor.

Dioda semikonduktor yang dimaksud disini bukanlah diode

tabung electron (Tabung triode) seperti yang ada pada tabung hampa.Melainkan

diode Kristal Grimanium dan Silikon.Karena kedua bahan inilah yang menjadi

dasar pembuatan Transistor.

4. Fungsi komponen semikonduktor dalam rangkaian elektronika

Elektronika daya adalah salah satu bidang ilmu teknologi

elektronika yang berhubungan dengan pengendalian konversi daya listrik,

biasanya menggunakan komponen semikonduktor.

Semikonduktor daya dalam rangkaian elektronika daya umumnya

dioprasikan sebagai pensekelar (switching), pengubah (converting) dan pengatur

(controlling) sesuai dengan unjuk kerja rangkaian elektronika daya yang

diinginkan.

5. Kemudahan Dan Kecanggihan Semikonduktor

Contoh semikonduktor adalah IC, sebelum ditemukannya IC,

peralatan Elektronik saat itu memakai Tabung Vakum sebagai komponen

utamanya yang kemudian digantikan oleh Transistor yang memiliki ukuran

yanglebih kecil. Tetapi untuk merangkaisebuah rangkaian Elektronika yangrumit

dan kompleks, memerlukankomponen Transistor dalam jumlahyang banyak

sehingga ukuranperangkat Elektronika yang dihasilkannya pun berukuran besar

dankurang cocok untuk dapat dibawa berpergian (portable).IC (Integrated Circuit)

memungkinkan seorang perancang Rangkaian Elektronika untuk membuat sebuah

peralatan Elektronika yang lebih kecil, lebih ringan dengan harga yang lebih

12

terjangkau. Konsumsi dayalistrik sebuah IC juga lebih rendah dibanding dengan

Transistor. Oleh karena itu, IC (Integrated Circuit)telah menjadi komponen Utama

padahampir semua peralatan Elektronika yang kita gunakan saat ini.Tanpa adanya

Teknologi IC (IntegratedCircuit) mungkin saat ini kita tidak dapat menikmati

peralatan Elektronika Portable seperti Handphone, Laptop,MP3 Player, Tablet PC,

Konsol Game Portable, Kamera Digital dan peralatanElektronika lainnya.

13

C. Dioda

1. Teori Dioda

Dioda adalah sambungan bahan p-n yang berfungsi terutama

sebagai penyearah. Bahan tipe-p menjadi sisi anode sedangkan bahan tipe-n

menjadi katode. Bergantung pada polaritas tegangan yang diberikan kepadanya,

dioda bisa berlaku sebagai sebuah saklar tertutup (apabila bagian anode

mendapatkan tegangan positif sedangkan katodenya mendapatkan tegangan

negatif) Berlaku sebagi saklar terbuka (apabila bagian anode mendapatkan

tegangan negatif sedangkan katode mendapatkan tegangan positif). Kondisi

tersebut terjadi hanya pada diode ideal-konseptual.

Diode menurut Wikipedia.com adalah komponen aktif dua kutub

yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik

mengalir ke satu arah (kondisi panjar maju) dan menghambat arus dari arah

sebaliknya (kondisi panjar mundur).Diode dapat disamakan sebagai fungsi katup

di dalam bidang elektronika.Diode sebenarnya tidak menunjukkan karakteristik

kesearahan yang sempurna, melainkan mempunyai karakteristik hubungan arus

dan tegangan kompleks yang tidak linier dan seringkali tergantung pada teknologi

atau material yang digunakan serta parameter penggunaan.Beberapa jenis diode

juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan.

Awal mula dari diode adalah peranti kristal Cat's

Whisker dan tabung hampa (juga disebut katup termionik). Saat ini diode yang

paling umum dibuat dari bahan semikonduktor seperti silikon atau germanium.

2. Bahan untuk membuat Dioda

Telah dijelaskan diatas bahwa Dioda termasuk komponen

semikonduktor, maka dari itu Dioda terbuat dari bahan-bahan yang bisa

mengalirkan arus listrik tetapi juga bisa menghambat aliran listrik.

14

3. Gambar dan Bagan Komponen Dioda

Gambar Dioda Penyearah Gambar Simbol Dioda Penyearah

4. Fungsi Dioda dalam Rangkaian Elektronika

Dioda merupakan komponen yang paling sederhana pada keluarga

semikonduktor. Bentuk dioda inisejenis vacuum tube yang memiliki dua buah

elektroda yang terbuat daribahan semikonduktor.

Fungsi dioda ini memang unik, yaituhanya dapat mengalirkan arus

satu arah saja.Fungsi dioda paling umum adalah untuk memperbolehkan arus

listrik mengalir dalam suatu arah(disebut kondisi panjar maju) dan untuk menahan

arus dari arah sebaliknya (disebut kondisi panjarmundur). Karenanya, dioda dapat

dianggap sebagai versi elektronik dari katup pada transmisi cairan dimanakatup

akan terbuka jika ada air yang mengalir dari belakang katup menuju ke depan,

sedangkan katup akan menutup oleh air yang mengalir dari depan menuju ke

belakang. Fungsi dioda yang lainnya adalahsebagai penyearah sinyal tegangan AC

menjadi sinyal DC.Untuk dapat digunakan sebagai penyearah setengah

gelombang Anda bisa menggunakan sebuah dioda. Namun jika ingin

menjadipenyearah gelombang penuh, Andaharus menggunakan 4 buah dioda

yangdirangkai seperti jembatan ataudengan menggunakan 2 buah diode dengan

trafo yang memiliki center tap(CT).

15

5. Hubungan Dioda dalam rangkaian Elektronika

Dioda adalah komponen yang paling sederhana pada keluarga

semikonduktor. Kata “dioda” adalah sebuah kata majemuk yang berarti “dua

elektroda”,dimana “di” berarti dua dan “oda” yang berarti elektroda. dioda adalah

dua lapisan elektroda N (katoda) dan lapisan P (anoda), dimana N berarti negatif

dan P adalah positif. Dan hubungan Dioda dalam rangkaian elektronika sebagai

berikut:

1. Sebagai penyearah, untuk dioda bridge

2. Sebagai penstabil tegangan (voltage regulator), untuk dioda zener

3. Pengaman / sekering

4. Sebagai rangkaian clipper, yaitu untuk memangkas /

membuanglevelsinyal yang ada di atas atau di bawah level

tegangan tertentu.

5. Sebagai rangkaian clamper, yaitu untuk menambahkan komponen

DC kepada suatu sinyal AC

6. Sebagai pengganda tegangan.

7. Sebagai indikator, untuk LED (light emiting diode)

8. Sebagai sensor panas, contoh aplikasi pada rangkaian power

amplifier

9. Sebagai sensor cahaya, untuk dioda photo

10. Sebagai rangkaian VCO (voltage controlled oscilator), untuk dioda

Varactor

6. Jenis-jenis Komponen Dioda

1. Dioda Penyearah (Rectifier)

Dioda penyearah adalah jenis dioda yang terbuat dari bahan

Silikon yang berfungsi sebagai penyearah tegangan / arus dari arus bolak-

balik (ac) ke arus searah (dc) atau mengubah arus ac menjadi dc.Secara umum

dioda ini disimbolnya.

16

Kaki-kaki dioda yaitu kaki katoda ditandai dengan garis pada ujungnya

Gambar 1.dioda penyearah

2. Dioda Zener 

Dioda Zener merupakan dioda junction P dan N yang terbuat

dari bahan dasar silikon. Dioda ini dikenal juga sebagai Voltage Regulation Diode

yang bekerja pada daerah reverse (kuadran III). Potensial dioda zener berkisar

mulai 2,4 sampai 200 volt dengan disipasi daya dari ¼ hingga 50 watt.

Fenomena tegangan breakdown dioda ini menginspirasi

pembuatan komponen elektronika kerabat dioda yang bernama Zener. Tidak ada

perbedaan struktur dasar dari Zener dengan dioda.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.Di datasheet ada Zener yang memiliki tegangan Vz sebesar 2 volt, 5.6 volt

dan sebagainya.Fungsi dari komponen ini biasanya dipakai untuk pengamanan

rangkaian setelah tegangan Zener.

17

Simbol dioda Zener

Perhatikan rangkaian berikut, input tegangan akan yang

masuk ke rangkaian lain dan beban akan dibatasi oleh dioda zener. Jika input

tegangan dibawah 5.6V, dioda tidak menghantarkan arus sehingga arus akan

mengalir ke rangkaian lain dan beban. Jika input tegangan mencapai 5,6 V atau

lebih maka dioda zener akan terjadi brekadown dan arus akan mengalir melalui

dioda, bukan ke rangkaian atau beban.

3. Dioda Emisi Cahaya ((Llight Emitting Diode)

Dioda emisi cahaya atau dikenal dengan singkatan LED

merupakan Solid State Lamp yang merupakan piranti elektronik gabungan antara

elektronik dengan optik, sehingga dikategorikan pada keluarga “Optoelectronic”.

Sedangkan elektroda-elektrodanya sama seperti dioda lainnya, yaitu anoda (+) dan

Katoda (-).Ada tiga kategori umum penggunaan LED, yaitu :

- Sebagai lampu indikator,

- Untuk transmisi sinyal cahaya yang dimodulasikan dalam suatu

jarak tertentu,

- Sebagai penggandeng rangkaian elektronik yang terisolir secara

18

total.

Bahan dasar yang digunakan dalam pembuatan LED adalah

bahan Galium Arsenida (GaAs) atau Galium Arsenida Phospida (GaAsP) atau

juga Galium Phospida (GaP), bahan-bahan ini memancarkan cahaya dengan

warna yang berbeda-beda. Bahan GaAs memancarkan cahaya infra-merah, Bahan

GaAsP memancarkan cahaya merah atau kuning, sedangkan bahan GaP

memancarkan cahaya merah atau hijau.

Seperti halnya piranti elektronik lainnya , LED mempunyai

nilai besaran terbatas dimana tegangan majunya dibedakan atas jenis warna 

Tabel LED dan Tegangannya

Gambar 3.dioda LED

Simbol dioda LED

Warna Tegangan Maju

 Merah 1.8 volt

Orange 2.0 volt

Kuning 2.1 volt

Hijau 2.2 volt

19

Sedangkan besar arus maju suatu LED standard adalah

sekitar 20 mA. Karena dapat mengeluarkan cahaya, maka pengujian LED ini

mudah, cukup dengan menggabungkan dengan sumber tegangan dc kecil saja atau

dengan ohmmeter dengan polaritas yang sesuai dengan elektrodanya.

LED konvensional terbuat dari mineral inorganik yang

bervariasi sehingga menghasilkan warna sebagai berikut:

* Aluminium Gallium Arsenide (AlGaAs) – merah dan inframerah

* Gallium Aluminium Phosphide – hijau

* Gallium Arsenide/Phosphide (GaAsP) – merah, oranye-merah,

oranye, dan kuning

* Gallium Nitride (GaN) – hijau, hijau murni (atau hijau

emerald), dan biru

* Gallium Phosphide (GaP) – merah, kuning, dan hijau

* Zinc Selenide (ZnSe) – biru

* Indium Gallium Nitride (InGaN) – hijau kebiruan dan biru

* Indium Gallium Aluminium Phosphide – oranye-merah, oranye,

kuning, dan hijau

* Silicon Carbide (SiC) – biru

* Diamond (C) – ultraviolet

* Silicon (Si) – biru (dalam pengembangan)

* Sapphire (Al2O3) – biru

LED Biru dan Putih

LED biru pertama kali dan bisa dikomersialkan menggunakan

substrat galium nitrida.LED ini ditemukan oleh Shuji Nakamura tahun 1993

sewaktu berkarir diNichia Corporation di Jepang.LED ini kemudian populer di

penghujung tahun 90-an. LED biru ini dapat dikombinasikan ke LED merah dan

hijau yang telah ada sebelumnya untuk menciptakan cahaya putih.

4. Dioda Cahaya (Photo Diode)

Dioda cahaya ini bekerja pada daerah reverse, jadi hanya

arus bocor saja yang melewatinya. Dalam keadaan gelap, arus yang mengalir

sekitar 10 A untuk dioda cahaya dengan bahan dasar germanium dan 1A untuk

20

bahan silikon.Kuat cahaya dan temperature keliling dapat menaikkan arus bocor

tersebut karena dapat mengubah nilai resistansinya dimana semakin kuat cahaya

yang menyinari semakin kecil nilai resistansi dioda cahaya tersebut.Penggunaan

dioda cahaya diantaranya adalah sebagai sensor dalam pembacaan pita data

berlubang (Punch Tape), dimana pita berlubang tersebut terletak diantara sumber

cahaya dan dioda cahaya. Jika setiap lubang pita itu melewati antara tadi, maka

cahaya yang memasuki lubang tersebut akan diterima oleh dioda cahaya dan

diubah dalam bentuk signal listrik. Sedangkan penggunaan lainnya adalah dalam

alat pengukur kuat cahaya (Lux-Meter), dimana dalam keadaan gelap resistansi

dioda cahaya ini tinggi sedangkan jika disinari cahaya akan berubah rendah.

Selain itu banyak juga dioda cahaya ini digunakan sebagai sensor sistem

pengaman (security) misal dalam penggunaan alarm.

Gambar 4.dioda foto.

Simbol dioda photo

5. Dioda Varactor

Dioda varactor disebut juga sebagai dioda kapasitas yang

sifatnya mempunyai kapasitas yang berubah-ubah jika diberikan tegangan. Dioda

ini bekerja didaerah reverse mirip dioda Zener. Bahan dasar pembuatan dioda

varactor ini adalah silikon dimana dioda ini sifat kapasitansinya tergantung pada

tegangan yang diberikan padanya. Jika tegangan tegangannya semakin naik,

21

kapasitasnya akan turun. Dioda varikap banyak digunakan pada pesawat penerima

radio dan televisi di bagian pengaturan suara (Audio). 

Gambar 5.dioda varactor Simbol dioda varactor

6. Dioda Schottky (SCR)

Dioda SCR singkatan dari Silicon Control Rectifier adalah

dioda yang mempunyai fungsi sebagai pengendali.SCR atau tyristor masih

termasuk keluarga semikonduktor dengan karateristik yang serupa dengan tabung

thiratron. Sebagai pengendalinya adalah gate(G).SCR sering disebut

Therystor.SCR sebetulnya dari bahan campuran P dan N. Isi SCR terdiri dari

PNPN (Positif Negatif Positif Negatif) dan biasanya disebut PNPN Trioda.

Gambar Dioda Schottky.

Pada gambar diatas terlihat SCR dengan anoda pada kaki yang

berulir, gerbang gate pada kaki yang pendek, sedangkan katoda pada kaki yang

panjang.

Karakteristik

1. Bias Maju Dioda

22

Dioda dengan bias maju adalah cara pemberian tegangan luar ke

terminal diode. Jika anoda dihubungkan dengan kutub positif baterai, dan katoda

dihubungkan dengan kutub negative baterai, maka keadaan diode ini disebut bias

maju (forward bias). Aliran arus dari anoda menuju katoda, dan aksinya sama

dengan rangkaian tertutup. Pada kondisi bias ini akan terjadi aliran arus dengan

ketentuan beda tegangan yang diberikan ke diode dan akan selalu positif.

2. Bias Mundur Dioda

Sebaliknya bila anoda diberi tegangan negative dan katoda diberi

tegangan positif, arus yang mengalir jauh lebih kecil dari pada kondisi bias maju.

Bias ini dinamakan bias mundur (reverse bias) pada arus maju diperlakukan

baterai tegangan yang diberikan dengan tidak terlalu besar maupun tidak ada

peningkatan yang cukup significant.

Sebagai karakteristik dioda, pada saat reverse, nilai tahanan diode

tersebut relative sangat besar dan diode ini tidak dapat menghantarkan arus listrik.

Nilai-nilai yang didapat, baik arus maupun tegangan tidak boleh dilampaui karena

akan mengkibatkan rusaknya dioda.

23

D. Transistor (Penguat)

1. Teori Transistor

Transistor berasal dari perpaduan dua kata, yakni “transfer” yang

artinya pemindahan dan “resistor” yang berarti penghambat. Dengan demikian

transistor dapat diartikan sebagai suatu pemindahan atau peralihan bahan setengah

penghantar menjadi penghantar pada suhu atau keadaan tertentu.

.

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai

penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung(switching), stabilitas tegangan,

modulasi sinyal atau dapat menyimpan muatan listrik. Terbuat dari 2 buah plat

metal yang dipisahkan oleh suatu bahan electric yang digunakan untuk

menghambat aluran aliran arus antar platnya. Transistor dapat berfungsi sebagai

semacam kran listrik dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan

inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari

sirkuit/lintasan sumber listriknya.

Pada umumnya Transistor memiliki tiga terminal.Tegangan atau

arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar melaui dua

terminal lainnya.Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia

Elektronika modern.Dalam rangkaian Analog, Transistor digunakan dalam

Amplifier (penguat). Rangkaian Analog meliputi: Pengeras suara, Sumber listrik

stabil, dan Penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-angkaian digital,

Transistordigunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi.Beberapa Transistor juga

dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate dan

komponen-komponen lainnya.

24

2. Bahan untuk membuat komponen Transistor

BJT terdiri dari tiga daerah semikonduktor yang

berbedapengotorannya, yaitu daerah emitor ,daerah basis dan daerah

kolektor.Daerah-daerah tersebut adalah tipe-p,tipe-n dan tipe-p pada transistor

PNP,dan tipe-n, tipe-p dan tipe-n padatransistor NPN. Setiap daerah

semikonduktor disambungkan kesaluran yang juga dinamai emitor (E),basis (B)

dan kolektor (C).Basis secara fisik terletak di antara emitordan kolektor, dan

dibuat dari bahansemikonduktor terkotori ringanresistivitas tinggi. Kolektor

mengelilingi daerah emitor, membuat hampir tidak mungkin untuk

mengumpulkan elektron yang diinjeksikan ke daerah basis untuk melarikan diri,

membuat harga αsangat dekat ke satu, dan juga memberikan β yang lebih

besar.Irisan dari BJT menunjukkan bahwa pertemuan kolektor-basis jauh lebih

besar dari pertemuan kolektor-basis.Transistor pertemuan dwikutub tidak seperti

transistor lainnya karenabiasanya bukan merupakan perantisimetris.Ini berarti

dengan mempertukarkan kolektor dan emitormembuat transistor meninggalkan

moda aktif-maju dan mulai beroperasipada moda terbalik. Karena struktur

internal transistor dioptimalkan untuk operasi moda aktif-

maju,mempertukarkan kolektor dan emitor membuat harga α dan β pada operasi

mundur jauh lebih kecil dari harga operasi maju, seringkali α bahkan kurang dari

0.5.Transistor-transistor awaldibuat dari germanium tetapi hamper semua BJT

modern dibuat dari silikon. Beberapa transistor juga dibuat dari galium arsenid,

terutama untuk penggunaan kecepatan tinggi. HBT yang paling sering digunakan

adalah silikon-germanium dan aluminium arsenid, tetapi jenis semikonduktor lain

juga bisa digunakan untuk struktur HBT. Struktur HBT biasanya dibuat dengan

teknik epitaksi, seperti epitaksi fase uap logam-organik dan epitaksi

sinarmolekuler.

3. Gambar dan Bagan Transistor

25

Bentuk Fisik gambar Transistor

Transistor PNP dan Simbol

Transistor NPN dan Simbol

4. Fungsi Transistor dalam Rangkaian Elektronika

Fungsi Transistor dalam suatu rangkaian elektronika , terutama

dalam sebuah sirkuit atau jalan sebuah rangkaian. Secara keseluruhan fungsi

transistor hanya sebagai jangkar dalam suatu komponen. Transistor merupakan

komponen elektronika yangmemiliki 3 kaki,di mana dari masingmasing kaki di

beri nama dengan basis(B), colector (C) dan emitor (E).Transistor adalah sebuah

26

alat semikonduktor yang bisa di pakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus

dan penyambung tegangan(switching), stabilisasi tegangan,modulasi sinyal dan

sebagai fungsilainnya. Transistor sendiri juga dapat kita jadikan semacam kran

listrik , dimana berdasarkan arus inputnya (BJT)atau tegangan inputnya (FET)

dapat memungkinkan pengaliran arus listrikyang sangat akurat dari sumber

listriknya.

Fungsi transistor juga dapat kitabedakan menjadi 2 bagian,

yaitu transistor bagian PNP dan transistor bagian NPN. Untuk dapat membedakan

antara transistor PNP dan transistor NPN dapat kita lihat dari arah panah pada

kaki emitornya. Contohnya adalah transistor PNP yang anak panahnya mengarah

ke dalam dan transistor NPN arah panahnya mengarah ke luar.Fungsi transistor

memang sangatpenting dalam dunia elektronika modern.Khususnya dalam

rangkaian analog, di mana transistor di gunakan dalam amplifier atau penguat.Di

dalamrangkaian analog meliputi pengerassuara, sumber listrik stabil dan juga

penguat sinyal radio.Sedangkan dalam rangkaian digital,transistor banyak di

gunakan sebagai saklar yang memiliki kecepatan tinggi. Dari beberapa transistor

juga dapat kita rangkai sedemikian rupa sehinggasebuah transistor yang kita

rangkai tadi berfungsi sebagai logic gate, memory dan komponen komponen

lainnya.Cara kerja transistor sangat berbedadengan komponen penguat

lainnya,seperti tabung elektronik yang kemampuannya dapat berkembangsecara

berkala tergantung dari bentukfisik yang di miliki oleh transistor itu sendiri.Itu

sebabnya transistor menjadi pilihan utama para penghobi elektronika dalam

menyusun konsep rangkaian.

27

5. Hubungan Transistor di dalam Rangkaian Elektronika

a. Rangkaian Penguat Emitor Bersama (Common Emiter)

Beberapa rumus praktis pada rangkaian Emitor Bersama: Penguatan

tegangan tanpa C3 : AV =RC/RE Penguatan tegangan dengan C3 : AV =RC/RE

Penguatan arus : Ai = R2/RE Impedansi keluaran : Zo = RC Impedansi masukan

tanpa C3 : Zi = R1//R2//Zib dengan Zib = hfe (rE+re’) Impedansi masukan

dengan C3 : Zi = R1//R2//Zib dengan Zib = hfe. re’

b. Penguat Kolektor Bersama (Common Collector)

Penguat Kolektor Bersama biasanya dipakai sebagai transformator

impedansi, karena impedansi masukannya tinggi, sedangkan impedansi

keluarannya rendah.Penguat ini lebih unggul dibanding transformator biasa dalam

dua hal, pertama, tanggapan frekuensinya lebar, dan kedua, ada penguatan daya.

c. Rangkaian Penguat Kolektor Bersama (Common Collector)

28

Beberapa rumus praktis pada rangkaian Kolektor Bersama : Penguatan

tegangan  AV = rE/(rE+re’) »1 (sebab rE >> re’) Penguatan arus   :  Ai = hfe

Impedansi keluaran  :  Zo = re’ Impedansi masukan : Zi = R1//R2//Zib dengan Zib

= hfe. re’

d. Penguat Basis Bersama (Common Base)

Penguat Basis Bersama sedikit terapannya dalam teknik frekuensi rendah,

karena impedansi masukannya yang begitu rendah akan membebani sumber

sinyal. Penguat ini kadang diterapkan dalam penguat untuk frekuensi tinggi (di

atas 10 MHz), dimana lazimnya sumber sinyalnya berimpedansi rendah.

e. Rangkaian Penguat Tungggal Basis (Common Base)

Beberapa rumus praktis pada rangkaian Basis Bersama : Penguatan

tegangan  :  Av = rC/re’ Penguatan arus       :  Ai  = hfe Impedansi keluaran  :  Zo 

= rE Impedansi masukan : Zi = RE // re’ » re’ (karena RE >> re’)

6. Jenis-jenis Transistor

Transistor mempunyai 3 jenis yaitu :

1. Uni Junktion Transistor (UJT)

Uni Junktion Transistor (UJT) adalah transistor yang mempunyai satu kaki

emitor dan dua basis. Kegunaan transistor ini adalah terutama untuk switch

elektronis. Ada Dua jenis UJT ialah UJT Kanal N dan UJT Kanal P.

29

Simbol dan gambar transistor type UJT

2. Field Effect Transistor (FET)

Beberapa Kelebihan FET dibandingkan dengan transistor biasa ialah antara

lain penguatannya yang besar, serta desah yang rendah. Karena harga FET yang

lebih tinggi dari transistor, maka hanya digunakan pada bagian-bagian yang

memang memerlukan.

Bentuk fisik FET ada berbagai macam yang mirip dengan transistor. Jenis

FET ada dua yaitu Kanal N dan Kanal P. Kecuali itu terdapat pula macam FET

ialah Junktion FET (JFET) dan Metal Oxide Semiconductor FET(MOSFET).

Simbol dan gambar transistor type FET

30

3. MOSFET

MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) adalah suatu jenis FET yang

mempunyai satu Drain, satu Source dan satu atau dua Gate. MOSFET mempunyai

input impedance yang sangat tinggi. Mengingat harga yang cukup tinggi, maka

MOSFET hanya digunakan pada bagian bagian yang benar-benar

memerlukannya.Penggunaannya misalnya sebagai RF amplifier pada receiver

untuk memperoleh amplifikasi yang tinggi dengan desah yang rendah.

Dalam pengemasan dan perakitan dengan menggunakan MOSFET perlu

diperhatiakan bahwa komponen ini tidak tahan terhadap elektrostatik,

mengemasnya menggunakan kertas timah, pematriannya menggunakan jenis

solder yang khusus untuk pematrian MOSFET. Seperti halnya pada FET, terdapat

dua macam MOSFET ialah Kanal P dan Kanal N.

Simbol dan gambar  transistor type  MOSFET

31

E. IC (INTEGRATED CIRCUIT)

1. Teori IC (Integrated Circuit)

IC dapat di definisikan sebagai kumpalan dari beberapa komponen hingga

ribuan komponen elektronika berupa transistor, resistor dan komponen

elektronika yang lain dan membentuk suatu rangkaian elektronika yang

membentuk fungsi elektronika tertentu dan dikemas dalam sebuah kemasan yang

kompak dan kecil dengan pin atau kaki sesuai dengan fungsinya. Kemasan

demikian disebut Integrated Circuit (IC). Sejarah IC (Integrated Circuit) IC

mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil

yang terbuat dari pasir kuarsa. Para ilmuwan kemudian berhasil memasukkan

lebih banyak komponen-komponen ke dalam suatu chip tunggal yang disebut

semikonduktor. Integrated Circuit (IC) merupakan komponen semikonduktor

yang di dalamnya dapat memuat puluhan, ratusan atau ribuan atau bahkan lebih

komponen dasar elektronik yang terdiri dari sejumlah komponen resistor,

transistor, dioda dan komponen semikonduktor yang lain. Komponen-komponen

yang ada di dalam IC membentuk suatu subsistem terintegrasi (rangkaian terpadu)

yang bekerja untuk suatu keperluan tertentu, namun tidak tertutup kemungkinan

dipergunakan untuk tujuan yang lain. Setiap jenis IC didesain untuk keperluan

khusus sehingga setiap IC akan memiliki rangkaian internal yang beragam.

IC digunakan untuk beberapa keperluan pembuatan peralatan elektronik agar

mudah dirangkai menjadi peralatan yang berukuran relatif kecil.

2. Bahan untuk membuat IC

Susunan Atom SemikonduktorBahan semikonduktor yang banyakdikenal

contohnya adalah Silicon (Si),Germanium (Ge) dan Galium

Arsenida(GaAs).Germanium dahulu adalah bahan satu-satunya yang dikenal

untuk membuat komponen semikonduktor. Namun belakangan, silikon menjadi

popular setelah ditemukan cara mengekstrak bahan ini dari alam. Silikon

merupakan bahan terbanyak kedua yang ada dibumi setelah oksigen(O2). Pasir,

kaca dan batu-batuan lain adalah bahan alam yang banyak mengandung unsur

silikon. Dapatkah anda menghitung jumlah pasir dipantai.Struktur atom kristal

32

silikon, satu inti atom ( nucleus) masing-masing memiliki 4 elektron valensi.

Ikatan intiatom yang stabil adalah jika dikelilingioleh 8 elektron, sehingga 4 buah

elektron atom kristal tersebutmembentuk ikatan kovalen dengan ion-ion atom

tetangganya. Ikatan kovalen menyebabkan electron tidak dapat berpindah dari

satu intiatom ke inti atom yang lain. Pada kondisi demikian, bahan semikonduktor

bersifat isolator karena tidak adaelektron yang dapat berpindah

untukmenghantarkan listrik.Pada suhu kamar, ada beberapa ikatan kovalen yang

lepas karena energi panas,sehingga memungkinkan electron terlepas dari

ikatannya. Namun hanya beberapa jumlah kecil yang dapat terlepas, sehingga

tidak memungkinkan untuk menjadi konduktor yang baik.Semikonduktor sangat

berguna dalam bidang elektronik, karena konduktansinya yang dapat diubah-

ubahdengan menyuntikkan materi lain(biasa disebut materi doping)

3. Gambar-gambar/ Bagan IC

33

Gambar IC yang sering dijual dipasaran

4. Fungsi IC dalam rangkaian Elektronika

Sebelum ditemukannya IC, peralatanElektronik saat itu memakai Tabung

Vakum sebagai komponen utamanyayang kemudian digantikan olehTransistor

yang memiliki ukuran yanglebih kecil. Tetapi untuk merangkaisebuah rangkaian

Elektronika yangrumit dan kompleks, memerlukankomponen Transistor dalam

jumlahyang banyak sehingga ukuranperangkat Elektronika yangdihasilkannya pun

34

berukuran besar dankurang cocok untuk dapat dibawaberpergian

(portable).Teknologi IC (Integrated Circuit) memungkinkan seorang perancang

Rangkaian Elektronika untuk membuat sebuah peralatan Elektronika yang lebih

kecil, lebih ringan dengan harga yang lebih terjangkau.Konsumsi daya listrik

sebuah IC juga lebih rendah dibanding dengan Transistor. Olehkarena itu, IC

(Integrated Circuit)telah menjadi komponen Utama pada hampir semua peralatan

Elektronika yang kita gunakan saat ini. Tanpa adanya Teknologi IC

(IntegratedCircuit) mungkin saat ini kita tidak dapat menikmati peralatan

Elektronika Portable seperti Handphone, Laptop,MP3 Player, Tablet PC, Konsol

GamePortable, Kamera Digital dan peralatan Elektronika lainnya.Aplikasi dan

Fungsi IC (IntegratedCircuit) dalam Rangkaian Elektronika Berdasarkan Aplikasi

dan Fungsinya, IC(Integrated Circuit) dapat dibedakan menjadi Linear IC, Digital

IC dan juga gabungan dari keduanya.IC LinearIC Linear atau disebut juga dengan

ICAnalog adalah IC yang pada umumnyaberfungsi sebagai :

1. Penguat Daya (Power Amplifier)

2. Penguat Sinyal (Signal Amplifier)

3. Penguat Operasional (OperationalAmplifier / Op Amp)

4. Penguat Sinyal Mikro (MicrowaveAmplifier)

5. Penguat RF dan IF (RF and IFAmplifier)

6. Voltage Comparator

7. Multiplier

8. Penerima Frekuensi Radio (RadioReceiver)

9. Regulator Tegangan (VoltageRegulator)

5. Hubungan IC dalam rangkaian Elektronika

IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan

silikon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa. Para ilmuwan kemudian berhasil

35

memasukkan lebih banyak komponen-komponen ke dalam suatu chip tunggal

yang disebut semikonduktor. Integrated Circuit (IC) merupakan komponen

semikonduktor yang di dalamnya dapat memuat puluhan, ratusan atau ribuan atau

bahkan lebih komponen dasar elektronik yang terdiri dari sejumlah komponen

resistor, transistor, dioda dan komponen semikonduktor yang lain. Komponen-

komponen yang ada di dalam IC membentuk suatu subsistem terintegrasi

(rangkaian terpadu) yang bekerja untuk suatu keperluan tertentu, namun tidak

tertutup kemungkinan dipergunakan untuk tujuan yang lain. Setiap jenis IC

didesain untuk keperluan khusus sehingga setiap IC akan memiliki rangkaian

internal yang beragam.

6. Jenis-jenis IC

Integrated Circuit (IC)  terbagi atas 2 bagian:

a. IC Monolitik

Yaitu IC yang berdiri sendiri artinya dalam satu IC monolitik ini hanya

menjalankan/mengatur satu blok rangkaian saja dan tidak tergabung dengan IC

yang lain. Umumnya IC monolitik ini biasanya kebanyakan didapati pada radio

dan televise.

Contohnya : IC AN 7812, AN 7805, SN 7400, 7411 dan lain-lain.

b. IC Hybrid

Yaitu gabungan dari beberapa IC atau dengan kata lain IC yang terkumpul.

Dalam satu PCB (papan rangkaian) Umumya IC Hybrid ini terdapat pada

komputer.

Dalam beberapa rangkaian yang besar dapat diintegrasikan menjadi satu dan

dikemas dalam kemasan yang kecil.Sementara satu IC yang kecil dapat membuat

ratusan hingga ribuan komputer.Berikut dibawah ini satu gambar IC yang

bentuknya seperti transistor.

36

Bentuk IC yang menyerupai sisir disebut menyerupai sisir karena kaki-

kakinya hanya satu sisi saja biasa pula IC dinamakan IC SINGLE INLINE

Bentuk IC yang segiempat dengan kaki-kaki berada pada keempat

sisinya.Bentuk yang seperti ini kebanyakan digunakan pada CPU komputer salah

satu contohnya seperti gambar di bawah ini.

IC yang kaki-kakinya hanya pada dua sisinya saja atau  biasa disebut Dual

Line (DIL).

Salah satu contohnya seperti gambar dibawah ini. 

37

IC yang berbentuk bulat dan dual in line, kaki-kakinya diberi nomor urut

untuk dengan urutan sesuai arah jarum jam, kaki nomor satu diberikan tanda titik

atau takikan.

38

BAB III

PEMBAHASAN

Rangkaian Listrik Airbag pada Mobil

a. Pengertian Airbag

Air Bag adalah perangkat keamanan yang terdapat pada kendaraan dan terdiri dari

sebuah tas kain besar yang berisi udara dan memberikan perlindungan bagi kepala

dan tubuh bagian atas pengemudi selama tabrakan. Contohnya ketika terjadi

sebuah tabrakan mobil maka airbag langsung mengembang dan menciptakan

penghalang yang melawan atau meredam gerakan maju dari pengemudi atau

penumpang depan.

Gambar Sistem Airbag Mobil.

Mobil yang dilengkapi airbag, memiliki sensor “MEMS accelerometer” yang

merupakan IC(integrated circuit) kecil. Sensor ini bekerja dengan mendeteksi

rapid-deceleration (perlambatan yang terlalu cepat, CMIIW), yang kemudian

memerintahkan sistem untuk menggelembungkan airbag.

39

Gambar tempat airbag disimpan pada dashboard

Airbag memiliki berbagai nama teknis seperti Supplementary Restraint System

(SRS), Air Cushion Restraint System (ACRS), dan Supplemental Inflatable

Restraint (SIR). Airbag umumnya akan mengembang dari roda kemudi atau dari

dashboard beberapa milidetik setelah tabrakan. Ketika kepala pengemudi telah

mengenai airbag, airbag mulai mengempis perlahan sehingga memungkinkan

pengemudi keluar dari mobil. Namun airbag saja belum memadai, pengemudi dan

penumpang tetap diharuskan mengenakan sabuk pengaman. Hal ini disebabkan

karena airbag terutama dimaksudkan untuk melindungi kepala pengemudi

membentur kemudi saat terjadi tabrakan.

b. Fungsi Airbag

adalah untuk memperlambat gerak maju penumpang setenang mungkin dalam

waktu sepersekian detik. Ada tiga bagian dari airbag yang yang memungkinkan

hal ini terjadi :

Kantung udara itu sendiri terbuat dari kain nilon tipis yang terlipat

didalam kemudi atau dashboard, atau baru-baru ini juga pada kursi atau

pintu.

Sensor adalah perangkat yang memerintahkan kantung udara untuk

mengembang. Proses pengembangan terjadi ketika ada benturan yang

40

sebanding dengan menabrak dinding bata pada kecepatan 16 sampai 24

km per jam.

Sistem pengembangan airbag mereaksikan natrium azida (NaN3) dengan

kalium nitrat (KNO3) untuk menghasilkan gas Nitrogen. Kemudian

ledakan nitrogen mengembangkan airbag seketika dengan kecepatan

sekitar 300 km per jam dan gas tersebut segera tersebar melalui lubang-

lubang kecil, yang menyebabkan airbag mengempis. Seluruh proses

memakan waktu sekitar 1/25 detik.

Perlu diperhatikan bahwa jarak ideal antara dada penumpang dengan airbag

adalah sekitar 25 cm. Kurang dari itu justru dapat membuat reaksi pengembangan

airbag berakibat fatal bagi penumpang. Dan khusus penumpang anak-anak, sangat

disarankan untuk hanya menduduki kursi penumpang bagian belakang.

c. Prinsip Kerja Airbag

Ketika mendeteksi benturan (tabrakan), sensor pada mobil lantas mengirimkan

sinyal ke modul kontrol yang akan membuat airbag mengembang. Terdapat

berbagai jenis sensor kecelakaan. Model yang lebih lama ditempatkan di bagian

depan mobil (di daerah zona kecelakaan), sedangkan pada model yang lebih baru,

sensor langsung terpasang pada modul airbag. Contohnya MEMS accelerometer.

Sensor ini berfungsi mengukur kecepatan dan tingkat keparahan benturan. Ada

juga sensor yang ditempatkan di pintu untuk mengaktifkan airbag samping.

Airbag yang dipasang di dashboard atau pada kemudi hanya akan mengembang

jika terjadi benturan (tabrakan) depan atau dalam area 30 derajat dari arah depan

mobil. Aturan yang sama berlaku untuk airbag yang dipasang di sisi mobil.

Airbag akan aktif saat mobil terkena benturan pada sudut tertentu. Airbag yang

dipasang di sebelah kiri tidak akan mengembang jika tumbukan ada di sisi kanan,

begitu pula sebaliknya.

Modul kontrol atau otak airbag adalah komputer kecil yang menerima data

benturan dari sensor yang berbeda untuk kemudian memutuskan airbag mana

41

yang akan diaktifkan. Modul tidak akan bekerja jika hanya menerima satu sinyal.

Diperlukan dua atau lebih sinyal dari sensor untuk mengaktifkannya.

Sinyal kedua diberikan oleh arming sensor yang terletak di dalam mobil, yang

mendeteksi penurunan kecepatan secara tiba-tiba. Ketika kontrol modul sudah

yakin bahwa terjadi tabrakan parah, modul itu akan mengirim sinyal ke squib

inflater, dikenal juga sebagai igniter, yang merupakan perangkat listrik yang

memiliki kabel jembatan tipis. Dengan mengalirnya listrik melalui kabel tersebut,

kabel itu jadi panas, yang kemudian membakar propelan airbag yang terbuat dari

natrium azida. Natrium azida adalah bahan bakar yang dapat dengan cepat

terbakar dan menghasilkan gas nitrogen yang banyak. Gas nitrogen itu kemudian

mengalir melalui filter dan mengisi airbag yang terbuat dari nilon. Setelah kepala

anda membentur airbag yang terisi nitrogen, airbag mulai mengempis dengan

mengeluarkan gas melalui lubang-lubang kecil. Awan asap yang memenuhi

kendaraan sebenarnya adalah tepung jagung atau bedak talkum (talcum powder),

yang digunakan untuk mencegah airbag lengket menempel ketika terlipat didalam.

Setelah terjadi kecelakaan, pengemudi atau penumpang hanya perlu membuka

pintu untuk mengeluarkan bubuk talk dan gas nitrogen dari dalam mobil.

Rakitan airbag sensor pusat (Airbag depan dan sirkuit seat belt pretensioner)

Sumber daya cadangan Arming sensor

CPUmonitorMemori

Decelerationsensor

Diagnosticcircuit danignition controlcircuit

Drive circuit

Lampu peringatan

Airbag sensor depan

Kabel spiral

Inflatoruntuk

pengemudi

Inflator untuk penumpang depan

Seat beltPretensioner pengemudi

Seat belt pretensionerpenumpang depan

d. Rakitan sensor airbag pusat (rakitan sensor airbag)

42

Cara kerja airbag samping berbeda dengan airbag bagian depan. Airbag samping

menggunakan tabung gas argon terkompresi dengan tekanan sekitar 3000-4000

psi. Saat terjadi benturan samping, gas argon kemudian dilepaskan untuk

mengembangkan airbag. Seperti nitrogen, argon juga bukan merupakan gas

berbahaya.

43

Gambar Mekanisme Airbag mengembang

Gambar Bagian dari Inflator

44

Gambar prinsip fungsional untuk jenis rol sensor airbag khas.

Roller -Type Sensor

Roller -type sensor melibatkan berat yang terhubung ke komponen coil spring .

Seperti sensor massa jenis, saat terjadi benturan dengan kendaraan yang melaju ,

berat logam dipaksa maju yang mengubah ketegangan pada coil spring untuk

memanipulasi sirkuit listrik yang menutup off kontak sensor . Penting untuk

dicatat bahwa sensor dampak dan keselamatan harus mengaktifkan dan menutup

pada waktu yang sama untuk memungkinkan penyebaran airbag (Gambar diatas) .

45

Sistem airbag samping berbeda dengan sistem airbag yang ada di depan. Airbag

samping menggunakan gas simpanan yang terdiri atas silinder terisi 3000-4000

psi gas argon terkompresi (compressed argon gas). Kontrol modul memberi

sinyal ke igniter, yang melelehkan bladder kecil didalam silinder tersebut. Gas

argon kemudian mengisi airbag. Sama seperti nitrogen, argon juga tidak

berbahaya.

Rakitan airbag sensor pusat (Airbag samping dan sirkuit airbag tirai pelindung)

Sumber daya cadangan

CPUmonitor

Memory

Diagnosticcircuit danIG controlcircuit

Lampu peringatan

Airbag sensor samping(Airbag sensor samping dan tirai pelindung) dengansafing sensor

Inflatoruntuk airbag samping (RH)

Airbag sensor tirai Pelindung dengan safingsensor

Inflatoruntuk airbag samping (LH)

Inflatoruntuk airbag tirai (RH)

Inflatoruntuk airbag tirai (LH)Drive circuit

E. Rakitan airbag samping dan sirkuit airbag tirai pelindung)

46

BAB IV

PENUTUP

A. Simpulan

Air Bag adalah perangkat keamanan yang terdapat pada kendaraan dan terdiri dari

sebuah tas kain besar yang berisi udara dan memberikan perlindungan bagi kepala

dan tubuh bagian atas pengemudi selama tabrakan. Fungsi Airbag adalah untuk

memperlambat gerak maju penumpang setenang mungkin dalam waktu

sepersekian detik. Sistem pengembangan airbag mereaksikan natrium azida

(NaN3) dengan kalium nitrat (KNO3) untuk menghasilkan gas Nitrogen.

Kemudian ledakan nitrogen mengembangkan airbag seketika dengan kecepatan

sekitar 300 km per jam dan gas tersebut segera tersebar melalui lubang-lubang

kecil, yang menyebabkan airbag mengempis. Seluruh proses memakan waktu

sekitar 1/25 detik. jarak ideal antara dada penumpang dengan airbag adalah sekitar

25 cm. Prinsip Kerja Airbag adalah ketika mendeteksi benturan (tabrakan), sensor

pada mobil lantas mengirimkan sinyal ke modul kontrol yang akan membuat

airbag mengembang. Modul kontrol atau otak airbag adalah komputer kecil yang

menerima data benturan dari sensor yang berbeda untuk kemudian memutuskan

airbag mana yang akan diaktifkan. Modul tidak akan bekerja jika hanya menerima

satu sinyal. Diperlukan dua atau lebih sinyal dari sensor untuk mengaktifkannya.

Sinyal kedua diberikan oleh arming sensor yang terletak di dalam mobil, yang

mendeteksi penurunan kecepatan secara tiba-tiba. Ketika kontrol modul sudah

yakin bahwa terjadi tabrakan parah, modul itu akan mengirim sinyal ke squib

inflater, dikenal juga sebagai igniter, yang merupakan perangkat listrik yang

memiliki kabel jembatan tipis. Dengan mengalirnya listrik melalui kabel tersebut,

kabel itu jadi panas, yang kemudian membakar propelan airbag yang terbuat dari

natrium azida. Gas nitrogen kemudian mengalir melalui filter dan mengisi airbag

yang terbuat dari nilon. Setelah kepala anda membentur airbag yang terisi

nitrogen, airbag mulai mengempis dengan mengeluarkan gas melalui lubang-

lubang kecil.

47

B. SaranAkhir dari laporan ini penulis ingin menyampaikan beberapa saran bagi

pembaca serta pengguna kendaraan mobil, tentang acc airbag khususnya

yaitu:

1. Keselamatan dalam berkendara tidak selalu hanya terpaku oleh sabuk

pengaman.

2. Dibutuhkan peralatan keselamatan tambahan dalam berkendara yaitu

airbag. Airbag memiliki 2 macam yaitu airbag depan dan samping.

Apabila ingin membeli mobil maka konsumen harus cermat dengan

peralatan keselamatan yang ditawarkan pada mobil.