MAKALAH KOMPONEN PASIF, KOMPONEN AKTIF DAN MACAM-MACAM SENSOR

assalamualaikum.......hai......aku mau posting lagi yah.....hehehehe

Tugas makalah

M.K. TEKNIK ANTARMUKA KOMPUTER

KOMPONEN PASIF,KOMPONEN AKTIF

MACAM-MACAM SENSOR

                                                             Oleh :

                                                        SYAHRIANI

                                                          1125040076

S1

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI  MAKASSAR

2013

                           KATA PENGANTAR

        Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh. alhamdulillahirabbilalamin. Segala puji bagi Allah yang telah menolong Saya menyelesaikan makalah ini dengan penuh kemudahan. Tanpa pertolongan NYA mungkin penyusun tidak akan sanggup menyelesaikan dengan baik. shalawat dan salam semoga terlimpah curahkan kepada baginda tercinta yakni nabi muhammad SAW.

        Makalah ini disusun agar pembaca dapat memperluas ilmu tentang “KOMPONEN PASIF,KOMPONEN AKTIF,SERTA MACAM-MACAM SENSOR” yang kami sajikan berdasarkan pengamatan dari berbagai sumber. Makalah ini di susun oleh penyusun dengan berbagai rintangan. Baik itu yang datang dari diri penyusun maupun yang datang dari luar. Namun dengan penuh kesabaran dan terutama pertolongan dari Tuhan akhirnya makalah ini dapat terselesaikan.

          Makalah ini memuat tentang “karakteristik,prinsip kerja serta penerapan komponen pasif,aktif serta macam-macam sensor”.Walaupun makalah ini mungkin kurang sempurna tapi juga memiliki detail yang cukup jelas bagi pembaca.

         Semoga makalah ini dapat memberikan wawasan yang lebih luas kepada pembaca. Walaupun makalah ini memiliki kelebihan dan kekurangan. Penyusun mohon untuk saran dan kritiknya. Terima kasih.

08 maret 2013

      penyusun

BAB I

A.    PENDAHULUAN

         Pengertian Elektronika | Mungkin anda tidak asing dengan kata yang satu ini "Electronic". Elektronika merupakan 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.

        Komponen aktif adalah jenis komponen elektronika yang memerlukan arus panjar agar dapat bekerja dalam rangkaian elektronika. Contoh komponen aktif ini adalah Transistor dan IC juga Lampu Tabung. Besarnya arus panjar bisa berbeda-beda untuk tiap komponen2 ini.

       Sedangkan komponen pasif adalah jenis komponen elektronika yang bekerja tanpa memerlukan arus panjar. Contoh komponen pasif adalah resistor, kapasitor, transformator/trafo, dioda dsb.

        Dalam penggunaannya kedua jenis komponen ini hampir selalu digunakan bersama-sama, kecuali dalam rangkaian2 pasif yang hanya menggunakan komponen2 pasif saja misalnya rangkaian baxandall pasif, tapis pasif dsb. Untuk IC (Integrated Circuit) adalah gabungan dari komponen aktif dan pasif yang disusun menjadi sebuah rangkaian elektronika dan diperkecil ukuran fisiknya

                    Sensor adalah jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah besaran mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian.

Beberapa jenis sensor yang banyak digunakan dalam rangkaian elektronik antara lain sensor cahaya, sensor suhu, dan sensor tekanan.

B.     RUMUSAN MASALAH

1.      Prinsip kerja,karakteristik,serta pengaplikasiaannya komponen pasif

2.      Prinsip kerja,karakteristik,serta pengaplikasiaannya komponen aktif

3.      Prinsip kerja,karakteristik,serta pengaplikasiaannya macam-macam sensor

C.    TUJUAN

Supaya kita dapat mengetahui lebih mendetail tentang komponen pasif,aktif dan macam-macam sensor

BAB II

PEMBAHASAN

Komponen pasif

Komponen pasif terbagi atas 4 yaitu :Kapasitor, Resistor, Induktor, Transformator.

·         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.

a.)    Prinsip kerja Kapasitor

       Cara kerja kapasitor yaitu mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. satuan dalam kondensator di sebut farad, farad sendiri diambil dari nama penemu kapasitor yakni Michael Faraday. kondensator mempunyai dua kaki dan dua kutub yakni kutub positif dan kutub negatif dan cairan elektrolit yang umumnya berupa tabung.

b.)    Karakteristik Kapasitor

Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain.
fungsinya:menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik.

Sifat-sifat kapasitor pada umumnya : Kapasitor terhadap tegangan dc merupakan hambatan yang sangat besar. Kapasitor terhadap tegangan ac mempunyai resistansi yang berubah-ubah sesuai dengan frequency kerja. Kapasitor terhadap tegangan ac akan menimbulkan pergeseran fasa, mana arus 90  mendahului tegangannya.

c.)    Contoh alat penerapan kapasitor

·         charger Handphon,

·         Lampu flash pada kamera,

·         TV, Komputer,Laptop,dll

·         Resistor

Resistor adalah komponen elektronika berjenis pasif yang mempunyai sifat menghambat arus listrik Satuan nilai dari resistor adalah ohm, biasa disimbolkan Ω. , berdasarkan hukum Ohm : 

V: Tegangan listrik yang terdapat pada kedua ujung penghantar (Volt)

i : arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar (Ampere)

R : nilai hambatan listrik (resistansi) yang terdapat pada suatu penghantar (ohm)

HUKUM OHM : “Besarnya Tegangan Listrik Sebanding Dengan Kuat Arus dan Tahanan”

anggaplah arus listrik adalah arus air dalam sungai lalu agar sungai itu tidak meluap saat hujan maka dibuatlah bendungan, bendungan inilah yang disebut resistor.

a.)   Prinsip kerja resistor

·         sebagai pembagi arus;

jika sebuah resistor dipasang secara paralel maka akan menjadi pembagi arus listrik. imajinasinya jika sebuah resistor sebuah bendungan&arus air yang mengalir maka anggaplah sebagai arus listrik.Umpamanya sebuah sungai terdapat dua bendungan yang digunakan untuk membagi air tersebut. Bendungan pertama sebagai resistor 1 dan bendungan kedua sebagai resistor 2. maka besarnya arus air tergantung dari besar kecilnya  bukaan pintu bendungan yang anda buka. Semakin besar anda membuka pintu bendungan tersebut, semakin besar juga arus air yang akan melewati pintu bendungan tersebut, dan jika bukaan di tiap-tiap pintu bendungan tersebut sama besarnya maka arus air yang mengalir akan terbagi rata  di kedua pintu bendungan tersebut. 

·         sebagai penurun tegangan;

 Sebagai contoh VCD/DVD yang seringkali mati karena  rangkaian power supply ACMATIC yang rusak.Prinsip Sistem ACMATIK ini mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC dengan cara  penurunan tegangan,maka resistor inilah yang berfungsi menurunkan  tegangan dalam Watt yang lebih besar.jika resistor putus/terbakar dan tidak diganti dengan yang baru , maka resistor tidak bisa disearahkan dengan dioda sehingga VCD/DVD pun mati bahkan anda pun  bisa terkena kejutan listrik jika menyentuh rangkaiannya.

·         sebagai pembagi tegangan;

jika resistor dipasang seri maka resistor akan menjadi pembagi tegangan. 

·         sebagai penghambat aliran arus listrik ;

 Resistor seringkali digunakan pada suatu rangkaian agar tidak membuang banyak biaya dalam pembuatan suatu hambatan.

b.)   karakteristik resistor

Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat diboroskan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, desah listrik, dan induktansi.

          

ü  Makin besar bentuk fisik resistor, makin besar pula daya resistor tersebut

ü  Semakin besar nilai daya resistor makin tinggi suhu yang bisa diterima resistor tersebut.

ü  Resistor bahan gulungan kawat pasti lebih besar bentuk dan nilai daya-nya dibandingkan resistor dari bahan carbon

c.)    Contoh alat penerapan resistor

·         VCD

·         DVD

·         Rangkaian Indikator Kendaraan

      Pada umumnya pada waktu malam hari di saat jalan-jalan risiko kecelakaan meningkat. Kadang-kadang terjadi bahwa kendaraan kita rusak dan kita butuh bantuan. Dalam kondisi seperti ini reflektor dapat digunakan yang secara otomatis akan menyala ketika menerima cahaya dari kendaraan lain yang lewat di dekatnya.

·         Rangkaian Pembangkit Melodi.

Dunia elektronika selalu seiring sejalan dengan kebutuhan manusia. Hampir semua sisi kehidupan manusia selalu menyertakan revolusi dalam dunia elektronika. Maka hidup menjadi terasa lebih mudah dan nyaman dengan adanya peralatan-peralatan elektronika. Salah satunya adalah adanya generator melody atau pembangkit bunyi / nada.

·         Rangkaian Terlihat Alarm.

Sirkuit ini menggunakan cahaya inframerah Terlihat untuk mendeteksi pergerakan manusia melalui pintu. Sebuah beep pendek akan dihasilkan ketika istirahat sinar inframerah. Sehingga sangat ideal untuk memantau bagian dalam toko, bank dll di mana banyak orang yang bergerak.

·         Rangkaian telephone recorder

merupakan rangkaian elektronik yang dapat merekam percakapan yang dilakukan melalui pesawat telephone, bahkan handphone (dengan sedikit modifikasi).

·              Rangkaian mikropon stereo parabolik

adalah penguat stereo mikrofon  sensitivitas tinggi  yang dapat digunakan untuk mendengarkan suara jauh. Khas mikrofon parabolik adalah monophonic, unit ini memiliki jalur audio stereo yang membantu menghasilkan audio yang terdengar lebih realistis. Big-E dapat digunakan dengan headphone atau sebagai sumber audio untuk tape recorder stereo atau kartu suara PC.

·              Rangkaian power supply.

Fungsi power supply itu sendiri adalah merubah arus tegangan listrik bolak-balik (AC) menjadi searah (DC). Dengan fungsi tersebut maka arus tegangan listrik yang tadinya arus kuat berubah menjadi arus kecil.

·              Rangkaian saklar suara.

Rangkaian yang sensitif terhadap suara ini dapat bekerja dengan mikrofon dinamis  atau digunakan dengan electret condensator microphone (ECM). Jika menggunakan ECM, maka R1 (dengan garis putus-putus) harus dipasang. Untuk menyesuaikannya digunakan resistor 2.2k dan 10k ohms.

Dua buah transistor BC109C yang digunakan sebagai pre-amp mic yang penguatannya (gain) diatur menggunakan trimpot 10k. Output lebih lanjut diperkuat dengan menggunakan transistor BC182B. Untuk mencegah ketidakstabilan di preamp maka digunakan 100uF dipisahkan dengan kapasitor dan resistor 1k.

·              Rangkaian Pengisi Daya Surya.

Rangkaian ini adalah pengisi daya surya yang digunakan untuk mengisi Lead Acid atau Ni-Cd baterai menggunakan listrik energi surya. Panel sirkuit energi matahari untuk mengisi ulang baterai 6 volt 4,5 Ah untuk berbagai aplikasi.

·            Rangkaian pemancar ultrasonik

merupakan rangkaian pembangkit sinyal suara frekuensi tinggi dengan memanfaatkan multivibrator astable IC 555. Jadi sebenarnya untuk rangkaian pemancar ini Anda bebas menggunakan rangkaian apa saja yang penting bisa membangkitkan frekuensi cukup tinggi. Anda bisa menggunakan rangkaian oscillator transistor, oscillator gerbang logika atau jenis oscillator lainnya, karena memang yang penting bisa menghasilkan sinyal yang berfrekuensi tinggi.

3.      Induktor

Induktor adalah komponen yang dapat menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya. Satuan induksi internasionalnya adalah Henry.

ü  Prinsip kerja inductor

Jika seutas kawat tembaga diberi aliran listrik, maka di sekeliling kawat tembaga akan terbentuk medan listrik. Dengan aturan tangan kanan dapat diketahui arah medan listrik terhadap arah arus listrik. Caranya sederhana yaitu dengan mengacungkan jari jempol tangan kanan sedangkan keempat jari lain menggenggam. Arah jempol adalah arah arus dan arah ke empat jari lain adalah arah medan listrik yang mengitarinya.

hukumm tangan kanan Jika arah arusnya berlawanan, kedua kawat tembaga tersebut saling menjauh. Tetapi jika arah arusnya sama ternyata keduanya berdekatan saling tarikmenarik. Hal ini terjadi karena adanya induksi medan listrik. Dikenal medan listrik dengan simbol B dan satuannya Tesla (T). Besar akumulasi medan listrik B pada suatu luas area A tertentu difenisikan sebagai besar magnetic flux. Simbol yang biasa digunakan untuk menunjukkan besar magnetic flux ini adalah Φ dan satuannya Weber (Wb = T.m2).

 

ü  karakteristik induktor

karakteristik dari induktor adalah 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.

                      Fungsi utama dari induktor di dalam suatu rangkaian adalah untuk melawan fluktuasi arus yang melewatinya.

1. Penyimpan arus listrik dalam bentuk medan magnet
2. Menahan arus bolak-balik/ac
3. Meneruskan/meloloskan arus searah/dc
4. Sebagai penapis (filter)
5. Sebagai penalaan (tuning)

ü  Contoh alat penerarapan inductor

Rellay
Speaker
Buzzer
Bleeper

4.      Tranformator

Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energy listrik satu atau lebih rangkaian listrik satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui suatu gendeng magnet berdasarkan prinsip induksi-elektromagnet. Transformator adalah alat yang digunakan untuk mengubah tegangan bolak balik (ac) dari suatu nilai tertentu ke nilai yang kita inginkan terdiri dari kumparan primer dan sekunder.

                   Perkembangan dan penerapan system transformator pada perumahan, perkantoran maupun pada kendaran yaitu mobil dewasa ini mengalami peningkatan yang pesat. Buktinya adalah banyak industry, perkantoran maupun kendaran dilengkapi dengan penggunaan transformator yang bertujuan untuk mengetahui informasi dan dapat menambah pengetahuan.

System pesawat telepon yang paling sederhana memiliki komponen utama yaitu ISDN EXCHANGE, ISDN PRA, ISDN BRA, ISDN PHONE, ISDN PBX dan ISDN DATA TERMINAL.

a.)    Prinsip Kerja Transformator

Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance).

Simbol Transformator,

Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance).[5]

Gambar 10.

 Skema transformator kumparan primer dan kumparan sekunder terhadap medan magnet

Pada skema transformator diatas, ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya.

Gambar 11. Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder

b.)   Karakteristik transformator

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.

c.)    Contoh alat penerapan dari Transformator

ü  TV

ü  Komputer

ü  Mesin foto copy

ü  Gardu listrik,dll.

Komponen Aktif

1.      TRANSISTOR

 

a.)    Prinsip kerja transistor

Arus akan mengalir dari colector menuju Emitor apabila kaki basis diberikan arus atau tegangan. Sedikit saja arus atau tegangan kita berikan ke kaki basis, maka arus yang besar akan mengalir dari Colector ke Emitor. Perbandingan arus colektor yang mengalir ke Emitor dan arus basis yang diberikan dinamakan penguatan atau Gain.
            Variasi arus basis yang diberikan juga akan mengakibatkan variasi besarnya arus yang mengalir di colector ke Emitor. Prinsip inilah yang digunakan untuk membentuk sebuah Amplifier yang handal.

Arus kecil dari suara penyanyi yang masuk ke microfon berubah menjadi suara yang besar menggelegar di sepeaker panggung, inilah contoh penggunaanya.

Analogi Transistor dengan tandon air, pipa paralon, kran dan kolam ikan

Gambar. Pak de lagi buka kran ( model kran tahun 2024)

              Ibaratkan kita akan mengisi kolam ikan dengan air dari tandon air. Air akan kita alirkan dari tandon menuju kolam melalui pipa dan kran air.Tandon air adalah collector, kran air adalah kaki basis, dan kolam adalah kaki emitor. Sedang pipa paralon sebagai apanya?…..tepat , sebagai kawat2 penghantar di 3 kaki transistor.
Air akan mengalir dari tandon ke kolam ketika kita membuka kran. Membuka kran dianalogikan dengan memberi tegangan/arus ke basis. Semakin besar kita membuka kran akan semakin deras air mengalir dari tandon menuju kolam. Jika kran dibuka penuh maka air mengalir dengan kekuatan penuh, sedang kran kita tutup penuh air akan berhenti total /tersumbat. Variasi besarnya membuka kran akan menghasilkan aliran yg bervariasi seirama dengan irama bukaan kran.

              Demikian juga varasi tegangan/arus di kaki basis akan menghasilkan variasi arus yang mengalir dari calector ke emitor.

b.)    Karakteristik transistor

Transistor berasal dari kata transfer resistor. Piranti elektronik jenis ini dikembangkan oleh Berdeen , Schokley dan Brittam pada tahun 1948 di perusahaan elektronik Bell Telephone Laboratories. Penamaan ini berdasarkan pada prinsip kerjanya yakni mentransfer atau memindahkan arus. Transistor merupakan komponen aktif dan dibuat dari bahan semi konduktor, yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan Transistor merupakan pengembangan dari Tabung Hampa (Vacuum Tube). Fungsi utama dari sebuah transistor adalah penguat sinyal dan sebagai saklar elektronik, mixer (pencampur) yaitu pencampur sinyal yang ditangkap oleh penala  dan frekuensi yang dihasilkan oleh oscillator, yang terdapat pada televisi  dan radio fm. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor.            Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan  dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda kolektor, Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.

c.)    Contoh alat penerapan dari resistor

ü  Pengeras suara

ü  Penguat sinyal radio

2.      Dioda

3.       

Dioda berasal dari kata DI = dua dan ODA = elektroda atau dua elektroda, dimana elektroda-elektrodanya tersebut adalah ANODA yang berpolaritas positip dan KATHODA yang berpolaritas negatip.

Ada berbagai jenis dioda yang dibuat sesuai dengan fungsinya tanpa meninggalkan karakteristik serta spesifikasinya, seperti dioda penyearah (rectifier), dioda Emisi Cahaya (LED), dioda Zenner, dioda photo (Photo-Dioda) dan Dioda Varactor.

a.)    Prinsip kerja dioda

Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N.

Gambar 1 : Simbol dan struktur dioda

Gambar ilustrasi di atas menunjukkan sambungan PN dengan sedikit porsi kecil yang disebut lapisan deplesi (depletion layer), dimana terdapat keseimbangan hole dan elektron. Seperti yang sudah diketahui, pada sisi P banyak terbentuk hole-hole yang siap menerima elektron sedangkan di sisi N banyak terdapat elektron-elektron yang siap untuk bebas merdeka. Lalu jika diberi bias positif, dengan arti kata memberi tegangan potensial sisi P lebih besar dari sisi N, maka elektron dari sisi N dengan serta merta akan tergerak untuk mengisi hole di sisi P. Tentu kalau elektron mengisi hole disisi P, maka akan terbentuk hole pada sisi N karena ditinggal elektron. Ini disebut aliran hole dari P menuju N, Kalau mengunakan terminologi arus listrik, maka dikatakan terjadi aliran listrik dari sisi P ke sisi N.

Gambar 2 : dioda dengan bias maju

Sebalikya apakah yang terjadi jika polaritas tegangan dibalik yaitu dengan memberikan bias negatif (reverse bias). Dalam hal ini, sisi N mendapat polaritas tegangan lebih besar dari sisi P.

Gambar 3 : dioda dengan bias negatif

Tentu jawabanya adalah tidak akan terjadi perpindahan elektron atau aliran hole dari P ke N maupun sebaliknya. Karena baik hole dan elektron masing-masing tertarik ke arah kutup berlawanan. Bahkan lapisan deplesi (depletion layer) semakin besar dan menghalangi terjadinya arus.

Demikianlah sekelumit bagaimana dioda hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Dengan tegangan bias maju yang kecil saja dioda sudah menjadi konduktor. Tidak serta merta diatas 0 volt, tetapi memang tegangan beberapa volt diatas nol baru bisa terjadi konduksi. Ini disebabkan karena adanya dinding deplesi (deplesion layer). Untuk dioda yang terbuat dari bahan Silikon tegangan konduksi adalah diatas 0.7 volt. Kira-kira 0.2 volt batas minimum untuk dioda yang terbuat dari bahan Germanium.

Gambar 4 : grafik arus dioda

Sebaliknya untuk bias negatif dioda tidak dapat mengalirkan arus, namun memang ada batasnya. Sampai beberapa puluh bahkan ratusan volt baru terjadi breakdown, dimana dioda tidak lagi dapat menahan aliran elektron yang terbentuk di lapisan deplesi.

b.)   Karakteristik diode

Dioda merupakan komponen elektronika yang memiliki dua terminal, dan terbentuk dari dua jenis semikonduktor, yaitu silikon jenis n dan jenis p. Dioda akan mengalirkan arus ke satu arah saja, dn sangat sulit untuk mengalirkan arus yangberlawanan arah dengannya.

Diode adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah (kondisi panjar maju) dan menghambat arus dari arah sebaliknya (kondisi panjar mundur). Diode dapat disamakan sebagai fungsi katup di dalam bidang elektronika. Diode sebenarnya tidak menunjukkan karakteristik kesearahan yang sempurna, melainkan mempunyai karakteristik hubungan arus dan tegangan kompleks yang tidak linier dan seringkali tergantung pada teknologi atau material yang digunakan serta parameter penggunaan. Beberapa jenis diode juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan.

c.)    Contoh alat penerapan dari diode

·        Demodulasi dari isyarat radio modulasi amplitudo (AM)

·         Rangkaian adaptor

·         Alternator otomotif

Macam-macam sensor

Sensor adalah jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah besaran mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian.

Sensor adalah alat untuk mendeteksi / mengukur sesuatu yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor itu sendiri terdiri dari transduser dengan atau tanpa penguat/pengolah sinyal yang terbentuk dalam satu sistem pengindera. Dalam lingkungan sistem pengendali dan robotika, sensor memberikan kesamaan yang menyerupai mata, pendengaran, hidung, lidah yang kemudian akan diolah oleh kontroller sebagai otaknya.

Beberapa jenis sensor yang banyak digunakan dalam rangkaian elektronik antara lain sensor cahaya, sensor suhu, dan sensor tekanan.

1.      Sensor Cahaya

a)      Fotovoltaic atau sel solar

        Adalah alat sensor sinar yang mengubah energi sinar langsung menjadi energi listrik. Sel solar silikon yang modern pada dasarnya adalah sambungan PN dengan lapisan P yang transparan. Jika ada cahaya pada lapisan transparan P akan menyebabkan gerakan elektron antara bagian P dan N, jadi menghasilkan tegangan DC yang kecil sekitar 0,5 volt per sel pada sinar matahari penuh. Sel fotovoltaic adalah jenis tranduser sinar/cahaya seperti pada gambar 1.

Gambar 1. Cahaya pada sel fotovoltaik menghasilkan tegangan

b) Fotokonduktif

Gambar 2.(a) Sel Fotokonduktif ; (b) Cahaya pada sel fotokonduktif mengubah harga resistansi

Energi yang jatuh pada sel fotokonduktif akan menyebabkan perubahan tahanan sel. Apabila permukaan alat ini gelap maka tahanan alat menjadi tinggi. Ketika menyala dengan terang  tahanan turun pada tingkat harga yang rendah. Seperti terlihat  pada gambar 2.

2) Sensor Suhu

Ada 4 jenis utama sensor suhu yang biasa digunakan :

a) Thermocouple

      Thermocouple pada pokoknya terdiri dari sepasang penghantar yang berbeda disambung las dilebur bersama satu sisi membentuk “hot” atau sambungan pengukuran yang ada ujung-ujung bebasnya untuk hubungan dengan sambungan referensi. Perbedaan suhu antara sambungan pengukuranmdengan sambungan referensi harus muncul untuk alat ini sehingga berfungsi sebagai thermocouple.

(a)                                                                     (b)

Gambar 3. (a)Thermocouple ; (b) Simbol thermocouple

3) Detektor Suhu Tahanan

Konsep utama dari yang mendasari pengukuran suhu dengan detektor suhu tahanan (resistant temperature detector = RTD) adalah tahanan listrik dari logam yang bervariasi sebanding dengan suhu. Kesebandingan variasi ini adalah presisi dan  dapat diulang lagi sehingga  memungkinkan pengukuran suhu yang  konsisten  melalui  pendeteksian tahanan. Bahan  yang sering digunakan RTD adalah platina karena kelinearan, stabilitas dan reproduksibilitas.

(a)   (b)

Gambar 4. (a) Detektor suhu tahanan (b) Simbol RTD

a) Thermistor

Adalah resistor yang peka terhadap panas yang biasanya mempunyai koefisien suhu negatif. Karena suhu meningkat, tahanan menurun dan sebaliknya. Thermistor sangat peka (perubahan tahanan sebesar 5 % per ³C) oleh karena itu mampu mendeteksi perubahan kecil di dalam suhu.

(a)

Gambar 5. (a) Thermistor

b) Sensor Suhu Rangkaian Terpadu (IC)

Sensor suhu dengan IC ini menggunakan chip silikon untuk elemen yang merasakan (sensor). Memiliki konfigurasi output tegangan dan arus. Meskipun terbatas dalam rentang suhu (dibawah 200 ³C), tetapi menghasilkan output yang sangat linear di atas rentang kerja.

               (a)

2.      Gambar 6. (a) Sensor suhu IC;

4) Sensor Tekanan

3.      Prinsip kerja dari sensor tekanan ini adalah mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik. kurang ketegangan didasarkan pada prinsip bahwa tahanan pengantar berubah dengan panjang dan luas penampang.

Daya yang diberikan pada kawat menyebabkan kawat bengkok  sehingga menyebabkan ukuran kawat berubah dan mengubah tahanannya, seperti terlihat pada gambar 7. Aplikasi umum-pengukuran tekanan balok

c.) contoh alat penerapan dari macam-macam sensor

·         Alat sensor gempa bumi

·         Alat pendeteksi kebocoran gas LPG

·         Sensor temperature

(a) Jenis kawat

(b) Jenis foil

(c) Jembatan pengukur rangkaian Ukuran regangan

Gambar 8. Penggunaan Sensor Tekan pada Pengukur Regangan Kawat

BAB III

         PENUTUP

KESIMPULAN

Komponen aktif adalah jenis komponen elektronika yang memerlukan arus panjar agar dapat bekerja dalam rangkaian elektronika. Contoh komponen aktif ini adalah Transistor dan IC juga Lampu Tabung. Besarnya arus panjar bisa berbeda-beda untuk tiap komponen2 ini.

       Sedangkan komponen pasif adalah jenis komponen elektronika yang bekerja tanpa memerlukan arus panjar. Contoh komponen pasif adalah resistor, kapasitor, transformator/trafo, dioda dsb.

        Dalam penggunaannya kedua jenis komponen ini hampir selalu digunakan bersama-sama, kecuali dalam rangkaian2 pasif yang hanya menggunakan komponen2 pasif saja misalnya rangkaian baxandall pasif, tapis pasif dsb. Untuk IC (Integrated Circuit) adalah gabungan dari komponen aktif dan pasif yang disusun menjadi sebuah rangkaian elektronika dan diperkecil ukuran fisiknya

                    Sensor adalah jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah besaran mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian.

Beberapa jenis sensor yang banyak digunakan dalam rangkaian elektronik antara lain sensor cahaya, sensor suhu, dan sensor tekanan.

DAFTAR PUSTAKA

        http://teknikelectronika.blogspot.com/2009/02/pengertian-komponen-aktif-dan-komponen.html

http://electronicandlife.blogspot.com

file:///E:/mata%20kuliah%20semester%204/interface/apa-dan-bagaimana-karakteristik-sensor.html

http://www.musbikhin.com/pengertian-sensor-dan-macam-macam-sensor

Read More