Macam-Macam Komponen Elektronika Beserta Fungsinya
Komponen Elektronika dan Fungsinya
Part 1.
Komponen
Elektronika dan fungsinya. Tak kenal maka tak sayang, siapa yang tidak
tahu sepotong kalimat ini. Kalimat peribahasa ini tentu temen temen juga
sudah pernah mendengarnya.
Ya
betul, tak kenal maka tak saying, jadi kalo pengen saying sayangan ya
harus kanal dulu, betul? Begitu juga di dunia rangkaian elektronika ini,
temen temen yang pengen belajar lebih mendalam tentang elektronika ini
pun harus mengenal terlebih dahulu apa itu komponen elektronika dan
fungsinya. Tanpa pengetahuan ini, teman teman akan sangat disayangkan
nantinya karena sudah mendalami tentang elektronika tapi temen temen
malah tidak tau misalkan seperti apa bentuknya, dan seperti apa
fungsinya.
Oke,,
bahasan kali ini kita akan mencoba membahas tentang komponen
elektronika dan fungsinya. Dimulai dari yang simple simple saja,
misalkan seperti resistor, kapasitor, induktor, diode dan lain
sebagainya. Siap untuk lanjut? Mari kita bahas satu persatu.
1. Resistor
Tahanan
listrik yang ada pada sebuah penghantar dilambangkan dengan huruf R ,
tahanan merupakan komponen yang didesain untuk memiliki besar tahanan
tertentu dan disebut pula sebagai resistor.
Rumusnya adalah sebagai berikut :
R = V/I
dimana :
R = Tahanan dengan satuan Ohm
V = Tegangan dengan satuan Volt
I = Arus dengan satuan Ampere
Beberapa
kategori resistor adalah resistor linear dan resistor non linear.
Resistor linear adalah resistor yang bekerja sesuai dengan hukum ohm
sedangkan Resistor non Linear adalah resistor yang dimana perubahan
nilainya dikarenakan oleh kepekaan tertentu (peka cahaya, peka panas,
peka tegangan listrik).
2. Kapasitor
Kapasitor
merupakan komponen yang berfungsi untuk penyimpan muatan listrik yang
dibentuk dari dua permukaan yang berhubungan tapi dipisahkan oleh satu
penyekat.
Besarnya kapasitansi dapat dihitung dengan rumus seperti berikut ini :
Kapasitansi C = ( Muatan Q / Tegangan V ).
Kapasitor
adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan arus
listrik dalam bentuk muatan. sebuah kapasitor pada dasarnya terbuat dari
dua buah lempengan logam yang saling sejajar satu sama lain dan
diantara kedua logam tersebut terdapat bahan isolator yang sering
disebut dielektrik.
Fungsi kapasitor adalah pada rangkaian rangkaian elektronika biasanya adalah sebagai berikut:
Ø
Kapasitor sebagai kopling, dilihat dari sifat dasar kapasitor yaitu
dapat dilalui arus ac dan tidak dapat dilalui arus dc dapat dimanfaatkan
untuk memisahkan 2 buah rangkaian yang saling tidak berhubungan secara
dc tetapi masih berhubungan secara ac(signal), artinya sebuah kapasitor
berfungsi sebagai kopling atau penghubng antara 2 rangkaian yang
berbeda.
Ø
Kapasitor berfungsi sebagai filter pada sebuah rangkaian power supply,
yang saya maksud disini adalah kapasitor sebagai ripple filter, disini
sifat dasar kapasitor yaitu dapat menyimpan muatan listrik yang
berfungsi untuk memotong tegangan ripple.
Ø Kapasitor sebagai penggeser fasa.
Ø Kapasitor sebagai pembangkit frekuensi pada rangkaian oscilator.
Ø Kapasitor digunakan juga untuk mencegah percikan bunga api pada sebuah saklar.
3. Transistor
Transistor
adalah komponen elektronika 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 atau tegangan
inputnya, memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari
sirkuit sumber listriknya.
4. Induktor
Bentuk
dasar dari sebuah induktor adalah kawat yang dililitkan menjadi sebuah
koil. Induktor mempunyai sifat yang disebut dengan induktansi diri atau
lebih sering disebut dengan induktansi, artinya adalah jika arus
meningkat maka medan magnet juga akan meningkat mengikuti perbesaran
dari arus.
Besar energi dalam inductor dapat dinyatakan dengan rumus berikut ini :
W = ½.L.I2
Ket :
W : energi dalam satuan Joule
L : induktansi dalam satuan Henry
I : arus dalam satuan Ampere
5. Dioda
Fungsi
paling umum dari dioda adalah untuk memperbolehkan arus listrik
mengalir dalam suatu arah (disebut kondisi panjar maju) dan untuk
menahan arus dari arah sebaliknya (disebut kondisi panjar mundur).
Karenanya biasa juga disebut sebagai penyearah
Dioda Zener
Dioda Zener biasanya digunakan secara luas dalam sirkuit elektronik. Fungsi utamanya adalah untuk menstabilkan tegangan.
Dioda LED
Dioda
LED akan hidup apabila LED dialiri arus listrik, fungsi dari LED ini
biasanya hanya sebagai indikator. Atau biasa juga disebut dengan lampu
indikator/
TRASFORMATOR /TRAFO
Trasformator adalah alat yang mempunyai fungsi menaikan atau menurunkan tegangan input atau menurunkan tegangan output.
Ø Trasformator yang berfungsi untuk menaikan tegangan input adalah trafo step up
Ø Transformator yang mempunyai fungsi menurunkan tegangangan adalah trafo step down.
Cara
kerja trasformator : Arus bolak - balik ( AC ) melewati koil utama (
kumparan primer ) yang menginduksi arus bolak - balik di koli kedua (
kuparan sekunder )
Komponen Elektronika
Elektronika
adalah ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang dioperasikan
dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik
dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel,
semikonduktor, dan lain sebagainya. Ilmu yang mempelajari alat-alat
seperti ini merupakan cabang dari ilmu fisika, sementara bentuk desain
dan pembuatan sirkuit elektroniknya adalah bagian dari teknik elektro,
teknik komputer, dan ilmu/ teknik elektronika dan instrumentasi.
Dalam
rangkaian elektronika terdapat bermacam-macam komponen. Ada transistor,
resistor, IC, trafo dan lain-lain. Komponen-komponen ini dikategorikan
menjadi bagian-bagian berikut:
Komponen Pasif :
resistor atau tahanan
kapasitor atau kondensator
induktor atau kumparan
transformator
Komponen Aktif :
* dioda :
dioda cahaya
dioda foto
dioda laser
diode Zener
dioda Schottky
* transistor :
transistor efek medan
transistor bipolar
transistor IGBT
transistor Darlington
transistor foto
Sirkuit Analog :
Amplifier atau Penguat
Opamp (Operational Amplifier) termasuk negative feedback
Amplifier Daya
FET (Filed Effect Transistor), JFET, MOSFET, MESFET, MODFET, HEMT
CMOS, N-MOS, P-MOS, Pass-transistor
Sirkuit Digital :
Gerbang logika
flip-flop
penghitung atau pencacah (Inggris: counter)
register
multiplekser (MUX) dan DEMUX
Penjumlah (Adder), Subtraktor (Pengurang) & Pengganda (Multiplier)
mikroprosesor
mikrokontroler
ADC, DAC, Atmel AVR
Digital Signal Processor (DSP)
FPGA (Field-Programmable Gate Array), ASIC, FPAA, Embedded-FPGA, CPLD
Semua jenis komputer digital: komputer super, mainframe, komputer mini,
komputer pribadi desk-top, laptop, PDA, Smart card, telepon pintar, dll
Alat ukur :
Ohm-meter
Amper-meter
Voltmeter
Multimeter
Oskiloskop
Function generator
Digital Signal Analyzer
Spectrum meter
MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA
Elektronika
adalah ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang
dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel
bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer, peralatan
elektronik, termokopel, semikonduktor, dan lain sebagainya. Ilmu yang
mempelajari alat-alat seperti ini merupakan cabang dari ilmu fisika,
sementara bentuk desain dan pembuatan sirkuit elektroniknya adalah
bagian dari teknik elektro, teknik komputer, dan ilmu/ teknik
elektronika dan instrumentasi.Dalam rangkaian elektronika terdapat
bermacam-macam komponen. Ada transistor, resistor, IC, trafo dan
lain-lain. Komponen-komponen ini dikategorikan menjadi bagian-bagian
berikut:
Komponen Pasif : yaitu
komponen yang menunjukkan hubungan linear antara arus dan tegangan,
jika komponen tersebut berada di dalam pengaruh medan listrik
A. resistor atau tahanan adalah suatu bahan yang dapat menghambat arus listrik
*Jenis-jenis resistor tetap
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.
. Resistor gulungan kawatresistor yang nilainya tidak dapat berubah, jadi selalu tetap (konstan). .Resistor Lapisan karbon
.Resistor lapisan oksidasi logam
.Resistor komposisi karbon
*Jenis-jenis resistor variabel
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
✔ Potensiometer
➔ Geser
➔ Putar
✔ Trimmer Potensiometer (TRIMPOT)
Resistor
atau hambatan r diukur dalam satuan Ohm ( disimbolkan dengan “ Ω “
).Bila dihubungkan dengan tegangan v ( satuannya Volt ) dan kuat arus I (
satuannya Ampere ) mempunyai rumus sebagai berikut :
V = I . R
R = V / I
B. kapasitor atau kondensator → komponen dasar elektronika yang dapat menyimpan atau mengeluarkan muatan listrik
Fungsi kapasitor
✔ Memisahkan arus AC dan arus DC
✔ Meratakan arus DC pada penyearah arus
✔ Mengontrol frekuensi pada rangkaian isolator
✔ Menyimpan muatan listrik✗ Jenis-jenis kapasitor
✔ Kapasitor polar (ELCO)
✔ Kapasitor Non Polar (Kapasitor Kertas, Kapasitor Kermik, Kpasitor Mika, Kapasitor Poliester)
✔ Kapasitor Variabel (VARCo, TRIMMER)
Jenis kapasitor:
Kapasitor keramik
oksida
dan oksida lainSesuai dengan namanya, kapasitor ini mempunyai
dielektrik dari keramik. Dielektriknya umumnya berupa campuran antara
titanium , dengan elektrode logam. Jenis kapasitor ini tidak memiliki
kutub positif maupun negatif, jadi pemasangannya dalam PCB bisa terbalik
tanpa mengalami masalah.
Ada dua sumber yang menyatakan tentang kapasitor keramik:
Kekuatan
dari dielektriknya sangat kuat, dan berkapasitas besar. Pada umumnya
jenis kapasitor ini digunakan untuk meredam bunga api. Misalnya bunga
api yang timbul pada platina kendaraan bermotor.
Karena
terbuat dari keramik, kondensator ini memiliki kapasitas yang kecil
yaitu di bawah 1 mikrofarad. Umumnya digunakan dalam rangkaian penguat
frekuensi menengah.
Tapi
saya condong kepada yang kedua. Karena dalam kenyataannya apabila
kita memang menggunakan kondensator keramik dalam rankaian radio.
Mengenai yang pertama saya kurang tahu mengenai hal itu.
Kapasitor Kertas Jenis kapasitor ini menggunakan lapisan kertas setebal antara 0..02 – 0.05 mm dengan diapit oleh dua lembar kertas alumunium.
Kapasitor Elektrolit (Elco)
Kapasitor
jenis ini menggunakan elektrolit sebagai dielektriknya. Umumnya
oksida aluminium. Memiliki kaki positif maupun negatif, jadi usahakan
jangan sampai terbalik. Digunakan sebagai perata denyutan listrik DC.
Di badan kapasitor ini terdapat tanda untuk mengetahui mana kaki
minus.
Kapasitor dengan dielektrik Udara
Jenis
kapasitor ini menggunakan udara sebagai dielektriknya. Sebagai contoh
tuner radio FM adalah jenis kapasitor udara. Cara kerja dari
kapasitor ini mirip dengan varco. Besarnya kapasitas ditentukan dengan
luas penampang yang saling berhadapan. Tuner diputar untuk mengubah
kapasitas kapasitor sekaligus mengubah frekuensinya.
Varco
Varco atau variable condensator adalah jenis kapasitor yang dapat diubah-ubah kapasitasnya.
Dan beberapa jenis lainnya.
Kapasitas kapasitor Pada
umumnya kapasitas kapasitor dinyatakan dalam mikrofarad. Karena dalam
kehidupan sehari-hari 1 farad sudah sangat besar apabila digunakan
dalam rankaian. Kapasitas kapasitor didefinisikan sebagai berikut:
“perbandingan tetap antara muatan (q) yang tersimpan dalam kapasitor dan beda potensial antara kedua plat konduktornya (v)”
Dari definisi di atas kita dapatkan rumus berikut:
C=q/v
Dengan:
C= kapasitas kapasitor (Farad)
q= muatan yang tersimpan (coulomb)
v= beda potensial (volt)
pada kapasitor apabila di pasangkan kepada rangkaian listrik, pasti mendapatkan muatan berbeda. Satu positif lainnya negatif.
Apabila
kedua plat diberikan muatan q+ dan q-, beda potensial v, luas
permukaan A, dan jarak antara plat adalah d, maka kapasitasnya dapat
dirumuskan sebagai berikut
E=q/Aε0 dengan memasukkan rumus E=v/d dan diperoleh
C= ε0A/d
Dengan:
C= kapasitas kapasitor (Farad)
q= muatan yang tersimpan (coulomb)
v= beda potensial (volt)
ε0= permitivitas ruang hampa (8,85x10-12 C2N-2m-2)
d= luas plat (m2)
Dielektrik
Dielektrik didefinisikan sebgai berikut:
“bahan isolator yang digunakan untuk memisahkan kedua plat konduktor pada suatu kapasitor plat sejajar”
Tebal, jenis dan luas sangat menentukan besarnya kapasitas yang akan didapatkan.
Rangkaian KapasitorRangkaian kapasitor terdiri dari jenis rangkaian paralel, seri dan campuran.
ParalelTujuan dari memaralelkan kapasitor adalah untuk mendapatkan kapasitas yang lebih besar.
qtotal= q1+ q2+...
Vtotal=V1=V2=...
Ctotal=C1+C2+...
SeriTujuan menggunakan rangkaian seri adalah untuk mendapatkan nilai yang lebih kecil.
qtotal= q1= q2=...
Vtotal=V1+V2+...
1/Ctotal=1/C1+1/C2+…
CampuranBertujuan untuk mendapatkan nilai yang diinginkan sesuai dengan rumus di atas.
C. kumparan/induktor
Sebuah
induktor atau reaktor adalah sebuah komponen elektronika pasif
(kebanyakan berbentuk torus) yang dapat menyimpan energi pada medan
magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya. Kemampuan
induktor untuk menyimpan energi magnet ditentukan oleh induktansinya,
dalam satuan Henry. Biasanya sebuah induktor adalah sebuah kawat
penghantar yang dibentuk menjadi kumparan, lilitan membantu membuat
medan magnet yang kuat di dalam kumparan dikarenakan hukum induksi
Faraday. Induktor adalah salah satu komponen elektronik dasar yang
digunakan dalam rangkaian yang arus dan tegangannya berubah-ubah
dikarenakan kemampuan induktor untuk memproses arus bolak-balik.
Sebuah induktor ideal memiliki induktansi, tetapi tanpa resistansi atau
kapasitansi, dan tidak memboroskan daya. Sebuah induktor pada
kenyataanya merupakan gabungan dari induktansi, beberapa resistansi
karena resistivitas kawat, dan beberapa kapasitansi. Pada suatu
frekuensi, induktor dapat menjadi sirkuit resonansi karena kapasitas
parasitnya. Selain memboroskan daya pada resistansi kawat, induktor
berinti magnet juga memboroskan daya di dalam inti karena efek
histeresis.D.transformator
Dikenal
dengan istilah trafo, adalah suatu alat elektronik yang memindahkan
energi dari satu sirkuit elektronik ke sirkuit lainnya melalui pasangan
magnet. Biasanya dipakai untuk mengubah tegangan listrik dari tinggi
ke rendah dan berarti juga mengubah arus listrik dari rendah ke tinggi
Efisiensi Efisiensi
transformator dapat diketahui dengan rumus Karena adanya kerugian
pada transformator. Maka efisiensi transformator tidak dapat mencapai
100%. Untuk transformator daya frekuensi rendah, efisiensi bisa
mencapai 98%. Jenis-jenis transformator Step-Up
lambang transformator step-up
Transformator
step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih
banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik
tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga
listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh .
Step-Down skema transformator step-down
Transformator
step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan
primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator
jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC- DC .
Komponen Aktif :
*Dioda
→ suatu bahan elektrikum yang tersusun atas 2 elektroda yaitu elektroda positif dan negatif
✗ Prinsip kerja
✔ Forward Biass (arah maju) dari anoda ke katoda
✔ Reverse Biass (arah mundur) dari katoda ke anoda
✗ Jenis-jenis Diode
✔ Dioda Zener = menstabilkan tegangan
✔ Dioda Kristal = Dioda kontak titik
✔ Light Emilting Diode (LED) = Lampu induktor
✔ Photo Diode = pencacah, penghitung
✔ Dioda Silikon = Penyearah Arus
✗ Jenis-jenis resistor yang bergantung pada suhu (TERMISTOR)
✔ NTC ( Negative Temprature Coeficient )
✔ PTC ( Positive Temprature Coeficient )
✗ Fungsi Diode
✔ Penyearah Arus
✔ Pencacah Penghitung
✔ Menstabilkan tegangan
a. dioda cahaya
b. dioda foto
c. dioda laser
d. diode Zener
e. dioda Schottky
transistor : → rancangan komponen yang terdiri dari 3 komponen diode tipe P (+) dan tipe N (-)
✗ Komponen penyusun transistor
Emitor = Pembawa muatan
✔ Basis = Pengatur gerak pembawa muatan dari emitor ke collector
✔ collector = Pengatur gerak pembawa muatan dari emitor ke output
*Fungsi transistor
✔ Penguat arus
✔ Penguat tegangan atau penguat getaran
✔
Pembangkit getaran✔ Saklar· IC (Integrated Circuit) → merupakan
kombinasi dari beberapa komponen elektronika yaitu diode, resistor, dan
kapasitor kecil. JENIS IC : IC MONOLITHIK, IC HYBRIDA (IC LINEAR, IC
TTL, IC CMOL)
JENIS-JENIS TRANSISTOR
Secara umum, transistor dapat dibeda-bedakan berdasarkan banyak kategori:
Materi semikonduktor: Germanium, Silikon, Gallium Arsenide
Kemasan fisik: Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface Mount, IC, dan lain-lain
Tipe: UJT , BJT , JFET , IGFET ( MOSFET ), IGBT , HBT , MISFET , VMOSFET , MESFET , HEMT , SCR serta pengembangan dari transistor yaitu IC (Integrated Circuit) dan lain-lain.
Polaritas: NPN atau N-channel, PNP atau P-channel
Maximum kapasitas daya: Low Power, Medium Power, High Power
Maximum frekwensi kerja: Low, Medium, atau High Frequency, RF transistor, Microwave, dan lain-lain
Aplikasi: Amplifier, Saklar, General Purpose, Audio, Tegangan Tinggi, dan lain-lain
BJT BJT
(Bipolar Junction Transistor) adalah salah satu dari dua jenis
transistor. Cara kerja BJT dapat dibayangkan sebagai dua dioda yang
terminal positif atau negatifnya berdempet, sehingga ada tiga terminal.
Ketiga terminal tersebut adalah emiter (E), kolektor (C), dan basis
(B).
Perubahan
arus listrik dalam jumlah kecil pada terminal basis dapat
menghasilkan perubahan arus listrik dalam jumlah besar pada terminal
kolektor. Prinsip inilah yang mendasari penggunaan transistor sebagai
penguat elektronik. Rasio antara arus pada koletor dengan arus pada
basis biasanya dilambangkan dengan β atau hFE. β biasanya berkisar
sekitar 100 untuk transistor-transisor BJT.
FET
FET dibagi menjadi dua keluarga: Junction FET ( JFET ) dan Insulated Gate FET (IGFET) atau juga dikenal sebagai Metal Oxide Silicon (atau Semiconductor) FET ( MOSFET ). Berbeda dengan IGFET, terminal gate dalam JFET membentuk sebuah dioda
dengan kanal (materi semikonduktor antara Source dan Drain). Secara
fungsinya, ini membuat N-channel JFET menjadi sebuah versi solid-state
dari tabung vakum, yang juga membentuk sebuah dioda antara grid dan katode .
Dan juga, keduanya (JFET dan tabung vakum) bekerja di "depletion
mode", keduanya memiliki impedansi input tinggi, dan keduanya
menghantarkan arus listrik dibawah kontrol tegangan input.
FET
lebih jauh lagi dibagi menjadi tipe enhancement mode dan depletion
mode. Mode menandakan polaritas dari tegangan gate dibandingkan dengan
source saat FET menghantarkan listrik. Jika kita ambil N-channel FET
sebagai contoh: dalam depletion mode, gate adalah negatif dibandingkan
dengan source, sedangkan dalam enhancement mode, gate adalah positif.
Untuk kedua mode, jika tegangan gate dibuat lebih positif, aliran arus
di antara source dan drain akan meningkat. Untuk P-channel FET,
polaritas-polaritas semua dibalik. Sebagian besar IGFET adalah tipe
enhancement mode, dan hampir semua JFET adalah tipe depletion mode.
Sirkuit Analog :a.Amplifier atau Penguat
b.Opamp (Operational Amplifier) termasuk negative feedback
c.Amplifier Daya
d.FET (Filed Effect Transistor), JFET, MOSFET, MESFET, MODFET, HEMT
e.CMOS, N-MOS, P-MOS, Pass-transistor
Sirkuit Digital : a. Gerbang logika
b.flip-flop
c.penghitung atau pencacah (Inggris: counter)
d.register
e.multiplekser (MUX) dan DEMUX
f.Penjumlah (Adder), Subtraktor (Pengurang) & Pengganda (Multiplier)
g.mikroprosesor
h.mikrokontroler
i.ADC, DAC, Atmel AVR
j.Digital Signal Processor (DSP)
k.FPGA (Field-Programmable Gate Array), ASIC, FPAA, Embedded-FPGA, CPLD
l.Semua jenis komputer digital: komputer super, mainframe, komputer mini, komputer pribadi m.desk-top, laptop, PDA, Smart card, telepon pintar, dll
Alat ukur :
a. Ohm-meter
b. Amper-meter
c.Voltmeter
d.Multimeter
e.Oskiloskop
f.Function generator
g.Digital Signal Analyzer
h.Spectrum meter
