Kamis, 18 Desember 2008

TELIVISI

PENGANTAR

Sebelum kita mengetahui prinsip kerja pesawat televisi, ada baiknya kita mengetahui sedikit tentang perjalanan objek gambar yang biasa kita lihat di layar kaca. Gambar yang kita lihat di layar televisi adalah hasil produksi dari sebuah kamera.

Objek gambar yang di tangkap lensa kamera akan dipisahkan berdasarkan tiga warna dasar, yaitu merah (R = red), hijau (B = blue). Hasil tersebut akan dipancarkan oleh pemancar televisi (transmiter). Pada sestem pemancar televisi, informasi visual yang kita lihat pada layar kaca pada awalnya di ubah dari objek gambar menjadi sinyal listrik. Sinyal listrik tersebut akan ditransmisikan oleh pemancar ke pesawat penerima (receiver) televisi.

PRINSIP KERJA TELEVISI

Pesawat televisi akan mengubah sinyal listrik yang di terima menjadi objek gambar utuh sesuai dengan objek yang ditranmisikan. Pada televisi hitam putih (monochrome), gambar yang di produksi akan membentuk warna gambar hitam dan putih dengan bayangan abu-abu. Pada pesawat televisi berwarna, semua warna alamiah yang telah dipisah ke dalam warna dasar R (red), G(green), dan B (blue) akan dicampur kembali pada rangkaian matriks warna untuk menghasilkan sinyal luminasi.

Selain gambar, pemancar televisi juga membawa sinyal suara yang di tranmisikan bersama sinyal gambar. Penyiaran telavisi sebenarnya menyerupai suara sistem radio tetapi mencakup gambar dan suara. Sinyal suara di pancarkan oleh modulasi frekuensi (FM) pada suatu gelombang terpisah dalam satu saluran pemancar yang sama dengan sinyal gambar. Sinyal gambar termodulasi mirip dengan sistem pemancaran radio yang telah dikenal sebelumnya. Dalam kedua kasus ini, amplitudo sebuah gelombang pembawa frekuensi radio (RF) dibuat bervariasi terhadap tegangan pemodulasi.Modulasi adalah sinyal bidang frekuensi dasar (base band).

Modulasi frekuensi (FM) digunakan pada sinyal suara untuk meminimalisasikan atau menghindari derau (noise) dan interferensi. Sinyal suara FM dalam televisi pada dasarnya sama seperti pada penyiaran radio FM tetapi ayunan frekuensi maksimumnya bukan 75khz melainkan 25 khz.

Saluran dan Standar Pemancar Televisi

Kelompok frekuensi yang di tetapkan bagi sebuah stasiun pemancar untuk tranmisi sinyalnya disebut saluran (chenel). Masing-masing mempunyai sebuah saluran 6 mhz dalam salah satu bidang frekuensi (band) yang dialokasikan untuk penyiaran televisi komersial.

  1. VHF bidang frekuensi rendah saluran 2 sampai 6 dari 54 MHZ sampai 88 MHZ.
  2. VHF bidang frekuensi tinggi saluran 7 sampai 13 dari 174 MHZ sampai 216 MHZ.
  3. UHF saluran 14 sampai 83 dari 470 MHZ sampai 890 MHZ.

Sebagai contoh, saluran 3 disiarkan pada 60 MHZ sampai 66 MHZ. Sinyal pembawa RF untuk gambar dan suara keduanya termasuk di dalam tiap saluran tersebut.

JENIS-JENIS SISTEM TELEVISI

Sistem pemancar televisi yang kita kenal di antaranya:

  1. NTSC (National Television System Committee)
  2. PAL (Phases Alternating Line)
  3. SECAM (Sequential Couleur a Memorie)
  4. PALB

NTSC (National Television System Committee) digunakan di Amerika Serikat, sistem PAL (Phases Alternating Line) di gunakan di Inggris, sistem SECAM (Sequential Couleur a Memorie) digunakan di Perancis. Sementara itu, Indonesia sendiri menggunakan sistem PALB. Hal yang membedakan sistem tersebut adalah format gambar, jarak frekuensi pembawa dan pembawa suara.

Sistem Televisi Dasar di Dunia

BAGIAN-BAGIAN TELEVISI

Rangkaian Catu Daya (Power Supply)

Rangkaian berfungsi untuk mengubah arus AC menjadi DC yang selanjutnya didistribusikan ke seluruh rangkaian. Rangkaian catu daya dibatasi oleh garis putih pada PCB dan daerah di dalam kotak merah. Daerah di dalam garis putih adalah rangkaian input yang merupakan daerah tegangan tinggi (live area). Sementara itu, daerah di dalam kotak merah adalah output catu daya yang selanjutnya mendistribusikan tegangan DC ke seluruh rangkaian TV.

Rangkaian Penala (tuner)

Rangkaian ini terdiri dari penguat frekuensi tinggi ( penguat HF ), pencampur (mixer), dan osilator lokal.Rangkaian penala berfungsi untuk menerima sinyal masuk (gelombang TV) dari antena dan mengubahnya menjadi sinyal frekuensi IF.

Rangkaian penguat IF (Intermediate Frequency)

Rangkaian ini berfungsi sebagai penguat sinyal hingga 1.000 kali. Sinyal output yang dihasilkan penala ( tuner) merupakan sinyal yang lemah dan yang sangat tergantung pada pada sinyal pemancar, posisi penerima, dan bentang bentang alam. Rangkaian ini juga berguna untuk membuang gelombang lain yang tidak dibutuhkan dan meredam interferensi pelayanan gelombang pembawa suara yang mengganggu gambar.

Rangkaian Detektor Video

Rangkaian ini berfungsi sebagai pendeteksi sinyal video komposit yang keluar dari penguat IF gambar. Selain itu, rangkaian ini berfungsi pula sebagai peredam seluruh sinyal yang mengganggu karena apabila ada sinyal lain yang masuk akan mengakibatkan buruknya kualitas gambar. Salah satu sinyal yang di redam adalah sinyal suara.

Rangkaian Penguat Video

Rangkaian ini berfungsi sebagai penguat sinyal luminan yang berasal dari deteltor video sehingga dapat menjalankan layar kaca atau CRT (catode ray tube). Didalam rangkaian penguat video terdapat pula rangkaian ABL(automatic brightness level) atau pengatur kuat cahaya otomatis yang berfungsi untuk melindungi rangkaian tegangan tinggi dari tegangan muatan lebih yang disebabkan oleh kuat cahaya pada layar kaca.

Rangkaian AGC (Automatic Gain Control)

Rangkaian AGC berfungsi untuk mengatur penguatan input secara otomatis. Rangkaian ini akan menstabilkan sendiri input sinyal televisi yang berubah-ubah sehingga output yang dihasilkan menjadi konstan.

Rangkaian Defleksi Sinkronisasi

Rangkaian ini terdiri dari empat blok, yaitu rangkaian sinkronisasi, rangkaian defleksi vertikal, rangkaian defleksi horizontal, dan rangkaian pembangkit tegangan tinggi.

Rangkaian Audio

Suara yang kita dengar adalah hasil kerja dari rangkaian ini, sinyal pembawa IF suara akan dideteksi oleh modulator frekuensi (FM). Sebelumnya, sinyal ini dipisahkan dari sinyal pembawa gambar.



JENIS-JENIS LAYAR TELEVISI

Tipe Layar Televisi CRT (catode ray tube)

Pada televisi jenis ini layar terlihat lebih cembung ketimbang jenis lainnya. Teknologi televisi dengan tabung CRT tergolong paling tua dan hingga saat ini terus digunakan dan dikembangkan. Walaupun telah muncul teknologi yang baru. Tabung CRT hanya berisi sebuah tabung sinar katoda (cathode-ray tube) sedang untuk perbandingannya, plasma terdiri dari satu juta tabung fluorescent berukuran sangat kecil.

Tipe Layar Televisi Plasma

Dalam prinsipnya, layar plasma tersusun atas dua lembar kaca. Di antara keduanya diisi ribuan sel, yang ratusan di antaranya berisi gas xenon dan neon. Dua jenis elektroda panjang, address electrode dan transparent display electrode, direntangkan di antara lempengan kaca tersebut. Saat layar plasma dihidupkan, elektroda-elektroda yang saling berpotongan di atas sel itu diberi muatan listrik oleh komputer layar untuk mengionisasi gas dalam sel. Ini berlangsung ribuan kali dalam sepersekian detik. Arus listrik pun melewati gas di dalam sel dan menghasilkan aliran partikel bermuatan listrik yang cepat, yang merangsang atom gas tersebut melepaskan foton ultraviolet.

Foton ultraviolet berinteraksi dengan fosfor

Kemudian, foton ultraviolet berinteraksi dengan fosfor yang akhirnya melepaskan energi di dalam bentuk sinar foton yang jelas. Setiap pixel tersusun atas tiga sel sub pixel yang terpisah, masing-masing dengan fosfor yang berbeda warna, yaitu; merah, hijau, biru yang akan bercampur menghasilkan warna pixel.

Untuk menyeragamkan kekuatan arus listrik yang mengalir melalui sel berbeda, sistem kontrolnya akan menambah atau mengurangi intensitas warna setiap sub pixel. Hal ini untuk menghasilkan ratusan kombinasi merah, hijau, dan biru yang berbeda. Dengan cara ini, sistem kontrol dapat menghasilkan warna dalam spektrum luas, sekira ada 16,77 juta warna bisa dihasilkan sebuah layar plasma. Inilah yang membuat tampilan gambar plasma sangat tajam dan jelas.

sedikit tentang kerusakan tv

A.TORI SINGKAT
Dalam proses pencarian kerusakan pada sebuah TV ada beberapa
langkah dan pengetahuan yang harus kita lalui dan miliki. Untuk pencarian
kerusakan (Trouble Shooting) ada beberapa langkah yang harus dikerjakan :
1. Keadaan gangguan pada TV harus diketahui betul
2. Memperkirakan blok yang rusak berdasarkan gangguan yang ada
3. Membagi blok yang rusak, agar pencarian kerusakannya akan lebih
mudah
4. Mencari komponen yang rusak pada blok tersebut
Untuk lebih mudah dalam pencarian kerusakan pada TV, kita harus
paham mengenai gejala kerusakan pada masing-masing blok.

1. Blok rangkaian catu daya TV
Gejala kerusakan :
1. Tidak ada gambar dan suara(TV mati total)
2. Cahaya tidak penuh pada layar
3. Gambar peot-peot dibarengi suara dengung
4. Cahaya pada layar berpinggang

Titik pengamatan :
1. Periksa sekring pengaman
2. Periksa trafo adaptor
3. Periksa dioda adaptor
4. Periksa transistor/STR
5. Periksa dioda zener
6. Periksa condensator adaptor
7. Periksa conedensator out regulator

2. BLOK HORIZONTAL
Gejala Kerusakan :
1. Layar CRT gelap, tidak ada raster, Filamen hidup, lampu indicator
hidup
2. Ada garis tegak lurus
3. Gambar trafesium
4. Layar tidak penuh samping kiri/ kanan
5. Gambar tidak bisa tenang ke samping
6. Cahaya berlipat tengah

Titik Pengamatan :
1. Periksa transistor out Horizontal
2. Periksa konden size Horizontal
3. Periksa dioda damper
4. Periksa trafo driver Horizontal
5. Transistor Osc Horizontal

3. Blok Rangkaian Vertikal
Gejala Kerusakan :
1. Garis satu mendatar (garis horizontal) pada layar TV
2. Cahaya tidak penuh atas bawah
3. Gambar selalu naik turun
4. Gambar lonjong, gambar tidak lineritas

Titik Pengamatan :
1. Periksa defleksi yoke vertikal
2. Perikasa kondensator out vertikal
3. Periksa IC vertikal
4. Periksa kondensator input vertikal
5. periksa bagian osilator vertical
6. periksa bagian VLIN dan VSIZE

4. Blok Rangkaian Vidio
Gejala kerusakan :
1. Suara bagus gambar tidak ada, layar TV hanya cahaya polos
2. Suara ada cahaya tidak ada (gelap)
3. Cahaya pada layar blanking, bagian pinggir layar gelap
4. Warna gambar tidak jelas, kadang merah ,biru dan hijau
5. Gambar kurang terang

Titik Pengamatan :
1. periksa resistor copling langsung ke katoda
2. periksa condensator out vidio
3. periksa transistor / IC out Vertikal
4. periksa jalur DC ke bagian penguat vidio
5. periksa bagian matriks RGB
6. atur Vr RGB
7. priksa bagian Vr brigness dan kontrass.


5. Blok Rangkaian Tuner
Gejala Kerusakan :
1. Suara dan gambar tidak ada, cahaya polos atau ada bintik-bintik
2. Suara desis gambar bintik-bintik
3. Ada bayangan hitam bergerak (blanking)

Titik Pengamatan :
Karena TV keluaran baru sekarang sudah lebih komplit dan biasanya
rangkainnya sudah disatatukan dalam satu blok yaitu blok tuner. Maka
ketika ada gejala kerusakan seperti di atas, dengan catatan blok rangkaian
lain dalam keadaan baik. Maka blok ini bias dipastikan rusak.

6. Tabung Gambar
Gejala kerusakan :
1. Suara bagus cahaya tidak ada
2. Suara ada gambar gelap
3. Suara ada gambar/tulisan tidak jelas
4. Vilamen tidak hidup
5. Tidak ada nilai tahanan vilamen

Titik pengamatan :
1. Periksa kakai vilamen
2. Periksa RGB, dengan melepaskan sambnungan ke tiap-tiap
katodanya.

Trouble Shooting

Selasa, 16 Desember 2008

Sirkuit terpadu (IC)

Sirkuit terpadu (bahasa Inggris: integrated circuit atau IC) adalah komponen dasar yang terdiri dari resistor, transistor dan lain-lain. IC adalah komponen yang dipakai sebagai otak peralatan elektronika.

Pada komputer, IC yang dipakai adalah mikroprosesor. Dalam sebuah mikroprosesor Intel Pentium 4 dengan ferkuensi 1,8 trilyun getaran per detik terdapat 16 juta transistor, belum termasuk komponen lain. Fabrikasi yang dipakai oleh mikroprosesor adalah 60nm.

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. Pengintegrasian transistor kecil yang banyak jumlahnya ke dalam sebuah chip yang kecil merupakan peningkatan yang sangat besar bagi perakitan tube-vakum sebesar-jari. Ukuran IC yang kecil, terpercaya, kecepatan "switch", konsumsi listrik rendah, produksi massal, dan kemudahan dalam menambahkan jumlahnya dengan cepat menyingkirkan tube vakum.

Hanya setengah abad setelah penemuannya, IC telah digunakan dimana-mana. Komputer, telepon selular, dan peralatan digital lainnya yang merupakan bagian penting dari masyarakat modern. Contohnya, sistem transportasi, internet, dll tergantung dari keberadaan alat ini. Banyak skolar percaya bahwa revolusi digital yang dibawa oleh sirkuit terpadu merupakan salah satu kejadian penting dalam sejarah umat manusia.

IC mempunyai ukuran seukuran tutup pena sampai ukuran ibu jari dan dapat diisi sampai 250 kali dan digunakan pada alat elektronika seperti:

  • Telepon
  • Kalkulator
  • Handphone
  • Radio

Transistor part 1

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, 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 komponen-komponen lainnya.

Cara kerja semikonduktor

Pada dasarnya, transistor dan tabung vakum memiliki fungsi yang serupa; keduanya mengatur jumlah aliran arus listrik.

Untuk mengerti cara kerja semikonduktor, misalkan sebuah gelas berisi air murni. Jika sepasang konduktor dimasukan kedalamnya, dan diberikan tegangan DC tepat dibawah tegangan elektrolisis (sebelum air berubah menjadi Hidrogen dan Oksigen), tidak akan ada arus mengalir karena air tidak memiliki pembawa muatan (charge carriers). Sehingga, air murni dianggap sebagai isolator. Jika sedikit garam dapur dimasukan ke dalamnya, konduksi arus akan mulai mengalir, karena sejumlah pembawa muatan bebas (mobile carriers, ion) terbentuk. Menaikan konsentrasi garam akan meningkatkan konduksi, namun tidak banyak. Garam dapur sendiri adalah non-konduktor (isolator), karena pembawa muatanya tidak bebas.

Silikon murni sendiri adalah sebuah isolator, namun jika sedikit pencemar ditambahkan, seperti Arsenik, dengan sebuah proses yang dinamakan doping, dalam jumlah yang cukup kecil sehingga tidak mengacaukan tata letak kristal silikon, Arsenik akan memberikan elektron bebas dan hasilnya memungkinkan terjadinya konduksi arus listrik. Ini karena Arsenik memiliki 5 atom di orbit terluarnya, sedangkan Silikon hanya 4. Konduksi terjadi karena pembawa muatan bebas telah ditambahkan (oleh kelebihan elektron dari Arsenik). Dalam kasus ini, sebuah Silikon tipe-n (n untuk negatif, karena pembawa muatannya adalah elektron yang bermuatan negatif) telah terbentuk.

Selain dari itu, silikon dapat dicampur dengan Boron untuk membuat semikonduktor tipe-p. Karena Boron hanya memiliki 3 elektron di orbit paling luarnya, pembawa muatan yang baru, dinamakan "lubang" (hole, pembawa muatan positif), akan terbentuk di dalam tata letak kristal silikon.

Dalam tabung hampa, pembawa muatan (elektron) akan dipancarkan oleh emisi thermionic dari sebuah katode yang dipanaskan oleh kawat filamen. Karena itu, tabung hampa tidak bisa membuat pembawa muatan positif (hole).

Dapat disimak bahwa pembawa muatan yang bermuatan sama akan saling tolak menolak, sehingga tanpa adanya gaya yang lain, pembawa-pembawa muatan ini akan terdistribusi secara merata di dalam materi semikonduktor. Namun di dalam sebuah transistor bipolar (atau diode junction) dimana sebuah semikonduktor tipe-p dan sebuah semikonduktor tipe-n dibuat dalam satu keping silikon, pembawa-pembawa muatan ini cenderung berpindah ke arah sambungan P-N tersebut (perbatasan antara semikonduktor tipe-p dan tipe-n), karena tertarik oleh muatan yang berlawanan dari seberangnya.

Kenaikan dari jumlah pencemar (doping level) akan meningkatkan konduktivitas dari materi semikonduktor, asalkan tata-letak kristal silikon tetap dipertahankan. Dalam sebuah transistor bipolar, daerah terminal emiter memiliki jumlah doping yang lebih besar dibandingkan dengan terminal basis. Rasio perbandingan antara doping emiter dan basis adalah satu dari banyak faktor yang menentukan sifat penguatan arus (current gain) dari transistor tersebut.

Jumlah doping yang diperlukan sebuah semikonduktor adalah sangat kecil, dalam ukuran satu berbanding seratus juta, dan ini menjadi kunci dalam keberhasilan semikonduktor. Dalam sebuah metal, populasi pembawa muatan adalah sangat tinggi; satu pembawa muatan untuk setiap atom. Dalam metal, untuk mengubah metal menjadi isolator, pembawa muatan harus disapu dengan memasang suatu beda tegangan. Dalam metal, tegangan ini sangat tinggi, jauh lebih tinggi dari yang mampu menghancurkannya. Namun, dalam sebuah semikonduktor hanya ada satu pembawa muatan dalam beberapa juta atom. Jumlah tegangan yang diperlukan untuk menyapu pembawa muatan dalam sejumlah besar semikonduktor dapat dicapai dengan mudah. Dengan kata lain, listrik di dalam metal adalah inkompresible (tidak bisa dimampatkan), seperti fluida. Sedangkan dalam semikonduktor, listrik bersifat seperti gas yang bisa dimampatkan. Semikonduktor dengan doping dapat dirubah menjadi isolator, sedangkan metal tidak.

Gambaran di atas menjelaskan konduksi disebabkan oleh pembawa muatan, yaitu elektron atau lubang, namun dasarnya transistor bipolar adalah aksi kegiatan dari pembawa muatan tersebut untuk menyebrangi daerah depletion zone. Depletion zone ini terbentuk karena transistor tersebut diberikan tegangan bias terbalik, oleh tegangan yang diberikan di antara basis dan emiter. Walau transistor terlihat seperti dibentuk oleh dua diode yang disambungkan, sebuah transistor sendiri tidak bisa dibuat dengan menyambungkan dua diode. Untuk membuat transistor, bagian-bagiannya harus dibuat dari sepotong kristal silikon, dengan sebuah daerah basis yang sangat tipis.

Cara kerja transistor

Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar transistor, bipolar junction transistor (BJT atau transistor bipolar) dan field-effect transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara berbeda.

Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah/lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut.

FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut. Lihat artikel untuk masing-masing tipe untuk penjelasan yang lebih lanjut.

Cara kerja transistor

Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar transistor, bipolar junction transistor (BJT atau transistor bipolar) dan field-effect transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara berbeda.

Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah/lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut.

FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut. Lihat artikel untuk masing-masing tipe untuk penjelasan yang lebih lanjut.



Transistor Darlington


Transistor Darlington adalah rangkaian elektronika yang terdiri dari sepasang transistor bipolar (dwi kutub) yang tersambung secara tandem (seri). Sambungan seri seperti ini dipakai untuk mendapatkan penguatan (gain) yang tinggi, karena hasil penguatan pada transistor yang pertama akan dikuatkan lebih lanjut oleh transistor kedua. Keuntungan dari rangkaian Darlington adalah penggunaan ruang yang lebih kecil dari pada rangkaian dua buah transistor biasa dengan bentuk konfigurasi yang sama. Penguatan arus listrik atau gain dari rangkaian transistor Darlington ini sering dituliskan dengan notasi β atau hFE.

Rangkaian transistor Darlington ditemukan pertama kali oleh Sidney Darlington yang bekerja di Laboratorium Bell di Amerika Serikat. Jenis rangkaian hasil penemuannya ini telah mendapatkan hak paten, dan banyak dipakai dalam pembuatan Sirkuit terpadu (IC atau Integrated Circuits) chip. Jenis rangkaian yang mirip dengan transistor Darlington adalah rangkaian pasangan Sziklai yang terdiri dari sepasang transistor NPN dan PNP. Rangkaian Sziklai sering dikenal sebagai rangkaian 'Complementary Darlington' atau 'rangkaian kebalikan dari Darlington'.

Transistor Darlington bersifat seolah-olah sebagai satu transistor tunggal yang mempunyai penguatan arus yang tinggi. Penguatan total dari rangkaian ini merupakan hasil kali dari penguatan masing-masing transistor yang dipakai:

\beta_\mathrm{Darlington} = \beta_1 \times \beta_2

Nilai penguatan total dari transistor Darlington bisa mencapai 1000 kali atau lebih. Dari luar transistor Darlington nampak seperti transistor biasa dengan 3 buah kutub: B (basis), C (Kolektor), dan E (Emitter). Dari segi tegangan listriknya, voltase base-emitter rangkaian ini juga lebih besar, dan secara umum merupakan jumlah dari kedua tegangan masing-masing transistornya, seperti nampak dalam rumus berikut:

VBE = VBE1 + VBE2

Dioda

Dioda
Dioda ialah jenis VACUUM tube yang memiliki dua buah elektroda. Dioda tabung pertama kali diciptakan oleh seorang ilmuwan dari Inggris yang bernama Sir J.A. Fleming (1849-1945) pada tahun 1904.


Struktur dan skema dari dioda dapat dilihat pada gambar 7 di atas.
Pada dioda, plate diletakkan dalam posisi mengelilingi katoda sedangkan heater disisipkan di dalam katoda. Elektron pada katoda yang dipanaskan oleh heater akan bergerak dari katoda menuju plate.
Untuk dapat memahami bagaimana cara kerja dioda kita dapat meninjau 3 situasi sebagi berikut ini yaitu :
- Dioda diberi tegangan nol
- Dioda diberi tegangan negative
- Dioda diberi tegangan positive

Dioda Diberi Tegangan nol

Ketika dioda diberi tengangan nol maka tidak ada medan listrik yang menarik elektron dari katoda. Elektron yang mengalami pemanasan pada katoda hanya mampu melompat sampai pada posisi yang tidak begitu jauh dari katoda dan membentuk muatan ruang ( Space Charge).Tidak mampunya elektron melompat menuju katoda disebabkan karena energi yang diberikan pada elektron melalui pemanasan oleh heater belum cukup untuk menggerakkan elektron menjangkau plate.



Dioda diberi tegangan negative

Ketika dioda diberi tegangan negatif maka potensial negatif yang ada pada plate akan menolak elektron yang sudah membentuk muatan ruang sehingga elektron tersebut tidak akan dapat menjangkau plate sebaliknya akan terdorong kembali ke katoda, sehingga tidak akan ada arus yang mengalir.




Dioda diberi tegangan positive

Ketika dioda diberi tegangan positif maka potensial positif yang ada pada plate akan menarik elektron yang baru saja terlepas dari katoda oleh karena emisi thermionic, pada situasi inilah arus listrik baru akan terjadi. Seberapa besar arus listrik yang akan mengalir tergantung daripada besarnya tegangan positif yang dikenakan pada plate. Semakin besar tegangan plate akan semakin besar pula arus listrik yang akan mengalir.
Oleh karena sifat dioda yang seperti ini yaitu hanya dapat mengalirkan arus listrik pada situasi tegangan tertentu saja, maka dioda dapat digunakan sebagai penyearah arus listrik (rectifier). Pada kenyataanya memang dioda banyak digunakan sebagai penyearah tegangan AC menjadi tegangan DC.

Plate Characteristic dari Dioda
Karakteristik yang paling penting dari dioda adalah Plate Characteristic, dimana karakteristik ini memberikan koorelasi antara tegangan pada dioda dengan arus yang mengalir pada dioda.

Pada Figure 11 di atas dapat dilihat rangkaian uji (Figure 11.A) untuk mendapatkan karakteristik plate dan contoh karakteristik plate dari dioda(Figure 11.B).
Heater voltage diberikan pada filament untuk memanaskan tabung sampai pada temperatur tertentu yaitu T1, dan kemudian tegangan plate Eb diubah mulai dari 0 sampai pada suatu nilai tertentu yang masih dapat ditangani oleh dioda. Arus Ib yang mengalir pada dioda akan naik bersamaan dengan naiknya tegangan pada plate seperti terlihat pada grafik karakteristik plate, akan tetapi ketika menjangkau harga Eb tertentu maka Ib tidak dapat naik lagi dan tetap konstan walaupun Eb dinaikkan terus. Titik dimana Ib tidak dapat naik lagi walaupun Eb terus dinaikkan dinamakan saturation point.
Jika tegangan filament dinaikkan sehingga suhu dari dioda menjadi naik (T2) dan percobaan serupa seperti diatas dilakukan lagi, akan didapat arus Ib yang lebih besar pada saturation point. Atas dasar situasi ini dapat disimpulkan bahwa temperatur pada dioda dapat berpengaruh dalam menentukan arus maksimum yang dapat mengalir pada dioda.

Resistansi Dioda
Dari karakteristik plate yang telah kita bahas di atas maka, kita dapat melihat bahwa ada kaitan tertentu antara tegangan dan arus yang mengalir pada dioda, berdasarkan atas kenyataan ini maka kita dapat menyimpulkan bahwa sesungguhnya dioda memiliki resistansi dalam ( internal resistance).
Resistansi dalam yang dimiliki oleh dioda adalah tidak sama untuk arus AC maupun DC yang diberikan oleh dioda sehingga dalam kaitan dengan sifat ini maka terdapat dua definisi resistansi internal dioda yaitu DC Plate Resistance dan AC Plate Resistance. DC Plate resistance adalah resistansi dioda yang diukur ketika pada dioda dberikan tegangan DC, sedangkan AC Plate resistance ialah resistansi dioda yang diukur ketika pada dioda diberikan tegangan AC.
Untuk lebih memahami proses perhitungan resistansi dioda dapat anda lihaat gambar 12 berikut ini.

Figure 12.A menampilkan grafik untuk mengukur DC Plate resistance dari dioda dimana DC Plate resistance dari dioda (Rb) ialah Rb= 0A/0B
Figure 12.b menampilkan perhitungan AC Plate resistance dari dioda, karena tegangan AC adalah bersifat dinamik atau berubah ubah nilainya setiap saat maka perhitungan AC Plate resistance harus dilakukakan juga dengan memperhatikan perubahan tegangan dan arus dioda pada beberapa keadaan dalam hal ini ialah selisih perubahan tegangan arus dan tegangan dioda.
AC Plate resistance (rb) berdasarkan Figure 12.B ialah rb= (BC/YZ)

Trioda

Pertama kali dioda ditemukan oleh seorang ilmuwan Amerika yang bernama
Dr. Lee De Forest (1873-1961) pada tahun 1906, dengan menambahkan sebuah elektroda tambahan yang diberi nama control grid diantara katoda dan plate dari dioda yang sebelumnya telah dicipatakan oleh J.A Fleming.

Struktur dan simbol trioda dapat dilihat pada Figure 13. Sesuai dengan namanya maka trioda memiliki tiga buah elektroda yaitu katoda, grid dan plate.
Katoda berada pada pusat dari trioda dan dikelilingi oleh grid yang berbentuk anyaman kawat melingkar. Antara setiap lapisan anyaman grid terdapat celah yang cukup besar yang memungkinkan mengalirnya elektron menuju plate. Sedangkan plate melingkupi katoda, grid dan juga filament.
Pada trioda grid berperan dalam mengatur aliran elektron yang menuju ke plate dengan memanfaatkan perubahan kondisi tegangan yang ada padanya.
Untuk dapat memahami peranan grid dalam mengatur aliran elektron anda dapat megamati gambar 14 berikut ini.

Ketika grid berada pada tegangan dibawah 0V atau negatif maka muatan negatif yang ada pada grid akan menolak elektron untuk beremisi menuju plate sehingga tidak ada ataupun hanya sedikit sekali elektron yang dapat beremisi menuju plate.
Pada situasi ini ada nilai tegangan negatif tertentu yang jika diberikan pada katoda maka tidak ada sama sekali elektron yang dapat mengalir dari katoda menuju plate, tegangan ini dinamakan "grid cutt of voltage".
Ketika grid berada pada tegangan 0V maka elektron mulai dapat beremisi menuju plate, hal ini disebabkan karena pada tegangan 0 yang relatif lebih positif terhadap muatan elektron yang negatif maka tidak ada daya tolak dari muatan di grid terhadap elektron di katoda yang akan beremisi menuju plate.
Ketika grid berada pada tegangan positif maka muatan positif yang ada pada grid akan menarik elektron pada katoda untuk kemudian beremisi melewati celah celah yang ada pada anyaman grid menuju plate. Semakin positif tegangan grid maka akan semakin besar pula elektron yang mengalir dari plate.

Catatan : Pada pembahasan mengenai trioda dan seterusnya saya akan
menggunakan Ec untuk menyatakan tegangan grid, Eb untuk
menyatakan tegangan Plate, dan Ib untuk menyatakan arus plate

* Karakteristik Tabung
Ada dua buah karakteristik penting dari trioda yaitu Plate Characteristik dan Mutual Characteristic. Karkteristik ini dapat dilihat pada Figure 16 dan 17.
Sedangkan rangkaian uji untuk mendapatkan kedua karakteristik tersebut dapat dilihat pada Figure 15.


Dalam Figure 15 anda dapat melihat bahwa pada bagian grid dan plate dari tabung diberikan supply dua buah tegangan DC variable tersendiri, yang bertujuan untuk mendapatkan tegangan tertentu dari grid dan plate. Tegangan grid, tegangan plate dan juga arus plate diukur dengan meter tersendiri. Dari rangkaian inilah dapat diperoleh plate karakteristik dan mutual karakteristik.
Plate Characteristic menggambarkan koorelasi antara tegangan plate dan arus plate pada nilai tegangan grid tertentu, sedangkan Mutual characteristic memberikan hubungan antara tegangan grid dan arus plate pada nilai tegangan plate tertentu. Dalam kenyataannya kedua karakteristik ini banyak digunakan untuk merancang rangkaian elektronik tabung.

* Konstanta Tabung Hampa
Tabung memiliki beberapa konstanta yang seringkali perlu digunakan dalam proses perancangan rangkaian, konstanta tersebut ialah :
- Faktor penguatan (mu)
Konstanta mu menunjukkan sejauh mana tegangan pada grid dapat menentukan
terjadinya perubahan pada tegangan plate. Berdasarkan definisinya mu ialah
rasio perubahan kecil perubahan tegangan plate terhadap perubahan kecil
tegangan grid pada arus plate yang konstan.
Dalam bentuk Formula : mu = d(Ep)/d(Ec) ----> untuk d(Ib) = 0

- Transkondutansi (gm)
Konstanta transkonduktansi menunjukkkan sejauh mana tegangan grid dapat
mempengaruhi terjadinya perubahan arus plate. Berdasarkan definisinya gm
ialah rasio perubahan kecil arus plate terhadap perubahan kecil pada tegangan
grid pada tegangan plate yang konstan
Dalam bentuk formula gm = d(Ib)/d(Ec) ----> untuk d(Eb)= 0

- Plate Resistance (rp)
Transkonduktansi ialah rasio perubahan kecil pada tegangan plate terhadap
perubahan kecil pada arus plate .
Dalam bentuk formula rp = d(Eb)/d(Ib) ----> untuk d(Ec)= 0

- Hubungan antara mu gm, dan rp

mu = d(Ep)/d(Ec) ...........................................................Persamaan 1

Pada persamaan 1 tersebut kita kalikan dengan 1 atau d(Ib)/d(Ib) sehingga persamaan 1 menjadi

mu = d(Ep)/d(Ec) X d(Ib)/d(Ib)................................Persamaan 2

Lalu persamaan 2 kita modifikasi menjadi

mu = d(Ib)/d(Ec) X d(Ep)/d(Ib).................................Persamaan 3

dimana d(Ib)/d(Ec) = gm dan d(Ep)/d(Ib) = rp

sehingga persamaan 3 dapat kita tulis sebagai :

mu = gm x rp .................................Persamaan 4

* Kelemahan kelemahan tabung trioda
Ketika pertama kali ditemukan oleh Dr. Lee De forest tabung trioda memberi banyak harapan untuk pengembangan lebih lanjut dalam bidang elektronika yang sebelumnya tak pernah terpikirkan oleh para ilmuwan. Namun trioda masih memiliki dua kelemahan yaitu
a) Faktor penguatan, faktor penguatan dari trioda dianggap masih terlalu rendah
untuk kebanyakan penerapan rangkaian elektornika, sampai saat ini trioda
yang pernah saya temukan hanya mampu mencapai faktor penguatan 100 yaitu
tabung trioda type 12AX7
b) Adanya interelectrode capacitance antara ketiga elektroda pada tabung trioda.
kapasitansi tersebut ialah Cgk ( antara grid dan katoda) , Cgp (antara grid dan
plate), dan Cpk (antaran plate dan katoda).

Nilai dari interelectrode capacitance ini adalah kecil yaitu berkisar 2 sampai 12 picofarad, dan tidak berpengaruh banyak ketika tabung trioda beroperasi pada frekuensi rendah namun pada frekuensi tinggi sifat kapasitansi tersebut dapat berpengaruh terutama Cgp yang berperan sebagai kapasitansi umpan balik dari plate ke grid yang berakibat menurunkan penguatan pada frekuensi tinggi sehingga trioda kurang bagus untuk digunakan dalam aplikasi frekuensi tinggi.

Catatan Tentang kelemahan trioda
Kelemahan trioda yang saya uraikan di atas adalah kalau dilihat dari aplikasi tabung trioda dalam bidang elektronika secara umum, akan tetapi khusus dalam bidang audio, saya sendiri dan juga banyak penggemar high end berpendapat bahwa trioda memiliki karakter suara yang paling "sweet" dibandingkan dengan type tabung hampa lainya. Kebenaran tentang pendapat ini dapat kita pertimbangkan sambil melihat pada kenyataan bahwa saat ini sudah mulai banyak produsen high end yang memproduksi penguat dengan menggunakan tabung trioda seperti misalnya penguat single ended trioda yg menggunakan tabung trioda type 300B yang pada saat ini sedang populer. Kelemahan tabung trioda dalam hal aplikasi frekuensi tinggi dan penguatan yang rendah tidak terlalu bermasalah pada aplikasi penguat audio yang memang bekerja pada frekuensi yang relatif rendah yaitu maksimum 20kHz dan juga tidak selalu rangkaian penguat audio membutuhkan penguatan yang tinggi sekali.

Tetrode

Tetrode ialah tabung yang memiliki 4 buah elektroda yaitu katoda, control grid, plate dan screen grid sebagai elektroda tambahan yang tidak dimiliki oleh trioda. Struktur dan simbol dari tetroda dapat dilihat pada Figure 19.

Tujuan dibuatnya tetroda ialah untuk mengatasi kelemahan pada trioda dalam hal interelectrode capacitance, terutama pada Cgp yaitu kapasitansi antara grid dan plate yang mengakibatkan terjadinya negatif feedback pada frekuensi tinggi dan berakibat trioda tidak dapat bekerja dengan baik pada frekuensi tinggi. Cara yang digunakan para tetroda untuk mengurangi Cgp ialah dengan menyisipkan electroda tambahan diantara control grid dan plate. Electroda ini dinamakan screen grid atau sering juga disebut grid No. 2. Pada Figure 20 dapat dilihat bahwa penambahan screen grid mengakibatkan Cgp yang pada trioda adalah kapasitansi langsung antara grid dan plate kini menjadi dua buah kapasitansi seri antara control grid dengan screen grid (C1) dan screen grid dengan plate (C2), dimana nilai total antara C1 dan C2 secara seri adalah lebih kecil daripada nilai Cgp. Pengecilan nilai terjadi karena jika dua buah kapasitor diseri maka nilai totalnya akan menjadi lebih kecil.

Screen grid pada tetroda selain beperan dalam mengurangi interelectroda capacitance juga berperan dalam melindungi control grid terhadap pengaruh medan listrik plate sehingga pada tetroda perubahan tegangan plate tidak terlalu mempengaruhi arus plate, hal ini dapat dilihat pada grafik karakteristik plate yang tidak terlalu menanjak.
Ketika tetroda beroperasi elektron dari katoda mengalir melewati celah yang ada pada anyaman control grid menuju plate akan tetapi karena karena screen grid juga memiliki tegangan yang cukup positif (lebih kecil dari tegangan plate) maka akan ada pula sebagian elektron dari katoda yang tertarik oleh screen grid, tetapi arus screen grid ini tidak terlampau besar dan tidak berpengaruh dalam mengurangi arus plate secara keseluruhan.

* Karakteristik Tetroda
Rangkaian uji untuk mendapatkan karakteristik plate pada tetroda dapat dillihat pada Figure 21 berikut ini.


Pada Figure 21 terlihat ada tiga buah sumber tegangan yang berbeda yaitu tegangan control grid (Ec), tegangan screen grid (Esg), dan tegangan plate (Eb) beserta meter untuk mengukur ketiga tegangan tersebut dan juga arus plate. Percobaan ini dilakukan pada tegangan screen grid yang tetap, sedangkan tegangan control grid diubah ubah nilainya. Pada setiap tegangan control grid yang tertentu tegangan plate dinaikkan secara bertahap dari 0 V sampai pada suatu nilai tertentu yang diperbolehkan bagi tetroda yang bersangkutan. Dari hasil percobaan ini akan didapat plate karakteristik seperti terlihat pada Figure 22 berikut.

Karakteristik tersebut dapat dijelaskan berdasarkan potongan kurva sebagai berikut ini :
Kurva a-b
Pada bagian ini terlihat bahwa terjadi kenaikkan arus plate bersamaan dengan kenaikkan tegangan plate
Kurva b-c
Pada bagian ini terjadi penurunan arus walaupun tegangan plate dinaikkan. Terjadinya hal ini dikarenakan adanya emisi sekunder pada pada plate. Ketika elektron dari katoda beremisi melewati control grid menuju plate, maka setelah sampai di plate elektron tersebut akan menumbuk elektron yang ada pada permukaan plate sehingga elektron pada permukaan plate terpental keluar. Oleh karena adanya screen grid yang pada saat ini memiliki tegangan yang lebih tinggi dari plate maka elektron hasil emisi sekunder lebih cenderung ditarik oleh screen grid yang memiliki tegangan yang lebih tinggi dari plate. Akibat mengalirnya elektron dari katoda ke screen grid maka arus plate juga menurun.
Proses emisi sekunder sesungguhnya juga terjadi pada trioda ketika elektron dari katoda menjangkau plate, namun karena trioda tidak memiliki screen grid maka elektron tersebut akan ditarik lagi oleh plate.
Kurva c-d
Pada bagian ini tegangan plate sudah melampaui tegangan screen grid sehingga elektron yang dihasilkan pada proses emisi sekunder di plate cenderung tertarik ke plate yang tegangannya sudah lebih tinggi daripada tegangan screen grid, akibatnya arus plate naik bersamaan dengan naiknya tegangan plate.
Kurva d-e
Pada bagian ini kurva sudah mendatar hal ini disebabkan karena kenaikkan tegangan plate sudah tidak lagi berpengaruh pada arus plate (untuk tegangan control grid yang sama). Arus plate yang stabil disebabkan karena screen grid saat ini berperan sebagai electrostatic shield atau pelindung electrostatis bagi control grid terhadap medan listrik dari plate.

* Konstanta Tetroda
- Mu
Tetroda memiliki Mu yang besar daripada Trioda yaitu bisa melebihi 100. Hal
ini disebabkan karena tegangan plate tidak berpengaruh banyak terhadap
perubahan arus plate.
- rp
Tetroda memiliki plate resistance yang tinggi ini juga merupakan efek dari
Electrostatic shield yang diberikan oleh screen grid. Pada kenyataanya plate
resistance dari tetroda bisa mencapai 100 kohm.
- gm
Dari persamaan 14 kita dapat melihat hubungan mu= gm x rp sehingga gm =
mu/rp karena mu dan rp pada tetroda juga tinggi maka gm dari tetroda kurang
lebih adalah sama dengan gm pada trioda secara umum.

* Kelemahan tetroda
Ketika tetroda menangani tegangan bolak balik maka tegangan pada plate akan berubah ubah naik dan turun seiring dengan naik turunya tegangan AC yang ditangani oleh tetroda tsb. Ada suatu keadaan dimana tegangan plate akan turun sampai menjangkau bagian b-c pada karakteristik plate. Ketika menjangkau bagian ini tentu saja sinyal keluaran dari teteroda akan cacat. Efek ini dinamakan "Dynatron Efect".

Pentode


Pentode dikembangkan dari tetrode dengan menambahkan elektroda ke 5 yaitu suppresor grid, sehingga pentoda memiliki lima buah elektroda yaitu katoda, control grid (g1) screen grid (g2), suppressor grid (g3) dan plate. Tujuan disisipkannya suppressor grid pada pentoda ialah untuk mencegah terjadinya emisi sekunder pada plate yang berakibat menurunkan arus plate, seperti yang dapat dilihat pada plate karakteristik tetroda tepatnya pada potongan kurva b-c. Dalam konstruksi pentoda, suppressor grid dihubungkan ke katoda sehingga memiliki tegangan yang negatif terhadap elektroda lainnya. Ketika elektron dari katoda mendarat pada plate dan menumbuk elekton yang ada pada permukaan plate maka elektron yang ada pada plate akan terlepas keluar dan terjadilah emisi sekunder. Pada tetroda elektron hasil emisi sekunder ini akan ditarik oleh screen grid untuk kemudian menjadi arus screen grid sehingga kemudian mengurangi arus plate. Akan tetapi dengan adanya suppressor grid yang betegangan negaatif pada pentoda maka muatan negatif yang ada pada suppressor grid akan menolak elektron dari emisi sekunder tersebut untuk menuju ke screen grid sehingga elektron tersebut ahirnya kembali ke plate dan pengurangan arus plate seperti pada plate karakteristik tetroda ( kurva b-c) dapat dihindari untuk mengahasilkan kurva yang mendatar pada bagian ini.
Rangkaian uji untuk mendapatkan plate karakteristik pentoda adalah sama seperti yang digunakan pada tetroda, yaitu seperti pada Figure 21 (lihat tetrode), namun dengan mengganti tetroda dengan pentoda.
Contoh plate karakteristik pentoda dapat dilihat pada Figure 24. berikut ini.

Hal dapat dilihat sebagai ciri daripada karakteristik pentoda adalah sebagai berikut ini :

1) Pada sebagian besar kurva karakteristik terlihat bahwa untuk tiap tegangan
grid tertentu arus plate tidak terlalu atau sangat sedikit sekali dipengaruhi
oleh tegangan plate. Atas dasar inilah maka pentoda sering disebut sebagai
peralatan yang memiliki sifat sebagai sumber arus konstan.
2) Penurunan arus plate sebagai akibat dari emisi sekunder tidak terlihat pada
karakteristik pentoda
3) Karakteristik yang tidak linier hanya terjada pada daerah lutut (knee)
daripada plate karakteristik.


Perbandingan Konstanta Tabung

Jenis Tabung Triode Tetrode Pentode
1 Amplification Factor (mu) 10-100 Sekitar 500 1000 - 5000
2 Plate Resistance (rp) 300 - 1k ohm 70 - 1k ohm 0.5 - 2 Mohm
3 Transkonductance (gm) Sekitar 2500 uS Sekitar 1000 uS 1000 - 9000 uS

dikutip dari;www.SAP.or.id

Transformator

pengertian

Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi-elektromagnet. Transformator digunakan secara luas, baik dalam bidang tenaga listrik maupun elektronika. Penggunaan transformator dalam sistem tenaga memungkinkan terpilihnya tegangan yang sesuai , dan ekonomis untuk tiap-tiap keperluan misalnya kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya listrik jarak jauh.

Dalam bidang elektronika, transformator digunakan antara lain sebagai gandengan impedansi antara sumber dan beban; untuk memisahkan satu rangkain dari rangkaian yang lain; dan untuk menghambat arus searah sambil tetap melakukan atau mengalirkan arus bolak-balik antara rangkaian. Berdasarkan frekuensi, transformator dapat dikelompokkan sebagai berikut :

(1) frekuensi daya, 50 – 60 c/s;

(2) frekuensi pendengaran, 50 c/s – 20 kc/s;

(3) frekuensi radio, diatas 30 kc/s.

Dalam bidang tenaga listrik pemakaian transformator dikelompokkan menjadi :

(1) transformatror daya;

(2) transformatror distribusi;

(3) transformatror pengukuran, yang terdiri dari atas transformator arus dan transformator tegangan.

Kerja transformator yang berdasarkan induksi-elektromagnetik, menghendaki adanya gandengan magnet antara rangkaian primer dan sekunder. Gandengan magnet ini berupa inti besi tempat melakukan fluks bersama.

Berdasarkan cara melilitkan kumparan pada inti, dikenal dua macam transformator, yaitu tipe inti dan tipe cangkang.

Induktor

Pengertian

komponen elektronik pasif yang dapat menghasilkan tegangan listrik berbanding lurus dengan perubahan sesaat dari arus listrik yang mengalir melaluinya:

V = ? L × dI/dt,

di mana V adalah tegangan listrik yang dihasilkan, dI/dt adalah laju perubahan arus listrik, dan L adalah sifat dari alat yang dinamakan induktansi. Satuan SI dari induktansi adalah henry (H).
Telah diketahui bahwa elektron yang bergerak atau arus listrik yang mengalir akan menghasilkan medan magnet.
Namun Kebalikannya untuk menghasilkan arus listrik(arus induksi) perlu dilakukan perubahan medan magnet

Kapasitor

Pengertian Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik, dan secara sederhana terdiri dari dua konduktor yang dipisahkan oleh bahan penyekat (bahan dielektrik) tiap konduktor di sebut keping. Kapasitor atau disebut juga kondensator adalah alat (komponen) listrik yang dibuat sedemikian rupa sehingga mampu menyimpan muatan listrik untuk sementara waktu. Pada prinsipnya sebuah kapasitor terdiri atas dua konduktor (lempeng logam) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator). Isolator penyekat ini sering disebut bahan (zat) dielektrik.

Zat dielektrik yang digunakan untuk menyekat kedua penghantar dapat digunakan untuk membedakan jenis kapasitor. Beberapa kapasitor menggunakan bahan dielektrik berupa kertas, mika, plastik cairan dan lain sebagainya. Beberapa jenis kapasitor menurut bahan dielektiknya antara lain:

1. Kapasitor 2. Kapasitor 3. Kapasitor 4. Kapasitor 5. Kapasitor
elektrolit tantalum Polister Film Poliprolyene Kertas


6. Kapasitor 7. Kapasitor 8. Kapasitor 9. Kapasitor
Mica Keramik Epoxy Variable


Kegunaan kapasitor dalam berbagai rangkaian listrik adalah:
a. mencegah loncatan bunga api listrik pada rangkaian yang mengandung kumparan, bila tiba-tiba arus listrik diputuskan dan dinyalakan
b. menyimpan muatan atau energi listrik dalam rangkaian penyala elektronik
c. memilih panjang gelombang pada radio penerima
d. sebagai filter dalam catu daya (power supply)

Bentuk kapasitor
a. kapasitor kertas (besar kapasitas 0,1 F)
b. kapasitor elektrolit (besar kapasitas 105 pF)
c. kapasitor variabel (besar kapasitas bisa di ubah-ubah dengan nilai kapasitas maksimum 500 pF)

Simbol Kapasitor
Kapasitor disimbolkan dengan

Minggu, 14 Desember 2008

Resistor

1. RINGKASAN TEORI
Pada dasarnya semua bahan memiliki sifat resistif namun beberapa bahan seperti tembaga, perak, emas dan bahan metal umumnya memiliki resistansi yang sangat kecil. Bahan-bahan tersebut menghantar arus listrik dengan baik, sehingga dinamakan konduktor. Kebalikan dari bahan yang konduktif, yaitu bahan material seperti karet, gelas, karbon memiliki resistansi yang lebih besar menahan aliran elektron sehingga disebut sebagai isolator.
Resistor adalah komponen dasar elektronika yang selalu digunakan dalam setiap rangkaian elektronika karena bisa berfungsi sebagai pengatur atau untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Dengan resistor, arus listrik dapat didistribusikan sesuai dengan kebutuhan. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol Ω (Omega).
Di dalam rangkaian elektronika, resistor dilambangkan dengan huruf "R". Dilihat dari bahannya, ada beberapa jenis resistor yang ada dipasaran antara lain : Resistor Carbon, Wirewound, dan Metalfilm. Ada juga Resistor yang dapat diubah-ubah nilai resistansinya antara lain : Potensiometer, Rheostat dan Trimmer (Trimpot). Selain itu ada juga Resistor yang nilai resistansinya berubah bila terkena cahaya namanya LDR (Light Dependent Resistor) dan resistor yang nilai resistansinya akan bertambah besar bila terkena suhu panas yang namanya PTC (Positive Thermal Coefficient) serta resistor yang nilai resistansinya akan bertambah kecil bila terkena suhu panas yang namanya NTC (Negative Thermal Coefficient).
Untuk resistor jenis carbon maupun metalfilm biasanya digunakan kode-kode warna sebagai petunjuk besarnya nilai resistansi (tahanan) dari resistor. Resistor ini mempunyai bentuk seperti tabung dengan dua kaki di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk cincin kode warna, kode ini untuk mengetahui besar resistansi tanpa harus mengukur besarnya dengan ohmmeter.

Besaran resistansi suatu resistor dibaca dari posisi cincin yang paling depan ke arah cincin toleransi. Biasanya posisi cincin toleransi ini berada pada badan resistor yang paling pojok atau juga dengan lebar yang lebih menonjol, sedangkan posisi cincin yang pertama agak sedikit ke dalam. Dengan demikian pemakai sudah langsung mengetahui berapa toleransi dari resistor tersebut. Kalau kita telah bisa menentukan mana cincin yang pertama selanjutnya adalah membaca nilai resistansinya.
Jumlah cincin yang melingkar pada resistor umumnya sesuai dengan besar toleransinya. Biasanya resistor dengan toleransi 5%, 10% atau 20% memiliki 3 cincin (tidak termasuk cincin toleransi). Tetapi resistor dengan toleransi 1% atau 2% (toleransi kecil) memiliki 4 cincin (tidak termasuk cincin toleransi). Cincin pertama dan seterusnya berturut-turut menunjukkan besar nilai satuan, dan cincin terakhir adalah faktor pengalinya.
Misalnya resistor dengan cincin kuning, violet, merah dan emas. Cincin berwarna emas adalah cincin toleransi. Dengan demikian urutan warna cincin resistor ini adalah, cincin pertama berwarna kuning, cincin kedua berwarna violet dan cincin ke tiga berwarna merah. Cincin ke empat yang berwarna emas adalah cincin toleransi. Dari tabel 1.1 diketahui jika cincin toleransi berwarna emas, berarti resistor ini memiliki toleransi 5%. Nilai resistansinya dihitung sesuai dengan urutan warnanya. Pertama yang dilakukan adalah menentukan nilai satuan dari resistor ini. Karena resistor ini resistor 5% (yang biasanya memiliki tiga cincin selain cincin toleransi), maka nilai satuannya ditentukan oleh cincin pertama dan cincin kedua. Masih dari tabel 1.1, diketahui cincin kuning nilainya = 4 dan cincin violet nilainya = 7. Jadi cincin pertama dan ke dua atau kuning dan violet berurutan, nilai satuannya adalah 47. Cincin ketiga adalah faktor pengali, dan jika warna cincinnya merah berarti faktor pengalinya adalah 100. Sehingga dengan ini diketahui nilai resistansi resistor tersebut adalah nilai satuan x faktor pengali atau 47 x 100 = 4700 Ohm = 4,7K Ohm (pada rangkaian elektronika biasanya di tulis 4K7 Ohm) dan toleransinya adalah + 5%. Arti dari toleransi itu sendiri adalah batasan nilai resistansi minimum dan maksimum yang di miliki oleh resistor tersebut. Jadi nilai sebenarnya dari resistor 4,7k Ohm + 5% adalah :
4700 x 5% = 235
Jadi,
Rmaksimum = 4700 + 235 = 4935 Ohm
Rminimum = 4700 – 235 = 4465 Ohm
Apabila resistor di atas di ukur dengan menggunakan ohmmeter dan nilainya berada pada rentang nilai maksimum dan minimum (4465 s/d 4935) maka resistor tadi masih memenuhi standar. Nilai toleransi ini diberikan oleh pabrik pembuat resistor untuk mengantisipasi karakteristik bahan yang tidak sama antara satu resistor dengan resistor yang lainnya sehingga para desainer elektronika dapat memperkirakan faktor toleransi tersebut dalam rancangannya. Semakin kecil nilai toleransinya, semakin baik kualitas resistornya. Sehingga dipasaran resistor yang mempunyai nilai toleransi 1% (contohnya : resistor metalfilm) jauh lebih mahal dibandingkan resistor yang mempunyai toleransi 5% (resistor carbon)
Spesifikasi lain yang perlu diperhatikan dalam memilih resistor pada suatu rancangan selain besar resistansi adalah besar watt-nya atau daya maksimum yang mampu ditahan oleh resistor. Karena resistor bekerja dengan di aliri arus listrik, maka akan terjadi disipasi daya berupa panas sebesar :
W = I2R watt
.......................................................................... (1.1)
Semakin besar ukuran fisik suatu resistor, bisa menunjukkan semakin besar kemampuan disipasi daya resistor tersebut. Umumnya di pasar tersedia ukuran 1/8, 1/4, 1/2, 1, 2, 5, 10 dan 20 watt. Resistor yang memiliki disipasi daya maksimum 5, 10 dan 20 watt umumnya berbentuk balok memanjang persegi empat berwarna putih, namun ada juga yang berbentuk silinder dan biasanya untuk resistor ukuran besar ini nilai resistansi di cetak langsung dibadannya tidak berbentuk cincin-cincin warna, misalnya 100Ω5W atau 1KΩ10W.
Dilihat dari fungsinya, resistor dapat dibagi menjadi :
1. Resistor Tetap (Fixed Resistor)
Yaitu resistor yang nilainya tidak dapat berubah, jadi selalu tetap (konstan). Resistor ini biasanya dibuat dari nikelin atau karbon. Berfungsi sebagai pembagi tegangan, mengatur atau membatasi arus pada suatu rangkaian serta memperbesar dan memperkecil tegangan.
2. Resistor Tidak Tetap (variable resistor)
Yaitu resistor yang nilainya dapat berubah-ubah dengan jalan menggeser atau memutar toggle pada alat tersebut, sehingga nilai resistor dapat kita tetapkan sesuai dengan kebutuhan. Berfungsi sebagai pengatur volume (mengatur besar kecilnya arus), tone control pada sound system, pengatur tinggi rendahnya nada (bass/treble) serta berfungsi sebagai pembagi tegangan arus dan tegangan.
3. Resistor NTC dan PTC.
NTC (Negative Temperature Coefficient), yaitu resistor yang nilainya akan bertambah kecil bila terkena suhu panas. Sedangkan PTC (Positive Temperature Coefficient), yaitu resistor yang nilainya akan bertambah besar bila temperaturnya menjadi dingin.
4. Resistor LDR
LDR (Light Dependent Resistor) yaitu jenis resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila terkena cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan bila terkena cahaya terang nilainya menjadi semakin kecil.
2. RANGKAIAN RESISTOR
Dalam praktek para desainer kadang-kadang membutuhkan resistor dengan nilai tertentu. Akan tetapi nilai resistor tersebut tidak ada di toko penjual, bahkan pabrik sendiri tidak memproduksinya. Solusi untuk mendapatkan suatu nilai resistor dengan resistansi yang unik tersebut dapat dilakukan dengan cara merangkaikan beberapa resistor sehingga didapatkan nilai resistansi yang dibutuhkan. Ada dua cara untuk merangkaikan resistor, yaitu :
1. Cara Serial
2. cara Paralel
Rangkaian resistor secara serial akan mengakibatkan nilai resistansi total semakin besar.
Di bawah ini contoh resistor yang dirangkai secara serial.
Pada rangkaian resistor serial berlaku rumus :
................................................................... (1.2)
RTOTAL =R1 + R2 + R3
Sedangkan rangkaian resistor secara paralel akan mengakibatkan nilai resistansi pengganti semakin kecil.
Di bawah ini contoh resistor yang dirangkai secara paralel.
Pada rangkaian resistor paralel berlaku rumus :
RTOTAL=R1+R2:R1xR2