BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Dewasa ini perkembangan dunia teknologi sudah
sangatlah pesat. Sehingga dibutuhkan suatu kemampuan dalam menyeimbangkan
perkembangan tersebut. Tidak hanya perkembangan dunia teknologi komunikasi dan
informasi, teknologi dalam bidang elektronika sebagai faktor utama yang
mendukung teknologi dapat mengalami perkembangan hanya dalam beberapa bulan
saja, khususnya perangkat elektronik yang bersifat analog maupun digital.
Mahasiswa Universitas Gunadarma mendapat suatu materi praktek dalam bidang
elektronika . Hal ini merupakan salah satu cara dalam menyeimbangkan
perkembangan teknologi tersebut. Materi praktek yang diajarkan didalam Laboratorium Elektronika Dasar,
mengarahkan dan membimbing rekan-rekan mahasiswa untuk dapat membuat,
mengembangkan atau bahkan merancang suatu rangkaian yang bermultiguna.
Pembuatan alat ini, mulai dari menggambar rangkaian dengan skema secara
elektronik dan kemudian dirangkai
menjadi suatu rangkaian yang dapat digunakan.
Untuk alat yang dipilih oleh penyusun adalah
SUARA JANGKRIK TIRUAN. Dalam pembuatan Suara Jangkrik Tiruan ini terdapat
beberapa kendala yang harus dihadapi, seperti ; perancangan layout yang diambil
dari skema elektronika yang nantinya akan digambar pada papan PCB. Penggunaan
jumper juga sangat diperhatikan. Kendala selanjutnya adalah memindahkan atau
mengambar layout tersebut pada papan PCB. Setelah itu adalah pelarutan papan
PCB tersebut. Papan PCB yang digunakan adalah papan PCB polos atau papan PCB
yang belum dipakai dan tidak ada gambar
rangkaian pada bagian tembaganya. Pembuatan rangkaian pada PCB dapat digunakan
dengan menggunakan spidol atau menggunakan rugos yang berbantuk garis.
Keberhasilan dalam pembuatan alat ini tergantung dari rangkaian yang telah
menjadi jalur tembaga yang ada pada papan PCB tersebut.
Untuk Makalah
yang diambil oleh penyusun yang berjudul Suara Jangkrik Tiruan, mengharapkan
dapat terobatinya rasa rindu akan suara keindahan alam yang selama ini semakin
menghilang, seiring dengan makin pesatnya kemajuan zaman, tehnologi dan industri
dan apalagi jika kita berada di Ibu Kota yang semakin penuh sesak dengan
populasi manusia dan polusi udara.
1.2 Pembatasan Makalah
Untuk lebih
mempersempit pembahasan dalam hal pembuatan Suara Jangkrik Tiruan ini, maka pembahasan akan dibatasi pada analisa
rangkaian secara blok diagram maupun analisa rangkaian.
1.3 Tujuan Penulisan
Pembuatan Suara Jangkrik
Tiruan ini mempunyai tujuan yang hendak
dicapai yaitu mengaplikasikan dan
mempraktekkan teori-teori yang telah didapat, sehingga dapat menjadi suatu pemahaman
tentang cara kerja suatu rangkaian elektronika agar dapat dimanfaatkan dan
dikembangkan untuk merancang suatu alat yang dapat digunakan dalam kehidupan
sehari-hari. dan selain itu juga
mengharapkan dapat terobatinya rasa rindu akan suara alam yang semakin waktu semakin
menghilang seiring perkembangan zaman.
1.4 Metode Penulisan
Dalam penyusunan makalah ini,
digunakan metode studi pustaka (Library Research). Dalam metode ini, penyusun
berusaha mencari literatur-literatur yang berkaitan dengan rangkaian Suara
Jangkrik Tiruan tersebut, sehingga penyusun dalam penulisan tidak menyimpang
dari rangkaian Suara Jangrik Tiruan
tersebut. Maka literatur-literatur tersebut dijadikan pedoman dalam
penyusunan makalah ini.
1.5 Sistematika penulisan
Pada penyusunan makalah ini
dibagi menjadi beberapa bab yang akan berisikan mengenai lingkup dari setiap
bab. Secara garis besar, makalah ini dibagi menjadi 5(lima) bab sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Dalam bab ini dituliskan mengenai latar
belakang masalah, pembatasan makalah, tujuan dari penulisan makalah, metode
penulisan yang dipergunakan dalam penyusunan makalah dan juga tentang
sistematika penulisan.
BAB II : LANDASAN
TEORI
Dalam bab ini berisi tentang teori-teori dasar
mengenai komponen yang dipergunakan
dalam rangkaian Suara Jangkrik Tiruan.
BAB III : ANALISA
RANGKAIAN
Bab ini akan menyajikan tentang analisa-analisa rangkaian
Suara Jangkrik Tiuran tersebut. Analisa yang akan disajikan akan berbentuk
analisa rangkaian secara blok diagram maupun analisa rangkaian secara detail.
BAB IV : CARA
PENGOPERASIAN ALAT
Bab ini akan mengulas mengenai cara-cara pengoperasian
Suara Jangkirk tiruan tersebut. Dalam mengaktifkan ataupun dalam melihat output
yang dihasilkan oleh alat tersebut.
BAB V : PENUTUP
Bab ini berisikan tentang kesimpulan dari makalah
ini dan saran terhadap penyusun berkaiatan dengan hasil
penyelesaian pembuatan Suara Jangkrik tiruan
ini.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Elektronika
Sebelum membahas
komponen dan rangkaian yang terdapat dalam elektronika, kita harus mengetahui
dahulu apa yang dimaksud dengan elektronika. Menurut kamus besar bahasa
Indonesia elektro merupakan kata majemuk yang mengenai atau dikenai dengan
tenaga listrik. Elektronika ialah ilmu yang mempelajari sifat-sifat dan prinsip
kerja piranti (device = alat) yang asas kerjanya terdapat aliran elektron dalam
ruang hampa dan aliran elektron dalam
piranti semi-penghantar.
Cakupan bidang
elektronika cukup luas ulai radio,
radar, televisi, sistem pengaturan dalam industri, komputer, rekaman suara,
alat-alat ukur, perkakas kedokteran dan lain alat-alat yang memakai tabung
radio (tabung elektronik) atau piranti semi-penghantar.
2.2 Teori Elektron
Pada bagian ini akan membahas
mengenai molekul-molekul atom dan elektron. Pengertian mengenai struktur atom
berguna untuk menjelaskan gaya-gaya diantara atom yang akhirnya mengarah pada
pembentukan molekul. Dalam sub bab ini akan mempelajari struktur listrik atom
yang diartikan sebagai : dimana elektron dalam suatu atom paling mungkin
ditemukan.
2.2.1 Partikel Penyusun Atom
Menurut teori atom Dalton yang
dikembangkan selama periode 1803-1808 didasarkan atas tiga asumsi pokok:
1.
Tiap unsur kimia tersusun atas
partikel terkecil yang disebut atom.
2.
Atom tidak dapat dipecah lagi
menjadi baian-bagian yang lebih kecil.
3.
Semua atom dari unsur mempunyai
massa (berat) dan sifat yang sama.
4.
Dalam senyawa kimia, atom-atom
dari unsur yang berlainan melakukan ikatan dengan perbandingan numerik
sederhana.
Pada
akhir tahun 1800-an, teori atom Dalton tumbang oleh sederetan penemuan
mutakhir, misalnya sinar X (1895), radioaktif (1896), elektron (1897) dan
radium (1898). Studi atas gejala-gejala tersebut menunjukan bahwa atom
merupakan merupakan struktur rumit yang dibangun oleh partikel-partikel
penyusun atom.
2.2.2 Teori Elektron
Penelitian mengenai bangun atom
antara lain didasarkan pada eksperimen yang dilakukan dengan tabung (kaca)
hampa atau tabung sinar katode. Sir William Crookes merancang suatu tabung
hampa yang merupakan penyempurnaan dari tabung sinar katode yang disebut tabung
Crookes. “ Jika kawat diberi potensial listrik yang tinggi kemudian didekatkan,
akan terjadi bunga api dari satu kawat ke kawat lain. Bila ujung kawat ditaruh
dalam tabung hampa akan terlihat adanya bara hijau kekuningan dari arah katode.
Sinar ini disebut sinar katode. Kemudian sifat-sifat ini disimpulkan sebagai
berikut :
1.
Sinar katode dipancarkan oleh
katode dalam sebuah tabung hampa bila dilewati arus listrik.
2.
Sinar katode berjalan dalam garis
lurus
3.
Sinar katode bila membentur gelas
atau benda tertentu akan mengeluarkan cahaya sehingga dapat disimpulkan bahwa
sinar katode terdiri atas partikel-partikel.
4.
Sinar katode dibelokkan oleh medan
listrik dan magnet ke arah partikel yang bermuatan negatif.
5.
Sifat sinar katode tidak
dipengaruhi oleh bahan elektrode (besi, platina, dll).
Dari kelima sifat tersebut disimpulkan bahwa sinar katode terdiri dari
partikel-partikel yang bermuatan negatif dan diberi nama elektron oleh JJ.
Thomson. Kemudian dikemukakan istilah e- dan dilambangkan dengan -1e0. Atom yang terdapat pada silikon terdiri
dari inti atom dan 14 elektron yang berputar menelilingi inti. Kemudian pada
empat belas elektron yang mengelilingi inti pecah menjadi tiga kelompok.
Kelompok pertama adalah kelompok yang letaknya dekat dengan inti terdiri dari
dua elektron. Kelompok kedua merupakan kelompok yang letaknya jauh dari inti
terdiri dari empat elektron, kelompok ini disebut juga elektron valensi,
sedangkan kelompok ketiga memiliki 8
elektron yang letak diantara kedua kelompok tersebut. Elektron yang terletak
dalam kulit yang dekat dengan inti adalah memiliki tenaga yang terbesar. Dimana
tenaga ini disebabkan karena elektron bergerak yang menimbulkan energi kinetis
dan energi potensial yang disebabkan
karena letak elektron dalam medan listrik inti atom. Pada gerakkan elektron
tersebut terjadi peristiwa tarik menarik antara muatan positif dengan muatan
negatif elektron.
Elektron yang berada pada kulit terluar memiliki nilai yang paling
kecil, oleh sebab itu elektron-elektron yang berada pada kulit terluar ini
paling mudah lepas dari inti. Bila elektron ini terlepas maka ia akan bergerak
bebas. Elektron ini akan berputar pada bagian luar zat semi-penghantar tersebut
dan dinamakan elektron bebas. Jumlah elektron bebas suatu zat akan dapat
menentukan sifat kelistrikkannya. Bila dalam jumlah besar seperti dalam logam
maka akan menghasilkan daya hantar listriknya baik atau disebut sebagai
konduktor. Dan apabila jumlah elektronnya sedikit maka zat tersebut tidak akan
memiliki daya hantar listrik yang yang baik atau akan bersifat isolator.
Karenanya daya hantar listrik bahan silikon dan germanium tak sebaik logam
tetapi lebih baik dari isolator, maka dapat dinyatakan bahwa silikon dan
germanium memiliki sifat semi-konduktor. Silikon dan Germanium digunakan untuk
membuat komponen-komponen zat padat (solid state) seperti integrated Circuit
(IC) sedangkan bahan carbon yang utama digunakan untuk membuat komponen tahanan
(resistor) dan potensiometer.
2.3. Teori Komponen
Didalam elektronika, komponen
elektronik terbagi menjadi dua jenis yaitu komponen pasif dan komponen aktif.
Komponen pasif adalah komponen
elektronika yang dalam pengoperasiannya tidak memerlukan arus atau tegangan
tersendiri. Contoh komponen-komponen pasif ialah resistor, kapasitor, induktor,
dan transformator. Sedangkan komponen
aktif adalah komponen elektronika yang dalam pengoperasiannya memerlukan sumber
tegangan atau arus tersendiri. Contohnya adalah transistor dan rangkaian
terpadu (intergrated circuit). Dalam makalah ini hanya akan membahas komponen
elektronika pasif dan aktif yang digunakan dalam rangkaian Lampu Kamar Gelap,
seperti: resistor, dioda, LDR dan transistor.
2.3.1 Resistor
Semua
proyek elektronik akan menggunakan komponen yang satu ini sebagai tahanan atau
hambatan yang mungkin digunakan lebih banyak dari pada komponen elektronika
lainnya.Hambatan ini memiliki dua jenis yang berbeda, yang pertama jenis
hambatan tetap dan hambatan tidak tetap. Hambatan tetap dikenal dengan
resistor, sedangkan hambatan yang tidak tetap dikenal dengan Potensiometer dan
Trimpot
Hambatan
tetap
Hambatan tetap atau disebut juga resistor digunakan untuk penghambat
listrik dalam rangkaian-rangkaian elektronika. Resistor ini diberi simbol R dan
juga sering disebut weerstand (bahasa Belanda). Sebuah hambatan biasanya
terlihat seperti silinder kecil dengan kawat pada tengah-tengah kedua ujungnya.
Harga tahanannya dinyatakan dengan suatu sistem kode warna. Tahanan ini
berbentuk tabung kecil mempunyai empat pita warna yang melingkarinya.
Gbr
1. Resistor
Simbol untuk tahanan diperlihatkan
pada gambar diatas. Pada gambar diatas juga
memperlihatkan susunan pita warna yang melingkari tahanan. Dua pita
pertama menyatakan dua angka pertama dari harga tahanan. Pita yang ketiga
adalah pengali. Dua angka pertama dikalikan dengan angka yang dinyatakan oleh
pita ketiga. Hasilnya adalah harga dari komponen tersebut. Untuk pita ke-empat
merupakan nilai toleransi dari tahanan tersebut. Nilai toleransi adalah nilai
tahanan yang masih diperbolehkan melewatkan arus. Dibawah ini
terdapat tabel nilai dari setiap warna yang ada pada resistor beserta
dengan nilai toleransinya.
Tanpa pita keempat ± 20%
Perak ± 10%
Emas ± 5%
Coklat ± 1%
Tabel 1. Kode Warna Pita pada Resistor
Warna
|
nilai warna jika digunakan
pada
|
nilai warna jika digunakan
pada
|
pita pertama atau kedua
|
pita Ketiga
|
|
Hitam
|
0
|
1
|
Coklat
|
1
|
10
|
Merah
|
2
|
100
|
Orange
|
3
|
1000
|
Kuning
|
4
|
10000
|
Hijau
|
5
|
100000
|
Biru
|
6
|
1000000
|
Violet
|
7
|
Tidak digunakan
|
Abu-abu
|
8
|
Tidak digunakan
|
Putih
|
9
|
Tidak digunakan
|
Emas
|
Tidak digunakan
|
0,1
|
Nama satuan Ohm dapat disingkat
dengan huruf Yunani Omega (W). Satuan
hambatan ini diberi nama Ohm sesuai dengan
nama seorang ahli Fisika Jerman yang telah menyingkap “Hukum Ohm”.
Jadi tahanan yang mempunyai pita Merah, Violet, Kuning dan Emas
mempunyai nilai tahanan sebesar 270000 Ohm. Sedangkan harga sesungguhnya berada
dalam selang kurang atau lebih 5% dari harga nominal di atas. Harga ini
diperoleh sebagai berikut : seperti pada tabel di atas. Pita Merah menunjukkan
bahwa angka pertama adalah 2, pita violet menunjukkan angka kedua adalah 7.
Kita mendapatkan angka 27 yang selanjutnya harus dikalikan dengan pita ketiga,
yaitu Kuning dan menyatakan dengan angka 10000. Jadi nilai komponen ini adalah
47 x 10000 = 270000 Ohm. Pita keempat berwarna emas dan menyatakan toleransi
5%. Tidak ada tahanan mempunyai harga tepat seperti dinyatakan. Tanda toleransi
memberikan harga-harga batasannya.
Kadang-kadang juga tahanan dijumpai yang mempunyai pita kelima. Dimana
pita pertama akan berwarna merah muda untuk menyatakan bahwa tahanan ini dari
jenis stabilitas tinggi. Ada juga tahanan yang mempunyai pita ketiga berwarna
perak, pita ini menunjukkan angka perkalian sebesar 0,01. Tahanan dengan nilai
serendah ini jarang digunakan.
Hambatan
Tidak Tetap (Variabel)
Hambatan tidak tetap ini memiliki fungsi yang sama dengan hambatan
tetap atau resistor, tetapi nilai hambatannya atau resistansinya dapat
diubah-ubah. Hambatan tidak tetap ini jenisnya : hambatan geser, potensiometer,
trimpot, tetapi yang palig banyak digunakan ialah trimpot dan potensiometer.
a.
Potensiometer
Resistor yang nilai resistansinya
dapat diubah-ubah dengan memutar poros yang tersedia. Potensiometer pada
dasarnya sama dengan trimpot secara fungsional. Berdasarkan nilai tahanannya
potensiometer dibedakan menjadi:
v Potensio Linier : Bila kontak geser digerakkan atau diputar nilai
tahanannya akan berubah sesuai perhitungan linier. Biasanya potensiometer jenis
ini memiliki tanda B, misalkan B10K dan
B50K.
v Potensio Logaritmis : Bila kontak digeser atau diputar nilai tahanannya
berubah sesuai dengan perhitungan logaritma. Untuk potensiometer jenis ini
memiliki tanda A.
Kerena
potensiometer ini merupakan hambatan tak tetap, maka pada komponennya juga
terdapat bagian yang dapat diputar atau digerakkan. Simbolnya juga hampir sama
dengan resistor tetapi terdapat kaki ketiga. Seperti pada gambar dibawah ini.
Gbr.2.Potensiometer
b.
Trimpot
Resistor yang nilai resistansinya
dapat diubah-ubah dengan cara memutar poros dengan menggunakan obeng. Untuk
mengetahui nilai hambatannya dapat dilihat dai angka yang tercantum pada badan
trimpot tersebut.
Simbol
Trimpot :
Gbr 3. Trimpot
2.3.2 Dioda
Dioda merupakan suatu komponen elektronika yang hanya dapat menghantar
arus listrik atau tegangan satu arah saja. Daerah dimana tipe-p dan tipe-n
bertemu disebut dengan junction dan dioda junction adalah nama lain dari dari
kristal pn. Kata dioda adalah pemendekan dari dua elektroda dimana di berarti
dua.
Gbr 4. Dioda
Dioda Tanpa Bias
Gambar (a) menunjukan dioda juction. Sisi p
mempunyai banyak hole dan sisi
n banyak elektron pita konduksi.
Pada gambar (a) terlihat bahwa tidak ada luar dikenakan kepadanya berarti dioda
tersebut adalah dioda tanpa bias. Elektron pada sisi n cenderung berdifusi atau menyebar kesegala
arah. Beberapa berdifusi melewati junction. Jika elektron masuk kedaerah p , ia akan merupakan pembawa minoritas.
Dengan banyaknya hole disekitarnya, pembawa minoritas ini mempunyai umur hidup
singkat; segera memasuki daerah p ,
elektron akan jatuh ke dalam hole. Jika ini terjadi, maka hole lenyap dan
elektron pita konduksi menjadi elektron valensi. Setiap kali elektron berdifusi
melalui juction, ia akan menciptakan sepasang ion. Gambar (b) menunjukan
ion-ion ini pada masing-masing sisi junction. Tanda positif berlingkaran
menandakan ion positif dan tanda negatif berlingkaran menunjukan ion negatif. Ion tetap
dalam struktur kristal karena ikatan kovalen dan tidak dapat berkeliling
seperti elektron pita konduksi ataupun hole. Setiap pasang ion positif dan
negatif disebut dipole. Pembentukan dipole berarti satu elektron pita konduksi
dan satu hole telah dikeluarkan dari sirkulasi. Jika terbentuk sejumlah pole,
daerah dekat junction dikosongkan dari muatan-muatan yang bergerak. Kita sebut
daerah yang kosong muatan ini dengan lapisan pengosongan (depletion layer).
Potensial Barier
Tiap dipole mempunyai medan listrik gambar (c). Anak panah menunjukan
arah gaya pada muatan positif. Jika elektron memasuki lapisan pengosongan,
medan mencoba mendorong elektron kembali kedaerah n . Kekuatan medan bertambah dengan
berpindahnya tiap elektron sampai akhirnya medan menghentikan difusi elektron
yang melewati junction. Dalam gambar (b), adanya medan diantara ion adalah
ekivalen dengan perbedaan potensial disebut potensial barier. Pada 25 derajat
celcius, potensial barier kira-kira sama dengan 0,3 Volt untuk dioda germanium
dan 0,7 Volt untuk dioda silikon.
Forward Bias
Arus mengalir dengan mudah dalam rangkaian gambar (a), karena jika
elektron pita konduksi itu bergerak menuju junction, ujung kanan kristal
menjadi positif sedikit. Ini terjadi karena elektron pada ujung kanan kristal
bergerak menuju junction dan meninggalkan atom yang bermuatan positif dibelakang.Atom bermuatan positif kemudian
menarik elektron kedalam kristal dari terminal sumber negatif. Untuk pendekatan
pertama, kita dapat membayangkan bahwa semua elektron pita konduksi melakukan
penggabungan ketika mereka mencapai junction.
Elektron
akan menngalir ke ujung kanan kristal, ketika segerombolan besar elektron pada
dalam daerah n bergerak menuju juntion. Ujung kiri dari grup yang bergerak ini
lenyap ketika mengenai junction (elektron jatuh kedalam hole). Dengancara ini
aliran elektron akan terus-menerus mengalir dari terminal negatif menuju
junction. Jadi dapat disimpulkan bahwa pada saat elektron mengalir, arus
listrik juga mengalir pada dioda forward bias ini. Sifat dioda pada keadaan
berubah menjadi saklar tertutup.
Reverse
Bias
Pada
dioda dengan reverse bias ini, polaritas sumber dc akan dipasang terbalik
dimana anoda akan mendapat arus negatif sedangkan katoda mendapatkan arus
positif. Pada dioda yang bersifat reverse bias ini tidak dapat menghantarkan
arus, karena medan yang dihasikan dari luar, searah dengan arah melebar dan
lapisan pengosongan. Hole dan elektron bergarak menuju ujung-ujung kristal (menjauhi
junction). Elektron yang melarikan diri meninggalkan ion positif dan hole yang
pergi meninggalkan ion negatif. Oleh sebab itu lapisan pengosongan menjadi
melebar. Semakin lebar lapisan pengosongan maka semakin besar pula reverse bias
yang dihasilkan.
Dan
semakin besar lapisan pengosongan, makin besar perbedaan potensial. Lapisan
pengosongan berhenti bertambah jika perbedaan potensial sama dengan tegangan
reverse yang diberikan. Sementara lapisan pengosongan sedang disesuaikan
lebarnya, hole dan elektron menjauhi junction. Hal ini menandakan bahwa
elektron sedang mengalir dari terminal negatif sumber kedalam ujung kiri
kristal. Pada saat yang bersamaan, elektron sedang meninggalkan ujung kanan
kristal dan mengalir kedalam terminal positif sumber. Oleh sebab itu, arus
mengalir dalam rangkaian luar ketika lapisan pengosongan sedang disesuaikan
lebarnya yang baru. Arus transisi ini dapat menjadi nol setelah lapisan
pengosongan berhenti melebar. Umunya arus transisi berakhir hanya dalam
beberapa nano-detik saja.
2.3.3 Dioda Zener
Dioda Zener adalah dioda yang bekerja pada daerah breakdown atau pada
daerah kerja reverse bias. Dioda ini banyak digunakan untuk pembatas tegangan.
Dioda ini digunakan untuk pengaturan tegangan, agar sumber tegangan searah tak
berubah tegangan keluarannya jika diambil arusnya (dibebani) dalam batas-batas
tertentu. Dioda Zener dibuat agar mempunyai tegangan dadal (disebut tegangan
Zener) pada nilai tertentu antara 3 V dan 100 V.
Pada keadaan
Zener, medan
listrik yang tinggi dalam daerah pengosongan menyebabkan elektron pada ikatan
kovalen lepas menjadi elektron bebas. Pada mekanisme ini tegangan dadal (PIV)
berkurang dengan naiknya suhu. Mekanisme kedua yaitu dadal Townsend, terjadi
karena elektron bebas mendapat percepatan cukup tinggi, sehingga jika menumbuk
atom akan terjadi elektron bebas. Pada mekanisme yang terakhir ini tegangan
dadal bertambah jika suhu naik. Tegangan dadal dapat diatur dengan mengubah
konsentrasi donor dan akseptor.
Parameter dioda Zener
Beberapa
parameter dioda Zener yang penting adalah :
(1)
Tegangan dadal.
(2)
Koefisien suhu (perubahan tegangan
Zener terhadap suhu).
(3)
Kemampuan daya (lesapan daya
maksimum).
(4)
Hambatan isyarat kecil rz,
yaitu hambatan Zener terhadap perubahan tegangan kecil, atau untuk isyarat ac kecil.
Dioda Zener dengan tegangan Zener di atas 6 V mempunyai koefisien suhu
positif, dan di bawah 6 V koefisien suhu negatif. Koefisien suhu minimum
terjadi pada Zener 6 V untuk arus 40 mA. Begitu pula hambatan isyarat kecil rz
yang menyatakan kebalikan kemiringan lengkung ciri dioda Zener pada keadaan
dadal juga berubah dengan tegangan Zener.
Suatu penyearah
dengan pengaturan tegangan, mempunyai tegangan keluaran yang tetap jika diberi
beban arus dalam batas tertentu. Tanpa pengaturan, penurunan tegangan keluaran
oleh arus beban terjadi karena penyearah mempunyai hambatan-dalam yang terdiri
dari hambatan gulungan transformator dan hambatan-dalam dioda. Pada arus beban
yang besar terjadi jatuh tegangan pada hambatan-dalam ini sehingga tegangan keluaran
berkurang.
2.3.4. Kapasitor
Kapasitor adalah suatu komponen
elektronika yang dapat menyimpan dan melepaskan muatan listrik. Kemampuan
kapasitor untuk menyimpan muatan listrik disebut dengan kapasitansi atau
kapasitas kapasitor.
Seperti
halnya resistor kapasitor dapat dibagi menjadi dua, yaitu :
1. Kapasitor tetap
Komponen ini memiliki nilai kapasitansi yang tetap.
Kapasitor dibedakan dari bahan yang digunakan sebagai lapisan diantara
lempengan- lempengan logam yang disebut
dielektrikum. Bahan tersebut dapat berupa keramik, mika, milar, kertas,
polyster ataupun film. Pada umumnya kapasitor yang terbuat dari bahan diatas
nilainya kurang dari 1 mikro Farad (mF). Satuan
kapasitor adalah Farad dimana 1 Farad = 103 mF = 106 mF = 109 nF = 1012 pF.
Untuk mengetahui besarnya nilai kapasitas
atau kapasitansi pada kapasitor dapat dibaca melalui kode angka pada bahan
kapasitor tersebut yang terdiri dari 3 angka.
Contoh : pada bahan kapasitor tertulis angka 103 artinya
nilai kapasitas dari kapsitor tersebut
adalah 10 x 103 = 0,01 mF.
Kapasitor tetap memiliki nilai lebih dari
satu atau sama dengan 1 mikro Farad adalah kapasitor elektrolit (elco) yang
bahan dielektrikumnya terbuat dari cairan elektrolit.
Kapasitor ini memiliki polaritas (memiliki
kutub negatif (-) dan positif (+)) dan biasa disebutkan tegangan kerjanya,
misalnya 100 mF 16 V artinya elco memiliki kapasitas 100
mikro Farad dan tegangan kerja tidak boleh melebihi 16 Volt.
2. Kapasitor tidak tetap
Kapasitor tidak tetap adalah kapasitor yang memiliki nilai
kapasitansi atau kapasitas yang dapat diubah-ubah. Kapasitor tidak tetap ini
dibedakan menjadi dua yaitu Kapasitor Trimer dan Variabel kapasitor (Varco).
2.3.5 IC CMOS 4093
IC yang kita gunakan pada rangkaian ini
adalah IC 4093, IC tersebut berjenis CMOS (Complementer Metal Oxide
Semiconductor). IC CMOS banyak digunakan pada instrument-instrumen elektronik
karena dilihat dari keunggulan teknologinya dibandingkan dengan jenis IC
lainnya.IC CMOS 4093 ini merupakan penyulut Schmitt gerbang NAND yang mempunyai
2 input jalan masukkan. IC ini terdiri dari 4 buah penyulut Schmitt. Pada
prinsipnya IC CMOS 4093 dan IC TTL mempunyai dasar pengertian yang sama, kedua
IC ini mempunyai gerbang yang sama yaitu terdiri dari 4 gerbang NAND 2
masukkan. Gerbang NAND merupakan gerbang AND yang di NOT kan, sehingga output
NAND menjadi kebalikan dari output AND. Salah satu kelebihan IC CMOS adalah
konsumsi dayanya rendah sehingga cocok dipakai pada peralatan elektronik yang menggunakan
battere. Sedangkan kekurangannya IC CMOS tidak tahan muatan-muatan statis
sehingga IC jenis ini memerlukan penanganan yang lebih hati-hati dari IC jenis
lain.
Kelebihan IC TTL ialah lebih tahan terhadap
gangguan luar seperti muatan statis, hanya saja IC TTL ini membutuhkan daya
yang relative besar sehingga kurang cocok dipakai pada peralatan yang memakai
battere sebagai catu dayanya. Level penyaklar IC CMOS merupakan fungsi dari
tegangan catuan.
Makin tinggi catuan tegangan makin
besar tegangan yang memisahkan antara keadaan 1 dan 0, ini merupakan keuntungan
tersendiri karena rangkaian menjadi tahan terhadap desah level tinggi.
Gambar
6. IC CMOS 4093
Dalam rangkaian, semua masukkan CMOS harus
dibumikan atau dihubungkan ke tegangan catuan, tidak seperti rangkaian TTL yang
dapat beroperasi walaupun ada beberapa masukkan yang diambangkan. IC CMOS ini
akan beroperasi secara salah jika ada masukkan yang tidak dihubungkan.
2.3.6 IC CMOS 4011
Pada rangkaian ini Ic yang digunakan
adalah dua buah yaitu IC 4093 dan IC 4011. IC ini merupakan IC yang mempunyai 2
input dan satu keluaran yang merupakan gerbang NAND. Gerbang
NAND merupakan gerbang AND yang di NOT kan,
sehingga output NAND menjadi kebalikan dari output AND.
Gbr.
7. IC CMOS 4011
2.3.7 Buzer
Buzzer akan memberikan keluaran dari
rangkaian berupa suara dengungan pada rangkaian yang beroperasi. Buzzer juga
merupakan salah satu alat yang dapat membangkitkan suara apabila diberi
tegangan, sama halnya dengan speaker, tetapi buzzer ini hanya dapat
mengeluarkan suara yang kecil dan melengking saja, sedangkan speaker bisa
mengeluarkan suara dari kecil sampai suara yang besar.
Gambar 8. simbol Buzzer
2.3.8 Baterai
Baterai pada
rangkaian "Low Voltage Alaram" ini berfungsi sbg pensuplay tegangan
DC dan dapat disimbolkan sebagai berikut. :
+ -  |
 |
|
|
 |
Gambar 9. Baterai
2.3.9 Gerbang Logika NAND
NAND gate adalah gerbang AND yang digabung dengan gerbang NOT yang
nantinya akan menghasilkan nilai atau output kebalikan dari nilai gerbang AND,
seperti pada tabel kebenaran sbb :
Gambar 10. NAND gate
Tabel 2. Tabel
kebenaran NAND gate
A
|
B
|
Y
|
0
0
1
1
|
0
1
0
1
|
1
1
1
0
|
Pada gerbang di atas yang
digunakan pada rangkaian Suara Jangkrik Tiruan adalah gerbang NAND yang
terdapat pada IC CMOS 4093.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar