Dokumen ini membahas tentang Light Dependent Resistor (LDR), yang merupakan komponen elektronika yang tahanannya berubah tergantung pada intensitas cahaya yang mengenainya. LDR umumnya digunakan sebagai detektor cahaya dan alat konversi energi cahaya menjadi energi listrik, dengan prinsip kerja yang melibatkan jumlah elektron bebas yang dihasilkan oleh bahan semikonduktor saat terkena cahaya. Selain itu, dokumen juga menjelaskan penerapan LDR dalam rangkaian alarm cahaya sederhana.

1. Light dependent resistor
A. PENDAHULUAN
Intensitas radiasi matahari akan berkurang oleh penyerapan dan pemantulan
atsmofer saat sebelum mencapai permukaan bumi. Ozon di atsmofer menyerap radiasi
dengan panjang gelombang pendek (ultraviolet) sedangkan karbondioksida dan uap
air menyerap sebagian radiasi dengan panjang gelombang yang lebih panjang
(inframerah). Selain pengurangan radiasi bumi langsung (sorotan) oleh penyerapan
tersebut, masih ada radiasi yang dipancarkan oleh molekul – molekul gas, debu dan
uap air dalam atsmofer. Yang pada dasarnya cahaya itu penting untuk kita manusia.
Bagaimana kita memahami konsep cahaya itu? Tentu kita banyak mengetahui apa yang
telah dikemukakan oleh para ilmuwan di abad yang lalu tentang konsep cahaya.
Sekarang kita juga banyak mendengar tentang LDR. LDR (Light Dependent Resistor)
adalah salah satu alat yang berhubungan dengan cahaya .
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk memberikan
hambatan terhadap aliran arus listrik. Dalam rangkaian listrik dibutuhkan resistor
dengan spesifikasi tertentu, seperti besar hambatan, arus maksimum yang boleh
dilewatkan dan karakteristik hambatan terhadap suhu dan panas. Resistor
memberikan hambatan agar komponen yang diberi tegangan tidak dialiri dengan arus
yang besar, serta dapat digunakan sebagai pembagi tegangan.
Berdasarkan penggunaannya, resistor dapat dibagi :
1. Resistor Biasa (tetap nilainya), ialah sebuah resistor penghambat gerak arus, yang
nilainya tidak dapat berubah, jadi selalu tetap (konstan). Resistor ini biasanya
dibuat dari nikelin atau karbon.
2. Resistor Berubah (variable), ialah sebuah resistor yang nilainya dapat berubah –
ubah dengan jalan menggeser atau memutar (toggle) pada alat tersebut. Sehingga
nilai resistor dapat kita tetapkan sesuai dengan kebutuhan. Berdasarkan jenis ini
kita menjadi dua, Potensiometer, Rheostat, dan Trimpot (Trimmer Potensiometer)
yang biasanya menempel pada papan rangkaian (Printed Circuit Board, PCB).
1
3. Resistor NTC dan PTS, NTC (Negative Temperature Coefficient), ialah resistor yang
Page
nilainnya akan bertambah besar bila temperature menjadi dingin.
Solid State Physics
Group II, PGSBI’s Class

2. Light dependent resistor
4. LDR (Light Dependent Resistor), ialah jenis resistor yang
berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila cahaya
gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan cahayanya
terang nilainya menjadi semakin kecil.
LDR (Light Dependent Resistor) adalah jenis resistor yang
biasa dugunakan sebagai detector cahaya atau pengukur besaran
konversi cahaya. Light Dependent Resistor, terdiri dari sebuah
cakram semikonduktor yang mempunyai dua buah elekrtroda
pada permukaannya.
B. PENGERTIAN LDR
LDR (Light Dependent Resistor), ialah jenis resistor yang berubah hambatannya
karena pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan
cahayanya terang nilainya menjadi semakin kecil.
LDR (Light Dependent Resistor) adalah jenis resistor yang biasa dugunakan
sebagai detector cahaya atau pengukur besaran konversi cahaya. Light Dependent
Resistor, terdiri dari sebuah cakram semikonduktor yang mempunyai dua buah
elekrtroda pada permukaannya.
Resistansi LDR berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang
mengenainya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar 10 M dan dalam keadaan
terang sebesar 1 k atau kurang. LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti
cadmium sulfide. Dengan bahan ini energy dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih
banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah
mengalami penurunan.
LDR digunakan untuk mengubah energy cahaya menjadi energy listrik. Saklar
cahaya otomatis dan alarm pencuri adalah beberapa contoh alat yang menggunakan
LDR. Akan tetapi karena responnya tterhadap cahaya cukup lambat, LDR tidak
digunakan pada situasi di mana intensitas cahaya berubah secara drastic. Sensor ini
2
Page
akan berubabh nilai hambatannya apabila ada perubahan tingkat kecerahan cahaya.
Solid State Physics
Group II, PGSBI’s Class

3. Light dependent resistor
C. PRINSIP KERJA LDR
Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram tersebut menghasilkan
elektron bebas dengan jumlah yang relative kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron
untuk mengangkut muatan elektrit. Artinya pada saat cahaya redup, LDR menjadi
konduktor yang buruk, atau bida disebut juga LDR memiliki resistansi yang besar pada
saat gelap atau cahaya redup.
Pada saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron yang lepas dari atom bahan
semikonduktor tersebut. Sehingga akan lebih banyak elektron untuk mengangkut
muatan elektrit. Artinya pada saat cahaya terang, LDR menjadi konduktor yang baik,
atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi kecil pada saat cahaya terang.
Penerapan lain dari sensor LDR ini ialah alarm Pencuri.
Misalnya untuk rangkaian system alarm cahaya (menggunakan LDR) yang aktif
ketika terdapat cahaya. Ketika kita akan mengatur kepekaan LDR (Light Dependent
Resistor) dalam suatu rangkaian maka kita perlu menggunakan potensiometer. Kita
atur letaknya agar ketika mendapat cahaya maka potensiometer akan berbunyi dan
ketika tidak mendapat cahaya maka potensiometer tidak akan berbunyi.
D. SENSOR CAHAYA
Sensor Cahaya adalah alat yang digunakan untuk merubah besaran cahaya
menjadi besaran listrik. Prinsip kerja dari alat ini adalah mengubah energy dari foton
menjadi elektron. Idealnya sato foton dapat membangkitkan satu elektron. Sensor
cahaya sangat luas penggunaannya, salah satu yang paling popular adalah kamera
digital. Pada saat ini sudah ada alat yang digunakan untuk mengukur cahaya yang
mempunyai 1 buah foton saja.
Di bawah ini adalah jenis – jenis sensor cahaya, diantaranya :
Detector kimiawi, seperti pelat fotografis, dimana molekul silver halide dibagi
menjadi sebuah atom perak metalik dan atom halogen. Pengembang fotografis
menyebabkan terbaginya molekul yang berdekatan secara sama.
3
Fotoresistor atau LDR (Light Dependent Resistor) yang berubah reistansinya ketika
Page
dikenai cahaya.
Solid State Physics
Group II, PGSBI’s Class

4. Light dependent resistor
Sel fotovoltaik atau sel matahari yang menghasilkan tegangan dan memberikan
arus listrik ketika dikenai cahaya
Fotodioda yang dapat beroperasi pada mode fotovoltaik maupun fotokonduktiv.
Tabung fotomultiplier yang mengandung fotokatoda yang memancarkan elektron
ketika dikenai cahaya, kemudian elektron – elektron tersebut akan dikuatkan
dengan rantai dynode.
Tabung cahaya yang mengandung fotokatoda yang memancarkan elektron ketika
dikanai cahaya, dan umumnya bersifat sebagai fotoresistor.
Fototransistor menggabungkan salah satu metode penyensoran di atas.
Detector optis yang berlaku seperti thermometer, secara murni tanggap terhadap
pengaruh panas dari radiasi yang masuk, seperti detector piroelektrik, sel Golay,
termokopel dan termistor, tapi kedua yang terakhir kurang sensitive.
Detector cryogenic cukup tanggap untuk mengukur energy dari sinar – x tunggal,
serta foton cahaya terlihat dan dekat dengan infamerah (Enss 2005).
E. PENGGUNAAN LDR PADA RANGKAIAN ELEKTRONIKA
* Memanfaatkan LDR untuk Alarm Cahaya *
Rangkaian alarm ini sangat sederhana namun mempunyai kemampuan yang
cukup baik dalam mencegah terbukanya lemari/laci yang seharusnya tertutup. Alarm
ini aktif ketika terdapat cahaya
Rangkaian alarm ini cara kerjanya sangat mudah dan pembuatannya juga tidak
terlalu rumit, sederhana. Dari namanya sudah dapat diketahui bahwa alarm ini akan
bekerja ketika terdeteksi adanya cahaya. Dengan fungsi tersebut maka rangkaian in
dapat digunakan sebagai alarm pencuri atau alarm terbukanya lemari/laci yang
seharusnya tertutup. Alarm ini dikatifkan ketika adanya cahaya yang datang pada
sensor dengan taraf keterangan tertentu. Pengaturan taraf terang – redup ini dapat
dilakukan dengan mengatur potensiometer R12. Sistem ini mempunyai 2 keunggulan
yaitu dilengkapi dengan waktu tunda pengaktifan alarm, pengaturan bunyi buzzer dan
detektor baterai.
4
Page
Solid State Physics
Group II, PGSBI’s Class

5. Light dependent resistor
Rangkaian Tunda
(dapat digunakan dalam rangkaian alarm, dll)
Rangkaian alarm cahaya ini menggunakan sumber tenaga berupa baterai 9V agar
dapat dibawa-bawa, tetapi tidak menutup kemungkinan untuk diberikan sumber
tenaga dari sebuah power suplai 12V. Rangkaian pada gambar 1 merupakan bagian
dari rangkaian lengkap alarm cahaya. Pada gambar 1 merupakan rangkaian yang
menunda aktifnya alarm ketika tombol SW1 di ‘ON’-kan/di tekan.
Dengan adanya rangkaian ini maka memungkinkan user untuk meletakkan alarm
ini di dalam sebuah lemari/laci sebelum alarm aktif. Rangkaian in dibentuk dari
rangkaian C1, R1, R2, Q1 dan D1. Pada saat tombol SW1 maka kapasitor C1 akan
mengisi muatan melalui R1 sehingga tegangan basis menjadi turun mendekati 0 volt.
Kondisi ini akan menyebabkan transistor Q1 akan aktif dan memaksa tegangan di pin 1
IC 1A akan high.
IC 1 merupakan gerbang inverter dengan schimtt trigger sebanya 6 buah. IC in
merupakan IC CMOS sehingga tegangan suplainya maksimal adalah 18 volt sehingga
dengan tegangan suplai saat ini (9 V dari baterai atau 12V dari power suplai eksternal)
5
masih dapat bekerja dengan baik. Kondisi pin 1 pada IC1 yang high ini akan
Page
Solid State Physics
Group II, PGSBI’s Class

6. Light dependent resistor
menyebabkan berapapun tegangan yang dihasilkan oleh pembagian tegangan R3, R12
dan R11 (LDR) tidak berubah yaitu mendekati 5 volt.
Beberapa saat setelah muatan kapasitor telah penuh maka tegangan basis Q1
sudah cukup untuk membuat Q1 untuk OFF sehingga tegangan di pin 1 benar-benar
dikendalikan oleh pembagian tegangan antara R3, R12 (potensiometer) dan R11
(LDR). Jadi ketika Q1 ON maka tegangan di titik pin 1 IC1 akan ditahan tetap sekitar 5
volt dan tegangan pembagian antara R3, R11, dan R12 akan diabaikan. Sebaliknya
ketika Q1 OFF maka tegangan di titik pin 1 IC1 akan ditentukan oleh pembagian
tegangan antara ketiga tahanan tersebut. Oleh sebab itu ketika Q1 ON maka apa pun
kondisi cahaya lampu (terang/redup) tidak akan mempengaruhi sistem sehingga
buzzer akan selalu OFF. Jika diperlukan waktu tunda yang lebih lama maka nilai
kapasitor C1 dapat diganti dengan yang sedikit lebih besar. Semakin besar nilai
kapasitor C1 akan menyebabkan waktu tunda keaktifan sistem akan semakin lama.
F. SFD
6
Page
Solid State Physics
Group II, PGSBI’s Class