Dokumen tersebut membahas tentang komponen elektronika yang terdiri dari komponen pasif dan aktif. Komponen pasif meliputi resistor, kapasitor, dan induktor sedangkan komponen aktif meliputi dioda, transistor, dan IC. Dijelaskan pula karakteristik dan prinsip kerja dari masing-masing komponen tersebut.
2. Perancangan sistem Mekatronika umumnya
terdapat rangkaian dan komponen elektronika,
oleh karena itu pemahaman akan rangkaian
dan komponen elektronika yang kuat sangat
diperlukan.
Terutama berkaitan dengan KARAKTERISTIK
dan PRINSIP KERJA dari suatu komponen
elektronika.
Komponen elektronika dibagi menjadi 2 (dua),
yaitu komponen PASIF & komponen AKTIF.
PENDAHULUAN
3. JENIS KOMPONEN ELEKTRONIKA
1. KOMPONEN PASIF
Adalah komponen elektronika yang dapat
bekerja tanpa sumber tegangan. Komponen ini
tidak dapat digunakan untuk menguatkan dan
menyearahkan sinyal listrik serta tidak dapat
mengubah satu bentuk energi ke bentuk energi
lainnya. Contoh : Resistor, Kapasitor dan
Induktor (Lilitan).
4. JENIS KOMPONEN ELEKTRONIKA
2. KOMPONEN AKTIF
Adalah komponen elektronika yang tidak dapat
bekerja tanpa adanya sumber tegangan.
komponen ini dapat digunakan untuk
menguatkan dan menyearahkan sinyal listrik
serta dapat mengubah satu bentuk energi ke
bentuk energi lainnya.
Contoh KOMPONEN AKTIF :
Dioda, Transistor, dan IC (Integratied Circuit)
5. 1. RESISTOR (TAHANAN)
Adalah komponen elektronika yang berfungsi
untuk menahan dan mengatur arus listrik
dalam suatu rangkaian elektronika.
Memiliki satuan internasional Ohm (Ω).
KOMPONEN PASIF
Tabel. Simbol dan bentuk resistor tetap
6. Prinsip kerja komponen Resistor :
Semakin tinggi nilai Resistor (R), semakin
rendah Arus (I) dan sebaliknya.
Sesuai Hukum OHM :
KOMPONEN PASIF…
8. Fungsi Resistor dalam rangkaian elektronika
diantaranya adalah sebagai berikut :
➢ Sebagai Pembatas Arus Listrik.
➢ Sebagai Pengatur Arus Listrik.
➢ Sebagai Pembagi Tegangan Listrik.
➢ Sebagai Penurun Tegangan Listrik.
Terdapat 2 jenis resistor, yaitu Resistor Fixed
dan Resistor Variable.
KOMPONEN PASIF…
11. KOMPONEN PASIF…
1) Resistor yang Nilainya Tetap (Fixed).
2) Resistor yang Nilainya dapat diatur,
Resistor jenis ini sering disebut juga
dengan Variable Resistor atau Potensio
meter.
3) Resistor yang Nilainya dapat berubah
sesuai dengan intensitas cahaya, resistor
jenis ini disebut dengan LDR atau
Light Dependent Resistor.
4) Resistor yang Nilainya dapat berubah
sesuai dengan perubahan suhu, resistor
jenis ini disebut dengan PTC (Positive
Temperature Coefficient) dan NTC
(Negative Temperature Coefficient).
32. IDENTIFIKASI KOMPONEN PASIF
MENENTUKAN NILAI RESISTOR
1. Menggunakan kode warna
Resistor yang berbentuk Axial diwakili warna-
warna yang ada di tubuh (body).
Bentuk resistor tersebut dalam bentuk Gelang.
Umumnya ada 4 Gelang pada tubuh resistor,
tetapi ada juga yang 5. Gelang warna Emas &
Perak umumnya ada sedikit lebih jauh dari
gelang warna lainnya untuk tanda gelang
terakhir. Gelang terakhir merupakan nilai
toleransi pada nilai resistor yang bersangkutan.
33. Tabel. Gelang warna
HI CO ME O KU JAU BI UNG A PU
(HItam, COklat, MErah, Orange, KUning. hiJAU, BIru, UNGu, Abu-abu, PUtih)
35. Menghitung Nilai Resistor dengan 4 Gelang Warna
Gambar 2.4. Perhitungan resistor dengan 4 gelang warna
• Masukkan angka dari kode warna Gelang ke satu (Coklat)
•Masukkan angka dari kode warna Gelang ke dua (Hitam)
•Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke tiga atau pangkatkan
angka dengan
10 ^ n
•Toleransi dari nilai Resistor
36. Contoh :
Gelang ke satu : Coklat = 1
Gelang ke dua : Hitam = 0
Gelang ke tiga : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke dua atau
kalikan 10 ^5
Gelang ke empat : Perak = Toleransi 10%
Jadi, nilai resistor adalah 10 * 10^5 = 1.000.000 Ohm atau 1 M
Ohm
dengan toleransi 10%.
37. Menghitung Nilai Resistor dengan 5 Gelang Warna
Gambar 2.5. Perhitungan resistor dengan 5 gelang warna
•Masukkan angka dari kode warna Gelang ke satu (pertama)
•Masukkan angka dari kode warna Gelang ke dua
•Masukkan angka dari kode warna Gelang ke tiga
•Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke empat atau pangkatkan
angka dengan 10n
•Toleransi dari nilai resistor
38. Contoh :
Gelang ke satu : Coklat = 1
Gelang ke dua : Hitam = 0
Gelang ke tiga : Hijau = 5
Gelang ke empat : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke dua atau
kalikan 10^5
Gelang ke lima : Perak = Toleransi 10%
Jadi, nilai Resistor adalah 105 * 10^5 = 10.500.000 Ohm (10,5 MOhm
dengan toleransi 10%.)
Cara menghitung Toleransi
◼ 2.200 Ohm dengan Toleransi 5% = 2200 – 5% = 2.090
2200 + 5% = 2.310
◼ Artinya nilai Resistor akan berkisar antara 2.090 Ohm ~ 2.310 Ohm
39. b. Menggunakan Kode Angka
Untuk resistor yang berbentuk chip, nilai resistor ditentukan berdasarkan kode
angka yang tertera pada resistor.
Gambar 2.6. Resistor berbentuk chip dengan kode angka
TOLERANSI UNTUK RESISTOR SMD (Surface Mount Device) adalah 1%
• Contoh :
Kode Angka tertulis di badan Komponen Chip Resistor yaitu 473
• Cara membacanya
Masukkan Angka ke-1 = 4
Masukkan Angka ke-2 = 7
Masukkan Jumlah nol dari Angka ke 3 = 000 (3 nol) atau kalikan
dengan 10³
Maka nilainya yaitu 47.000 Ohm atau 47 kilo Ohm (47 kOhm)
40. ◼ Contoh perhitungan yang lainnya :
222 → 22 * 10² = 2.200 Ohm (2,2 Kilo Ohm)
103 → 10 * 10³ = 10.000 Ohm (10 Kilo Ohm)
334 → 33 * 10^4 = 330.000 Ohm (330 Kilo Ohm)
◼ Ada juga yang menggunakan kode angka seperti
dibawah ini :
(Tulisan R menandakan adanya koma decimal)
4R7 = 4,7 Ohm
0R22 = 0,22 Ohm
41. c. Menggunakan alat ukur (Ohm meter/Multi
meter)
Tahapan yang harus dilakukan:
1. Pengaturan pengali pada knop multimeter
2. Kalibrasi
3. Pembacaan skala
Adapun langkah pengukuran adalah sebagai berikut :
1. Siapkan multimeter.
2.
Baca besar resistor berdasarkan gelang warnanya. Hal ini dilakukan unt
uk
menentukan pemilihan pengali pada knop multimeter.
3. Pilih pengali dengan mengarahkan knop multimeter pada pengali
tahanan. Pemilihan pengali disesuaikan dengan besar tahanan yang akan
diukur.
42. Gambar 2.7. Pemilihan pengali pada ohmmeter ana
log
4.Lakukan kalibrasi alat ukur. Perlu diingat bahwas
annya kalibrasi dilakukan
setiap kali kita mengganti besar pengalinya.
Kalibrasi dilakukan dengan menyatukan ujung kedua
probe merah dan hitam. Dari hasil penyatuan ujung probe
diketahui bahwa jarum penunjuk belum menunjuk pada
skala nol
Untuk itu kita perlu melakukan kalibasi, dengan memutar
knop adj sampai jarum penunjuk menunjuk skala nol.
44. 5. Setelah selesai kalibrasi, lakukan pengukuran resistor.
Gambar 2.9. Pengukuran resistor dengan multimeter analog
45. 6.Lakukan pembacaan skala. Perlu diingat bahwa dalam pembacaan skal
a
pada multimeter cari garis skala yang memiliki penunjuk angka nol di
sebelah
kanan. Biasanya garis skala pengukuran tahanan berwarna hijau dan
ditandai
dengan simbol Ω. Dari pengukuran, misal menunjukkan hasil sbb :
Gambar 2.10. Hasil pengukuran resistor dengan multimeter analog
Berdasarkan gambar di atas hasil menunjukkan 450, sedangkan skala pd 1
Kohm. . Dari hasil penunjukan tsb kemudian dikalikan dengan pengali (1K) ,
shg hasilnya :
Tahanan = 450 x 1000 = 450000 = 450K Ω
46. Menggunakan Multimeter Digital
Adapun langkah pengukuran adalah sebagai berikut :
1. Siapkan multimeter.
2. Atur skala multimeter pada posisi Ohm meter.
3. Lakukan pengukuran pada resistor
4. Baca hasil pengukuran pada multimeter.
Gambar 2.11. Hasil pengukuran resistor dengan multimeter digital
47. 2.2.2. Menentukan Nilai Kapasitor
a. Membaca Nilai Kapasitor Elektrolit (Elco)
Pada Kapasitor Elektrolit (Elco), nilai kapasitansinya telah tertera di label
badannya dengan jelas. Jadi sangat mudah untuk menentukan nilainya.
Contoh 100µF 16V, 470µF 10V, 1000µF 6.3V ataupun 3300µF 16V. Misal
pada kapasitor berikut:
Gambar 2.12. Membaca nilai kapasitor elektrolit
·Nilai Kapasitor pada gambar diatas adalah 3300µF (baca : 3300 Micro farad )
·Daya tahan Panas Kapasitor: 105°C.
48. b. Membaca Nilai Kapasitor Keramik, Kapasitor Kertas dan Kapasit
or non-polar
lainnya :
Untuk Kapasitor Keramik, Kapasitor Kertas, Kapasitor Mika, Kapasitor
Polyester
atau Kapasitor Non-Polaritas lainnya, pada umumnya dituliskan Kode Nilai
di ba-
dannya. Seperti 104J, 202M, 473K dan lain sebagainya. Maka kita perlu
meng -
hitungnya ke dalam nilai Kapasitansi Kapasitor yang sebenarnya.
Gambar 2.13. Kapasitor non-polar
49. Contoh:
Untuk membaca Nilai Kode untuk Kapasitor Keramik p
ada Gambar 2.30
dengan Tulisan Kode 473Z, maka cara menghitung Nil
ai Kapasitor
berdasarkan kode tersebut adalah sebagai berikut:
Kode : 473Z
Nilai Kapasitor = 47 x 103
Nilai Kapasitor = 47 x 1000
Nilai Kapasitor = 47.000pF atau 47nF atau 0,047
µF
Huruf dibelakang angka menandakan Toleransi dari Ni
lai Kapasitor tersebut,
50. Berikut adalah daftar Nilai Toleransinya :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%
G= 2%
473Z = 47,000pF +80% dan -
20% atau berkisar antara 37.600 pF ~
84.600 pF.
51. Jika di badan badan Kapasitor hanya bertuliskan 2 angka, Contohnya 47J
maka perhitungannya adalah sebagai berikut :
Kode : 47J
Nilai Kapasitor = 47 x 10^0
Nilai Kapasitor = 47 x 1
Nilai Kapasitor = 47pF
Jadi Nilai Kapasitor yang berkode 47J adalah 47 pF ±5% yaitu berkisar antara
44,65pF ~ 49,35pF
Jika di badan Kapasitor tertera 222K maka nilai Kapasitor tersebut adalah :
Kode : 222K
Nilai Kapasitor = 22 x 10^2
Nilai Kapasitor = 22 x 100
Nilai Kapasitor = 2200pF
Toleransinya adalah 5% :
Nilai Kapasitor = 2200 – 10% = 1980pF
Nilai Kapasitor = 2200 + 10% = 2420pF
Jadi Nilai Kapasitor dengan Kode 222K adalah berkisar antara 1.980 pF
~ 2.420 pF.
52. Untuk Kapasitor Chip (Chip Capacitor) yang terbuat dari Keramik, nilai
Kapasitansinya tidak dicetak di badan Kapasitor Chip-nya, maka diperlukan
Label Kotaknya untuk mengetahui nilainya atau diukur dengan Capacitance
Meter (LCR Meter atau Multimeter yang dapat mengukur Kapasitor).
c. Menguji Kapasitor dengan Multimeter
Untuk menguji apakah Komponen Kapasitor dapat berfungsi dengan baik, kita
juga dapat menggunakan Multimeter Analog dengan Skala Resistansi (Ohm).
Multimeter Analog tidak dapat mengetahui dengan pasti nilai Kapasitansi dari
sebuah Kapasitor, tetapi cukup bermanfaat untuk mengetahui apakah
Kapasitor tersebut dalam Kondisi baik ataupun rusak (seperti Bocor ataupun
Short (hubungan pendek)).
53. Menguji Kapasitor dengan Multimeter
Analog
Berikut ini adalah Cara menguji Kapasitor Elektrolit (ELCO) dengan
Multimeter Analog :
1. Atur posisi skala Selektor ke Ohm (Ω) dengan skala x1K
2. Hubungkan Probe Merah (Positif ) ke kaki Kapasitor Positif
3. Hubungkan Probe Hitam (Negatif) ke kaki Kapasitor Negatif
Gambar 2.14. Pengujian kapasitor dengan multimeter analog
54. 4. Periksa Jarum yang ada pada Display Multimeter Analog,
Kapasitor dalam kondisi baik jika:
Jarum bergerak naik dan kemudian kembali lagi.
Kapasitor dalam kondisi rusak jika:
· Jarum bergerak naik tetapi tidak kembali lagi; atau
· Jarum tidak naik sama sekali.
Menguji Kapasitor dengan Multimeter Digital (yang memiliki fun
gsi
Kapasitansi Meter)
Cara mengukur Kapasitor dengan Multimeter Digital yang memiliki fungsi
Kapasitansi Meter adalah sebagai berikut:
1. Atur posisi skala Selektor ke tanda atau Simbol Kapasitor
2. Hubungkan Probe ke terminal kapasitor.
55. Gambar 2.15. Pengujian kapasitor dengan multimeter digital
3. Baca Nilai Kapasitansi Kapasitor tersebut.
Hal yang perlu diingat, cara diatas hanya dapat digunakan pad
a Multi meter Digital yg memiliki kemampuan mengukur
Kapasitansi.
56. Untuk lebih akurat, tentunya kita memerlukan alat ukur khusus untuk mengu
kur
Nilai Kapasitansi sebuah Kapasitor seperti LCR meter dan Capacitance Meter.
Cara
pengukurannya pun hampir sama dengan cara menggunakan Multimeter Digi
tal,
hanya saja kita perlu menentukan nilai Kapasitansi yang paling dekat dengan
Kapasitor yang akan kita ukur dengan cara mengatur Sakelar Selektor LCR m
eter
dan Kapasitansi Meter.
Gambar 2.16. Contoh bentuk fisik Capasitance Meter, LCR Meter dan Multimeter
57. 2.2.3.Menentukan Nilai Induktansi dan P
engujian Induktor
a. Menentukan Nilai Induktansi Induktor
Untuk Induktor Nilai Tetap:
1) Dengan kode warna.
Kode warna yang ditetapkan oleh RMA ( Radio Manufactures Association
)
ini menentukan besarnya nilai induktansi dari induktor dalam micro henr
y
( uH ).
Gambar 2.16. Kode warna pada Induktor
59. Contoh:
Diketahui:
Cincin 1 : Merah = 2
Cincin 2 : Ungu = 7
Cincin 3 : Orange = 1000
Cincin 4 : Emas = Toleransi 5%
induktor adalah 27000 microhenry ± 5%
Nilai induktansi toleransinya: ( 5/100 ) x 27.000 =1350 microhenry
Nilai induktansi terbesar : 27.000 + 1350 = 28.350 microhenry
Nilai induktansi terkecil: 27.000 – 1350 = 25.650 microhenry
Maka jangkauan nilainya berkisar antara 25.650 microhenry hingga 28.3
50
microhenry.
60. 2) Dengan huruf dan angka
Satuan untuk induktor dengan kode huruf dan angka dalam MikroHenry (u
H )
dengan tiga angka:
· Angka pertama dan kedua merupakan nilai awal induktansi.
· Angka ketiga merupakan faktor pengali atau banyaknya nol.
· Huruf awal “R” menghadirkan tanda desimal.
· Huruf akhir merupakan nilai toleransi dimana “J = 5% ; K= 10%; M =20
% “
· Induktansi induktor = nilai awal induktansi x faktor pengali
Contoh:
Gambar 2.17. Menentukan nilai pada Induktor
Nilai induktansinya adalah:
32 x 0,001 = 0,032 Henry = 32 mH
61. Contoh:
Misal pada badan inductor tertulis R10,1R0,100,101,102,103
maka nilai induktansinya adalah:
R10 = 0.1 uH
1R0 = 1 uH
100 = 10 uH
101 = 100 uH
102 = 1000 uH ( 1mH)
103 = 10000 uH (10mH)
62. b. Pengujian Induktor dengan Multimeter
Berikut ini langkah-langkah pengujian komponen Induktor.
· Dasar
Langkah dasar menguji inductor dengan multimeter:
1. Putar dan letakan Jangka Pemilih (selektor) pada posisi OHM.
2. Pilih salah satu batas ukur ( range ) yaitu x1, x10, 100, x1k, x10k atau
x100k.
3. Nol secara tepat skala ukur sebelah kanan dengan pengatur nol sebelah
kanan ( adjust zero ) hanya untuk multimeter Analog.
· Pengujian komponen induktor
Dengan alat ukur Ohm meter kita dapat menguji induktor,apakah induktor
ini:
a. Bagus dimana nilai perlawanan kecil atau besar.
b. Putus dimana nilai perlawanan tak terhingga.
Dalam rumah multimeter ( alat-ukur Ohm ) terdapat baterai sebagai sumber-
arus alat ukur , maka:
➢ Kutub positif baterai berkoneksi dengan lubang negatif alat-ukur ohm.
➢ Kutub negatif baterai berkoneksi dengan lubang positif alat–ukur ohm.
63. Menguji induktor
Pada multimeter perlu diingat yaitu pada posisi ohmmeter dimana:
➢ Kabel hitam ( - ) ialah positif baterai ohmmeter.
➢ Kabel merah ( + ) ialah negatif baterai ohmmeter.
Dengan alat-ukur ohm atau multimeter kita akan mengukur nilai
perlawanan induktor.
A. Sesama gulungan:
· Apa bila jarum bergerak maka induktor bagus.
· Apa bila jarum tidak bergerak maka induktor putus.
B. Antar gulungan
· Apa bila jarum tidak bergerak maka induktor bagus.
· Apa bila jarum bergerak maka induktor putus.
· Bila jarum tidak bergerak jauh berarti induktor kemungkinan
induktor bocor untuk lebih akurat pengujian Bocor atau hubung
singkat antar kawat emailnya atau antar gulungan hanya dapat
dilihat dengan osiloskop dengan bantuan menginjeksikan isyarat
bentuk blok.
64. Ampere
satuan unit arus listrik
Amperemeter
Alat untuk mengukur arus listrik.
Arus
laju aliran elektron.
AWG
American Wire Gage. Standarisasi berdasarkan
diameter kawat/kabel.
Battery
Sumber energi yang menggunakan reaksi kimia untuk
mengubah energi kimia menjadi energi listrik.
ISTILAH-ISTILAH
DALAM ELEKTRONIKA
65. Capasitor
alat listrik yang memiliki kapasitansi.
Choke
Istilah umum yang berkaitan dengan Induktor.
Digunakan untuk memblokir frekuensi tinggi.
Circuit
Interkoneksi komponen listrik yang dirancang untuk
menghasilkan alat yang diinginkan.
Rangkaian dasarnya terdiri dari sebuah sumber,
beban, dan jalur.
Circular Mil (CM)
Satuan dari luas penampang kawat.
ISTILAH-ISTILAH
DALAM ELEKTRONIKA
66. Close Circiut
Sirkuit dengan jalan arus.
Coil
Istilah untuk sebuah Induktor untuk gulungan primer
atau sekunder dari transformator.
Coulumb
Satuan muatan listrik.
Elektron
Partikel dasar dalam muatan listrik yang bermuatan
negatif.
Elektronik
Berkaitan dgn pergerakan dan kontrol elektron bebas.
ISTILAH-ISTILAH
DALAM ELEKTRONIKA
67. Energi
kemampuan untuk melakukan kerja.
Fuse/Sekring
Perangkat pelindung yang akan terbakar ketika
kelebihan arus dalam sirkuit.
Generator
Sumber energi yang menghasilkan listrik.
Induktor
Alat listrik yg memiliki kemampuan untuk menyimpan
energi dalam medan magnet yang dibuat oleh arus.
Insulator
Bahan yg tdk memungkinkan arus dlm kondisi normal.
ISTILAH-ISTILAH
DALAM ELEKTRONIKA
68. Joule: satuan unit dari energi.
Konduktansi: Kemampuan sirkuit untuk mengalirkan
arus. (Satuan: Siemen (s)).
Konduktor: Bahan dimana arus listrik dapat mengalir
secara relatif.
Listrik: berhubungan dengan penggunaan tegangan
(voltase) dan arus (current) untuk menghasilkan
listrik.
Load/Beban: perangkat di sirkuit dimana pekerjaan
dilakukan.
Neutron: Partikel atom yang tidak bermuatan (netral).
ISTILAH-ISTILAH
DALAM ELEKTRONIKA
69. Ohm: satuan dari resistansi.
Ohmmeter: alat untuk mengukur resistansi.
Open circuit: Sirkuit yang jalur arusnya tidak lengkap.
Potensio meter: resistor variabel dengan 3 terminal.
Power Supply: Alat yang memproduksi tegangan,
arus, dan daya dari perangkat AC/Baterai yang
digunakan dalam berbagai aplikasi untuk perangkat
elektronik.
Proton: Partikel atom bermuatan positif.
Resistansi: Tahanan, belawanan dengan arus.
satuannya ohm.
ISTILAH-ISTILAH
DALAM ELEKTRONIKA
70. Rheostat: Variabel resistor dengan 2 terminal.
Semikonduktor: bahan yang mempunyai nilai
konduktansi di antara konduktor dan isolator.
Swith: Alat yang membuka-menutup arus listrik.
Toleransi: batas variasi dari nilai komponen.
Volt: satuan dari tegangan, atau gaya gerak listrik.
Voltase/tegangan: sejumlah elktron dari satu titik ke
titik0titik lain dalam sirkuit listrik.
Wiper: kontak geser potensiometer.
ISTILAH-ISTILAH
DALAM ELEKTRONIKA