TEKNIK DIGITAL

 Senin, 13 September 2021

Komponen Listrik Aktif dan Pasif

Nama    : Alfredo Hutabarat

NIM      : 202031039

Kelas     : A

Dosen Pengampu : Max Teja Ajie Cipta Widiyanto,S.Kom.,M.Kom.

Komponen Elektronika

Komponen elektronika adalah elemen terkecil dalam suatu rangkaian elektronika. Dalam rangkaian elektronika pada umumnya terdiri dari komponen aktif dan komponen pasif. Setiap komponen elektronika dibuat dengan nilai dan fungsi yang berbeda berdasarkan produsen pembuat komponen elektronika tersebut. Setiap komponen elektronika memiliki tipe, nilai dan simbol yang berbeda-beda. Tipe dan nilai yang melekat pada suatu komponen elektronika memberikan arti fungsi dan pabrikan pembuatnya. Sedangkan simbol komponen elektronika ditentukan berdasarkan jenis dan fungsinya tanpa membedakan pabrik pembuat komponen elektronika tersebut.

1. Komponen Aktif

Komponen aktif merupakan komponen elektronika yang memerlukan arus listrik untuk dapat bekerja. Dalam hal ini pada rangkaian elektronika, arus listrik yang dibutuhkan bisa arus AC ataupun DC. Disebut komponen aktif karena jika tidak dialiri arus listrik maka rangkaian elektronika yang menggunakan komponen aktif tidak akan bekerja. Berikut ini adalah jenis komponen aktif yang dipakai pada rangkaian elektronika.

a. Dioda

Dioda adalah salah satu komponen aktif yang dihasilkan oleh persambungan antara bahan semikonduktor tipe –P dan tipe –N. Komponen ini memberikan resistansi yang sangat rendah terhadap aliran arus pada satu arah dan resistansi yang sangat tinggi pada arah yang berlawanan. Karakteristik ini memungkinkan dioda digunakan dalam aplikasi-aplikasi yang menuntut rangkaian untuk memberikan tanggapan yang berbeda sesuai dengan arah arus yang mengalir didalamnya (Haris, 2015).

Fungsi dioda adalah sebagai berikut :

• Untuk penyerah arus
• Sebagai catu daya
• Sebagai penyaring atau pendeteksi dan
• Untuk stabilisator tegangan

Macam – macam dioda diantaranya adakah :

• Dioda Biasa atau Dioda Penyearah yang umumnya terbuat dari Silikon dan berfungsi sebagai penyearah arus bolak balik (AC) ke arus searah (DC).
• Dioda Zener (Zener Diode) yang berfungsi sebagai pengamanan rangkaian setelah tegangan yang ditentukan oleh Dioda Zener yang bersangkutan. Tegangan tersebut sering disebut dengan Tegangan Zener.
• LED (Light Emitting Diode) atau Diode Emisi Cahaya yaitu Dioda yang dapat memancarkan cahaya monokromatik.
• Dioda Foto (Photo Diode) yaitu Dioda yang peka dengan cahaya sehingga sering digunakan sebagai Sensor.
• Dioda Schottky (SCR atau Silicon Control Rectifier) adalah Dioda yang berfungsi sebagai pengendali .
• Dioda Laser (Laser Diode) yaitu Dioda yang dapat memancar cahaya Laser. Dioda Laser sering disingkat dengan LD.

b. Transistor

Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecapatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya (Wikipedia, 2016).

Fungsi dari Transistor adalah sebagai berikut :

• Dipakai sebagai penguat arus.
• Sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching).
• Stabilisasi tegangan.Modulasi sinyal.
• Penyearah

Macam – macam Transistor adalah sebagai berikut ;

Transistor terdiri dari 3 Terminal (kaki) yaitu Base/Basis (B), Emitor (E) dan Collector/Kolektor (K).
Berdasarkan strukturnya, Transistor terdiri dari 2 Tipe Struktur yaitu PNP dan NPN.

• NPN merupakan singkatan dari Negatif-Positif-Negatif
• PNP adalah singkatan dari Positif-Negatif-Positif.

c. IC (Integrated Circuit)

Rangkaian terpadu (Integrated Circuit - IC) adalah tangkaian kompleks yang dibuat pada sebuah irisan kecil silikon. Rangkaian terpadu dapat memuat 10 hingga lebih dari 100.000 perangkat aktif (transistor dan dioda). Bahkan beberapa aplikasi khusus (seperti penguat level tinggi), rangkaian terpadu telah menggantikan sebagian besar rangkaian diskrit konvensional.

Rangkaian terpadu dibagi menjadi dua kelas umum, linier (analog) dan digital (TTL, Transistor, Transistor logic). Contoh tipikal dari rangkaian terpadu linier adalah operasional Amplifier (Op-Amp). Sedangkan contoh tipikal dari rangkaian terpadu digital adalah gerbang-gerbang logika. Sejumlah perangkat menjembatani jurang pemisah antara dunia analog dan digital seperti cinverter analog - digital (ADC), converter digital – analog (DAC), dan pencacah waktu (timer) (Haris, 2015).

Fungsi dari IC adalah sebagai berikut :

Sebagai pembalik dan pemantap atau untuk mendeteksi taraf dan membentuk kembali pulsa-pulsa yang buruk pada bagian tepinya (membentuk sinyal kotak).

• Penguat,
• Switching,
• Media penyimpanan

Macam – macam IC diantaranya adalah sebagai berikut :

• NOT
• OR
• NOR
• XNOR
• AND
• XCR
• NAND

d. Tabung Elektron (Tabung Hampa)

Sebelum ditemukan transistor, komponen aktif yang populer pada zamannya adalah tabung elektron, atau disebut juda tabung hampa atau tabung listrik. Tabung elektron disebut sebagai komponen aktif karena tabung elektron memerlukan tegangan untuk dapat bekerja. Salah satu perbedaan yang mencolok antara tabung dengan transistor adalah, tabung elektron memerlukan tegangan tinggi sebagai catuannya.

Catuan tegangan pada tabung elektron ada dua, yaitu sebuah filamen atau pemanas yang berfungsi membangkitkan emisi elektron. Filamen ini diberikan tegangan rendah. Sedangkan elektroda dari tabung elektron sendiri dialiri tegangan tinggi.

2. Komponen Pasif

Komponen pasif merupakan jenis komponen elektronika yang tidak memerlukan arus listrik untuk dapat bekerja. Tidak seperti komponen aktif, komponen pasif tidak bisa bersifat menguatkan, menyearahkan dan mengubah suatu bentuk energi ke bentuk energi lainnya. Berikut ini adalah jenis-jenis komponen pasif yang banyak dipakai pada rangkaian elektronika.

a. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang memang didesain memiliki dua kutup yang nantinya dapat digunakan untuk menahan arus listrik apabila di aliri tegangan listrik antara kedua kutub tersebut. Resistor biasanya banyak digunakan sebagai bagian dari sirkuit elektronik. Tak cuma itu, komponen yang satu ini juga yang paling sering digunakan di antara komponen lainnya. Resistor adalah komponen yang terbuat dari bahan isolator yang didalamnya mengandung nilai tertentu sesuai dengan nilai hambatan yang diinginkan.

Agar dapat menggunakan resistor dengan baik kita perlu mengetahui beberapa hal seperti bahan pembuatnya, nilai resistansiya [dinaytakan dalam Ohm (Ω), kiloohm (kΩ), atau megaohm (MΩ)], toleransi (dinya’takan sebagai penyimpangan  maksimum dan minimun yang diizinkan dari nilai tertera), rating/lepasan daya (yang harus sama atau lebih besar daripada disipasi daya maksimunnya), derau dan perilakunya pada frekuensi tinggi (Haris, 2015).

Fungsi resistor adalah sebagai berikut :

• Sebagai pembagi arus.
• Sebagai penurun tegangan.
• Sebagai pembagi tegangan.
• Sebagai penghambat aliran arus listrik,dan lain-lain

Macam – macam resistor adalah sebagai berikut :

• Resistor Fix adalah resistor yang nilainhya tetap

• Resistor Variable adalah Resistor yang Nilainya dapat diatur, Resistor Jenis ini sering disebut juga dengan Variable Resistor ataupun Potensiometer.

• LDR (Light Dependent Resistor) adalah Resistor yang Nilainya dapat berubah sesuai dengan intensitas cahaya, Resistor jenis ini disebut dengan LDR atau Light Dependent Resistor.

• Thermistor adalah Resistor yang Nilainya dapat berubah sesuai dengan perubahan suhu, Resistor jenis ini disebut dengan PTC (Positive Temperature Coefficient) dan NTC (Negative Temperature Coefficient).

b. Kapasitor

Kapasitor adalah perangkat yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik. Sebagai akibatnya, kapasitor merupakan suatu penampang (reservoir) dimana muatan dapat disimpan dan kemudian dilepaskan secara perlahan. Aplikasi-aplikasinya yang umum meliputi kapasitor penampung dan kapasitor penghalus (filter) yang digunakan pada catu daya, pencampuran sinyal-sinyal ac di antara tahapan-tahapan (stage) amplifier, dan pemisah sinyal-sinyal dalam catu daya (dengan kata lain secara efektif mentanamkan catu daya untuk sinyal-sinyal (Haris, 2015). 

Fungsi Kapasitor adalah sebagai berikut :

• Sebagai penyimpan arus atau tegangan listrik
• Memilih gelombang radio pada rangkaian Tuner
• Filter di dalam Rangkaian Power Supply (Catu Daya)

Macam – macam Kapasitor adalah sebagai berikut :

b.1. Kapasitor Fix terdiri atas Non Polar dan Polar.

Non Polar adalah Kapasitor yang nilainya Tetap dan tidak ber-polaritas. Jika didasarkan pada bahan pembuatannya maka Kapasitor yang nilainya tetap terdiri dari Kapasitor Kertas, Kapasitor Mika, Kapasitor Polyster dan Kapasitor Keramik.

• Kapasitor Keramik (Ceramic Capasitor) : Kapasitor yang Isolatornya terbuat dari Keramik dan berbentuk bulat tipis ataupun persegi empat. Kapasitor Keramik tidak memiliki arah atau polaritas, jadi dapat dipasang bolak-balik dalam rangkaian Elektronika. Pada umumnya, Nilai Kapasitor Keramik berkisar antara 1pf sampai 0.01µF.
• Kapasitor Polyester (Polyester Capacitor) : Kapasitor Polyester adalah kapasitor yang isolatornya terbuat dari Polyester dengan bentuk persegi empat. Kapasitor Polyester dapat dipasang terbalik dalam rangkaian Elektronika (tidak memiliki polaritas arah)
• Kapasitor Kertas (Paper Capacitor) : Kapasitor Kertas adalah kapasitor yang isolatornya terbuat dari Kertas dan pada umumnya nilai kapasitor kertas berkisar diantara 300pf sampai 4µF. Kapasitor Kertas tidak memiliki polaritas arah atau dapat dipasang bolak balik dalam Rangkaian Elektronika.
• Kapasitor Mika (Mica Capacitor) : Kapasitor Mika adalah kapasitor yang bahan Isolatornya terbuat dari bahan Mika. Nilai Kapasitor Mika pada umumnya berkisar antara 50pF sampai 0.02µF. Kapasitor Mika juga dapat dipasang bolak balik karena tidak memiliki polaritas arah.

Polar adalah Kapasitor yang nilainya Tetap tetapi memiliki Polaritas Positif dan Negatif, Kapasitor tersebut adalah Kapasitor Elektrolit atau Electrolyte Condensator (ELCO) dan Kapasitor Tantalum.

• Kapasitor Elektrolit (Electrolyte Capacitor) : Kapasitor Elektrolit adalah kapasitor yang bahan Isolatornya terbuat dari Elektrolit (Electrolyte) dan berbentuk Tabung / Silinder. Kapasitor Elektrolit atau disingkat dengan ELCO ini sering dipakai pada Rangkaian Elektronika yang memerlukan Kapasintasi (Capacitance) yang tinggi. Pada umumnya nilai Kapasitor Elektrolit berkisar dari 0.47µF hingga ribuan microfarad (µF).
• Kapasitor Tantalum : Kapasitor Tantalum juga memiliki Polaritas arah Positif (+) dan Negatif (-) seperti halnya Kapasitor Elektrolit dan bahan Isolatornya juga berasal dari Elektrolit. Disebut dengan Kapasitor Tantalum karena Kapasitor jenis ini memakai bahan Logam Tantalum sebagai Terminal Anodanya (+).

b.2. Kapasitor Variable adalah Kapasitor yang nilainya dapat diatur, Kapasitor jenis ini sering disebut dengan Variable Capasitor.

• Varco adalahVARCO (Variable Condensator) yang terbuat dari Logam dengan ukuran yang lebih besar dan pada umumnya digunakan untuk memilih Gelombang Frekuensi pada Rangkaian Radio (digabungkan dengan Spul Antena dan Spul Osilator). Nilai Kapasitansi VARCO berkisar antara 100pF sampai 500pF.
• Trimmer adalah Kapasitor Variabel yang memiliki bentuk lebih kecil sehingga memerlukan alat seperti Obeng untuk dapat memutar Poros pengaturnya. Trimmer terdiri dari 2 pelat logam yang dipisahkan oleh selembar Mika dan juga terdapat sebuah Screw yang mengatur jarak kedua pelat logam tersebut sehingga nilai kapasitansinya menjadi berubah. Trimmer dalam Rangkaian Elektronika berfungsi untuk menepatkan pemilihan gelombang Frekuensi (Fine Tune). Nilai
  
  
  Kapasitansi Trimmer hanya maksimal sampai 100pF.

c. Induktor

Komponen Elektronika Pasif yang berfungsi sebagai Pengatur Frekuensi, Filter dan juga sebagai alat kopel (Penyambung). Induktor atau Coil banyak ditemukan pada Peralatan atau Rangkaian Elektronika yang berkaitan dengan Frekuensi seperti Tuner untuk pesawat Radio. Satuan Induktansi untuk Induktor adalah Henry (H).

Nilai Induktansi sebuah Induktor (Coil) tergantung pada 4 faktor, diantaranya adalah :

• Jumlah Lilitan, semakin banyak lilitannya semakin tinggi Induktasinya
• Diameter Induktor, Semakin besar diameternya semakin tinggi pula induktansinya
• Permeabilitas Inti, yaitu bahan Inti yang digunakan seperti Udara, Besi ataupun Ferit.
• Ukuran Panjang Induktor, semakin pendek Induktor (Coil) tersebut semakin tinggi induktansinya.

fungsi dari induktor adalah sebagai berikut :

• Pengatur frekuensi
• Pelipat tegangan.
• Sebagai kopel (penyambung)

Macam – macam Induktor diantaranya adalah :

• Induktor yang nilainya tetap
• Induktor yang nilainya dapat diatur atau sering disebut dengan Coil Variable

d. Transformator

Pada dasarnya transformator merupakan suatu komponen pasif dengan 4 (empat) atau lebih ujung pada 2 (dua) bagian yang disebut bagian primer dan sekunder. Transformator digunakan untuk mengubah tegangan bolak-balik pada primer menjadi tegangan bolak-balik pada sekunder, dengan menggunakan prinsip fluks magnetik. Tranformator juga digunakan untuk transformasi impedansi (Haris, 2015).

Fungsi trafo adalah Menaikkan atau menurunkan tegangan AC.

Macam – macam trafo adalah sebagai berikut :

Transformator

Jenis – jenis Trafo adalah sebagai berikut :

• Trafo Step Up : Jenis transformator yang digunakan untuk menaikan tegangan AC. Pada trafo Step Up, jumlah lilitan kumparan sekunder jauh lebih banyak dibanding jumlah kumparan primer.

• Trafo Step Down : Jenis transformator yang digunakan untuk menurunkan tegangan AC. Pada trafo Step Down, jumlah lilitan kumparan primer jauh lebih banyak dibanding jumlah kumparan sekunder.