Dioda

Dalam elektronika, dioda adalah komponen aktif bersaluran dua (dioda termionik mungkin memiliki saluran ketiga sebagai pemanas). Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat mengalir, dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah yang dimilikinya. Dioda varikap (VARIable CAPacitor/kondensator variabel) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan.

Sifat kesearahan yang dimiliki sebagian besar jenis dioda seringkali disebut karakteristik menyearahkan. Fungsi paling umum dari dioda adalah untuk memperbolehkan arus listrik mengalir dalam suatu arah (disebut kondisi panjar maju) dan untuk menahan arus dari arah sebaliknya (disebut kondisi panjar mundur). Karenanya, dioda dapat dianggap sebagai versi elektronik dari katup pada transmisi cairan.

Dioda sebenarnya tidak menunjukkan kesearahan hidup-mati yang sempurna (benar-benar menghantar saat panjar maju dan menyumbat pada panjar mundur), tetapi mempunyai karakteristik listrik tegangan-arus taklinier kompleks yang bergantung pada teknologi yang digunakan dan kondisi penggunaan. Beberapa jenis dioda juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan.

Awal mula dari dioda adalah peranti kristal Cat's Whisker dan tabung hampa (juga disebut katup termionik). Saat ini dioda yang paling umum dibuat dari bahan semikonduktor seperti silikon atau germanium.

Simbol Dioda

Simbol untuk dioda tabung hampa pemanasan taklangung,

dari atas kebawah adalah anoda, katoda dan filamen pemanas

Foto Dioda Semi Konduktor

Sejarah

Walaupun dioda kristal (semikonduktor) dipopulerkan sebelum dioda termionik, dioda termionik dan dioda kristal dikembangkan secara terpisah pada waktu yang bersamaan. Prinsip kerja dari dioda termionik ditemukan oleh Frederic Guthrie pada tahun 1873 Sedangkan prinsip kerja dioda kristal ditemukan pada tahun 1874 oleh peneliti Jerman, Karl Ferdinand Braun.
Pada waktu penemuan, peranti seperti ini dikenal sebagai penyearah (rectifier). Pada tahun 1919, William Henry Eccles memperkenalkan istilah dioda yang berasal dari di berarti dua, dan ode (dari ὅδος) berarti "jalur".

Prinsip kerja

Prinsip kerja dioda termionik ditemukan kembali oleh Thomas Edison pada 13 Februari 1880 dan dia diberi  hak paten pada tahun 1883 (U.S. Patent 307031), namun tidak dikembangkan lebih lanjut. Braun mematenkan penyearah kristal pada tahun 1899. Penemuan Braun dikembangkan lebih lanjut oleh Jagdish Chandra Bose menjadi sebuah peranti berguna untuk detektor radio.

Penerima radio

Penerima radio pertama yang menggunakan dioda kristal dibuat oleh Greenleaf Whittier Pickard. Dioda termionik pertama dipatenkan di Inggris oleh John Ambrose Fleming  (penasihat ilmiah untuk Perusahaan Marconi dan bekas karyawan Edison) pada 16 November 1904 (diikuti oleh U.S. Patent 803684 pada November 1905). Pickard mendapatkan paten untuk detektor kristal silikon pada 20 November 1906
(U.S. Patent 836531)

Dioda termionik

 Dioda termionik adalah sebuah peranti katup termionik yang merupakan susunan elektroda-elektroda di ruang hampa dalam sampul gelas. Dioda termionik pertama bentuknya sangat mirip dengan bola lampu pijar.
Dalam dioda katup termionik, arus listrik yang melalui filamen pemanas secara tidak langsung memanaskan katoda (Beberapa dioda menggunakan pemanasan langsung, dimana filamen wolfram berlaku sebagai pemanas sekaligus juga sebagai katoda), elektroda internal lainnya dilapisi dengan campuran barium dan strontium oksida yang merupakan oksida dari logam alkali tanah Substansi tersebut dipilih karena memiliki fungsi kerja yang kecil. Bahang (energi yang berpindah akibat perbedaan suhu) yang dihasilkan menimbulkan pancaran termionik elektron ke ruang hampa. Dalam operasi maju, elektroda logam disebelah yang disebut anoda diberi muatan positif jadi secara elektrostatik menarik elektron yang terpancar.
Walaupun begitu, elektron tidak dapat dipancarkan dengan mudah dari permukaan anoda yang tidak terpanasi ketika polaritas tegangan dibalik. Karenanya, aliran listrik terbalik apapun yang dihasilkan dapat diabaikan.
Dalam sebagian besar abad ke-20, dioda katup termionik digunakan dalam penggunaan isyarat analog, dan sebagai penyearah pada pemacu daya. Saat ini, dioda katup hanya digunakan pada penggunaan khusus seperti penguat gitar listrik, penguat audio kualitas tinggi serta peralatan tegangan dan daya tinggi.

Berbagai dioda semikonduktor

 

 Struktur dari dioda tabung hampa

 

Dioda semikonduktor

 Sebagian besar dioda saat ini berdasarkan pada teknologi pertemuan p-n semikonduktor. Pada dioda p-n, arus mengalir dari sisi tipe-p (anoda) menuju sisi tipe-n (katoda), tetapi tidak mengalir dalam arah sebaliknya.
Tipe lain dari dioda semikonduktor adalah dioda Schottky yang dibentuk dari pertemuan antara logam dan semikonduktor (sawar Schottky) sebagai ganti pertemuan p-n konvensional.

Karakteristik arus–tegangan

Karakteristik arus–tegangan dari dioda, atau kurva I–V, berhubungan dengan perpindahan dari pembawa melalui yang dinamakan lapisan penipisan atau daerah pemiskinan yang terdapat pada pertemuan p-n di antara semikonduktor. Ketika pertemuan p-n dibuat, elektron pita konduksi dari daerah N menyebar ke daerah P dimana terdapat banyak lubang yang menyebabkan elektron bergabung dan mengisi lubang yang ada, baik lubang dan elektron bebas yang ada lenyap, meninggalkan donor bermuatan positif pada sisi-N dan akseptor bermuatan negatif pada sisi-P. Daerah disekitar pertemuan p-n menjadi dimiskinkan dari pembawa muatan dan karenanya berlaku sebagai isolator.

Walaupun begitu, lebar dari daerah pemiskinan tidak dapat tumbuh tanpa batas. Untuk setiap pasangan elektron-lubang yang bergabung, ion pengotor bermuatan positif ditinggalkan pada daerah terkotori-n dan ion pengotor bermuatan negatif ditinggalkan pada daerah terkotori-p. Saat penggabungan berlangsung dan lebih banyak ion ditimbulkan, sebuah medan listrik terbentuk di dalam daerah pemiskinan yang memperlambat penggabungan dan akhirnya menghentikannya. Medan listrik ini menghasilkan tegangan tetap dalam pertemuan.

Jenis-jenis dioda semikonduktor

 Ada beberapa jenis dari dioda pertemuan yang hanya menekankan perbedaan pada aspek fisik baik ukuran geometrik, tingkat pengotoran, jenis elektroda ataupun jenis pertemuan, atau benar-benar peranti berbeda seperti dioda Gunn, dioda laser dan dioda MOSFET

Dioda biasa

Beroperasi seperti penjelasan di atas. Biasanya dibuat dari silikon terkotori atau yang lebih langka dari germanium. Sebelum pengembangan dioda penyearah silikon modern, digunakan kuprous oksida (kuprox) dan selenium, pertemuan ini memberikan efisiensi yang rendah dan penurunan tegangan maju yang lebih tinggi (biasanya 1.4–1.7 V tiap pertemuan, dengan banyak lapisan pertemuan ditumpuk untuk mempertinggi ketahanan terhadap tegangan terbalik), dan memerlukan benaman bahan yang besar (kadang-kadang perpanjangan dari substrat logam dari dioda), jauh lebih besar dari dioda silikon untuk rating arus yang sama.

Dioda Bandangan

Dioda yang menghantar pada arah terbalik ketika tegangan panjar mundur melebihi tegangan dadal dari pertemuan P-N. Secara listrik mirip dan sulit dibedakan dengan dioda Zener, dan kadang-kadang salah disebut sebagai dioda Zener, padahal dioda ini menghantar dengan mekanisme yang berbeda yaitu efek bandangan. Efek ini terjadi ketika medan listrik terbalik yang membentangi pertemuan p-n menyebabkan gelombang ionisasi pada pertemuan, menyebabkan arus besar mengalir melewatinya, mengingatkan pada terjadinya bandangan yang menjebol bendungan. Dioda bandangan didesain untuk dadal pada tegangan terbalik tertentu tanpa menjadi rusak. Perbedaan antara dioda bandangan (yang mempunyai tegangan dadal terbalik diatas 6.2 V) dan dioda Zener adalah panjang kanal yang melebihi rerata jalur bebas dari elektron, jadi ada tumbukan antara mereka. Perbedaan yang mudah dilihat adalah keduanya mempunyai koefisien suhu yang berbeda, dioda bandangan berkoefisien positif, sedangkan Zener berkoefisien negatif.

Dioda

 

 Dioda Zener

 

 Dioda Led

Dioda Cat's Whisker

Ini adalah salah satu jenis dioda kontak titik. Dioda cat's whisker terdiri dari kawat logam tipis dan tajam yang ditekankan pada kristal semikonduktor, biasanya galena atau sepotong batu bara Kawatnya membentuk anoda dan kristalnya membentuk katoda. Dioda Cat's whisker juga disebut dioda kristal dan digunakan pada penerima radio kristal.

Dioda Photo

Dioda Terobosan

Dioda Varaktor

 

Dioda Arus Tetap

Ini sebenarnya adalah sebuah JFET dengan kaki gerbangnya disambungkan langsung ke kaki sumber, dan berfungsi seperti pembatas arus dua saluran (analog dengan Zener yang membatasi tegangan). Peranti ini mengizinkan arus untuk mengalir hingga harga tertentu, dan lalu menahan arus untuk tidak bertambah lebih lanjut.

Dioda Schottky

SCR

Esaki atau Dioda Terobosan

Dioda ini mempunyai karakteristik resistansi negatif pada daerah operasinya yang disebabkan oleh quantum tunneling, karenanya memungkinkan penguatan isyarat dan sirkuit dwimantap sederhana. Dioda ini juga jenis yang paling tahan terhadap radiasi radioaktif.

Dioda Gunn

Dioda ini mirip dengan dioda terowongan karena dibuat dari bahan seperti GaAs atau InP yang mempunyai daerah resistansi negatif. Dengan panjar yang semestinya, domain dipol terbentuk dan bergerak melalui dioda, memungkinkan osilator gelombang mikro frekuensi tinggi dibuat.

Demodulasi radio

Penggunaan pertama dioda adalah demodulasi dari isyarat radio modulasi amplitudo (AM). Dioda menyearahkan isyarat AM frekuensi radio, meninggalkan isyarat audio. Isyarat audio diambil dengan menggunakan tapis elektronik sederhana dan dikuatkan.

Kemasan dioda sejajar dengan simbolnya, pita menunjukkan sisi katoda

 

Beberapa jenis dioda

Pengubahan daya

Penyearah dibuat dari dioda, dimana dioda digunakan untuk mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah. Contoh yang paling banyak ditemui adalah pada rangkaian adaptor. Pada adaptor, dioda digunakan untuk menyearahkan arus bolak-balik menjadi arus searah. Sedangkan contoh yang lain adalah alternator otomotif, dimana dioda mengubah AC menjadi DC dan memberikan performansi yang lebih baik dari cincin komutator dari dinamo DC.

Condensator

Nama ketompok onderdil elektronika yang bekerja sebagai jalan dan pengatur frequensi ialah Condensator disingkat dengan huruf C.

Condensator berguna untuk :

1. penghantar/penyerah frequensi,
2. stabilisator.
3. by pass (penantang arus balik).
4. menserasikan frequensi.

Condensator terbuat dari paling sedikit dua buah plat besi yang saling ber­hadapan dan antara satu dengan yang lain tidak berhubungan.
Oleh sebab itu secara langsung Condensator tidak dapat dilalui listrik.
Sebagai penyekat (dielektrikum) diantara plat satu dengan yang lain agar tidak bersinggt ngan yaitu : bahan isolator seperti; mika, plastik, kertas, udara, dan lain lain yang tidak dapat dilalui listrik.

condensator

Batas kemampuan kerja/kapasitas Condensator dinyatakan dengan satuan Farad.
Satuan dari kapasitansi kondensator adalah Farad (F). Namun Farad adalah satuan yang terlalu besar, sehingga digunakan:

• Pikofarad (pF) =
• Nanofarad (nF) =
• Microfarad () =

Kapasitansi dari kondensator dapat ditentukan dengan rumus:

C : Kapasitansi
ε₀ : permitivitas hampa
ε_r : permitivitas relatif
A : luas pelat
d :jarak antar pelat/tebal dielektrik

Tata Kerja Condensator

Condensator yang nilai kapasitornya kurang dari 1 Micro Farad hanya da­pat bekerja untuk penyerah frequensi HF dan MF.
Yang termasuk golongan Condensator kurang dari 1 uF ialah :

golongan condensator

Elektronic (Elco)
ialah condensator lebih dari 1 Micro Farad berguna untuk penyerah fre­quensi LF dan dapat juga dipasang sebagai stabilisator arus/frequensi.
Pemasangan elco sangat terikat oleh kaki atau elelctrodanya. Bilamana dipasang sebagai penyerah frequensi LF,
sumbu + dianggap sebagai pintu masuk dan
sumbu dianggap sebagai pintu penyerah.
Bilamana dipergunakan sebagai stabilisator, sumbu positif hams dikonek­sikan dengan potensila (jalur) + sedang sumbu yang lain disambungkan dengan potensial negatif —

elco dan kode gambarnya

• Nilai kapasitas condensator yang sedikit akan lebih cepat menyerahkan frequensinya dibanding dengan sebuah condensator yang memiliki nilai kapasitas tinggi. hal ini disebabkan karena condensator mempunyai sifat pengisian sebagaimana pompa hidrolik, seteiah ketel udara penuh baru da­pat untuk memompa. Pada pompa hidrolik yang mempunyai ketel udara besar sudah barang tentu pengisian udaranya lebih lama dan waktu penyerahannya lama.
• Batas maximal pengarusan didalam condensator dinyatakan-dengan tulisan Volt (V). Artinya condensator tersebut hanya mampu menstabilkan te­gangan•listrik sampai pada hatas maximal yang tertulis pada tubuh condensator itu.

karakteristik condensator

Jenis Condensator

Kondensator tetap ialah suatu kondensator yang nilainya konstan dan tidak berubah-ubah. Kondensator tetap ada tiga macam bentuk:

• Kondensator keramik (Ceramic Capacitor)

Bentuknya ada yang bulat tipis, ada yang persegi empat berwarna merah, hijau, coklat dan lain-lain. Dalam pemasangan di papan rangkaian (PCB), boleh dibolak-balik karena tidak mempunyai kaki positif dan negatif. Mempunyai kapasitas mulai dari beberapa piko Farad sampai dengan ratusan Nano Farad (nF). Dengan tegangan kerja maksimal 25 volt sampai 100 volt, tetapi ada juga yang sampai ribuan volt.
Contoh misal pada badannya tertulis = 203, nilai kapasitasnya = 20.000 pF = 20 nF = 0,02 µF.
Jika pada badannya tertulis = 502, nilai kapasitasnya = 5.000 pF = 5 nF = 0,005 µF

• Kondensator polyester

Pada dasarnya sama saja dengan kondensator keramik begitu juga cara menghitung nilainya. Bentuknya persegi empat seperti permen. Biasanya mempunyai warna merah, hijau, coklat dan sebagainya.

• Kondensator kertas

Kondensator kertas ini sering disebut juga kondensator padder. Misal pada radio dipasang seri dari spul osilator ke variabel condensator. Nilai kapasitas yang dipakai pada sirkuit oscilator antara lain:

• Kapasitas 200 pF – 500 pF untuk daerah gelombang menengah (Medium Wave / MW) = 190 meter – 500 meter.
• Kapasitas 1.000 pF – 2.200 pF untuk daerah gelombang pendek (Short Wave / SW) SW 1 = 40 meter – 130 meter.
• Kapasitas 2.700 pF – 6.800 pF untuk daerah gelombang SW 1, 2, 3 dan 4, = 13 meter – 49 meter.

Kondensator elektrolit atau Electrolytic Condenser (sering disingkat Elco) adalah kondensator yang biasanya berbentuk tabung, mempunyai dua kutub kaki berpolaritas positif dan negatif, ditandai oleh kaki yang panjang positif sedangkan yang pendek negatif atau yang dekat tanda minus ( - ) adalah kaki negatif. Nilai kapasitasnya dari 0,47 µF (mikroFarad) sampai ribuan mikroFarad dengan voltase kerja dari beberapa volt hingga ribuan volt.
Berbagai macam lambang gambar untuk Kapasitor Elektrolit pada skema elektronika :

 

 

macam macam kondensator elektrolit

Tampak pada gambar diatas polaritas negatif pada kaki Kondensator Elektrolit.Selain kondensator elektrolit yang mempunyai polaritas pada kakinya, ada juga kondensator yang berpolaritas yaitu kondensator solid tantalum. Kerusakan umum pada kondensator elektrolit di antaranya adalah:

• Kering (kapasitasnya berubah)
• Konsleting
• Meledak, yang dikarenakan salah dalam pemberian tegangan positif dan negatifnya, jika batas maksimum voltase dilampaui juga bisa meledak.

Kondensator variabel dan trimmer adalah jenis kondensator yang kapasitasnya bisa diubah-ubah. Kondensator ini dapat berubah kapasitasnya karena secara fisik mempunyai poros yang dapat diputar dengan menggunakan obeng.

kapasitor variabel

Kondensator variabel

Kondensator variabel terbuat dari logam, mempunyai kapasitas maksimum sekitar 100 pF (pikoFarad) sampai 500 pF (100pF = 0.0001µF). Kondensator variabel dengan spul antena dan spul osilator berfungsi sebagai pemilih gelombang frekuensi tertentu yang akan ditangkap.

Lambang gambar untuk Kondensator Variable pada skema elektronika

Kondensator trimer

Sedangkan kondensator trimer dipasang paralel dengan variabel kondensator berfungsi untuk mengatur pemilihan gelombang frekuensi tersebut.
Kondensator trimer mempunyai kapasitas di bawah 100 pF (pikoFarad).
Lambang gambar untuk Kondensator Trimer pada skema elektronika:

Kerusakan umumnya terjadi jika:

1. Korsleting
2. Setengah korsleting (penangkapan gelombang pemancar menjadi tidak normal)

Transistor

Transistor merupakan komponen aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan memegang peranan penting dalam suatu rangkaian elektronika. Pada umumnya transistor digunakan sebagai penguat (amplifier) dan transistor juga dapat berfungsi sebagai sakelar.

Menurut dari prinsip kerjanya transistor dibagi menjadi dua jenis yaitu; Transistor Bipolar (dwi kutub) dan Transistor Efek Medan (FET – Field Effect Transistor).

Transistor Bipolar (Dwikutub)

Transistor Bipolar adalah transistor yang paling umum digunakan di dunia elektronika. Transistor ini terdiri dari 3 lapisan material semikonduktor yang terdiri dari dua formasi lapisan yaitu lapisan P-N-P (Positif-Negatif-Positif) dan lapisan N-P-N (Negatif-Positif-Negatif). Sehingga menurut dua formasi lapisan tersebut transistor bipolar dibedakan kedalam dua jenis yaitu transistor PNP dan transistor NPN.

Seperti terlihat pada gambar diatas transistor memiliki tiga kaki yang masing-masing diberi nama B (Basis), K (Kolektor), dan E (Emiter). Perbedaan fungsi dari jenis transistor ini (PNP atau NPN) terletak pada polaritas pemberian tegangan bias dan arah arus listrik yang selalu berlawanan.

Fungsi dari transistor bipolar itu sendiri adalah sebagai pengatur arus listrik (regulator arus listrik), dengan kata lain transistor dapat membatasi arus yang mengalir dari Kolektor ke Emiter atau sebaliknya (tergantung jenis transistor, PNP atau NPN) berdasarkan pada jumlah arus listrik yang diberikan pada kaki Basis.

Nama Bipolar diambil karena elektron yang mengalir pada transistor ini melewati dua tipe material semikonduktor dengan polaritas P (Positif) dan N (Negatif). Jika tidak ada arus listrik yang mengalir pada kaki Basis, maka transistor akan dalam keadaan tertutup sehingga tidak ada arus yang mengalir pada kaki Kolektor ke Emiter atau sebaliknya. Sedangkan jika arus listrik diberikan pada kaki Basis maka transistor akan kembali terbuka sehingga arus dapat mengalir dari Kolektor ke Emiter atau sebaliknya, sifat transistor ini banyak digunakan dalam rangkaian elektronika sebagai sakelar elektronik.

Transistor Efek Medan (Field Effect Transistor (FET))

FET memiliki tiga kaki terminal yang masing-masing diberi nama Drain (D), Source (S), dan Gate (G). FET beroperasi dengan cara mengendalikan aliran elektron dari terminal Source ke Drain melalui tegangan yang diberikan pada terminal Gate.

Perbedaan mendasar antara FET dan transistor bipolar adalah; jika transistor bipolar mengatur besar kecil-nya arus listrik yang melalui kaki Kolektor ke Emiter atau sebaliknya melalui seberapa besar arus yang diberikan pada kaki Basis, sedangkan pada FET besar kecil-nya arus listrik yang mengalir pada Drain ke Source atau sebaliknya adalah dengan seberapa besar tegangan yang diberikan pada kaki Gate.

Prinsip Kerja Transistor

Cara terbaik untuk mengetahui bagaimana sebenarnya transistor bekerja adalah dengan cara melakukan eksperimen, eksperimen dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan menggunakan komponen elektronika sebenarnya atau dengan menggunakan program simulasi komputer. Disini akan dilakukan eksperimen dengan menggunakan program simulasi komputer karena dapat mempersingkat waktu, aman, dan murah tentunya.

Rangkaian yang digunakan pada simulasi seperti ter-gambar pada gambar diatas. Pada rangkaian diatas nilai R2 = 0Ω sehingga tegangan pada Vbe = 0V otomatis tidak ada arus listrik yang mengalir ke kaki Basis (Ib = 0A) dan juga arus Ic = 0A. Sekarang perhatikan rangkaian berikut.

Dengan mengubah nilai R1 menjadi 3kΩ dan R2 menjadi 2kΩ kemudian hasil yang terukur adalah;
Vbe = 828mV
Ib = 976,152uA
Ic = 48,580mA.
Ie = 49,557mA
Sekali lagi dengan mengubah nilai R1 menjadi 2kΩ dan R2 menjadi 3kΩ

Diperoleh hasil;
Vbe = 846mV
Ib = 1,794mA
Ic = 48,766mA.
Ie = 50,56mA

Agar memudahkan perbandingan data antara tiga eksperimen diatas maka data-data hasil simulasi di-masukan kedalam tabel berikut;

Dari semua hasil simulasi yang dibandingkan pada tabel diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa arus pada Kolektor (Ic) berubah seiring berubah-nya arus pada Basis (Ic), dan semakin besar tegangan Basis-Emiter (Vbe) semakin besar pula arus pada Kolektor (Ic), dan jika Vbe = 0 maka Ib, Ic, dan Ie akan sama dengan 0 (nol).

Dari simulasi diatas pula terdapat fakta bahwa;

Ie = Ib + Ic

Hubungan perbandingan antara besarnya arus listrik yang mengalir pada kaki Kolektor (Ic) dan besarnya arus listrik pada kaki Basis (Ib) disebut sebagai Koefisien Penguatan Arus pada transistor dan di simbol-kan sebagai hFE, persamaan hFE adalah sebagai berikut;

Dimana;
hFE = Koefisien Penguatan Arus Transistor
Ic = Arus Kolektor dalam Ampere (A)
Ib = Arus Basis dalam Ampere (A)

Resistor

P E N D A H U L U A N

Dalam kehidupan sehari-hari kita banyak menemui suatu alat yang mengadopsi elektronika sebagai basis teknologinya contoh ; Dirumah, kita sering melihat televisi, mendengarkan lagu melalui tape atau CD, mendengarkan radio, berkomunikasi dengan telephone. Dikantor kita menggunakan komputer, mencetak dengan printer, mengirim pesan dengan faximile, berkomunikasi dengan telephone. Dipabrik kita memakai alat deteksi, mengoperasikan robot perakit, dan sebagainya. Bahkan dijalan raya kita bisa melihat lampu lalu-lintas, lampu penerangan jalan yang secara otomatis hidup bila malam tiba, atau papan reklame yang terlihat indah berkelap-kelip dan masih banyak contoh yang lainnya. Dari semua uraian diatas kita dapat membuktikan bahwa pada zaman sekarang ini kita tidak akan lepas dari perangkat yang menggunakan elektronika sebagai dasar teknologinya. Revolusi besar-besaran terhadap elektronika terjadi sekitar tahun 1960-an, dimana saat itu mulai ditemukan suatu alat elektronika yang dinamakan Transisor, sehingga dimungkinkan untuk membuat suatu alat dengan ukuran yang kecil dimana sebelumnya alat-alat tersebut masih menggunakan tabung-tabung facum yang ukurannya besar serta mengkonsumsi listrik yang besar. Hanya dalam kurun waktu 10 tahun sejak ditemukan nya transistor, ditemukan sebuah rangkaian terintegrasi yang dikenal dengan IC ( Integrated Circuit ) merupakan sebuah rangkaian terpadu yang berisi puluhan bahkan jutaan transistor di dalamnya. Sehingga kita bisa melihat sebuah perangkat elektronika semakin kecil bentuknya tetapi semakin banyak fungsinya sebagai contoh telephone genggam ( Handphone ) yang anda pakai saat ini dengan telephone genggam yang anda pakai beberapa tahun yang lalu. Yah semua itu berkat revolusi Silikon sebagai bahan dasar pembuatan Transistor dan IC atau CHIP. Baiklah, sampai disini saja gembar-gembor kita mengenai perkembangan elektronika. Tentunya anda sudah tidak sabar lagi ingin segera mempelajari teknologi elektronika, tapi bagi anda yang masih ingin mengetahui sejarah perkembangan elektronika anda bisa mencarinya dari berbagi sumber lain.

I.   KOMPONEN ELEKTRONIKA - RESISTOR

Resistor adalah komponen elektronika yang selalu digunakan dalam setiap rangkaian elektronika karena dia berfungsi sebagai pengatur arus listrik. Dengan resistor listrik dapat didistribusikan sesuai dengan kebutuhan. Tentunya anda bertanya-tanya, apa itu resistor ?, seperti apa bentuknya ?, bagaimana cara kerjanya ?, oops..., nanti dulu saya baru akan menjelaskannya. Suatu fungsi dalam dunia teknik tentunya mempunyai satuan atau besaran, misalnya untuk berat kita tahu bahwa pada umumnya satuannya adalah "gram", satuan jarak pada umumnya orang memakai satuan " meter ". Nah untuk resistor satuannya adalah OHM, jadi mulai sekarang kita biasakan untuk menyebut besarnya nilai suatu resistor atau tahanan kita gunakan satuan OHM, yang sebenarnya berasal dari kata OMEGA. Maka tidaklah heran bila lambang dari OHM berbentuk seperti tapal kuda orang yunani menyebutnya omega entah kenapa demikian saya juga kurang paham karena saya bukan ahli sejarah he he he . Ok, jadi bila nanti anda melihat rangkaian elektronika lalu disitu tertulis misalnya 470 maka itu adalah sebuah resistor dengan nilai 470 OHM.., paham..!!. Didalam rangkaian elektronika resistor dilambangkan dengan angka " R " , sedangkan icon nya seperti ini : . Ada beberapa jenis resistor yang ada dipasaran antara lain : Resistor Carbon, Wirewound, dan Metal Film. Ada juga Resistor yang dapat diubah-ubah nilai resistansinya antara lain : Potensiometer dan Trimpot. Selain itu ada juga Resistor yang nilai resistansinya berubah bila terkena cahaya namanya LDR ( Light Dependent Resistor ) dan Resistor yang yang nilai resistansinya berubah tergantung dari suhu disekitarnya namanya NTC ( Negative Thermal Resistance ) Berbagai Jenis type dan bentuk Resistor

Potensiometer L D R N T C Trimpot Lambang-lambang dari beberapa Jenis Resistor

Hmmm..., bagaimana friend !. Saya rasa sampai disini anda sudah memahami prinsip kerja dari resisor. Sekarang mari kita lanjutkan dengan materi yang lain. Untuk resistor jenis carbon maupun metalfilm biasanya digunakan kode-kode warna sebagai petunjuk besarnya nilai resistansi ( tahanan ) dari resistor. Kode-kode warna itu melambangkan angka ke-1, angka ke-2, angka perkalian dengan 10 ( multiflier ), nilai toleransi kesalahan, dan nilai qualitas dari resistor. Kode warna itu antara lain Hitam, Coklat, Merah, Orange, Kuning, Hijau, Biru, Ungu, Abu-abu, Putih, Emas dan Perak. ( lihat gambar 1-b dan tabel 1 ). Warna hitam untuk angka 0, coklat untuk angka 1, merah untuk angka 2, orange untuk angka 3, kuning untuk angka 4, hijau untuk angka 5, biru untuk angka 6, ungu untuk angka 7, abu-abu untuk angka 8, dan putih untuk angka 9. Sedangkan warna emas dan perak biasanya untuk menunjukan nilai toleransi yaitu emas nilai toleransinya 10 %, sedangkan perak nilai toleransinya 5 %. Wah banyak sekali sulit untuk menghafalnya..!, hmmm.., kalau anda merasa kesulitan menghafal kode warna dari resistor beserta nilainya, coba perhatikan teks yang saya beri huruf tebal diatas. Kalau disatukan akan menjadi sebuah kata yang mungkin mudah bagi anda untuk menhafalnya ( Hi Co Me O Ku Hi B U A P == 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ). Ok sekali lagi coba anda lihat gambar 1-b dan tabel 1

KODE WARNA APPLET WARNA NILAI TOLERANSI Hitam 0 ----- Coklat 1 ----- Merah 2 ----- Orange 3 ----- Kuning 4 ----- Hijau 5 ----- Biru 6 ----- Ungu 7 ----- Abu-abu 8 ----- Putih 9 ----- Emas 0,1 10 % Perak 0,01 1 %

Nah sekarang mari kita mencoba membaca nilai suatu resistor. Misalkan anda melihat sebuah resistor dengan kode warna sebagai berikut : Coklat, merah, merah, dan emas. Berapa nilai resistansi dari resistor tersebut..?. ( Perlu diingat..! : Untuk membaca angka pertama dari kode warna resistor anda harus melihat warna yang paling dekat dengan ujung sebuah resistor dan biasanya untuk angka ke-1,2 dan 3 saling berdekatan sedangkan untuk kode warna dari toleransi agak jauh dari warna-warna yang lain, sekali lagi lihat gambar 1-b dan tabel 1 Untuk membaca kode warna resistor seperti yang dipermasalahkan diatas, kita mulai menerjemahkan satu persatu kode tersebut. Warna pertama Coklat, berarti angka 1, warna kedua warna merah, berarti angka 2, warna ketiga warna merah berarti multiflier, perkalian dengan 10 pangkat 2. kalau diterjemahkan 12 X 10 2 = 12 X 100 = 1200. Berarti 1200 Ohm. dengan nilai toleransi sebesar 10 %. Akurasi dari resistor tersebut berarti 1200 X ( 10 : 100 ) = 1200 X ( 1 : 10 ) = 120. ( he he he, itulah ilmu exacta selalu berhubungan dengan matematika yupsss, padahal saya juga pusing nih ngitung-ngitung yang ginian, ha ha ha.. selingan aja ) jadi nilai sebenarnya dari resistor tersebut adalah maximum 1200 + 120 = 1320 Ohm, sedangkan nilai minimum nya adalah 1200 - 120 = 1080 Ohm. Kenapa demikian ...?. Karena karakteristik dari bahan baku resistor tidak sama, walaupun pabrik sudah mengusahakan agar dapat menjadi standart tetapi apa daya prosesnya menjadi tidak standart. Untuk itulah pabrik menyantumkan nilai toleransi dari sebuah resistor agar para designer dapat memperkirakan seberapa besar faktor x yang harus mereka fikirkan agar menghasilkan yang mereka kehendaki. Sekarang coba saya kasih soal lalu anda cari nilai nya sendiri, ( buat PR . he he he..., kayak anak SD aja ). Soalnya begini : Didalam sebuah rangkaian saya melihat sebuah resistor jenis carbon dengan warna-warna sebagai berikut ; Merah, Kuning, Hijau dan Perak. Berapa nilai minimum dari resistor tersebut ?. Di dalam praktek para designer sering kali membutuhkan sebuah resistor dengan nilai tertentu. Akan tetapi nilai resistor tersebut tidak ada di toko penjual, bahkan pabrik sendiri tidak memproduksinya. Lalu bagaimana solusinya..?. Nah...!, seperti yang pernah saya singgung diatas bahwa ilmu exacta selalu berhubungan dengan matematika, maka untuk mendapatkan suatu nilai resistor dengan resistansi yang unik dapat dilakukan dua cara ; Pertama cara SERIAL, dan yang kedua cara PARALEL. ( Wah.., nambah pusing lagi nih..! ). Dengan cara demikian maka masalah designer diatas dapat terpecahkan. Bagaimana cara Serial dan bagaimana pula cara Paralel, untuk lebih jelasnya coba anda perhatikan gambar 1-d. Cara memasang Resistor cara Serial dan Paralel Dengan Cara tersebut suatu nilai resistor dapat menjadi unik. Lalu bagaimana menghitungnya ?, Ehmm. mudah saja, untuk cara serial anda tinggal menambahkan saja nilai resistor 1 dan nilai resistor 2. ( R1 + R2 ) . Sedangkan untuk cara paralel anda dituntut untuk mengerti ALJABAR ( wah-wah lagi-lagi matematika ) tapi mudah kok. Kalau ingin mahir Matematika buka saja topik yang membahas khusus tentang matematika di situs ini juga. Ok kembali ke permasalahan. Untuk cara paralel ditentukan rumus sebagai berikut : misalkan kita memparalel dua buah resistor, resistor pertama diberi nama R1 dan resistor kedua diberi nama R2, maka rumusnya adalah : 1/R= ( 1/R1 ) + ( 1/R2 ) Contoh : Kita mempunyai dua buah resistor dengan nilai berikut R1=1000 Ohm , R2=2000 Ohm, bila kita menggunakan cara serial maka didapat hasil R1+R2 1000+2000 = 3000 Ohm, sedangkan bila kita menggunakan cara Paralel maka didapat hasil :

1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 1 / R = (1/1000) + (1/2000) 1 / R = (2000 + 1000) / (1000 X 2000) 1 / R = (3000) / (2000000) 1 / R = 3 / 2000 3R = 2000 R = 2000 / 3 R = 666,7 Ohm -----> Resistor Hasil Paralel.

silahkan buktikan sendiri dengan persamaan aljabar dalam matematika. Oh iya hampir saja lupa didalam elektronika kita dapat menyebut nilai 1.000 dengan Kilo, 1.000.000 dengan Mega, 1.000.000.000 dengan Giga. Kilo biasa memakai huruf " K " saja, Mega memakai huruf " M " dan Giga memakai huruf " G ", jadi bila kita menyebut 1.000 Ohm maka menjadi 1K Ohm, terus kalau 1.000.000 Ohm menjadi 1M Ohm dan 1.000.000.000 Ohm menjadi 1 G Ohm paham kan. Ada lagi cara menyebut nilai yang tanggung contoh : 1200 Ohm menjadi 1K2 Ohm, 1.900.000 Ohm menjadi 1M9 Ohm. mulai sekarang bila kita menyebut nilai resistor dengan resistansi yang besar gunakan istilah diatas OK. well masih ada lagi nih...., bagaimana kalau 1R2 berapa nilainya...? nah lo ada lagi nih. Biasanya untuk satuan terkecil digunakan istilah " R " jadi kalau 1R2 yah nilainya 1,2 OHM.., gampang kan. II.   Mengukur Resistor dengan AVR meter ( Ampere, Voltage, Resistance Meter ) Selain cara manual diatas kita juga dapat menggunakan alat untuk mengetahui besarnya nilai resistansi suatu resistor. Alat tersebut dinamakan AVR meter atau kebanyakan orang Indonesia menyebutnya MULTI TESTER. Biasanya alat bantu ini berbentuk kotak dilengkapi dengan jarum penunjuk serta skala untuk membaca nilainya. Ada dua jenis bentuk alat ini yaitu standar dan digital, untuk AVR jenis digital nilainya ditunjukan dengan layar LCD seperti halnya jam tangan yang menggunakan layar LCD. Atau bila anda juga tidak familiar, OK anda lihat saja kalkulator nah seperti itulah penunjuknya kira-kira .   AVR Manual AVR Digital Cara Mengukur Resistor Dengan AVR Dengan menggunakan AVR kita bisa langsung mengetahui nilai dari sebuah resistor. Bila jarum AVR mendekati 0 ( kearah kanan ) berarti nilai resistansinya semakin kecil, sebaliknya bila hanya bergerak sedikit mendekati 1000 ( kearah kiri ) berarti semakin besar. Biasanya skala penghitung ditulis per sepuluhan. Yang menjadi masalah adalah bagaimana cara mengukur resistor yang nilai resistansinya besar sekali, misalnya 10 M Ohm. Coba saja anda ukur dengan AVR..!, anda akan melihat bahwa jarum AVR hampir tidak bergerak atau mungkin tidak bergerak sama sekali. lalu bagaimana cara mengukurnya dengan AVR bila nilai resistornya melebihi 1M OHM..?, Nah sekali lagi anda dihadapkan dengan rumus ( pusing juga nih, pake alat tapi masih pake rumus hahaahha ). Rumusnya adalah hukum OHM yaitu : V = i X R dimana, V = Voltage atau tegangan listrik, i = Kuat arus listrik dan R adalah nilai Resistansinya. Dengan menggunakan persamaan matematika didapat bahwa : R = V : i. Contoh kasus : dirumah kita biasanya tegangan listrik adalah 220 volt, bila kita menggunakan arus sebesar 5 Ampere. maka nilai resistansinya adalah R = V : i ==> R = 220 : 5 ==> R = 44 OHM. Didalam Praktek kita nggak usah pusing-pusing memikirkan rumus tersebut, itu hanya sekedar pengetahuan saja biar anda tambah paham mengenai dasar-dasar elektronika. Nah merajuk dari hukum OHM diatas, maka didalam praktek bila kita ingin mengetahui nilai sebuah resistor dengan AVR tentu saja kita harus menggunakan listrik sebagai alat bantu pengukuran. Cara mengukur Resistor berukuran besar Perlu diperhatikan bahwa, sebelum mengukur pastikan tombol AVR di set ke tempat yang tepat. contohnya bila kita hanya mengukur resistor dibawah 1K maka arahkan tombol AVR ke skala X 100, bila kita mengukur dibawah 100 Ohm maka arahkan tombol ke X 1 dan untuk mengukur resistor yang besar dengan menggunakan arus listrik, maka tombol AVR kita arahkan ke arah voltage sesuai dengan voltage yang kita gunakan, misalnya kita menggunakan voltage 220 Volt. maka arahkanlah tombol AVR ke tegangan arus bolak-balik (AC) dengan skala 500 Volt AC. Sekali lagi perhatikan baik-baik sebelum melakukan hal ini, sebab bila anda salah menempatkan tombol maka AVR anda sudah dipastikan akan rusak, masih untung kalau tidak meledak hahahahahhhhhaaa. Ingat yah perhatikan baik-baik !!!. Sekarang coba anda lihat lagi AVR anda...!, nah bergerak kan !!, biasanya bergeraknya sedikit, diujung AVR ada tertera ukuran 1M, 2M dan 10M dengan skala 100 K perbaris. Tanpa anda sadari bahwa cara mengukur resistor dengan ukuran besar, anda juga dapat mengetahui berapa arus listrik yang mengalir dirumah anda coba lagi rumus diatas. Untuk mengetahui arus listrik ( i ) menurut persamaan matematika maka i = V : R.