ELEKTRONIKA DASAR

 PENDAHULUAN


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

 Untuk memulai pengertian dasar elektronika, terlebih dahulu kita mengenal satu persatu komponen elektronika. Tetapi karena banyak keterbatasan, saya akan membahas garis besarnya saja.
Resistor, Komponen ini berfungsi sebagai penahan arus listrik. Dalam prakteknya resistor dikelompokkan dalam :

§  Resistor tetap. Dia mempunyai nilai tahanan tetap (tak bisa diubah) sesuai nilai tahanan yang tercantum.
§  Variable resistor. Komponen yang bisa diubah nilai tahanannya secara manual. Biasa kita kenal dengan nama potensiometer.
§  NTC (Negative Thermistor Coefisien). Komponen ini berubah nilai resistansinya berbandin terbalik dengan perubahan suhu yang ada padanya. Artinya, pada saat suhunya rendah dia punya resistansi tinggi, sebaliknya saat suhunya naik, nilai tahanannya pun menurun.
§  PTC (Positive Thermistor Coefisien). Kebalikan dari NTC, nilai resistansi PTC berbanding lurus dengan suhunya. Pada saat suhunya rendah, resistansinya kecil. Sedang saat suhunya tinggi, nilai resistansinya menjadi besar.
§  LDR (Light Detect Resistor). Nilai tahanan komponen ini berubah terpengaruh oleh cahaya yang mengenainya.
Dalam fungsinya menahan arus listrik, resistor mempunyai batas kemapuan. Istilahnya adalah disipasi, diukur dalam satuan watt. Disipasi juga berlaku pada loudspeaker yang akan kita bicarakan pada halaman lain.
O ya, hampir lupa, nilai tahanan dari resistor dinyatakan dalam satuan ohm simbolnya : Ω.
Kondensator. Berfungsi sebagai penahan arus dc, tetapi meloloskan aru ac. Sebenarnya dia bertugas menyimpan muatan listrik, untuk kemudian dikeluarkan lagi. (Bingung kan ? Sama dong..) Kapasitas kondensator dalam menyimpan muatan listrik dinyatakan dalam satuan Farad. Yang umum digunakan adalah: piko farad (pf=sepersejuta farad), nano farad (nf=seper seratus ribu farad) dan mikro farad (uf=seper seribu farad).Hampir sama dengan resistor, kapasitas kondensator ada yang tetap, ada juga yang dapat diubah. Biasa disebut varco (variable condensator). Sedang jenis kondensator sendiri adalah :

§  Kondensator elektrolite, biasa disebut dengan nama elco.
§  Kondensator keramik.
§  Milar
§  Tantalum.
Kondensator dibuat sesuai kebutuhan berkaitan dengan tegangan listrik (voltage). Apabila tidak sesuai (terlalu tinggi) tegangan yang masuk padanya, kondensator akan mengalami kerusakan. Mengenai elko, ada dua jenis berdasarkan polaritasnya. Yaitu jenis bipolar, punya kutub min dan plus dan nonpolar, tidak ada min plusnya. Pemasangan elko bipolar tidak boleh tertukar kakinya.


Resistor:

Suatu fungsi dalam dunia teknik tentunya mempunyai satuan atau besaran, misalnya untuk berat kita tahu bahwa pada umumnya satuannya adalah "gram", satuan jarak pada umumnya orang memakai satuan " meter ". Nah untuk resistor satuannya adalah OHM, jadi mulai sekarang kita biasakan untuk menyebut besarnya nilai suatu resistor atau tahanan kita gunakan satuan OHM, yang sebenarnya berasal dari kata OMEGA. Maka tidaklah heran bila lambang dari OHM berbentuk seperti tapal kuda http://ballz.ababa.net/suryascience/elektronika/ohm.gif orang yunani menyebutnya omega entah kenapa demikian saya juga kurang paham karena saya bukan ahli sejarah he he he . Ok, jadi bila nanti anda melihat rangkaian elektronika lalu disitu tertulis misalnya 470 http://ballz.ababa.net/suryascience/elektronika/ohm.gif maka itu adalah sebuah resistor dengan nilai 470 OHM.., paham..!!.
Didalam rangkaian elektronika resistor dilambangkan dengan angka " R " , sedangkan icon nya seperti ini : http://ballz.ababa.net/suryascience/elektronika/ricon.gif. Ada beberapa jenis resistor yang ada dipasaran antara lain : Resistor Carbon, Wirewound, dan Metal Film. Ada juga Resistor yang dapat diubah-ubah nilai resistansinya antara lain : Potensiometer dan Trimpot. Selain itu ada juga Resistor yang nilai resistansinya berubah bila terkena cahaya namanya LDR ( Light Dependent Resistor ) dan Resistor yang yang nilai resistansinya berubah tergantung dari suhu disekitarnya namanya NTC ( Negative Thermal Resistance 







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

0
-----
Coklat

1
-----
Merah

2
-----
Orange

3
-----
Kuning

4
-----
Hijau

5
-----
Biru

6
-----
Ungu

7
-----
Abu-abu

8
-----
Putih

9
-----
Emas

0,1
10 %
Perak

0,01
1 %
Nah sekarang mari kita mencoba membaca nilai suatu resistor. Misalkan anda melihat sebuah resistor dengan kode warna sebagai berikut : Coklat, merah, merah, dan emas. Berapa nilai resistansi dari resistor tersebut..?. ( Perlu diingat..! : Untuk membaca angka pertama dari kode warna resistor anda harus melihat warna yang paling dekat dengan ujung sebuah resistor dan biasanya untuk angka ke-1,2 dan 3 saling berdekatan sedangkan untuk kode warna dari toleransi agak jauh dari warna-warna yang lain, sekali lagi lihat gambar 1-b dan tabel 1
Untuk membaca kode warna resistor seperti yang dipermasalahkan diatas, kita mulai menerjemahkan satu persatu kode tersebut. Warna pertama Coklat, berarti angka 1, warna kedua warna merah, berarti angka 2, warna ketiga warna merah berarti multiflier, perkalian dengan 10 pangkat 2. kalau diterjemahkan 12 X 10 2 = 12 X 100 = 1200. Berarti 1200 Ohm. dengan nilai toleransi sebesar 10 %. Akurasi dari resistor tersebut berarti 1200 X ( 10 : 100 ) = 1200 X ( 1 : 10 ) = 120. ( he he he, itulah ilmu exacta selalu berhubungan dengan matematika yupsss, padahal saya juga pusing nih ngitung-ngitung yang ginian, ha ha ha.. selingan aja ) jadi nilai sebenarnya dari resistor tersebut adalah maximum 1200 + 120 = 1320 Ohm, sedangkan nilai minimum nya adalah 1200 - 120 = 1080 Ohm. Kenapa demikian ...?. Karena karakteristik dari bahan baku resistor tidak sama, walaupun pabrik sudah mengusahakan agar dapat menjadi standart tetapi apa daya prosesnya menjadi tidak standart. Untuk itulah pabrik menyantumkan nilai toleransi dari sebuah resistor agar para designer dapat memperkirakan seberapa besar faktor x yang harus mereka fikirkan agar menghasilkan yang mereka kehendaki.
Sekarang coba saya kasih soal lalu anda cari nilai nya sendiri, ( buat PR . he he he..., kayak anak SD aja ). Soalnya begini : Didalam sebuah rangkaian saya melihat sebuah resistor jenis carbon dengan warna-warna sebagai berikut ; Merah, Kuning, Hijau dan Perak. Berapa nilai minimum dari resistor tersebut ?.
Di dalam praktek para designer sering kali membutuhkan sebuah resistor dengan nilai tertentu. Akan tetapi nilai resistor tersebut tidak ada di toko penjual, bahkan pabrik sendiri tidak memproduksinya. Lalu bagaimana solusinya..?. Nah...!, seperti yang pernah saya singgung diatas bahwa ilmu exacta selalu berhubungan dengan matematika, maka untuk mendapatkan suatu nilai resistor dengan resistansi yang unik dapat dilakukan dua cara ; Pertama cara SERIAL, dan yang kedua cara PARALEL. ( Wah.., nambah pusing lagi nih..! ). Dengan cara demikian maka masalah designer diatas dapat terpecahkan. Bagaimana cara Serial dan bagaimana pula cara Paralel, untuk lebih jelasnya coba anda perhatikan gambar 1-d.


Cara memasang Resistor cara Serial dan Paralel
Dengan Cara tersebut suatu nilai resistor dapat menjadi unik. Lalu bagaimana menghitungnya ?, Ehmm. mudah saja, untuk cara serial anda tinggal menambahkan saja nilai resistor 1 dan nilai resistor 2. ( R1 + R2 ) . Sedangkan untuk cara paralel anda dituntut untuk mengerti ALJABAR ( wah-wah lagi-lagi matematika ) tapi mudah kok. Kalau ingin mahir Matematika buka saja topik yang membahas khusus tentang matematika di situs ini juga. Ok kembali ke permasalahan. Untuk cara paralel ditentukan rumus sebagai berikut : misalkan kita memparalel dua buah resistor, resistor pertama diberi nama R1 dan resistor kedua diberi nama R2, maka rumusnya adalah : 1/R= ( 1/R1 ) + ( 1/R2 )
Contoh : Kita mempunyai dua buah resistor dengan nilai berikut R1=1000 Ohm , R2=2000 Ohm, bila kita menggunakan cara serial maka didapat hasil R1+R2 1000+2000 = 3000 Ohm, sedangkan bila kita menggunakan cara Paralel maka didapat hasil :
       1 / R = 1 / R1 + 1 / R2
       1 / R = (1/1000) + (1/2000)
       1 / R = (2000 + 1000) / (1000 X 2000)
       1 / R = (3000) / (2000000)
       1 / R = 3 / 2000
          3R = 2000
           R = 2000 / 3
           R = 666,7 Ohm -----> Resistor Hasil Paralel.
silahkan buktikan sendiri dengan persamaan aljabar dalam matematika.