Fungsi Penjelasan Transistor sebagai penguat Saklar Elektronik

Gerbang logika banyak sekali digunakan dalam dunia industri. Rangkaian gerbang logika sendiri tersusun atas beberapa transistor dan menerapkan sistem kerja dioda yang ada dalam transistor tersebut. Jenis-jenis gerbang logika yang dapat disusun diantaranya adalah gerbang logika And, Or, Nand, Nor, Not.  Rangkaian-rangkaian  tersebut dapat disusun dan di simplifikasi sedemikian rupa dengan menggunakan hukum de Morgan.

Saklar banyak digunakan dalam dunia industri. Saklar sendiri terbagi menjadi dua macam, saklar konvensional dan saklar elektronik. Pada saat sekarang ini dunia industri sudah begitu kompleks dan saklar elektronik sangat dibutuhkan. Saklar elektronik tersusun atas rangkaian-rangkaian gerbang logika And, Or, Nand, Nor dan Not.

           

Transistor  sebagai penguat

Sistem bilangan biner atau sistem bilangan basis dua adalah sebuah sistem penulisan angka dengan menggunakan dua simbol yaitu 0 dan 1. Sistem bilangan biner modern ditemukan oleh Gottfried Wilhelm Leibniz pada abad ke-17. Sistem bilangan ini merupakan dasar dari semua sistem bilangan berbasis digital. Dari sistem biner, kita dapat mengkonversinya ke sistem bilangan Oktal atau Hexadesimal. Sistem ini juga dapat kita sebut dengan istilah bit, atau Binary Digit. Pengelompokan biner dalam komputer selalu berjumlah 8, dengan istilah 1 Byte/bita. Dalam istilah komputer, 1 Byte = 8 bit. Kode-kode rancang bangun komputer, seperti ASCII, American Standard Code for Information Interchange menggunakan sistem peng-kode-an 1 Byte.

Perhitungan

Desimal	Biner (8 bit)
0	0000 0000
1	0000 0001
2	0000 0010
3	0000 0011
4	0000 0100
5	0000 0101
6	0000 0110
7	0000 0111
8	0000 1000
9	0000 1001
10	0000 1010
11	0000 1011
12	0000 1100
13	0000 1101
14	0000 1110
15	0000 1111
16	0001 0000

Perhitungan dalam biner mirip dengan menghitung dalam sistem bilangan lain. Dimulai dengan angka pertama, dan angka selanjutnya. Dalam sistem bilangan desimal, perhitungan mnggunakan angka 0 hingga 9, sedangkan dalam biner hanya menggunakan angka 0 dan 1.

contoh: mengubah bilangan desimal menjadi biner

desimal = 10.

berdasarkan referensi diatas yang mendekati bilangan 10 adalah 8 (2³), selanjutnya hasil pengurangan 10-8 = 2 (2¹). sehingga dapat dijabarkan seperti berikut

10 = (1 x 2³) + (0 x 2²) + (1 x 2¹) + (0 x 2⁰).

dari perhitungan di atas bilangan biner dari 10 adalah 1010

dapat juga dengan cara lain yaitu 10 : 2 = 5 sisa 0 (0 akan menjadi angka terakhir dalam bilangan biner), 5(hasil pembagian pertama) : 2 = 2 sisa 1 (1 akan menjadi angka kedua terakhir dalam bilangan biner), 2(hasil pembagian kedua): 2 = 1 sisa 0(0 akan menjadi angka ketiga terakhir dalam bilangan biner), 1 (hasil pembagian ketiga): 2 = 0 sisa 1 (0 akan menjadi angka pertama dalam bilangan biner) karena hasil bagi sudah 0 atau habis, sehingga bilangan biner dari 10 = 1010

atau dengan cara yang singkat

10:2=5(0),

5:2=2(1),

2:2=1(0),

1:2=0(1) sisa hasil bagi dibaca dari belakang menjadi 1010

Definisi (Apa Itu) Transistor Cara Kerja dan Penjelasan Transistor

Transistor merupakan salah satu komponen elektronika yang banyak di pakai dalam dunia industri. Transistor memiliki 3 mode kerja yang pertama ialah cut off  yakni kondisi dimana transistor tidak mengalirkan arus listrik yang kedua adalah  saturasi  dimana transistor tepat mengalirkan arus listrik dan yang ketiga ialah  aktif  yakni kondisi dimana biasa disebut sebagai penguatan. Secara fungsinya transistor dapat berfungsi sebagai saklar kondisi ini setara ketika kondisi transistor saturasi dan fungsi lainya adalah transistor sebagai penguat sinyal yakni setara dengan kondisi saat transistor dalam keadaan mode kerja aktif. 

1.        Pada Transistor sebagai penguat sinyak pengukuran untuk nilai resistor yang besar tidak memberikan hasil baik bagi tegangan basis-emitor, tegangan collector-emitor, dan tegangan masuk dikarenakan jika dimisalkan transistor itu adalah keran air maka basis yang memiliki nilai resistor yang besar akan mengalikan arus yang sangat kecil sehingga basis tersebut tidak dapat mengalirkan arus jadi tidak ada tegangan yang bisa diukur.

2.        Pada pemakaian generator sinyal terjadi gelombang yang tidak sesuai dengan yang seharusnya ada pada perhitungan teori ketika dihubungkan pada rangkaian hal ini dapat disebabkan karena kondisi alat (kit praktiku, kabel) yang juga memiliki nilai resistif yang dapat menambah atau mengurangi apa yang ditampilkan osiloskop.

3.        Pembacaan signal pada osiloskop diperlukan ketelitian dalam mengatur volt/div dan time/div karena akan mempengaruhi kemudahan dalam menghitung panjang gelombang dan frekuensi dari signal tersebut.

Di dalam dunia industri salah satu aplikasi Transistor adalah berfungsi sebagai switch dan sebagai penguat.

1.1       Transistor  sebagai switch

1.         Dengan mengatur bias sebuah transistor sampai transistor jenuh, maka seolah akan didapat hubung singkat antara kaki kolektor dan emitor. Dengan memanfaatkan fenomena ini, maka transistor dapat difungsikan sebagai saklar elektronik.

           Transistor Sebagai Saklar

Pada gambar terlihat sebuah rangkaian saklar elektronik dengan menggunakan transistor NPN dan transistor PNP. Tampak TR3 (NPN) dan TR4 (PNP) dipakai menghidupkan dan mematikan LED.

TR3 dipakai untuk memutus dan menyambung hubungan antara katoda LED dengan ground. Jadi jika transistor OFF maka led akan mati dan jika transistor ON maka led akan hidup. Karena kaki emitor dihubungkan ke ground maka untuk menghidupkan transistor, posisi saklar SW1 harus ON jadi basis transistor TR3 mendapat bias dari tegangan positif dan akibatnya transistor menjadi jenuh (ON) lalu kaki kolektor dan kaki emitor tersambung. Untuk mematikan LED maka posisi SW1 harus OFF.

TR4 dipakai untuk memutus dan menyambung hubungan antara anoda LED dengan tegangan positif. Jadi jika transistor OFF maka led akan mati dan jika transistor ON maka led akan hidup. Karena kaki emitor dihubungkan ke tegangan positif, maka untuk menghidupkan transistor, posisi saklar SW2 harus ON jadi basis transistor TR4 mendapat bias dari tegangan negatif dan akibatnya transistor menjadi jenuh (ON) lalu kaki emitor dan kaki kolektor  tersambung. Untuk mematikan LED maka posisi SW1 harus OFF.

1.2       Transistor  sebagai penguat

Selain sebagai penguat arus, transistor juga bisa digunakan sebagai penguat tegangan pada sinyal AC. Untuk pemakaian transistor sebagai penguat sinyal digunakan beberapa macam teknik pembiasan basis transistor. Dalam bekerja sebagai penguat sinyal AC, transistor dikelompokkan menjadi beberapa jenis penguat, yaitu: penguat kelas A, penguat kelas B, penguat kelas AB, dan kelas C.

       Transistor Sebagai Penguat Sinyal AC

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

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

2.     Metodologi

Gambar 3‑1 Diagrammetodologi Transistor sebagai switch dan penguat

Pengesetan Alat dalam percobaan 3

1.        Multimeter, multimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur arus, hambatan dan tegangan pada suatu komponen listrik, didalam praktikum ini digunakan dua jenis multimeter yaitu multimeter analog dan multimeter digital .

                      

Cara pengesetan dan pemakaian: - putar knop pada posisi bergambar ohm dari posisi awal knop off

-          Tekan select untuk mengatur skala pengukuran

-          Tempelkan kedua kabel merah dan hitam pada ujung-ujung instrumen yang akan diukur

-          Baca hasil pada display

-          Untuk multimeter analog sebelum penggantian skala harus dilakukan proses kalibrasi yaitu dengan mengenolkan posisi awal jarum sebelum pengukuran

2.        Generator signal adalah instrumen yang membangkitkan berbagai jenis signal

                                                          

Pengesetan dan pemakaian:

- input frekuensi pada pad generator signal untuk frekuensi yang akan diukur pada osiloskop

- pasang kabel dari generator ke osiloskop untuk menyambungkan keduanya

- tentukan jenis gelombang yang akan ditampilkan pada display

- tentukan amplitudo dengan memutar tunning berlabel AMPL

3. Osiloskop adalah instrumen ukur yang dapat menampilkan visualisasi dinamis signal tegangan yang diukurnya

                                                           

Pengesetan dan Pemakaian:

-          Pastikan kabel konektor dari generator signal telah terpasang pada chanel 1 atau 2

-          Gelombang akan tampil pada layar display atur tampilan pada layar display dengan menggeser posisi gelombang dengan menggunakan tombol position

-          Besarnya div-div pada display dapat disesuaikan dengan tombol volt/div dan time/div

-          Untuk menentukan posisi nol dari gelombang dapat digunakan tombol GND samapi gelombang menyerupai garis lurus dan kemudian posisi gelombang tersebut dapat digeser sesuai posisi nol yang kita inginkan.

Resistor, Kapasitor dan Induktor Tiga Komponen Dasar Elektronika

 Tiga  komponen  dasar  yang  banyak  digunakan  di  dalam  berbagai  rangkaian elektronika adalah resistor, kapasitor dan induktor. 

1.1       Sub-bab Dasar Teori

1.        Resistor berfungsi  untuk  mengatur  aliran  arus  listrik.  Misalnya,  resistor  dipasang  seri dengan LED untuk membatasi besar arus yang melalui LED.  pada bagian ini (dan bagian-bagian lain di dalam laporan) dapat ditulis dalam bentuk sub-bab jika diperlukan.

2.        

Resistor yang biasa kita jumpai memiliki nilai resistansi yang direpresentasikan oleh ISO kode warna  pada  badan  resistor.  

3.        Ketika melewati  resistor, energi listrik diubah menjadi energi panas. Tentu saja dampak energi panas yang berlebih akan menimbulkan kerusakan pada resistor. Oleh karena  itu, resistor memiliki  rating  daya  yang merepresentasikan seberapa besar arus maksimum yang diperkenankan melewati resistor.

4.        Kapasitor adalah instrumen yang bekerja dengan menyimpan muatan. Aplikasi kapasitor diantaranya digunakan sebagai filter pada rangkaian penyearah tegangan.

5.        Ada  dua  tipe  kapasitor,  yaitu  polar  dan  nonpolar/  bipolar.  Perbedaan  dari  keduanya adalah pada ketentuan pemasangan kaki‐kakinya. Polaritas pada kapasitor polar dapat diketahui melalui  label  polaritas  (negatif  atau  positif)  kaki  kapasitornya  atau  panjang‐pendek kaki‐kakinya. Pemasangan kapasitor polar ini harus  sesuai dengan polaritasnya. Sementara,  untuk  pemasangan  kapasitor  nonpolar,  tidak  ada ketentuan pemasangan polaritas  kaki‐kakinya  karena  itu  pula  pada kapasitor  nonpolar  tidak  ada  label polaritasnya.

6.        

Induktor, Pada  rangkaian DC,  induktor dapat digunakan untuk memperoleh  tegangan DC  yang  konstan  terhadap  fluktuasi  arus.  Pada rangkai AC,induktor dapat meredam fluktuasi arus yang tidak diinginkan. 

           

Penjelasan gambar kapasitor bentuk radial dan kapasitor bentuk aksial (kiri), kapasitor polar, kapasitor tantlum dan kapasitor elektrolit (kanan).

  Metodologi

1.        Multimeter, multimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur arus, hambatan dan tegangan pada suatu komponen listrik, didalam praktikum ini digunakan dua jenis multimeter yaitu multimeter analog dan multimeter digital .

                      

Cara pengesetan dan pemakaian: - putar knop pada posisi bergambar ohm dari posisi awal knop off

-          Tekan select untuk mengatur skala pengukuran

-          Tempelkan kedua kabel merah dan hitam pada ujung-ujung instrumen yang akan diukur

-          Baca hasil pada display

-          Untuk multimeter analog sebelum penggantian skala harus dilakukan proses kalibrasi yaitu dengan mengenolkan posisi awal jarum sebelum pengukuran

2.        Generator signal adalah instrumen yang membangkitkan berbagai jenis signal

                                                          

Pengesetan dan pemakaian:

- input frekuensi pada pad generator signal untuk frekuensi yang akan diukur pada osiloskop

- pasang kabel dari generator ke osiloskop untuk menyambungkan keduanya

- tentukan jenis gelombang yang akan ditampilkan pada display

- tentukan amplitudo dengan memutar tunning berlabel AMPL

3. Osiloskop adalah instrumen ukur yang dapat menampilkan visualisasi dinamis signal tegangan yang diukurnya

                                                           

Pengesetan dan Pemakaian:

-          Pastikan kabel konektor dari generator signal telah terpasang pada chanel 1 atau 2

-          Gelombang akan tampil pada layar display atur tampilan pada layar display dengan menggeser posisi gelombang dengan menggunakan tombol position

-          Besarnya div-div pada display dapat disesuaikan dengan tombol volt/div dan time/div

-          Untuk menentukan posisi nol dari gelombang dapat digunakan tombol GND samapi gelombang menyerupai garis lurus dan kemudian posisi gelombang tersebut dapat digeser sesuai posisi nol yang kita inginkan.

KAITAN ELEKTRONIKA DALAM DUNIA INDUSTRI

KAITAN ELEKTRONIKA DALAM DUNIA INDUSTRI

Revolusi Industri yang terjadi pada awal abad ke 19 menjadikan babak baru bagi perkembangan dunia industri, dengan  ditemukannya mesin uap  industri-industri dalam berbagai aspek jenis hasil produksi berkembang dengan pesat ditenagai oleh mesin yang dikembangkan dengan menggunakan prinsip mesin uap. Dampak dari revolusi industri menyebabkan pabrik-pabrik skala besar tumbuh menjamur dimana-mana yang kemudian memiliki konsekuensi  terjadinya perubahan dalam masyarakat.

Awalnya pabrik-pabrik tersebut ditenagai oleh tenaga uap, tetapi kemudian dialihkan ke tenaga listrik setelah sebuah jaringan listrik di kembangkan. Hal ini pun memberikan dampak besar dalam dunia industri dimana mesin-mesin bertenaga uap digantikan oleh mesin bertenaga listrik menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam hal efisiensi. Perkembangannya tidak berhenti sampai disitu melainkan terus mengalami inovasi. Penerapan otomatisasi hadir untuk menggantikan operator manusia. Proses ini dipercepat dengan perkembangan komputer dan robot .

Disini peran elektronika hadir di dunia industri, Elektronika sendiri merupakan ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor, dan lain sebagainya. Revolusi besar-besaran terhadap dunia elektronika terjadi sekitar tahun 1960-an, dimana saat itu mulai ditemukan suatu komponen elektronika yang dinamakan Transistor, yang berbahan dasar silicon sehingga memungkinkan membuat suatu alat dalam dimensi yg lebih kecil dan lebih hemat listrik.

Sebagai contoh, dalam bidang industri berat, Elektronika digunakan sebagai sistem otomatisasi, biasa disebut Mekatronika, atau yang lebih familiar adalah teknologi Robot, hampir seluruh proses pembuatan suatu produk semuanya di kerjakan oleh tangan-tangan besi tersebut, hal ini menjadikan proses produksi menjadi semakin efektif dan efisien.  Sistem otomatisasi dalam dunia industri biasanya menggunakan beberapa media pembantu   yaitu Hidrolik, Pneumatic dan Motor servo. Adapun kelebihan dan kekurangan dari ketiga media pembantu tersebut ialah :

1. Hidrolik

a. Berdaya besar

b. Respon Lambat

c.  Menggunakan OLI, sehingga biasa ada genangan OLI disekitar instrument, tidak cocok utk proses pekerja’an yg membutuhkan kebersihan tinggi

2. Pneumatic

a. Daya tidak sebesar Hidrolik

b. Respon cepat

c. Menggunakan udara yg dikompresi, teknologi ini cenderung lebih bersih dari hidrolik, cocok utk industri yg membutuhkan kebersihan pada proses produksi

3. Motor servo

a.  Daya leih rendah dari pneumatic

b.  Respon sangat cepat

c.  Tingkat ketelitian sangat tinggi dibanding kedua teknologi di atas

d.   Menggunakan motor servo yang bisa dikatakan sangat bersih tanpa ada kotoran yang dikeluarkan pada saat bekerja, sangat cocok utk industri elelktronika, misalnya dalam proses pembuatan prosesor.

Dewasa ini Elektronika dalam dunia industri semakin berkembang dan sulit untuk dipisahkan. Hadir kemudian cabang ilmu yang menggabungkan antara pengetahuan elektronika dan instrumentasi yang diperlukan dalam suatu industri. Cabang ilmu ini dikenal sebagai Elektronika dan Instrumentasi. Pengetahuan elektronika sangat diperlukan untuk mendukung sistem pengukuran dan pengontrolan instrumentasi dari industri yang dikendalikan.

Di dalam suatu industri kimia, misalnya, bermacam-macam reaksi kimia harus diukur dan dikendalikan baik suhu, volume campuran bahan, tekanan, derajad keasaman, dan lain-lainnya. Sementara pada industri baja dan logam, suhu yang tinggi harus diukur secara tepat dengan menggunakan alat pengukur elektronik untuk bisa mengendalikan pengepresan logam pada ketebalan yang diinginkan. Pada umumnya, peralatan pengukuran atau alat pengukur secara elektronik ini merupakan bagian dasar instrumentasi yang dipakai pada hampir semua bidang industri.

Bidang elektronika dan instrumentasi ini, tidak hanya diaplikasikan untuk industri kimia dan industri baja semata, tetapi diperlukan juga untuk pabrik mobil, pabrik gula, pabrik kertas, pabrik pemrosesan makanan, untuk instrumentasi kedokteran, dan untuk pabrik pembuatan alat-alat elektronik itu sendiri (seperti pabrik pembuatan telepon genggam, pabrik pembuatan chip/ sirkuit terpadu, pabrik pembuatan komputer, dsb).