MAKALAH KOMPONEN ELEKTRONIKA - SISTEM DIGITAL
•
11 likes•10,261 views
Makalah ini membahas tentang komponen-komponen elektronika yang terdiri dari komponen aktif seperti dioda, transistor, dan IC serta komponen pasif seperti resistor, kapasitor, dan induktor. Komponen-komponen tersebut memiliki fungsi masing-masing dalam membentuk suatu rangkaian elektronika. Makalah ini juga menjelaskan karakteristik komponen RLC dan contoh penerapan sistem digital dan analog.
Recommended
More Related Content
What's hot
What's hot (20)
Similar to MAKALAH KOMPONEN ELEKTRONIKA - SISTEM DIGITAL
Similar to MAKALAH KOMPONEN ELEKTRONIKA - SISTEM DIGITAL (20)
Recently uploaded
Recently uploaded (6)
MAKALAH KOMPONEN ELEKTRONIKA - SISTEM DIGITAL
- 1. TUGAS MAKALAH III MATAKULIAH SISTEM DIGITAL DOSEN PENGAMPU : MUSFIRAH PUTRI LUKMAN, S.T. DITULIS OLEH : WAODE MAKANI DAGA - 52012049 PROGRAM STUDI INFORMATIKA KONSENTRASI SOFTWARE ENGINEERING SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER STMIK KHARISMA MAKASSAR 2018
- 2. MAKALAH III “KOMPONEN ELEKTRONIKA” DOSEN PENGAMPU : MUSFIRAH PUTRI LUKMAN, S.T. DITULIS OLEH : WAODE MAKANI DAGA – 52012049 PROGRAM STUDI INFORMATIKA KONSENTRASI SOFTWARE ENGINEERING SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER STMIK KHARISMA MAKASSAR 2018 i
- 3. KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas dimudahkan-Nya pembuatan makalah ketiga untuk matakuliah Sistem Digital dengan judul "KOMPONEN-KOMPONEN ELEKTRONIKA". Atas dukungan moral dan materi yang diberikan dalam penyusunan makalah ini, maka penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Mama yang dengan setia memanjatkan do’a untuk anaknya agar selalu dimudahkan oleh Allah s.w.t. dalam menjalani segala macam tantangan hidup serta kepada Basri Yasin yang telah mendukung melalui ide dan gagasan yang terbaik. Tak lupa kepada dosen pengampu Ibu Musfirah Putri Lukman, S.T yang dengan tak kenal lelah memberikan arahan dan masukan terkait matakuliah ini, serta beberapa matakuliah bimbingan khusus lainnya yang penulis program dalam semester ini. Terima kasih juga kepada segala pihak yang tak dapat saya sebutkan satu-satu, atas bantuan, dukungan serta saran yang membangun sehingga membuat penulis tetap semangat menjalani perkuliahan dengan suka cita. Penulis menyadari bahwa makalah ini belumlah sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun dari rekan-rekan sangat dibutuhkan untuk penyempurnaan makalah ini. Makassar, 30 September 2018 Waode Makani Daga ii
- 4. DAFTAR ISI JUDUL .................................................................................................. i KATA PENGANTAR ............................................................................. ii DAFTAR ISI .......................................................................................... iii BAB I PENDAHULUAN ....................................................................... 1 1. Latar Belakang ...................................................................... 1 2. Rumusan Masalah ................................................................. 1 3. Tujuan Penulisan Makalah .................................................... 2 BAB II PEMBAHASAN ........................................................................ 3 1. Komponen Elektronika Aktif ................................................... 3 1. Dioda .............................................................................. 4 2. Transistor ........................................................................ 5 3. IC (Integrated Circuit) ....................................................... 6 2. Komponen Elektronika Pasif ................................................. 8 1. Resistor ........................................................................... 8 2. Kapasitor ......................................................................... 9 3. Induktor ........................................................................... 10 3. Komponen RLC .................................................................... 12 4. Penerapan Sistem Digital dan Analog ................................... 17 BAB III PENUTUP ................................................................................ 21 1. Kesimpulan ............................................................................ 21 2. Saran ..................................................................................... 22 BAB IV DAFTAR PUSTAKA ................................................................ 23 iii
- 5. BAB I PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Berbicara tentang teknologi, maka tak lepas dengan alat-alat elektronika. Elektronika adalah elemen dasar yang digunakan untuk membentuk suatu rangkaian elektronika dan biasanya dikemas dalam bentuk diskrit dengan dua atau lebih terminal penghubung. Setiap komponen elektronika memiliki fungsinya masing-masing dalam suatu rangkaian elektronika, ada yang berfungsi sebagi penghambat, ada yang berfungsi sebagai penguat, ada yang berfungsi sebagai penghantar, ada juga yang berfungsi sebagai penyaring dan ada yang berfungsi sebagai pengendali. Komponen-komponen elektronika tersebut juga memiliki nilai dan tipenya masing-masing sehingga dapat menjalankan fungsinya sesuai dengan keinginan para perancang rangkaian elektronika. Peralatan elektronika seperti TV, Radio, Handphone dan Komputer merupakan hasil rakitan dari berbagai macam komponen elektronika. Komponen elektronika dapat berupa alat atau benda yang menjadi pendukung suatu rangkaian elektronika yang dapat bekerja sesuai dengan kegunaannya. Mulai dari yang menempel langsung pada papan rangkaian, baik berupa PCB, CCB, Protoboard maupun Veroboard dengan cara disolder atau tidak menempel langsung pada papan rangkaian (dengan alat penghubung lalin, misalnya kabel jumper). 2. Rumusan Masalah 1. Apa saja komponen elektronika aktif? 2. Apa saja komponen elektronika pasif? 3. Sebutkan karakter dan sifat komponen RLC serta satuannya? 4. Sebutkan 10 contoh penerapan sistem digital dan analog? 1
- 6. 3. Tujuan Penulisan Makalah 1. Untuk mengetahui komponen elektronika aktif. 2. Untuk mengetahui komponen elektronika pasif. 3. Untuk memahami karakter dan sifat komponen RLC. 4. Untuk mengetahui penerapan sistem digital dan analog dalam kehidupan sehari-hari. 2
- 7. BAB II PEMBAHASAN 1. Komponen Elektronika Aktif Komponen elektronika aktif adalah jenis komponen elektronika yang memerlukan arus eksternal untuk dapat beradaptasi. Dengan kata lain, komponen elektronika aktif hanya dapat berfungsi apabila mendapatkan sumber arus listrik dari luar (eksternal). Komponen-komponen elektronika yang digolongkan sebagai komponen aktif adalah Dioda, Transistor dan IC (Integrated Circuit) yang terbuat dari bahan semikonduktor seperti silikon, germanium, selenium dan metal oxides. 3 Gambar 1: Komponen Elektronika Aktif
- 8. a. Dioda Diode 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). Dioda dapat disamakan sebagai fungsi katup di dalam bidang elektronika. Dioda 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 dioda juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan. Awal mula dari dioda adalah piranti Cristal Cat’s Whisker dan tabung hampa (dapat disebut katup termionik). Saat ini dioda yang paling umum dibuat dari semikonduktor seperti silikon atau germanium. 4 Gambar 2: Dioda
- 9. b. Transistor Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilitas tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tengan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang disatu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakain untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar dari pada arus input Basis, yaitu dimana pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor. Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor 5 Gambar 3: Transistor
- 10. 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 berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian- rangkaian lainnya. c. IC (Integrated Circuit) Sirkuit terpadu (Integrated Circuit) adalah komponen dasar yang terdiri dari resistor, transistor dan lain-lain. IC adalah komponen yang dipakai sebagai otak peralatan elektronika. IC yang paling kompleks terletak dalam komputer dan dipanggil mikroprosesor. Dalam sebuah mikroprosesor Intel Pentium 4 (diproduksi pada tahun 2000...2008) dengan frekuensi sampai 3.8 GHz terdapat sampai 125 juta transistor, belum termasuk komponen lain. 6 Gambar 4: IC (Integrated Circuit)
- 11. Sirkuit terpadu dimungkinkan oleh teknologi pertengahan abad ke- 20 dalam fabrikasi alat semikonduktor dan penemuan eksperimen yang menunjukkan bahwa alat semikonduktor dapat melakukan fungsi yang dilakukan oleh tabung vakum. Ukuran IC yang kecil, terpercaya, kecepatan “switch”, konsumsi listrik rendah, produksi massal, dan kemudahan dalam menambahkan jumlah dengan cepat menyingkirkan tabung vakum. 7
- 12. 2. Komponen Elektronika Pasif Komponen elektronika pasif adalah jenis komponen elektronika yang tidak memerlukan sumber arus listrik eksternal untuk pengoperasiannya. Komponen-komponen elektronika yang digolongkan sebagai komponen pasif diantaranya seperti Resistor, Kapasitor dan Induktor. a. Resistor Resistor atau hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan Nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm (Ω). 8 Gambar 5: Komponen elektronika pasif
- 13. Komponen-komponen yang termasuk dalam keluarga Resistor diantaranya seperti Resistor bernilai tetap, Resistor yang dapat diatur hambatannya (variable resistor atau potensiometer), LDR (Light Dependent Resistor) dan Thermistor (PTC dan NTC). b. Kapasitor Kapasitor (Capacitor) atau Kondensator (Condensator) adalaha komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitensinya adalah Farad. Beberapa kapasitor paling awal hanyalah guci kaca yang diisi dengan air asin dan dibungkus dengan kertas logam. Menurut Leyden Jars kapasitor adalah perangkat mentah yang menyimpan muatan listrik tegangan tinggi. Dulu kapasitor lah yang membantu para periset mendapatkan aliran listrik dan mereka mulai belajar memanfaatkannya. 9 Gambar 6: Resistor
- 14. Komponen-komponen yang termasuk dalam keluarga Kapasitor tersebut nilai tetap (Keramik, Kertas, Mika, Tantalum dan Elektrolit), Kapasitor yang nilai dapat diatur kapasitasnya (VARCO dan Trimmer). c. Induktor Induktor atau dikenal juga dengan Coil adalah komponen lektronika pasif yang terdiri dari susunan lilitan kawat yang membentuk sebuah kumparan. Induktor akan menimbulkan medan magnet saat dialiri arus listrik. Satuan induktansi pada Induktor adalah Henry (H). Komponen-komponen yang termasuk dalam keluarga Induktor diantaranya seperti air core inductor, iron core inductor, ferrite core inductor, torroidal core inductor, laminated core inductor dan variable inductor. Sebuah induktor ideal memiliki induktansi, tetapi tanpa resistensi atau kapasitansi, dan tidak memboroskan daya. Sebuah induktor pada kenyataannya merupakan gabungan dari induktansi, 10 Gambar 7: Kapasitor (Capacitor)
- 15. beberapa resistansi karena resistivitas kawat, dan beberapa kapasitansi. Pada suatu frekuensi, induktor dapat menjadi sirkuit resonansi karena kapasitas parasitnya. Selain memboroskan daya resistansi kawat, induktor berinti magnet juga memboroskan daya di dalam inti karena efek histeresis, dan pada arus tinggi mungkin mengalami nonlinearitas karena penjenuhan. 11 Gambar 8: Induktor (Coil)
- 16. 3. Komponen RLC Rangkaian RLC merupakan rangkaian baik yang dihubungkan dengan paralel ataupun secara seri, namun rangkain tersebut harus terdiri dari kapasitor; induktor dan resistor. Penamaan RLC sendiri juga memiliki alasan tersendiri, yaitu disebabkan nama yang menjadi simbol listrik biasanya pada kapasitansi; induktansi dan ketahanannnya masing- masing. Rangkaian ini akan beresonansi dengan suatu cara yang sama yaitu sebagai Rangkaian LC, bersamaan dengan terbentuknya osilator harmonik. Sirkuit RLC membentuk suatu sistem persamaan diferensial order kedua atau oleh dua persamaan diferensial orde pertama yang diselesaikan secara simultan. Arithmatic Logical Unit (ALU), adalah salah satu bagian/komponen dalam sistem di dalam sistem komputer yang berfungsi melakukan operasi/perhitungan aritmatika dan logika (Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. ALU bekerja besama-sama memori, di mana hasil dari perhitungan di dalam ALU di simpan ke dalam memori. Perhitungan dalam ALU menggunakan kode biner, yang merepresentasikan instruksi yang akan dieksekusi (opcode) dan data yang diolah (operand). 1. Karakter RLC a. Resistor 12 Gambar 9: RLC Circuits
- 17. Karakteristik utama dari resistor adalah resistensinya dan daya listrik yang dapat diboroskan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, desah listrik dan induktansi. Fungsinya : • Menghambat listrik • Pembagi tegangan • Pengatur volume (Potensiometer) • Pengatur kecepatan motor (rheostat) • dan lain-lain tergantung desain komponen b. Induktor Karakteristik dari induktor adalah komponen elektronika pasif (kebanyakan berbentuk torus) yang dapat menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya. Kemampuan induktor untuk menyimpan energi magnet ditentukan oleh induktansinya, dalam satuan Henry. Fungsi utama dari induktor di dalam suatu rangkaian adalah untuk melawan fluktuasi arus yang melewatinya. c. Kapasistor Struktur sebuah kapasitor terbuat dari dua buah plat metal yang dipisahkan oelh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umumnya dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Fungsinya menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. 2. Sifat RLC a. Rangkaian RLC Seri 13
- 18. Ada tiga komponen pasif dasar yaitu resistansi (R), induktansi (L) dan kapasitansi (C) yang memiliki hubungan fase yang sangat berbeda satu sama lain bila dihubungkan ke supply AC sinusoidal. Analisis rangkaian RLC seri sama dengan rangkaian seri RL dan RC , seri rangkaian RLC digolongkan sebagai rangkaian orde kedua karena mengandung dua unsur penyimpanan energi, induktansi L dan kapasitansi C. Rangkaian diatas memiliki satu lingkaran dengan arus sesaat yang mengalir melalui lingkaran menjadi sama untuk setiap elemen rangkaian. Karena reaktansi induktif dan kapasitif XL dan XC adalah fungsi dari frekuensi supply, respon sinusoidal dari rangkaian RLC seri akan bervariasi dengan frekuensi, f. Kemudian tegangan masing-masing turun disetiap elemen rangkaian elemen R, L dan C akan “diluar fase” satu sama lain seperti definisi berikut : i(t)=Imakssin (ωt) Tegangan sesaat di resistor murni, VR adalah “dalam fase” dengan arus Tegangan sesaat di induktor murni, VL “memimpin” arus hingga 90o 14 Gambar 10: Rangkaian RLC Seri
- 19. Tegangan sesaat di kapasitor murni, VC “tertinggal” arusnya pada 90o Oleh karena itu, VL dan VC adalah 180o “diluar fase” dan saling bertentangan satu sama lain, dapat ditunjukkan sebagai berikut. Amplitudo tegangan sumber di ketiga komponen dalam rangkaian RLC seri terdiri dari tiga komponen tegangan individu, VR , VL dan VC dengan arus yang sama untuk ketiga komponen. Oleh karena itu, diagram vektor akan memiliki vektor arus sebagai rujukannya dengan tiga vektor tegangan yang diplot. Dalam rangkaian RLC seri yang mengandung sebuah Resistor, Induktor dan Kapasitor, sumber tegangan VS adalah jumlah fasor yang terdiri dari tiga komponen, VR , VL dan VC dengan arus yang sama untuk ketiganya. Karena arus umum untuk ketiga komponen itu digunakan sebagai referensi horisontal saat membuat segitiga tagangan. Impedansi rangkaian adalah total penentangan terhadap aliran arus. Untuk seri RLC, dan impedansi segitiga dapat ditarik dengan membagi setiap sisi segitiga tegangan dengan arus, I. Penurunan tegangan pada elemen resistif sama 15 Gambar 11: Rangkaian RLC Seri
- 20. dengan I x R, tegangan dua elemen reaktif I x X = I x XL - I x XC sedangkan sumber tegangan sama dengan I x Z. Sudut antara VS dan I akan menjadi sudut fase, θ. b. Rangkaian RLC Paralel Dalam rangkaian RLC parallel yang mengandung sebuah resistor, induktor dan kapasitor, arus rangkaian IS adalah jumlah fasor yang terdiri dari tiga komponen, IR , IL dan IC dengan tegangan supply yang umum ditemukan pada ketiganya. Karena tegangan supply umum untuk ketiga komponen ini digunakan sebagai referensi hosrisontal saat membuat segitiga arus. Jaringan RLC paralel dapat dianalisis dengan menggunakan diagram vektor sama seperti rangkaian RLC seri. Namun, analisis rangakaian RLC paralel sedikit lebih sulit secara matematis daripada rangkaian RLC seri bila mengandung dua atau lebih cabang arus. Jadi rangkaian paralel AC dapat dengan mudah dianalisis menggunakan timbal balik impedansi yang disebut Admitansi. 16 Gambar 12: Rangkaian RLC Parallel
- 21. 4. Penerapan Sistem Digital dan Analog 1. Televisi (TV) Televisi analog yang menerjemahkan sinyal menggunakan gelombang radio. Pemancar televisi mengirimkan gambar dan suara melalui gelombang radio, diterima oleh antena di rumah dan diterjemahkan menjadi gambar yang kita tonton. 2. Kamera Sistem penyimpanan gambarnya menggunakan filem. Kamera menangkap suatu objek lalu menyimpan objek tersebuh ke filem. 17 Gambar 13: Televisi (TV)
- 22. 3. Kaset Sistem penyimpanannya menggunakan pita yang telah terekam sebuah data oleh perekam. 18 Gambar 14: Kamera Gambar 15: Kaset
- 23. 4. Komputer Sistem kerja komputer untuk mengolah bilangan biner/digital. 5. TV Digital Dengan hadirnya TV Digital, masalah tentang sinyal kurang bagus, channel sedikit dan kuallitas jelek, dapat teratasi dan diminimalisir. 19 Gambar 16: Komputer
- 24. 6. MP3 Player Suatu alat pemutar musik yang menggantikan walkman dengan kaset karena MP3 Player hanya menggunakan data lunak untuk menggantikan kaset. 20 Gambar 17: TV Digital Gambar 18: MP3 Player
- 25. BAB III PENUTUP 1. Kesimpulan 1. Komponen elektronika aktif adalah jenis komponen elektronika yang memerlukan arus eksternal untuk dapat beradaptasi. 2. Diode 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). 3. Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilitas tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. 4. Sirkuit terpadu (Integrated Circuit) adalah komponen dasar yang terdiri dari resistor, transistor dan lain-lain. IC adalah komponen yang dipakai sebagai otak peralatan elektronika. 5. Komponen elektronika pasif adalah jenis komponen elektronika yang tidak memerlukan sumber arus listrik eksternal untuk pengoperasiannya. 6. Resistor atau hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. 7. Kapasitor (Capacitor) atau Kondensator (Condensator) adalaha komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitensinya adalah Farad. 8. Induktor atau dikenal juga dengan Coil adalah komponen lektronika pasif yang terdiri dari susunan lilitan kawat yang membentuk sebuah kumparan. 9. Rangkaian RLC merupakan rangkaian baik yang dihubungkan dengan paralel ataupun secara seri, namun rangkain tersebut harus terdiri dari kapasitor; induktor dan resistor. Penamaan RLC sendiri juga memiliki 21
- 26. alasan tersendiri, yaitu disebabkan nama yang menjadi simbol listrik biasanya pada kapasitansi; induktansi dan ketahanannnya masing- masing. 10. 2. Saran Agar proses pembelajaran dapat berjalan dengan baik dan tujuan yang diinginkan akan tercapai maka disarankan kepada rekan-rekan mahasiswa elektronika khususnya dapat memahami terlebih dahulu mengenai komponen-komponen elektronika dan dapat mempraktikan cara menghitung dan mengukur nilai dari komponen eletronika tersebut. Terima kasih. 22