KOMPONEN LISTRIK PASIF DAN AKTIF

Assalamu'alaikum warahmatullah wabarakatuh,

Nama : Nadila Danti Lestari

NIM : 202031038

Mata kuliah : Teknik digital

Dosen pengampu : Max Teja Ajie Cipta Widiyanto,S.Kom., M. Kom.

KOMPONEN LISTRIK (ELEKTRONIKA)

Apa itu komponen elektronika? Serta apa saja komponen elektronika tersebut? Mari kita bahas!

Komponen listrik (elektronika) adalah elemen terkecil dalam suatu rangkaian elektronika. Setiap komponen elektronika dibuat dengan nilai dan fungsi yang berbeda berdasarkan produsen pembuat komponen elektronika tersebut. Komponen elektronika memiliki fungsi dalam suatu rangkaian elektronika, yaitu sebagai penghambat, penguat, penghantar, penyaring dan pengendali.

Komponen elektronika terbagi menjadi dua yaitu, Komponen pasif dan Komponen aktif. Berikut adalah penjelasannya:

A. Komponen Pasif

Komponen pasif adalah komponen elektronika yang dimana pengoperasiannya tidak membutuhkan sumber tegangan atau sumber arus tersendiri. Komponen pasif pada umumnya digunakan sebagai pembatas arus, pembagi tegangan, tank circuit dan filter pasif. Komponen-komponen elektronika pasif diantara sebagai berikut:

1. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang memang didesain memiliki dua kutup yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Satuan Nilai Resistor (R)  atau Hambatan adalah Ohm (Ω). Penemu komponen pasif ini yaitu seorang fisikawan dari Jerman bernama “Georg Simon Ohm”. Bekerja berdasarkan hukum Ohm, digunakan untuk memperkecil aliran dan tegangan listrik yang dirumuskan dalam persamaan :

 V = I x R atau I = V / R atau R = V / I

Keterangan :

V = Tegangan / Voltage yang menyatakan tegangan dalam satuan Volt (V)

I = Arus / Current  yang menyatakan arus listrik dalam satuan Ampere (A)

R = Hambatan / Resistance yang menyatakan hambatan dalam satuan Ohm (Ω)

*Fungsi resistor

Fungsi resistor adalah sebagai berikut :

a. Sebagai pembagi arus.

b. Sebagai penurun tegangan.

c. Sebagai pembagi tegangan.

d. Sebagai penghambat aliran arus listrik,dan lain-lain

*Jenis-Jenis Resitor

Pada umumnya resistor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, diantaranya yaitu jenis resistor tetap (Fixed Resistor), jenis resistor variabel atau nilai berubah (Variable Resistor), Thermistor, dan LDR.

Gambar resistor

a. Resistor Tetap (Fixed Resistor)

Fixed Resistor atau resistor tetap adalah jenis resistor yang memiliki nilai resistansi atau hambatan yang tetap. Resistor tetap banyak digunakan dalam rangkaian elektronika dan berfungsi sebagai pembatas arus dan pembagi tegangan. Berdasarkan batas kemampuan melewatkan daya tersebut resistor tetap dibagi dalam beberapa ukuran kapasitas daya yaitu:

1/16 watt, 1/8 watt, 1/4 watt, 1/2 watt, 1 watt, 2 watt, 3 watt, 5 watt, 10 watt, 20 watt.

Selain itu, jenis resistor tetap berdasarkan bahannya dapat diklasifikasikan menjadi resistor komposisi karbon, resistor film karbon, dan resistor film logam. Berikut penjelasannya:

Resistor tetap

1) Resistor komposisi karbon

Resistor komposisi karbon terdiri dari unsur resistif yang berbentuk tabung dengan kawat logam yang terdapat pada kedua ujungnya. Jenis resistor ini terbuat dari komposisi karbon halus yang dicampur dengan bahan isolasi bubuk sebagai pengikat atau badannya agar mendapatkan nilai resistansi yang diinginkan. Badan resistor dilapisi dengan plastik ataupun dicat dengan kode warna yang disesuaikan dengan nilai resistansinya.

2) Resistor film karbon

Resistor film karbon merupakan resistor yang dibuat dengan bahan utama arang atau karbon. Resistor film karbon terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan substrat isolator dan dipotong berbentuk spiral. Nilai resistansinya bergantung pada proporsi karbon dan isolator. Semakin banyak bahan karbon yang digunakan maka semakin rendah resistansinya. Resistor film karbon memiliki kelebihan yaitu toleransi yang lebih rendah dan juga rendahnya kepekaan resistor terhadap suhu jika dibandingkan dengan resistor komposisi karbon. Ukuran jenis resistor ini dengan beberapa nilai kapasitas daya yaitu 1/16 watt, 1/8 watt, 1/4 watt, 1/2 watt, 1 watt, 2 watt dan 3 watt.

3) Resistor film logam

Resistor film logam atau biasa sering disebut dengan metal film resistor merupakan resistor yang dibuat dengan bahan utama metal atau logam yang memiliki karakteristik lebih baik. Bentuk fisik resistor film logam mirip dengan resistor film karbon, hanya saja terdapat perbedaan pada warna dan jumlah gelang warna yang digunakan dalam penilaian resistor tersebut. Resistor  ini memiliki kapasitas daya yaitu 1/8 watt, 1/4 watt dan 1/2 watt.

b. Resistor Nilai Berubah (Variable Resistor)

Variable Resistor adalah jenis resistor yang nilai resistansinya dapat diatur. Variable resistor dapat diklasifikasikan menjadi potensiometer, trimpot dan rheostat. Berikut penjelasannya:

1) Potensiometer adalah jenis variable resistor yang nilai resistansinya dapat berubah-ubah dan diatur dengan cara memutar porosnya melalui tuas yang terdapat pada potensiometer. Potensiometer banyak diaplikasikan pada penguat suara atau amplifier, potensiometer dapat kita memiliki 2 jenis yang berbeda yaitu potensiometer mono dan potensiometer stereo.

2) Trimpot atau Trimmer Potensiometer adalah jenis variable resistor yang fungsinya sama dengan potensiometer, perbedaannya trimpot memiliki ukuran yang lebih kecil dan tidak memiliki tuas seperti potensiometer. Untuk mengatur nilai resistansinya, biasanya dibutuhkan suatu alat bantu seperti obeng kecil untuk dapat memutar porosnya.

3) Rheostat adalah jenis variable resistor yang dapat beroperasi pada tegangan dan arus yang tinggi. Rheostat terbuat dari lilitan kawat bahan resistif dan untuk mengatur nilai resistansinya menggunakan penyapu yang bergerak di bagian atas toroid.

c. Thermistor (Thermal Resistor)

Thermistor adalah jenis resistor yang memiliki kepekaan tinggi terhadap suhu atau temperature, sehingga nilai resistansi dari thermistor dapat ditentukan dan dipengaruhi oleh suhu atau temperature. Terdapat 2 jenis thermistor yaitu PTC (Positive Temperature Coefficient) dan NTC (Negative Temperature Coefficient).

d.  LDR (Light Dependant Resistor)

LDR adalah jenis resistor yang memiliki kepekaan tinggi terhadap intensitas cahaya yang diterimanya. Semakin besar intensitas cahaya yang diterima maka semakin rendah resistansi resistor tersebut. Fungsi dari LDR adalah menghantarkan arus listrik jika menerima sejumlah itensitas cahaya (terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap. Biasanya diaplikasikan ke penerang jalan, lampu kamar, dan sebagainya.

2. Kapasitor

Kapasitor adalah perangkat yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik sementara waktu. Satuan nilai untuk Kapasitor (Kondensator) adalah Farad (F) dan dilambangkan dengan huruf  "C".

Jika dinyatakan dengan rumus sebagai berikut:

C = Q/V

Keterangan:

C = Nilai Kapasitansi (F = Farad)

Q = Muatan elektron (C = Coloumb)

V = Besar Tegangan (V = Volt)

*Fungsi Kapasitor

Fungsi Kapasitor adalah sebagai berikut :

a. Sebagai penyimpan arus atau tegangan listrik (Kapasitansi).

b. Memilih gelombang radio pada rangkaian Tuner.

c. Filter dalam Rangkaian Power Supply (Catu Daya).

d. Pada arus DC berfungsi sebagai isolator arus listrik.

e. Menghilangkan bouncing (loncatan api).

 

*Jenis-jenis Kapasitor

Jenis-jenis Kapasitor adalah sebagai berikut :

a. Kapasitor Fix

Kapasitor Fix terdiri atas Non Polar dan Polar, berikut penjelasannya:

Gambar kapasitor

Non Polar

Non Polar adalah Kapasitor yang nilainya Tetap dan tidak ber-polaritas. Jika didasarkan pada bahan pembuatannya maka Kapasitor yang nilainya tetap terdiri dari Kapasitor Kertas, Kapasitor Mika, Kapasitor Polyster dan Kapasitor Keramik. Berikut penjelasannya:

1) Kapasitor Kertas (Paper Capacitor) adalah kapasitor yang isolatornya terbuat dari Kertas dan pada umumnya nilai kapasitor kertas berkisar diantara 300pf sampai 4µF. Kapasitor Kertas tidak memiliki polaritas arah atau dapat dipasang bolak balik dalam Rangkaian Elektronika.

2) Kapasitor Mika (Mica Capacitor) adalah kapasitor yang bahan Isolatornya terbuat dari bahan Mika. Nilai Kapasitor Mika pada umumnya berkisar antara 50pF sampai 0.02µF. Kapasitor Mika juga dapat dipasang bolak balik karena tidak memiliki polaritas arah.

3) Kapasitor Polyester (Polyester Capacitor) adalah kapasitor yang isolatornya terbuat dari Polyester dengan bentuk persegi empat. Kapasitor Polyester dapat dipasang terbalik dalam rangkaian Elektronika (tidak memiliki polaritas arah).

4) Kapasitor Keramik (Ceramic Capasitor) adalah kapasitor yang isolatornya terbuat dari Keramik dan berbentuk bulat tipis ataupun persegi empat. Kapasitor keramik tidak memiliki arah atau polaritas, jadi dapat dipasang bolak-balik dalam rangkaian Elektronika. Pada umumnya, Nilai Kapasitor Keramik berkisar antara 1pf sampai 0.01µF.

Polar

Polar adalah Kapasitor yang nilainya Tetap tetapi memiliki Polaritas Positif dan Negatif, Kapasitor tersebut adalah Kapasitor Elektrolit atau Electrolyte Condensator (ELCO) dan Kapasitor Tantalum. Berikut penjelasannya:

1) Kapasitor Elektrolit (Electrolyte Capacitor) adalah kapasitor yang bahan isolatornya terbuat dari elektrolit (Electrolyte) dan berbentuk tabung atau silinder. Kapasitor Elektrolit atau disingkat dengan ELCO ini sering dipakai pada Rangkaian Elektronika yang memerlukan Kapasintasi (Capacitance) yang tinggi. Pada umumnya nilai Kapasitor Elektrolit berkisar dari 0.47µF hingga ribuan microfarad (µF).

2) Kapasitor Tantalum juga memiliki Polaritas arah Positif (+) dan Negatif (-) seperti halnya Kapasitor Elektrolit dan bahan isolatornya juga berasal dari elektrolit. Disebut dengan Kapasitor Tantalum karena kapasitor jenis ini memakai bahan Logam Tantalum sebagai Terminal Anodanya (+). Kapasitor tantalum dapat beroperasi pada suhu yang lebih tinggi dibanding dengan tipe kapasitor elektrolit yang lainnya serta memiliki kapasitansi yang besar tetapi dapat dikemas dalam ukuran yang lebih kecil.

b. Kapasitor Variable

Kapasitor Variable adalah Kapasitor yang nilainya dapat diatur. Secara fisik kapasitor ini terdiri dari dua macam yaitu :

1) Varco adalah singkatan dari Variable Condensator, yang terbuat dari Logam dengan ukuran yang lebih besar dan pada umumnya digunakan untuk memilih Gelombang Frekuensi pada Rangkaian Radio (digabungkan dengan Spul Antena dan Spul Osilator). Nilai Kapasitansi VARCO berkisar antara 100pF sampai 500pF.

2) Trimmer adalah Kapasitor Variabel yang memiliki bentuk lebih kecil sehingga memerlukan alat seperti Obeng untuk dapat memutar Poros pengaturnya. Trimmer terdiri dari 2 pelat logam yang dipisahkan oleh selembar Mika dan juga terdapat sebuah Screw yang mengatur jarak kedua pelat logam tersebut sehingga nilai kapasitansinya menjadi berubah. Trimmer dalam Rangkaian Elektronika berfungsi untuk menepatkan pemilihan gelombang Frekuensi (Fine Tune), nilai Kapasitansi Trimmer hanya maksimal sampai 100pF.

3. Induktor

Komponen Elektronika Pasif yang berfungsi sebagai pengatur frekuensi, filter dan juga sebagai alat kopel (Penyambung). Induktor atau coil banyak ditemukan pada peralatan atau rangkaian elektronika yang berkaitan dengan frekuensi seperti Tuner untuk pesawat Radio. Satuan Induktansi untuk Induktor adalah Henry (H).

Induktansi

Induktansi adalah efek dari medan magnet yang terbentuk di sekitar indukor yang bersifat menahan perubahan arus sehingga menjaga arus tetap konstan.

Nilai Induktansi pada Induktor atau coil tergantung pada 4 faktor,:

a.  Diameter Induktor : Semakin besar diameternya maka nilai induktansinya semakin tinggi.

b. Jumlah Lilitan dimana : Semakin banyak jumlah lilitannya maka semakin tinggi nilai induktansinya.

c. Permeabilitas Inti yaitu bahan Inti juga mempengaruhi induktansi (ferrit, besi dan inti udara).

d. Ukuran Panjang Induktor : Semakin panjang induktor maka semakin kecil nilai induktansinya.

*Fungsi induktor

Fungsi dari induktor adalah sebagai berikut :

a. Pengatur frekuensi.

b. Pelipat tegangan.

c. Sebagai kopel (penyambung).

d. Sebagai filter pada rangkaian frekuensi radio.

e. Menyimpan energi dalam medan magnet.

 

*Jenis-Jenis Induktor

Induktor terdiri dari beberapa jenis, perbedaan jenis – jenis induktor tersebut didasarkan pada bentuk serta bahan yang dipakai untuk membuat inti induktor.

1) Iron Core Inductor merupakan jenis induktor yang mempunyai inti dengan bahan besi. Besarnya inti besi yang dipakai pada sebuah induktor yang sangat bermacam – macam tergantung kebutuhan.

Iron core inductor

2) Air Core Inductor merupakan jenis induktor yang memakai inti dengan bahan udara. Induktor jenis ini bisa disebut juga dengan induktor tanpa inti.

Air core inductor

3) Ferrite Core Inductor merupakan jenis induktor yang memakai inti berbahan ferit. Induktor yang satu ini banyak ditemui di rangkaian – rangkaian elektronika yang cukup rumit.

Ferrite core inductor

4) Torroidal Core Inductor merupakan jenis induktor yang mempunyai bentuk melingkar atau O seperti bentuk cincin atau bentik donat. Induktor jenis ini biasanya ada pada rangkaian televisi.

Torroidal core inductor

5) Laminated Core Induction merupakan jenis induktor dengan inti yang terdiri dari beberapa jenis logam. Beberapa jenis logam tersebut disambung secara paralel dengan sekat berbahan isolator.

Laminated core inductor

6) Variable Inductor merupakan jenis induktor yang besar kecilnya nilai induktansi bisa diatur sesuai dengan keinginan. Biasanya induktor yang satu ini memakai bahan ferit.

Variable inductor

4. Transformator

Transformator merupakan suatu komponen pasif dengan 4 (empat) atau lebih ujung pada 2 (dua) bagian yang disebut bagian primer dan sekunder. Transformator digunakan untuk mengubah tegangan bolak-balik pada primer menjadi tegangan bolak-balik pada sekunder, dengan menggunakan prinsip fluks magnetik. Tranformator juga digunakan untuk transformasi impedansi (Haris, 2015).

Secara umum transformator terbagi menjadi, kumparan primer (Np) adalah tempat memasukkan tegangan mula-mula, kumparan sekunder (Ns) adalah tempat dialirkannya tegangan hasil, inti besi terbuat dari bahan lapisan plat dinamo yang disusun secara berlapis.

Gambar transformator dan simbol

Rumus Transformator :

Vp/Vs = Np/Ns

Ket :

Vp = Tegangan dalam kumparan primer

Vs = Tegangan dalam kumparan sekunder

Np = Banyaknya lilitan dalam kumparan primer

Ns = Banyaknya lilitan dalam kumparan sekunder

*Fungsi Transformator

a. Distribusi serta transmisi listrik

b. Rangkaian listrik

c. Rangkaian pengatur frekuensi

*Jenis – jenis Transformator

Terdapat beberapa jenis transformator, diantaranya ialah sebagai berikut :

Transformator

a. Jenis trafo berdasarkan level tegangan

1) Step Up adalah Jenis transformator yang digunakan untuk menaikan tegangan AC atau menaikkan level tegangan arus bolak-balik dari rendah ke yang lebih tinggi. Pada trafo Step Up, jumlah lilitan kumparan sekunder jauh lebih banyak dibanding jumlah kumparan primer (Np < Ns).

2) Trafo Step Down adalah Jenis transformator yang digunakan untuk menurunkan tegangan AC atau menurunkan taraf level tegangan bolak-balik dari taraf tinggi ke yang lebih rendah. Pada trafo Step Down, jumlah lilitan kumparan primer jauh lebih banyak dibanding jumlah kumparan sekunder (Np > Ns).

3) Autotransformator adalah Trafo yang hanya mempunyai satu jumlah lilitan, dalam trafo autotransformator sebagian lilitan primer juga disebut sebagai lilitan sekunder. Dalam lilitan, arus sekunder selalu menghadap kepada arus primer. Keuntungan menggunakan transformator ini adalah bentuknya yang kecil tetapi performa yang dihasilkan lebih bagus jika dibandingkan dengan trafo yang memiliki jumlah dua lilitan.

b. Jenis trafo berdasarkan bahan inti

Jenis trafo berdasarkan bahan inti yang digunakan Trafo mentransfer energi listrik dengan cara menghantarkan medan elektromagnetik melewati inti trafo. Perbedaan bahan inti yang digunakan menyebabkan perbedaan medan magnet yang dihasilkan dari proses induksi. Berdasarkan bahan inti, terdapat beberapa jenis bahan yang digunakan antara lain:

1) Trafo inti udara adalah jenis trafo yang inti udara tidak memiliki inti apapun. Trafo inti udara tidak menggunakan bahan apapun sebagai inti. Jadi proses induksi medan magnet hanya merambat melalui medium udara sepenuhnya. Trafo ini memiliki kelemahan di mana induksi listrik yang dihasilkan lebih lemah jika dibanding dengan trafo berinti besi atau ferrite.

2) Trafo inti besi adalah Jenis trafo yang inti besinya terdiri dari plat-plat tipis, trafo inti besi menggunakan plat-plat berbahan besi lunak sebagai intinya. Bahan besi lunak tersebut dicampur dengan magnet, sehingga medan magnet terinduksi lebih kuat. Sementara itu, tingkat efisiensi trafo juga meningkat. Plat-plat besi yang digunakan sebagai inti, memiliki bentuk dan ukuran yang beragam. Di pasaran, terdapat beberapa bentuk seperti E, I, U, L, dan sebagainya.

3) Trafo inti ferrite, Trafo ini menggunakan ferrite sebagai intinya karena memiliki daya tembus magnet yang tinggi. Trafo berinti ferrite lebih banyak digunakan pada peralatan elektronik daripada elektrik. Ferrite ini disarankan digunakan pada trafo yang menangani listrik berfrekuensi tinggi seperti pada Switch Mode Power Supply (SMPS), rectifier transfomator (trafo penyearah), dan sebagainya. Trafo inti ferrite juga memiliki bentuk dan ukuran yang beragam dan umumnya inti ferrite berbentuk seperti huruf E.

4) Trafo toroid, Trafo toroid menggunakan bahan besi atau ferrite sebagai intinya. Trafo ini memiliki bentuk seperti toroid, ada juga yang menganggap bentuknya seperti donat sehingga disebut juga trafo donat. Trafo ini memiliki keunggulan di mana kemampuan induksinya sangat tinggi dan kemungkinan terjadinya kebocoran induktansi sangat kecil. Trafo ini biasanya digunakan pada rangkaian amplifier dan power supply.

c. Jenis trafo berdasarkan penggunaannya

Trafo memiliki banyak sekali jenis termasuk dalam hal penggunaannya. Walaupun pada listrik elektronik maupun elektrik trafo hanya berguna untuk menaikkan atau menurunkan tegangan, tetapi masing-masing trafo juga memiliki fungsi spesifiknya. Penggunaan trafo saat ini antara lain :

1. Trafo pada sistem transmisi energi listrik

Di dunia transmisi energi listrik, trafo menjadi bagian vital yang tak terpisahkan. Terdapat setidaknya 3 jenis trafo yang berperan dalam sistem transmisi energi listrik yaitu trafo daya, trafo pengukuran, dan trafo distribusi. Berikut penjelasannya :

·         -Trafo daya, Jenis trafo daya berfungsi menaikkan tegangan dari generator. Trafo daya memiliki ukuran yang besar dan digunakan untuk mengirim energi listrik hingga ke gardu listrik. Trafo ini berperan sebagai penghubung antara generator dengan jaringan distribusi utama listrik. Prinsip utama dari trafo daya yaitu mengubah tegangan rendah berarus tinggi menjadi tegangan tinggi berarus rendah. Hal ini untuk meminimalisir kehilangan daya pada sistem distribusi daya listrik, sehingga lebih efisien.

·         -Trafo distribusi, Jenis trafo distribusi berfungsi menurunkan tegangan menuju rumah penduduk. Trafo distribusi digunakan sebagai tahap akhir pada sistem distribusi energi listrik. Trafo ini berfungsi untuk mengubah tegangan tinggi menjadi tegangan rendah yaitu 220 V sehingga dapat dialirkan ke rumah-rumah penduduk. Trafo ini ada yang satu phase atau tiga phase.

    -Trafo pengukuran, Jenis trafo pengukuran berfungsi mengukur daya listrik. Trafo pengukuran seringkali disebut sebagai trafo instrumen. Trafo ini berfungsi untuk mengukur peralatan pada sistem daya listrik. Listrik yang melewati kumparan primer kemudian diinduksikan ke kumparan sekunder untuk diubah ke tegangan dan arus yang lebih kecil agar dapat dihitung.

2. Trafo isolasi

Trafo isolasi memiliki fungsi utama sebagai pengaman. Trafo ini digunakan untuk memisahkan peralatan atau beban listrik dari sumber listrik. Trafo isolasi dapat diumpamakan sebagai jembatan. Listrik dari sumber yang mengalir pada kumparan primer akan diinduksikan ke kumparan sekunder dapat digunakan oleh peralatan-peralatan listrik. Semua trafo isolasi memiliki perbandingan jumlah lilitan yang sama yaitu 1:1 antara kumparan primer dan sekundernya sehingga tegangan primer sama dengan tegangan sekunder.

3. Trafo matching

Jenis trafo matching berfungsi menyeimbangkan impedansi rangkaian amplifier. Trafo matching adalah jenis lain dari trafo yang umum digunakan pada perangkat elektronik. Trafo ini khusus digunakan pada perangkat audio yang membutuhkan penyetelan impedansi. Trafo matching dapat menyeimbangkan impedansi pada rangkaian amplifier dengan komponen-komponen lainnya. Hal ini akan membuat kualitas audio yang dihasilkan amplifier akan semakin jernih.

*Jenis lainnya :

1) Transformator Autotransformator, variabel ini sama seperti trafo biasa. Perbedaannya sadapan tengahnya dapat diubah – ubah sehingga memberikan perbandingan antara lilitan primer dan lilitan sekunder yang berubah – ubah.

2) Transformator Isolasi mempunyai lilitan sekunder yang jumlahnya sama dengan jumlah lilitan primer sehingga tegangan sekunder dan primernya pun sama. Namun pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian. Trafo isolasi memiliki fungsi sebagai isolasi antara dua kalang. Pada penerapan audio, trafo isolasi ini telah banyak digantikan dengan kopling katalisator.

3) Transformator Pulsa merupakan jenis transformator yang didesain khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa. Trafo ini memakai material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer mencapai titik tertentu, flux magnet akan berhenti berubah. Oleh karena GGL induksi yang ada pada lilitan sekunder hanya terbentuk apabila terjadi perubahan flux magnet, trafo hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh. Yakni ketika arus pada lilitan primer berbalik arah (berubah polaritasnya).

4) Transformator Tiga Fase adalah trafo jenis biasa pada elektronika yang dihubungkan secara khusus satu sama lain untuk beroperasi dengan arus primer dan sekundernya. Lilitan primer pada trafo ini biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekundernya dihubungkan secara delta. Pada umumnya, lambang arus primer ialah (Y) dan arus sekunder adalah (Δ).

5) Transformator CT ialah trafo yang memiliki dua gulungan sekunder yang sama dan terhubung secara seri. Atau dapat dikatakan transformator yang mempunyai gulungan sekunder yang dibuat terminal sambungan tepat pada titik tengah gulungannya. Oleh karena itu, trafo ini disebut dengan trafo Center Tap (CT). Trafo CT mempunyai fungsi untuk membuat rangkaian power supply simetris gelombang penuh.

6) Transformator Non CT adalah kebalikan dari trafo CT. Trafo jenis ini umumnya digunakan pada power supply tipe non simetris. Output yang dihasilkan oleh trafo non CT ini hanya memakai dua kutub, yakni kutub positif dan kutub negatif. Pada trafo non CT ini tidak ditemukan tulisan CT pada terminalnya, sehingga mudah dibedakan dengan trafo CT.

7) Transformator Daya sering digunakan di stasiun pembangkit listrik ataupun gardu transmisi. Biasanya, trafo daya mempunyai tingkat insulasi yang tinggi. Trafo ini termasuk trafo yang berukuran besar. Fungsi dari transformator daya umumnya digunakan dalam aplikasi transfer daya tinggi dimana dayanya bisa mencapai 33 KV.

8) Transformator Distribusi berfungsi untuk mendistribusikan energi listrik dari pembangkit listrik ke perumahan ataupun pada lokasi industri.

9) Transformator Arus berfungsi untuk mengubah atau mengkonversikan arus primer yang memiliki nilai arus yang besar. Umumnya, nilai arus primer ini berkisar sekitar puluhan hingga ribuan ampere. Arus primer dikonversikan menjadi arus sekunder yang memiliki nilai yang rendah, yaitu 1A atau 5A sesuai dari aplikasi yang diperlukan.

B. Komponen Aktif

Komponen aktif adalah komponen elektronika yang dalam pengoperasiannya membutuhkan sumber tegangan atau sumber arus dari luar. Ada banyak tipe komponen aktif yang digunakan dalam rangkaian atau sitem elektronika. Secara umum komponen aktif dibangun menggunakan bahan semi konduktor yang didesain sedemikian rupa sehingga memiliki fungsi, nilai dan kapasitas sesuai kebutuhan yang diinginkan. Beberapa contoh komponen aktif adalah sebagai berikut:

1. Dioda

Diode adalah Komponen Elektronika Aktif yang berfungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah dan menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Dioda terdiri dari 2 Elektroda yaitu Anoda dan Katoda.

*Fungsi dioda

Fungsi dioda adalah sebagai berikut :

a. Sebagai penyerah arus.

b. Sebagai catu daya.

c. Sebagai penyaring atau pendeteksi.

d. Untuk stabilisator tegangan.

e. Pengganda suatu tegangan

f. Untuk sebuah indikator

g. Sebagai alat sensor cahaya dan panas

*Jenis-jenis dioda

Jenis-jenis dioda diantaranya adalah :

Simbol dioda

1) Dioda Biasa atau Dioda Penyearah (Rectifier) yang umumnya terbuat dari Silikon dan berfungsi sebagai penyearah arus bolak balik (AC) ke arus searah (DC). Fungsi dioda penyearah ini adalah sebagai sensor suhu, sebagai penyearah arus atau sinyal AC, alat pemotong level, penurun tegangan, pengaman polaritas yang sangat terbalik dalam input DC.

2) Dioda Zener (Zener Diode) yang berfungsi sebagai pengamanan rangkaian setelah tegangan yang ditentukan oleh Dioda Zener yang bersangkutan. Tegangan tersebut sering disebut dengan Tegangan Zener. Dioda jenis ini juga dapat mengalirkan suatu arus listrik ke arah yang berlawanan

3) LED (Light Emitting Diode) atau Diode Emisi Cahaya yaitu Dioda yang dapat memancarkan cahaya monokromatik. Dioda ini mempunyai fungsi lain seperti buat sebuah transmisi sinyal cahaya yang dimodulasikan dalam jarak tertentu, sebagai penggandeng rangkaian suatu elektronik yang terisolir secara total.

4) Dioda Foto (Photo Diode) yaitu Dioda yang peka dengan cahaya sehingga sering digunakan sebagai Sensor. Seperti sensor alarm, pengukur cahaya, dan pembacaan pita berlubang.

5) Dioda Schottky (SCR atau Silicon Control Rectifier) adalah Dioda yang berfungsi sebagai pengendali .

6) Dioda Laser (Laser Diode) yaitu Dioda yang dapat memancar cahaya Laser. Dioda Laser sering disingkat dengan LD. Biasanya digunakan pada CD dan DVD.

7) Dioda Varactor ini juga banyak dan sering sekali dipakai pada pesawat penerima radio ataupun televisi pada bagian pengaturan suara atau audio.

) PIN Diode ada sebuah area semikonduktor intrinsic (tanpa doping) yang terleatak antara P dan N junction. Efek dari penambahan area intrinsic tersebut yaitu, dengan melebarnya area deplesi yang membatasi pergerakan elektron dan dipakai buat suatu aplikasi pensinyalan (switching).

9) Dioda Gunn merupakan salah satu jenis diode yang gak mempunyai PN Junction, melainkan cuma terdiri dari 2 elektroda saja Dioda jenis Gunn ini, bisa kamu pakai buat menghasilkan sinyal gelombang mikro.

10) Baritt diode, BARITT (Barrier Injection Transit Time) Diode merupakan suatu jenis diode yang bekerja dengan sebuah prinsip emisi termionik. Dioda Baritt dipakai supaya bisa memproduksi sinyal gelombang mikro dengan level derau yang rendah.

11) Dioda Tunnel yaitu salah satu bentuk dari dioda yang bekerja memanfaatkan salah satu fenomena mekanika kuantum yaitu tunneling. Tunnel junction ini juga dipakai sebagai salah satu komponen pada osilator, penguat, atau pencampur sinyal, terutama karena kecepatannya yang bereaksi terhadap perubahan tegangan.

12) Dioda jenis PN Junction ini yaitu salah satu bentuk dari diode yang umum dipakai di pasaran (disebut juga diode generik), yang sering dipakai terutama sebagai penyearah arus.

13) Dioda Backwar mempunyai karakter seperti tunnel, bedanya ada pada suatu sisi yang diberi doping lebih rendag dibanding sisi yang berlawanan. Perbedaan profil doping ini bisa membuat backward diode punya karakter tegangan arus yang sama pada suatu kondisi reverse dan forward.

14) Dioda Step Recovery, Bagian semikonduktor pada dioda ini juga punya level doping yang secara gradual menurun dengan titik terendah di junction. Modifikasi ini, bisa mengurangi waktu switching karena pada muatan yang ada pada daerah junction lebih sedikit. Aplikasi dari semikonduktor ini, ada pada bagian alat – alat elektronik frekuensi radio.

15) Dioda Bridge yaitu sebuah komponen yang berisi 4 buah dioda yang berguna buat mengatur arah polaritas DC yang keluar dari kaki DC supaya gak terjadi pembalikan fase, saat sumber arus listrik AC dibalik atau ditukar. Didalam sebuah dioda Bridge, ada 4 buah terminal diantaranya yaitu 2 buah terminal AC sebagai input sumber arus. Sedangkan, 2 kaki lainnya yaitu arus DC positif dan negatif.

Bermacam dioda

2.  Transistor

Transistor

Transistor merupakan Komponen Elektronika Aktif yang memiliki banyak fungsi dan merupakan Komponen yang memegang peranan yang sangat penting dalam dunia Elektronik modern ini.

*Fungsi Transistor

Fungsi dari Transistor adalah sebagai berikut :

a. Dipakai sebagai penguat arus.

b. Sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching).

c. Stabilisasi tegangan.Modulasi sinyal.

d. Penyearah

*Jenis-jenis Transistor

Jenis-jenis Transistor adalah sebagai berikut:

Transistor terdiri dari 3 Terminal (kaki) yaitu Base atau Basis (B), Emitor (E) dan Collector/Kolektor (K).

Berdasarkan strukturnya, Transistor terdiri dari 2 Tipe Struktur yaitu PNP dan NPN.

Simbol NPN dan PNP

·         - NPN merupakan singkatan dari Negatif-Positif-Negatif

·         - PNP adalah singkatan dari Positif-Negatif-Positif.

a. Transistor Bipolar (BJT)

Transistor Bipolar yaitu salah satu transistor yang memiliki struktur dan prinsip kerja tertentu, yakni membutuhkan perpindahan muatan pembawanya yang mana merupakan elektron pada kutub negatif guna mengisi kekurangan pada elektron yang ada pada kutub positif. Jenis transistor yang satu ini sering disebut sebagai BJT, yaitu Bipolar Junction Transistor.

Transistor BJT juga dikelompokkan menjadi dua macam, yaitu:

1) Transistor NPN adalah transisor yang membutuhkan arus listrik yang transistor npn tergolong kecil. Sedangkan tegangan positif yang ada pada terminal dasar yang digunakan sebagai pengendali tegangan dan arus listrik yang bersumber dari kolektor menuju emitor justru lebih besar. Contoh Transistor bc547, Transistor 2n2222.

2) Transistor PNP

Transistor pnp memakai arus listrik yang kecil. Sedangkan pada tegangan negatif yang ada di terminal dasar digunakan untuk mengontrol tegangan dan aliran listrik dari emitor menuju kolektor lebih besar. Contohnya adalah Transistor 2n5401, Transistor 2n3906

b. Field-Effect Transistor (FET)

Komponen yang satu ini juga disebut sebagai Transistor Efek Medan atau Unipolar karena hanya membutuhkan salah satu muatan pembawa. Jenis transistor ini memanfaatkan aliran listrik untuk mengontrol tingkat konduktifitas. Dalam hal ini, medan listrik yang dimaksud yakni tegangan listrik di terminal G, yang mana berperan sebagai pengontrol tegangan dan aliran listrik dari terminal D menuju terminal S.

c. Single Electron Transistor

Single Electron Transistor (Transistor Elektron Tunggal) adalah transistor yang dapat merekam sinyal dengan satu atau sejumlah kecil elektron. Dengan perkembangan teknologi etsa semikonduktor, integrasi sirkuit terpadu skala besar menjadi lebih tinggi dan lebih tinggi lagi dari nilai sebelumnya.

d. Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT)

Insulated Gate Bipolar Transistor (Transistor Bipolar Gerbang Terisolasi) merupakan transistor dengan keunggulan penggabungan teknologi Giant Transistor-GTR dan Power MOSFET.

Insulated Gate Bipolar Transistor Ini memiliki karakter yang flexibel untuk digunakan di berbagai aplikasi. IGBT juga mempunyai perangkat tiga terminal yakni gerbang, kolektor dan emitor.

e. Giant Transistor (GTR)

Giant transistor atau GTR adalah transistor sambungan bipolar (BJT) khusus untuk tegangan tinggi dan arus tinggi. Perangkat ini seringkali disebut dengan BJT daya. Transistor ini memiliki karakteristik switching yang baik, daya penggerak yang tinggi, tetapi sirkuit penggeraknya rumit.

 

3.  IC (Integrated Circuit)

Komponen Elektronika Aktif yang terdiri dari gabungan ratusan bahkan jutaan Transistor, Resistor dan komponen lainnya yang di integrasi menjadi sebuah Rangkaian Elektronika dalam sebuah kemasan kecil. Bentuk IC (Integrated Circuit) juga bermacam-macam, mulai dari yang berkaki 3 (tiga) hingga ratusan kaki (terminal). IC Pertama kali ditemukan pada tahun 1958 oleh salah satu karyawan Texas Instrument bernama “Jack Kilby”, kemudian dikembangkan oleh “Robert Noyce”.

Simbol IC

*Fungsi IC

Fungsi dari IC adalah sebagai berikut :

a. Sebagai pembalik dan pemantap atau untuk mendeteksi taraf dan membentuk kembali pulsa-pulsa yang buruk pada bagian tepinya (membentuk sinyal kotak).

b. Penguat.

c. Switching.

d. Media penyimpanan.

 

*Jenis IC (Integrated Circuit)

Jenis IC secara umum diantaranya adalah sebagai berikut :

a. IC TTL (Integrated Circuit Transistor Transistor Logic)

IC TTL

IC TTL adalah IC yang banyak digunakan di sirkuit digital karena menggunakan sumber tegangan yang relatif rendah antara 4,75 volt dan 5,25 volt. IC TTL dibangun menggunakan transistor sebagai komponen utamanya dan fungsinya digunakan untuk berbagai variasi logika, sehingga disebut sebagai transistor.

Komponen utama IC TTL adalah beberapa transistor yang digabungkan menjadi dua status (ON / FF). Berbagai fungsi logika dapat dilakukan dengan mengontrol keadaan ON / OFF dari transistor pada IC digital. Ada tiga fungsi logika dasar yaitu AND, OR dan NOT.

b. IC CMOS (IC Complementary Metal Oxide Semiconductor)

IC CMOS

Sebenarnya antara IC TTL dan IC CMOS memiliki pengertian sama, hanya ada beberapa perbedaan. Ketika menggunakan CMOS IC, konsumsi energi yang diperlukan sangat rendah dan memungkinkan pemilihan tegangan sumber yang jauh lebih lebar antara 3 V dan 15 V. Level switching CMOS adalah fungsi dari tegangan sumber. Semakin tinggi sumber tegangan, semakin tinggi status isolasi tegangan “1” dan “0”.

Kelemahan sirkuit CMOS terintegrasi seperti kemungkinan kerusakan komponen akibat elektrostatik dan harganya lebih mahal. Perhatikan bahwa semua input CMOS harus di-ground atau terhubung ke sumber tegangan.

Jenis-jenis IC (Integrated Circuit) Berdasarkan fungsi

Jenis-jenis IC berdasarkan fungsi ada tiga jenis, yaitu IC linear, IC digital, IC Mixed. Berikut penjelasannya :

1)  IC Linear (Analog) adalah jenis IC yang hanya dapat beroperasi pada sinyal yang berbentuk gelombang kontinu. IC Linear atau dapat disebut juga dengan Integrated Circuit Analog mempunyai beberapa fungsi, yaitu sebagai Penguat daya (Power Amplifier), Penguat sinyal Mikro (Microwave Amplifier), Penguat RF dan IF (RF and IF Amplifier), Regulator tegangan (Voltage Regulator), Voltage Comparator, Multiplier, Penerima frekuensi radio (Radio Receiver), Penguat sinyal (Signal Amplifier), Penguat operasional (Operational amplifier / Op Amp)

IC linear

2) IC Digital merupakan komponen IC yang paling banyak digunakan untuk peralatan kalkulator, komputer dan sistem kontrol elektronik. Pada umumnya IC digital adalah IC dengan rangkaian switch yang tegangan input dan output-nya hanya memiliki 2 level yaitu tinggi dan rendah. Selain itu IC digital juga berkaitan dengan kode binary yang dilambangkan dengan angka 1 dan 0. IC digital mempunyai beberapa fungsi, yaitu sebagai Memory, Clock, Microprocessor (Mikroprosesor), Microcontroller, Flip-flop, Gerbang Logika (Logic Gates), Timer, Counter, Multiplexer, Calculator.

IC digital

3) Mixed IC adalah gabungan fungsi IC analog dan digital ke dalam satu kemasan atau komponen. Pada umumnya, Mixed IC berfungsi sebagai komponen yang dapat mengkonversikan sinyal digital menjadi analog (D/A Converter) ataupun sebaliknya (A/D Converter).

Mixed IC

 

Klasifikasi IC

Terdapat banyak sekali jenis Integrated Circuit (IC) pada sebuah rangkaian elektronika. Beberapa pakar mengklasifikasikan varian varian Integrated Circuit menjadi beberapa bagian. Diantara klasifikasi klasifikasi yang ada pada IC adalah sebagai berikut.

a. IC (Integrated Circuit) Berdasarkan Jumlah Komponen

1) SSI adalah singkatan dari “Small-scale integration”adalah jenis yang mempunyai skala kecil, yaitu hanya terdiri dari beberapa transistor didalamnya.

SSI

2) LSI adalah singkatan dari “large scale integration”. Transistor yang dimiliki terdiri dari ribuan yang saling berpadu di satu komponen kecil. Kapabilitasnya lebih besar sehingga mampu mengerjakan task dan command lebih efektif.

LSI

3) VLSI adalah singkatan dari “very large scale” yaitu yang memiliki transistor hingga puluhan dan ratusan ribu. Ini merupakan IC yang hadir di era komputer awal. Alat elektronik membutuhkan kapasitas processing lebih tinggi sehingga komponen IC harus di upgrade. Hasilnya, transistor bertambah dan lebih banyak berkali lipat dari sebelumnya.

VLSI

4) ULSI (Ulta Large Scale Integration), Tipe selanjutnya adalah ultra yaitu jutaan transistor. IC seperti ini juga berkembang dengan puluhan juta bahkan milyaran transistor di satu chip. Jumlah komponen di IC juga terkait dengan klasifikasi IC berdasar Package. Untuk yang komponen sedikit, bentuknya sederhana seperti single line. Untuk yang kompleks hingga jutaan, bentuk package dapat dibuat quad yang berbentuk persegi.

ULSI

5) MSI atau disingkat “Medium-scale” integration ini terdiri dari ratusan transistor didalam sebuah kemasan IC. IC yang mempunyai skala menengah ini dikembangkan pada tahun 1960-an dan lebih ekonomis dibandingkan dengan IC Small-scale integration (SSI). Pada umumnya, IC MSI dapat menampung 100 sampai 3.000 komponen elektronik didalamnya.

MSI

b. IC (Integrated Circuit) Berdasarkan Teknik Pembuatan

1) Monolithic merupakan jenis IC yang mengintegrasikan komponen pasif dan aktif pada satu chip tunggal dengan silicon sebagai bahan semikonduktornya. Biasanya diaplikasikan pada rangkaian seperti televisi, regulator, amplifier dan sebagainya.

2) Thick film dan thin film IC dimana yang tersedia hanya komponen pasif. Tipe ini membutuhkan IC lain yang berisi komponen aktif. Dengan cara terpisah, fungsi lebih fleksibel. perbedaan dari Thin Film IC dan Thick Film IC hanya terletak pada proses pembentukan komponen pasifnya. Thin Film IC menggunakan teknik penguapan (katoda sputtering), sedangkan pada Thick Film IC menggunakan teknik sablon.

3) IC Hybrid atau Multi-Chip adalah gabung monolithic dan thick film di satu board. Ini merupakan IC untuk berbagai kebutuhan baik khusus maupun umum. Satu IC terdiri dari beberapa komponen yang terintegrasi.

c. IC (Integrated Circuit) Berdasarkan Package

1) SIP (Single In-line Packages) merupakan paket chip dari IC yang hanya berisi satu baris pin koneksi. Jenis ini juga dapat di disebut dengan paket inline pin tunggal.

SIP

2) DIP (Dual In-line Packages) merupakan paket chip dengan bentuk persegi panjang dan mempunyai dua deret pin paralel sebagai penghubung listrik. Penempatan DIP biasanya melalui lubang yang terpasang pada papan sirkuit tercetak (PCB) atau dimasukkan ke dalam soket. IC DIP ini ditemukan oleh Bryant Rogers, Don Forbes dan Rex Rice dari Fairchild R&D pada tahun 1964.

DIP

3) IC SOP (Small Outline Packages) pada dasarnya mempunyai kesamaan dengan tipe DIP (Dual In-line Packages). Perbedaanya hanya pada bentuknya saja, IC SOP memiliki fisik yang ramping dan tipis. Penempatan IC SOP biasanya terpasang pada sisi layer bagian bawah PCB.

SOP

4) QFP (Quad Flat Packages) merupakan paket IC yang permukaanya mempunyai pin yang membentang menyerupai sayap dari keempat sisinya. Pin yang tedapat pada IC QFP umumnya terdiri dari 32 sampai dengan 304 pin dengan ukuran yang kecil. Selain itu IC QFP mempunyai dua variasi, seperti Low Quad Flat Packages dan Thin Quad Flat Packages.

5) IC BGA (Ball Grid Arrays) merupakan jenis paket yang mempunyai berbentuk lingkaran. IC BGA ini biasa dipasang pada perangkat elektronik secara permanen seperti mikroprosesor. IC BGA mempunyai banyak pin yang dapat terkoneksi dibandingkan dengan jenis lainnya. Selain itu, kinerja dari IC ini lebih baik dan berkecepatan tinggi.

BGA