Menerapkan Sistem Bilangan Digital
Banyak sistem-sistem bilangan yang
digunakan pada teknologi digital. Yang paling umum adalah sistem-sistem
desimal, biner, oktal dan heksadesimal. Sistem desimal adalah yang banyak
dikenal karena sering digunakan setiap hari. Dengan mempelajari
karakteristiknya akan membantu memahami sistem-sistem bilangan lain secara
lebih baik.
1. Sistem
Desimal
Sistem desimal tersusun atas 10 angka
atau simbol, yang dikenal dengan digit. Ke-10 simbol ini adalah 0,
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Sistem desimal juga disebut sistem basis-10, karena
mempunyai 10 digit. Kenyataannya, kata ”digit” adalah kata latin yang berarti
”jari-jari”.
Sistem desimal adalah suatu sistem
nilai posisional di mana nilai dari suatu digit tergantung kepada
posisinya. Misalnya perhatikanlah bilangan desimal 634 ini artinya digit 4
sesungguhnya menyatakan 4 satuan. 3 menyatakan 3 puluhan dan 6 menyatakan 6
ratusan. Ringkasnya, 6 merupakan yang paling berbobot dari ketiga digit,
dikenal sebagai Most Significant Digit (MSD). 4 bobotnya paling kecil dan
disebut Least Significant Digit (LSD). Perhatikan contoh lain, 75.25. Bilangan
ini sesungguhnya sama dengan tujuh puluh plus lima satuan plus dua persepuluh
plus lima perseratus.
2. Sistem Biner
Hampir semua sistem digital menggunakan
sistem bilangan biner sebagai dasar sistem bilangan dari operasinya, meskipun
sistem-sistem bilangan lain sering digunakan secara bersama-sama dengan biner.
Dengan menggunakan 2 level yang ada pada sistem biner maka sangatlah mudah
untuk mendesain rangkaian – rangkaian elektronik yang akurat dibandingkan
dengan menggunakan 10 level yang ada pada sistem desimal.
Dalam sistem biner, hanya ada 2 simbol
atau digit yaitu 0 dan 1 yang dikenal juga dengan system basis-2. Sistem biner
ini dapat digunakan untuk menyatakan setiap kuantitas yang dapat dinyatakan
dalam desimal atau sistem bilangan yang lainnya.
Sistem biner juga suatu sistem nilai
posisional, dimana tiap-tiap digit biner mempunyai nilainya sendiri atau bobot
yang dinyatakan sebagai pangkat 2.
Tabel berikut menunjukkan urutan hitungan pada system
bilangan biner.
3. Menyatakan Kuantitas-Kuantitas
Biner
Dalam system digital informasi yang akan
diproses biasanya dinyatakan dalam bentuk biner. Kuantitas biner dapat dinyatakan
dengan setiap alat yang hanya mempunyai dua kondisi kerja. Sebagai contoh
sebuah saklar yang hanya mempunyai kondisi terbuka yang menyatakan biner 0 atau
kondisi tertutup yang menyatakan biner 1.
Gambar 1. Menggunakan saklar untuk
menyatakan bilangan-bilangan biner
Pada sistem-sistem digital elektronik,
informasi biner dinyatakan oleh sinyal-sinyal listrik yang terdapat pada input
dan output dari berbagai macam rangkaian-rangkaian elektronik. Dalam sistem
ini, biner 0 dan 1 dinyatakan oleh dua tegangan yang ekstrim berlawanan.
Misalnya biner 0 dapat dinyatakan dengan harga nominal 0 volt dan biner 1
dinyatakan dengan 5 volt. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar 1.5 berikut.
Biner
1 : tegangan antara
2V sampai 5V
Biner 0 :
tegangan antara 0V sampai 0.8 V
Tegangan antara 0.8V sampai 2V tidak
digunakan, karena akan menyebabkan kesalahan dalam rangkaian digital.
Gambar 2. Bentuk
sinyal digital
MENGETAHUI SISTEM BILANGAN
1. Sistem Bilangan Desimal (Decimal Numbering System)
Bilangan berbasis 10, yg terdiri dari 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.
2. Sistem Bilangan Biner (Binary Numbering System)
Bilangan berbasis 2, yg terdiri atas bilangan 0 dan 1.
3. Sistem Bilangan Oktal (Octenary Numbering System)
Bilangan berbasis 8, yg terdiri atas 0,1,2,3,4,5,6,7.
4. Sistem Bilangan Heksadesimal (Hexadenary Numbering System)
Bilangan berbasis 16, yg terdiri atas 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,b,c,d,e,f.
A. Konversi Bilangan Desimal ke Biner
Proses konfersi bilangan desimal ke biner adalah dengan cara pembagian bilangan
desimal berturut-turut yg akan diubah dibagi dengan 2 dan sisa hasil pembagian
tersebut akan menjadi nilai akhir.
contoh :
10(10) = . . . (2)
cara penyelesaian :
10 : 2 = 5 sisa = 0
5 : 2 = 2 sisa = 1
2 : 2 = 1 sisa = 0
1 : 2 = 0 sisa = 1
cara membacanya dimulai dari akhir sampai menuju ke atas maka hasilnya 1010.
B. Konversi Bilangan Biner ke Desimal
Untuk melakukan proses konfersi dari bilangan Biner ke Desimal,
perhatikan contoh berikut :
contoh :
10110(2) = . . . (10)
kalikan setiap bit pada angka Biner tersebut dengan basis 2 yg
berpangkat. Bit paling kanan menyatakan satuan berpangkat 0(0) dan Bit ke kiri mengikuti jumlah bit menjadi pangkat.
(1 x 24) + (0 x 22) + (1 x 22) + (1 x 21) + (0 x 20) = 16+0+4+2+0 = 22
jadi hasilnya 10110 (2) = 22 (10)
C. Konversi Bilangan Desimal ke Oktal
Caranya hampir sama dengan konfersi dari Desimal ke Biner
contoh :
25(10) = . . . (8)
cara penyelesaian :
25 : 8 = 3 sisa 1
3 : 8 = 0 sisa 3
hasil yg dapat ditulis dari nilai akhir = 31(8)
D. Konversi Bilangan Oktal ke Desimal
Caranya hampir sama dengan konfersi dari Biner ke Desimal
contoh :
31(8) = . . . (10)
cara penyelesaian :
(3 x 81) + (1 x 80) = 24+1 = 25(10)
E. Konversi Bilangan Desimal ke
Heksadesimal
Proses konfersi bilangan Desimal ke Heksadesimal adalah dengan cara dibagi 16
dan sisanya dikonfirmasikan ke bilangan Heksadesimal.
contoh :
3409(10) = . . . (16)
cara penyelesaian :
3409 : 16 = 213 sisa 1(10)
= 1(16)
213 : 16 = 13
sisa 5(10) = 5(16)
13 : 16 = 0
sisa 13(10) = C(16) sehingga 3409(10) = C51(16)
F. Konversi Bilangan Heksadesimal ke
Desimal
Caranya hampir sama seperti konfersi dari Biner ke Desimal
contoh :
4B(16) = . . . (10)
cara penyalesaian :
menurut tabel B(16) = 12(10) maka (4 x 161) + (12 x 160) = 64+12 = 76(10)
G. Konversi Bilangan Biner ke Oktal
Proses konversi dari bilangan Biner ke Oktal adalah dengan cara mengelompokan 3
bit dari bilangan Biner. Selanjutnya lihat bilangan Biner 2 berpangkat.
contoh :
1010(2) = . . . (8)
cara penyelesaian :
kelompokan 3 digit ke belakang 010(2) = 2(8)
sisanya 1(2) = 1(8)
hasil akhirnya adalah 12(8)
H. Konversi Bilangan Okta ke Biner
Untuk melakukan konversi dari bilangan Okta ke Biner ambil masing-masing digit
pada bilangan Okta kemudian konfirmasi dengan 3 digit bilangan Biner.
contoh :
523(8) = . . . (2)
cara penyelesaian :
3(8) = 011(2)
2(8) = 010(2)
5(8) = 101(8)
cara membacanya dari bawah ke atas hasilnya adalah 10110011(2)
catatan :
jika 0 di posisi depan tidak perlu di tulis.
I. Konversi Bilangan Biner ke
Heksadesimal
Metode konversinya hampir sama dengan Biner ke Okta namun pengelompokannya
sejumlah 4 bit, 4 kelompok bit paling kanan adalah posisi satuan, 4 bit kedua
dari kanan adalah puluhan dan seterusnya.
contoh :
11100011(2) = . . . (16)
cara penyelesaian :
kelompokan bit dari kanan 0011(2) = 3(16)
kelompokkan bit berikutnya 1110(2) = E(16)
hasil konversinya adalah E3(16)
J. Konversi Bilangan Heksadesimal ke
Biner
Metode caranya hampir sama dengan konversi Okta ke Biner hanya pengelompokannya
sebanyak 4 bit.
contoh :
2A(16) = . . . (2)
cara penyelesaian :
A(16) = 1010(2)
2(16) = 00110(2)
cara membacanya dari bawah lurus ke atas, hasilnya adalah 00101010(2)
catatan :
jika 0 diposisi depan tidak perlu ditulis.
Hukum Listrik dan Ohm ada 4 bagian dasar dalam listrik, yaitu :
- voltage/tegangan (v)
- current/arus ( I )
- Power/Tenaga (P)
- Resistance/Hambatan (R)
Pengertian
Tegangan, arus, tenaga, dan hambatan adalah bagian elektronik yang
harus diketahui :
§
Tegangan
adalah ukuran dari tenaga yang di butuhkan untuk mendorong elektron agar
mengalir dalam suatu rangkaian, tegangan diukur dalam volt (V).
§
Arus
adalah ukuran dari sejumlah elektron yang bergerak dalam suatu rangkaian, arus
diukur dalam satuan ampere (I).
§
Tenaga adalah ukuran dari tekanan yang dibutuhkan untuk mendorong elektron
mengalir pada rangkaian yang disebut dengan tegangan, perkalian angka dari
elektron yang mengalir dalam rangkaian disebut dengan
arus. Ukurannya disebut dengan Watt(W). Power supply komputer diukur dalam watt .
§
Resistatan adalah hambatan arus yang mengalir dalam suatu rangkaian, yang diukur
dalam OHM. Hambatan yang kecil
mengalirkan banyak arus dan tenaga yang mengalir dalam suatu ragkaian. Skring
yang baik adalah yang memiliki hambatan kecil atau ukurannya hampir sama dengan
0 Ohm .
Terdapat dasar equation yang
menyatakan bagaimana tiga hal yang berkaitan satu sama lain. Ia menyatakan
bahwa tegangan yang sama dengan saat ini dikalikan dengan perlawanan. Hal ini
dikenal sebagai Hukum Ohm.
V = IR
Dalam sebuah sistem listrik, daya (P) sama dengan tegangan dikalikan dengan saat
ini.
P = VI
Dalam sebuah sirkuit listrik, meningkatkan yang sekarang atau akan menghasilkan
tegangan listrik tinggi.
Sebagai
contoh tentang bagaimana ini bekerja, bayangkan sederhana sirkuit yang memiliki
9 V dop ketagihan sampai 9-V baterai. Kuasa output dari dop adalah 100-W.
Menggunakan persamaan di atas, kita dapat menghitung berapa sekarang di amps
akan diminta untuk mendapatkan 100-W dari ini 9-V bohlam.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan
P = 100 W
V = 9 V I= 100 W / 9 V = 11/11 A
Apa yang terjadi jika baterai V-12 dan 12-V dop digunakan untuk mendapatkan
daya dari 100 W?
100 W / 12 V = 8,33 amps
Sistem ini menghasilkan daya yang sama, tetapi dengan kurang saat ini.
Komputer biasanya menggunakan
pasokan listrik mulai dari 200-W-500 W. Namun, beberapa komputer mungkin harus
500 W-800-W pasokan listrik. Ketika membangun sebuah komputer, memilih listrik
dengan daya cukup wattage ke semua komponen. Memperoleh informasi untuk wattage
komponen dari pabriknya dokumentasi. Ketika memutuskan pada power supply,
pastikan untuk memilih power supply yang memiliki daya lebih dari cukup untuk
saat ini komponen.
MENERAPKAN TEORI KELISTRIKAN.
Petir adalah contoh listrik alami yang paling dramatis
Kelistrikan adalah sifat benda yang muncul dari
adanya muatan
listrik. Listrik, dapat juga
diartikan sebagai berikut:
·
Listrik adalah
kondisi dari partikel subatomik tertentu, seperti elektron danproton, yang menyebabkan penarikan dan penolakan gaya di antaranya.
·
Listrik adalah
sumber energi yang
disalurkan melalui kabel. Arus listrik timbul karena muatan listrik mengalir
dari saluran positif ke saluran negatif.
Sifat-sifat listrik
Listrik memberi kenaikan terhadap 4 gaya
dasar alami, dan sifatnya yang tetap dalam bendayang dapat diukur. Dalam kasus ini, frasa "jumlah
listrik" digunakan juga dengan frasa "muatan listrik" dan juga
"jumlah muatan". Ada 2 jenis muatan listrik: positif dan negatif.
Melalui eksperimen, muatan-sejenis saling menolak dan muatan-lawan jenis saling
menarik satu sama lain. Besarnya gaya menarik dan menolak ini ditetapkan
oleh hukum
Coulomb. Beberapa efek dari listrik
didiskusikan dalam fenomena listrik dan elektromagnetik.
Satuan unit SI dari muatan listrik adalah coulomb, yang memiliki singkatan "C". Simbol Qdigunakan
dalam persamaan untuk mewakili kuantitas listrik atau muatan. Contohnya, "Q=0,5
C" berarti "kuantitas muatan listrik adalah 0,5 coulomb".
Jika listrik mengalir melalui bahan khusus, misalnya
dari wolfram dan tungsten, cahaya pijar akan dipancarkan oleh logam itu. Bahan-bahan seperti itu dipakai dalam bola
lampu (bulblamp atau bohlam).
Setiap kali listrik mengalir melalui bahan yang
mempunyai hambatan, maka akan dilepaskan panas. Semakin besar arus
listrik, maka panas yang timbul akan berlipat. Sifat ini dipakai pada elemen
setrika dan kompor listrik..
|
Simbol
|
Nama kuantitas
|
Unit turunan
|
|
Unit dasar
|
I
|
|
|
A
|
A
|
Q
|
|
|
C
|
A·s
|
V
|
|
|
V
|
J/C = kg·m2·s−3·A−1
|
R, Z
|
|
|
Ω
|
V/A = kg·m2·s−3·A−2
|
ρ
|
|
|
Ω·m
|
kg·m3·s−3·A−2
|
P
|
|
|
W
|
V·A = kg·m2·s−3
|
C
|
|
|
F
|
C/V = kg−1·m−2·A2·s4
|
|
|
|
F−1
|
V/C = kg·m2·A−2·s−4
|
ε
|
|
|
F/m
|
kg−1·m−3·A2·s4
|
χe
|
|
(dimensionless)
|
-
|
-
|
|
|
|
S
|
Ω−1 = kg−1·m−2·s3·A2
|
σ
|
|
|
S/m
|
kg−1·m−3·s3·A2
|
H
|
|
|
A/m
|
A·m−1
|
Φm
|
|
|
Wb
|
V·s = kg·m2·s−2·A−1
|
B
|
|
|
T
|
Wb/m2 = kg·s−2·A−1
|
|
|
|
A/Wb
|
kg−1·m−2·s2·A2
|
L
|
|
|
H
|
Wb/A = V·s/A = kg·m2·s−2·A−2
|
μ
|
|
|
H/m
|
kg·m·s−2·A−2
|
χm
|
|
(dimensionless)
|
-
|
-
|
1. Arus Listrik
adalah mengalirnya elektron secara terus menerus dan berkesinambungan pada
konduktor akibat perbedaan jumlah elektron pada beberapa lokasi yang jumlah
elektronnya tidak sama. satuan arus listrik adalah Ampere.
Arus listrik bergerak dari terminal positif (+) ke terminal negatif (-),
sedangkan aliran listrik dalam kawat logam terdiri dari aliran elektron yang
bergerak dari terminal negatif (-) ke terminal positif(+), arah arus listrik
dianggap berlawanan dengan arah gerakan elektron.
.
“1 ampere arus adalah
mengalirnya elektron sebanyak 624x10^16 (6,24151 × 10^18) atau sama dengan 1
Coulumb per detik melewati suatu penampang konduktor”
Formula arus listrik adalah:
I = Q/t (ampere)
Dimana:
I = besarnya arus listrik yang mengalir, ampere
Q = Besarnya muatan listrik, coulomb
t = waktu, detik
2. Kuat Arus Listrik
Adalah arus yang tergantung pada banyak sedikitnya elektron bebas yang pindah
melewati suatu penampang kawat dalam satuan waktu.
Definisi : “Ampere adalah satuan kuat arus listrik yang dapat memisahkan 1,118
milligram perak dari nitrat perak murni dalam satu detik”.
Rumus – rumus untuk menghitung banyaknya muatan listrik, kuat arus dan waktu:
Q = I x t
I = Q/t
t = Q/I
Dimana :
Q = Banyaknya muatan listrik dalam satuan coulomb
I = Kuat Arus dalam satuan Amper.
t = waktu dalam satuan detik.
“Kuat arus listrik biasa juga disebut dengan arus listrik”
“muatan listrik memiliki muatan positip dan muatan negatif. Muatan positip
dibawa oleh proton, dan muatan negatif dibawa oleh elektro. Satuan muatan
”coulomb (C)”, muatan proton +1,6 x 10^-19C, sedangkan muatan elektron -1,6x
10^-19C. Muatan yang bertanda sama saling tolak menolak, muatan bertanda
berbeda saling tarik menarik”
2.
Rapat Arus
Difinisi :
“rapat arus ialah besarnya arus listrik tiap-tiap mm² luas penampang kawat.
Arus listrik mengalir dalam kawat penghantar secara merata menurut luas
penampangnya. Arus listrik 12 A mengalir dalam kawat berpenampang 4mm², maka
kerapatan arusnya 3A/mm² (12A/4 mm²), ketika penampang penghantar mengecil
1,5mm², maka kerapatan arusnya menjadi 8A/mm² (12A/1,5 mm²).
Kerapatan arus berpengaruh pada kenaikan temperatur. Suhu penghantar
dipertahankan sekitar 300°C, dimana kemampuan hantar arus kabel sudah
ditetapkan dalam tabel Kemampuan Hantar Arus (KHA).
Berdasarkan tabel KHA kabel pada tabel diatas, kabel berpenampang 4 mm², 2 inti
kabel memiliki KHA 30A, memiliki kerapatan arus 8,5A/mm². Kerapatan arus
berbanding terbalik dengan penampang penghantar, semakin besar penampang
penghantar kerapatan arusnya mengecil.
Rumus-rumus dibawah ini untuk menghitung besarnya rapat arus, kuat arus dan
penampang kawat:
J = I/A
I = J x A
A = I/J
Dimana:
J = Rapat arus [ A/mm²]
I = Kuat arus [ Amp]
A = luas penampang kawat [ mm²]
4. Tahanan dan Daya Hantar Penghantar
Penghantar dari bahan metal mudah mengalirkan arus listrik, tembaga dan
aluminium memiliki daya hantar listrik yang tinggi. Bahan terdiri dari kumpulan
atom, setiap atom terdiri proton dan elektron. Aliran arus listrik merupakan
aliran elektron. Elektron bebas yang mengalir ini mendapat hambatan saat
melewati atom sebelahnya. Akibatnya terjadi gesekan elektron denganatom dan ini
menyebabkan penghantar panas. Tahanan penghantar memiliki sifat menghambat yang
terjadi pada setiap bahan.
Tahanan didefinisikan sebagai berikut :
“1 Ω (satu Ohm) adalah tahanan satu kolom air raksa yang panjangnya 1063 mm
dengan penampang 1 mm² pada temperatur 0° C"
Daya hantar didefinisikan sebagai berikut:
“Kemampuan penghantar arus atau daya hantar arus sedangkan penyekat atau
isolasi adalah suatu bahan yang mempunyai tahanan yang besar sekali sehingga
tidak mempunyai daya hantar atau daya hantarnya kecil yang berarti sangat sulit
dialiri arus listrik”.
Rumus untuk menghitung besarnya tahanan listrik
terhadap daya hantar arus:
R = 1/G
G = 1/R
Dimana :
R = Tahanan/resistansi [ Ω/ohm]
G = Daya hantar arus /konduktivitas [Y/mho]
Gambar 3. Resistansi Konduktor
Tahanan penghantar besarnya berbanding terbalik terhadap luas penampangnya dan
juga besarnya tahanan konduktor sesuai hukum Ohm.
“Bila suatu penghantar dengan panjang l , dan diameter penampang q serta
tahanan jenis ρ (rho), maka tahanan penghantar tersebut adalah” :
R = ρ x l/q
Dimana :
R = tahanan kawat [ Ω/ohm]
l = panjang kawat [meter/m] l
ρ = tahanan jenis kawat [Ωmm²/meter]
q = penampang kawat [mm²]
faktot-faktor yang mempengaruhi nilai resistant atau tahanan, karena tahanan
suatu jenis material sangat tergantung pada :
• panjang penghantar.
• luas penampang konduktor.
• jenis konduktor .
• temperatur.
"Tahanan penghantar dipengaruhi oleh temperatur, ketika temperatur
meningkat ikatan atom makin meningkat akibatnya aliran elektron terhambat.
Dengan demikian kenaikan temperatur menyebabkan kenaikan tahanan
penghantar"
5. potensial atau Tegangan
potensial listrik adalah fenomena berpindahnya arus listrik akibat lokasi yang
berbeda potensialnya. dari hal tersebut, kita mengetahui adanya perbedaan
potensial listrik yang sering disebut “potential difference atau perbedaan
potensial”. satuan dari potential difference adalah Volt.
“Satu Volt adalah beda potensial antara dua titik saat melakukan usaha satu
joule untuk memindahkan muatan listrik satu coulomb”
Formulasi beda potensial atau tegangan adalah:
V = W/Q [volt]
Dimana:
V = beda potensial atau tegangan, dalam volt
W = usaha, dalam newton-meter atau Nm atau joule
Q = muatan listrik, dalam coulomb
RANGKAIAN LISTRIK
Pada suatu rangkaian listrik akan mengalir arus, apabila dipenuhi syarat-syarat
sebagai berikut :
1. Adanya sumber tegangan
2. Adanya alat penghubung
3. Adanya beban
Pada kondisi sakelar S terbuka maka arus tidak akan mengalir melalui beban .
Apabila sakelar S ditutup maka akan mengalir arus ke beban R dan Ampere meter
akan menunjuk. Dengan kata lain syarat mengalir arus pada suatu rangkaian harus
tertutup.
1. Cara Pemasangan Alat Ukur.
Pemasangan alat ukur Volt meter dipasang paralel dengan sumber tegangan atau
beban, karena tahanan dalam dari Volt meter sangat tinggi. Sebaliknya
pemasangan alat ukur Ampere meter dipasang seri, hal inidisebabkan tahanan
dalam dari Amper meter sangat kecil.
“alat ukur tegangan adalah voltmeter dan alat ukur arus listrik adalah
amperemeter”
3.
Hukum Ohm
Pada suatu rangkaian tertutup, Besarnya arus I berubah
sebanding dengan tegangan V dan berbanding terbalik dengan beban tahanan R,
atau dinyatakan dengan Rumus :
I = V/R
V = R x I
R = V/I
Dimana;
I = arus listrik, ampere
V = tegangan, volt
R = resistansi atau tahanan, ohm
• Formula untuk menghtung Daya (P), dalam satuan watt adalah:
P = I x V
P = I x I x R
P = I² x R
3. HUKUM KIRCHOFF
Pada setiap rangkaian listrik, jumlah aljabar dari arus-arus yang bertemu di
satu titik adalah nol (ΣI=0).
1.2 Mengenal komponen elektronika (
komponen aktif, fasf dan fungsi)
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.
Alat-alat yang menggunakan dasar kerja elektronika ini disebut sebagai
peralatan elektronik (electronic devices). Contoh peralatan (piranti)
elektronik ini: Tabung Sinar Katode (Cathode Ray Tube, CRT), radio, TV, perekam kaset, perekam kaset video (VCR), perekam VCD, perekam DVD, kamera video, kamera
digital, komputer
pribadi desk-top, komputer Laptop, PDA (komputer saku), robot, smart
card, dll.
Komponen elektronika berupa sebuah alat berupa benda yang menjadi
bagian pendukung suatu rangkaian elektronik yang dapat bekerja sesuai dengan kegunaannya.
Mulai dari yang menempel langsung pada papan rangkaian baik berupa PCB, CCB, Protoboard maupun Veroboard dengan
cara disolder atau
tidak menempel langsung pada papan rangkaian (dengan
alat penghubung lain, misalnya kabel).
Komponen elektronika ini terdiri dari satu atau lebih bahan elektronika, yang terdiri dari satu atau beberapa unsur materi dan jika disatukan, untuk desain rangkaian yang
diinginkan dapat berfungsi sesuai dengan fungsi masing-masing komponen, ada
yang untuk mengatur arus dan tegangan, meratakan arus, menyekat arus,
memperkuat sinyal arus dan masih banyak fungsi lainnya.
Komponen aktif
Komponen aktif adalah
elemen yang menghasilkan energi dalam hal ini adalah sumber tegangan dan sumber
arus.
Macam-macam komponen akif :
Dioda Dalam elektronika, dioda adalah
komponen aktif bersaluran dua (diode termionik mungkin memiliki saluran ketiga
sebagai pemanas). Dioda mempunyai dua elektrode aktif dimana isyarat listrik dapat mengalir, dan
kebanyakan diode digunakan karena karakteristik satu arah yang dimilikinya.
Dioda varikap (VARIable CAPacitor/kondensator variabel) digunakan
sebagai kondensator pengendali tegangan.
Sifat kesearahan yang dimiliki sebagian besar jenis
diode seringkali disebut karakteristik menyearahkan. Fungsi paling umum dari
diode 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, diode dapat dianggap sebagai versi
elektronik dari katup pada transmisi cairan.
Dioda sebenarnya tidak menunjukkan kesearahan hidup-mati yang sempurna
(benar-benar menghantar saat panjar maju dan menyumbat pada panjar mundur),
tetapi mempunyai karakteristik listrik tegangan-arus taklinier kompleks yang
bergantung pada teknologi yang digunakan dan kondisi penggunaan. Beberapa jenis
diode juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan.
Awal mula dari diode adalah peranti kristal Cat's Whisker dan tabung
hampa (juga disebut katup termionik). Saat ini diode
yang paling umum dibuat dari bahan semikonduktor seperti silikon atau germanium.
Prinsip kerja diode termionik ditemukan kembali oleh Thomas
Edison pada 13
Februari 1880 dan dia diberi hak
paten pada tahun 1883 (U.S. Patent 307.031), namun tidak dikembangkan lebih lanjut. Braun mematenkan penyearah kristal pada tahun 1899[3]. Penemuan Braun dikembangkan lebih lanjut oleh Jagdish Chandra Bose menjadi sebuah peranti berguna untuk detektor
radio.
Dioda
foto adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya. Berbeda dengan diode biasa, komponen elektronika ini akan mengubah cahaya menjadi arus listrik.
Cahaya yang dapat dideteksi oleh diode foto ini mulai dari cahaya infra
merah, cahaya
tampak, ultra
ungu sampai dengan sinar-X. Aplikasi diode foto mulai dari penghitung kendaraan di jalan umum secara otomatis,
pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan di bidang medis.
Simbol dari diode foto
Alat yang mirip dengan Dioda foto adalah Transistor
foto (Phototransistor). Transistor
foto ini pada dasarnya adalah
jenis transistor bipolar yang menggunakan kontak (junction) base-collector
untuk menerima cahaya. Komponen ini mempunyai sensitivitas yang
lebih baik jika dibandingkan dengan Dioda Foto. Hal ini disebabkan karena elektron yang ditimbulkan oleh foton cahaya pada junction ini di-injeksikan di bagian
Base dan diperkuat di bagian Kolektornya. Namun demikian, waktu respons dari
Transistor-foto secara umum akan lebih lambat dari pada Dioda-Foto.
Dioda
laser adalah sejenis dioda di mana media aktifnya menggunakan sebuah semikonduktor persimpangan
p-n yang mirip dengan yang terdapat pada diode pemancar cahaya.
Dioda laser kadang juga disingkat LD atau ILD.
Sebuah diode laser dengan perbandingan ukurannya
terhadap uang sen US
Dioda laser baru ditemukan pada akhir abad ini oleh
ilmuwan Universitas Harvard.
Prinsip kerja diode ini sama seperti diode lainnya yaitu melalui sirkuit dari
rangkaian elektronika, yang terdiri dari jenis p dan n. Pada kedua jenis
ini sering dihasilkan 2 tegangan, yaitu:
1.
biased forward, arus dihasilkan searah dengan nilai 0,707 utk
pembagian v puncak, bentuk gelombang di atas ( + ).
2.
backforward biased, ini merupakan tegangan berbalik yang dapat merusak
suatu komponen elektronika.
SCR singkatan
dari Silicon Control Rectifier. Adalah Dioda yang mempunyai fungsi sebagai pengendali. SCR
atau Tyristor masih termasuk keluarga semikonduktor dengan
karateristik yang serupa dengan tabung thiratron. Sebagai pengendalinya adalah gate (G).
SCR sering disebut Therystor. SCR sebetulnya dari bahan campuran P
dan N. Isi SCR terdiri dari PNPN (Positif Negatif Positif Negatif) dan biasanya
disebut PNPN Trioda.
Guna SCR:
·
Sebagai
rangkaian Saklar (switch control)
·
Sebagai rangkaian
pengendali (remote control)
Diagram dan skema SCR:
Ada tiga kelompok besar untuk semikonduktor ini yang
sama-sama dapat berfungsi sebagai Saklar(Switching) pada tegangan 120 volt sampai 240 volt. Ketiga kelompok tersebut adalah
SCR ini sendiri, DIAC dan TRIAC
Transistor adalah alat semikonduktor yang
dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching),
stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor
dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT)
atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat
akurat dari sirkuit sumber listriknya.
Transistor through-hole (dibandingkan dengan pita
ukur sentimeter)
Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu
Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya
misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar
daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output
Kolektor.
Transistor merupakan komponen yang sangat penting
dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan
dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber
listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam
rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga
dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate,
memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.
Transistor
Darlington adalah rangkaian elektronika yang terdiri dari sepasang transistor bipolar (dwi
kutub) yang tersambung secara tandem (seri). Sambungan seri seperti ini dipakai untuk
mendapatkan penguatan (gain) yang tinggi, karena hasil penguatan padatransistor yang pertama akan dikuatkan lebih lanjut oleh
transistor kedua. Keuntungan dari rangkaian Darlington adalah penggunaan ruang
yang lebih kecil dari pada rangkaian dua buah transistor biasa dengan bentuk
konfigurasi yang sama. Penguatan arus listrik atau gain dari rangkaian
transistor Darlington ini sering dituliskan dengan notasi β atau hFE.
Diagram rangkaian dari transistor Darlington
menggunakan pasangan transistor NPN
Rangkaian transistor Darlington ditemukan pertama kali
oleh Sidney Darlington yang bekerja di Laboratorium Bell di Amerika Serikat.
Jenis rangkaian hasil penemuannya ini telah mendapatkan hak paten, dan banyak
dipakai dalam pembuatan Sirkuit
terpadu (IC atau Integrated
Circuits) chip. Jenis rangkaian
yang mirip dengan transistor Darlington adalah rangkaian pasangan Sziklai yang
terdiri dari sepasang transistor NPN dan PNP. Rangkaian Sziklai sering
dikenal sebagai rangkaian 'Complementary Darlington' atau 'rangkaian kebalikan
dari Darlington'.
Transistor Darlington bersifat
seolah-olah sebagai satu transistor tunggal yang mempunyai penguatan arus yang
tinggi. Penguatan total dari rangkaian ini merupakan hasil kali dari penguatan
masing-masing transistor yang dipakai:
penguatan total dari transistor Darlington bisa
mencapai 1000 kali atau lebih. Dari luar transistor Darlington nampak seperti
transistor biasa dengan 3 buah kutub: B (basis), C (Kolektor), dan E (Emitter).
Dari segi tegangan listriknya, voltase base-emitter rangkaian ini juga lebih
besar, dan secara umum merupakan jumlah dari kedua tegangan masing-masing
transistornya, seperti nampak dalam rumus berikut:
Komponen pasif
komponen pasif adalah
dimana elemen ini tidak dapat menghasilkan energi, dapat dikelompokkan menjadi
elemen yang hanya dapat menyerap energi.
Macam-macam komponen pasif:
Resistor digunakan sebagai bagian dari jejaring
elektronik dan sirkuit elektronik,
dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat
dibuat dari bermacam-macam kompon dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang
dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).
Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida
dan papan sirkuit cetak,
bahkan sirkuit
terpadu. Ukuran dan letak kaki
bergantung pada desain sirkuit, kebutuhan daya resistor harus cukup dan
disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar.
Ohm (simbol: Ω adalah satuan SI untuk resistansi listrik, diambil dari
nama Georg Ohm.
Satuan yang digunakan prefix :
dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal
dari muatan
listrik. Kondensator memiliki satuan
yang disebut Farad dari nama Michael
Faraday. Kondensator juga dikenal
sebagai "kapasitor", namun kata "kondensator" masih dipakai
hingga saat ini. Pertama disebut olehAlessandro
Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Itali condensatore),
berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik yang
tinggi dibanding komponen lainnya. Kebanyakan bahasa dan negara yang tidak
menggunakan bahasa
Inggris masih mengacu pada
perkataan bahasa Italia "condensatore", bahasa
Perancis condensateur,Indonesia dan Jerman Kondensator atau Spanyol Condensador.
Kondensator diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua
kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung.
Lambang kondensator (mempunyai kutub) pada skema
elektronika.
Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai
kapasitasnya lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada
kakinya, kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan
lainnya seperti tablet atau kancing baju.
Lambang kapasitor (tidak mempunyai kutub) pada skema
elektronika.
Namun kebiasaan dan kondisi serta artikulasi bahasa setiap negara tergantung pada masyarakat yang
lebih sering menyebutkannya. Kini kebiasaan orang tersebut hanya menyebutkan
salah satu nama yang paling dominan digunakan atau lebih sering didengar. Pada
masa kini, kondensator sering disebut kapasitor (capacitor) ataupun
sebaliknya yang pada ilmu elektronika disingkat dengan huruf (C).
Berdasarkan kegunaannya kondensator dibagi dalam:
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 ataukapasitansi, 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, dan pada arus tinggi mungkin mengalami
nonlinearitas karena penjenuhan. Penggunaan
Induktor dengan dua lilitan 47mH, sering dijumpai pada
pencatu daya.
Induktor sering digunakan pada sirkuit analog dan
pemroses sinyal. Induktor berpasangan dengan kondensator dan komponen lain
membentuk sirkuit tertala. Penggunaan induktor bervariasi dari penggunaan
induktor besar pada pencatu daya untuk menghilangkan dengung pencatu daya,
hingga induktor kecil yang terpasang pada kabel untuk mencegah interferensi
frekuensi radio untuk dprd melalui kabel. Kombinasi induktor-kondensator
menjadi rangkaian tala dalam pemancar dan penerima radio. Dua induktor atau
lebih yang terkopel secara magnetik membentuk transformator.
Induktor digunakan sebagai penyimpan energi pada beberapa pencatu daya moda
sakelar. Induktor dienergikan selama waktu tertentu, dan dikuras pada sisa
siklus. Perbandingan transfer energi ini menentukan tegangan keluaran.
Reaktansi induktif XL ini digunakan bersama
semikonduktor aktif untuk menjaga tegangan dengan akurat. Induktor juga
digunakan dalam sistem transmisi listrik, yang digunakan untuk mengikangkan
paku-paku tegangan yang berasal dari petir, dan juga membatasi arus
pensakelaran dan arus kesalahan. Dalam bidang ini, indukutor sering disebut
dengan reaktor.
Induktor yang memiliki induktansi sangat tinggi dapat disimulasikan dengan
menggunakan girator.
Prinsip kerja
Transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Tegangan masukan bolak-balik yang membentangi primer
menimbulkan fluks magnet yang idealnya semua bersambung dengan lilitan
sekunder. Fluks bolak-balik ini menginduksikan GGL dalam lilitan sekunder. Jika efisiensi sempurna,
semua daya pada lilitan primer akan dilimpahkan ke lilitan sekunder.
Kerugian dalam
transformator
Perhitungan diatas hanya berlaku apabila kopling
primer-sekunder sempurna dan tidak ada kerugian, tetapi dalam praktek terjadi
beberapa kerugian yaitu:
2.
Kerugian kopling. Kerugian yang terjadi karena kopling
primer-sekunder tidak sempurna, sehingga tidak semua fluks magnet yang diinduksikan
primer memotong lilitan sekunder. Kerugian ini dapat dikurangi dengan
menggulung lilitan secara berlapis-lapis antara primer dan sekunder.
3.
Kerugian kapasitas
liar. Kerugian yang disebabkan oleh kapasitas liar
yang terdapat pada lilitan-lilitan transformator. Kerugian ini sangat
memengaruhi efisiensi transformator untuk frekuensi tinggi. Kerugian ini dapat
dikurangi dengan menggulung lilitan primer dan sekunder secara semi-acak (bank
winding)
4.
Kerugian histeresis. Kerugian yang
terjadi ketika arus primer AC berbalik arah. Disebabkan karena inti
transformator tidak dapat mengubah arah fluks magnetnya dengan seketika.
Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggunakan material inti reluktansi rendah.
5.
Kerugian efek kulit. Sebagaimana konduktor lain yang dialiri arus
bolak-balik, arus cenderung untuk mengalir pada permukaan konduktor. Hal ini
memperbesar kerugian kapasitas dan juga menambah resistansi relatif lilitan.
Kerugian ini dapat dikurang dengan menggunakan kawat Litz, yaitu kawat yang
terdiri dari beberapa kawat kecil yang saling terisolasi. Untuk frekuensi radio
digunakan kawat geronggong atau lembaran tipis tembaga sebagai ganti kawat
biasa.
6.
Kerugian arus eddy (arus olak). Kerugian
yang disebabkan oleh GGL masukan yang menimbulkan arus dalam inti magnet
yang melawan perubahan fluks magnet yang membangkitkan GGL. Karena adanya fluks
magnet yang berubah-ubah, terjadi olakan fluks magnet pada material inti.
Kerugian ini berkurang kalau digunakan inti berlapis-lapisan.
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
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
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.
Autotransformator
skema autotransformator
Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu
lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam
transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan
sekunder. Fasa arus dalam
lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif
daya yang sama lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis
dibandingkan transformator biasa. Keuntungan dari autotransformator adalah
ukuran fisiknya yang kecil dan kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua
lilitan. Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan isolasisecara listrik antara lilitan primer dengan lilitan
sekunder.
Selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan
lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).
Autotransformator
variabel
skema autotransformator variabel
Autotransformator variabel sebenarnya adalah
autotransformator biasa yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan
perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah.
Transformator isolasi
Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang
berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan
tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat sedikit
lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini berfungsi
sebagai isolasi antara dua kalang. Untuk penerapan audio, transformator jenis ini telah banyak digantikan oleh
kopling kapasitor.
Transformator pulsa
Transformator pulsa adalah transformator yang didesain
khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa. Transformator jenis ini
menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer
mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah. Karena GGL induksi pada
lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet,
transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus
pada lilitan primer berbalik arah.
Transformator tiga
fase
Transformator tiga fase sebenarnya adalah tiga
transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer
biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara
delta (
).
Fungsi dari komponen aktif
dan fasif.
Dalam kehidupan sehari-hari kita banyak menemui suatu
alat yang mengadopsi elektronika sebagai basis teknologinya
contoh ;
-Dirumah, kita sering menonton televisi, mendengarkan music melalui tape atau
CD player, mendengarkan radio, berkomunikasi dengan telephone.
-Dikantor kita menggunakan komputer, mencetak dengan printer, mengirim pesan
dengan faximile, berkomunikasi dengan telephone, dll.
-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 contoh diatas kita dapat melihat bahwa pada zaman sekarang ini kita
tidak akan lepas dari perangkat yang menggunakan elektronika sebagai dasar
teknologinya. Alat-alat yang menggunakan dasar kerja elektronika seperti diatas
biasanya disebut sebagai peralatan elektronik (electronic devices)
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
Pada awalnya teknologi elektronika di kenal, semua komponen elekronika masih
menggunakan tabung facum yg berukuran besar dan menggunakan daya listrik yg
cukup besar.
Revolusi besar-besaran terhadap dunia elektronika terjadi sekitar tahun
1960-an, dimana saat itu mulai ditemukan suatu komponen elektronika yang
dinamakan Transistor, yang berbahan dasar silicon sehingga
memungkinkan membuat suatu alat dalam dimensi yg lebih kecil dan lebih hemat
listrik
1.3 Menggunakan
elektronika
1. Mini
audio amplifier
Mini Audio Amplifier adalah
rangkaian penguat audio sederhana dan sangat murah harganya yang berfungsi
untuk memperkuat sinyal dari sumber-sumber sinyal yang masih kecil, sehingga
dapat mengeluarkan suara dengan level tertentu. Rangkaian audio amplifier dapat
di buat berdasarkan pada semikonduktor IC TDA7052. Rangkaian amplifier mini ini
bahkan dapat di jalankan dari baterai cell.
IC TDA7052 yang terdapat pada mini audio amplifier adalah
penguat output mono yang datang dalam paket DI Package (DIP). Perangkat ini di
rancang hanya untuk di operasikan dengan baterai. Fitur yang terdapat pada IC
ini tidak ada komponen eksternal yang di perlukan, tidak ada suara klik
switch-on atau switch-off, stabilitas yang dimiliki bagus, sangat rendah
konsumsi daya, rendah THD, tidak memerlukan lempeng pendingin dan hubungan arus
pendek.
Berikut ini kami tampilkan gambar skema mini
audio amplifier :
Bagian-bagian yang terdapat pada skema audio amplifier adalah input sinyal yang
mempunyai karakteristik yang berbeda-beda. Bagian input sinyal harus mampu
mengadaptasi sinyal tersebut sehingga sama pada saat di masukan ke penguat awal
atau penguat depan (pre-amp).
Power Supply merupakan rangkaian pencatu daya untuk semua rangkaian. Secara
umum power supply mengeluarkan dua jenis output, yaitu output teregulasi dan
tidak teregulasi. Output teregulasi dipakai untuk rangkaian pengatur nada dan
penguat awal, sementara rangkaian power supply tidak teregulasi dipakai untuk
rangkaian power amplifier.
Keuntungan dari penggunaan IC TDA7052 adalah tetap secara internal pada 40 dB.
Untuk mengimbangi pengurangan daya output karena tegangan rendah TDA7052
menggunakan prinsip Bridge-Tied Load (BTL) yang dapat memberikan output sekitar
1 sampai 2 W RMS (THD = 10%) menjadi beban 8 Ohm dengan power supply dari 6 V.
Rangkaian potensiometer dapat di gunakan untuk mengontrol volume C1 dan
C2. Kapasitor yang
di maksudkan disini adalah untuk menyaring supply voltage jika baterai
eliminator yang digunakan sebagai sumber operasi. Untuk pasokan audio amplifier
yang menggunakan batere, C1 dan C2 tidak diperlukan.
2. Rangkaian
regular penyesuai tegangan
Rangkaian Regulator
Penyesuai Tegangan merupakan
perangkat elektronika yang dapat menyuplai arus searah atau DC agar perangkat
yang terdapat dalam elektronik dapat bekerja dengan baik. Komponen yang
merupakan sumber catu daya DC yang paling baik adalah baterai atau accu. Namun,
untuk pengaplikasian membutuhkan catu daya lebih besar, sehingga sumber dari
baterai saja tidak cukup.
Sumber catu daya yang paling besar dan baik di gunakan adalah sumber arus
bolak-balik AC (alternating current) yang merupakan sumber dari pembangkit
tenaga listrik. Untuk dapat menggunakan pembangkit tenaga listrik, di
perlukanlah suatu perangkat catu daya yang dapat mengubah arus AC (alternating
current) menjadi arus DC (direct current).
Rangkaian Regulator penyesuai tegangan biasanya menggunakan power supply stabil
dan juga dioda
zener sebagai stabilisator tegangan. Untuk dapat
mengontrol tingkat presisi yang lebih tinggi, maka dapat kita gunakan pengatur
tegangan. Komponen regulator yang di gunakan adalah sebuah IC yang seringkali
memiliki tiga kaki terminal dan memiliki bentuk yang hampir mirip dengan sebuah
transistor daya.
Rangkaian penyearah di katakan bagus apabila tegangan ripple-nya kecil. Jika
tegangan PLN naik turun, maka tegangan outputnya juga akan naik turun. Apabila
arus yang mengalir semakin besar, tegangan DC keluarnya juga ikut turun.
Perubahan aplikasi tegangan ini cukup mengganggu, sehingga di perlukan komponen
aktif yang dapat meregulasi tegangan ini menjadi stabil.
Berikut ini Gambar skema Rangkaian
Regulator Penyesuai Tegangan :
MSK5012 adalah pengatur tegangan yang disesuaikan yang sangat handal. Yang
outputnya dapat diprogram dengan menggunakan dua resistor.
Regulator ini memiliki tegangan dropout sangat rendah (0.45v @ 10A) karena
penggunaan MOSFT dengan RDS sangat rendah. MS5012 ini memiliki tingkat akurasi
yang tinggi dan penolakan riak sekitar 45dB. Ini tersedia dalam paket
5 pin elektrik terisolasi dari sirkuit internal. Ini memberikan kita
kebebasan untuk masuk IC langsung ke heat sink dan heat sink semacam ini
langsung meningkatkan disipasi panas.
Tegangan keluaran dari rangkaian ini disesuaikan dari 1.3v sampai 36V DC. Resistor R1
dan R2 digunakan untuk pemrograman voltage. Untuk semua aplikasi, nilai R2
adalah tetap 10K. Hubungan antara R1, R2 dan output tegangan Vout adalah
menurut persamaan R1 = R2 (Vout/1.235) -1. C1 adalah sebuah filter kapasitor yang
juga merupakan bagian dari sirkuit drive gerbang MOSFET. Sekitar tiga kali
tegangan input akan muncul di seluruh kapasitor ini
dan rating tegangannya harus sesuai pilihan. C2 adalah filter input
kapasitor sedangkan C3 merupakan filter output kapasitor.
3.Membuat inveter 500 watt
Membuat Inverter 500 Watt cukup
mudah, karena sebagian dari komponen yang akan kita gunakan merupakan barang
elektronik menggunakan arus listrik sebagai
catu daya. Inverter 500 watt tidak akan berfungsi dengan baik tanpa adanya
pasokan arus listrik yang mengalir ke barang-barang elektronika tersebut.
Dengan arus listrik yang memadai, maka pasokan daya di dalam inverter akan
stabil.
Inverter adalah peralatan yang sangat berguna untuk dapat mengendalikan dari
tegangan rendah dari sumber DC ke tegangan tinggi AC. Rangkaian inverter yang
paling umum di gunakan bagi setiap orang adalah 12 volt ke 220 volt inverter.
Itu di karenakan baterai yang di gunakan mempunyai tegangan 12 volt.
Rangkaian inverter 500 watt biasanya menarik arus yang mengalir dari baterai 12
DC. Baterai yang kita gunakan nanti harus dapat memberikan aliran arus yang
cukup besar. Arus yang mengalir kemudian di ubah menjadi 220 volt AC yang
berbentuk gelombang persegi, sehingga kita bisa menggunakan peralatan listrik
yang bekerja pada tegangan 220 volt dari sumber 12 volt.
Namun tidak selamanya pasokan listrik yang kita gunakan terus memadai,
seringkali karena adanya gangguan yang terjadi seperti kondisi cuaca atau
tegangan teknis sehingga terpaksa pasokan listrik yang kita gunakan padam.
Dengan padamnya aliran listrik, jelas berdampak besar bagi alat elektronika
yang kita gunakan. Untuk menghindari terjadinya kerugian tersebut, kita tentu
harus membuat inverter 500 watt.
Berikut ini gambar skema untuk membuat
inverter 500 watt :
Di dalam skema di atas, kita menggunakan tegangan DC 12 volt ke dalam AC 220
volt. Komponen 4047 yang terdapat pada gambar di gunakan untuk menghasilkan
gelombang persegi 50 Hz dan memperkuat arus kemudian memperkuat tegangan dengan
menggunakan komponen trafo.
Rangkaian yang kita buat berguna pada saat aliran listrik di rumah kita padam.
Dengan menggunakan rangkaian ini, anda bisa melanjutkan pekerjaan tanpa harus
terganggu dengan padamnya aliran listrik. Anda tidak akan mengalami
gangguan produktivitas kerja selama tersedia inverter. Untuk sumber daya
inverter, Anda bisa menggunakan Accu mobil atau sepeda motor atau panel surya.
Perangkat ini sangat vital dimiliki untuk Anda yang mempunyai usaha foto copy,
warnet, rental playstation, dan lain-lain.
4. Rangkaian
elektronika
Rangkaian Elektronika adalah
susunan dari komponen elektronika yang
mempelajari ilmu tentang alat listrik arus lemah yang di jalankan dengan
mengontrol aliran elektron atau juga muatan listrik seperti komputer, peralatan
elekrtonik, termokabel, semikonduktor dan fungsi kelistrikan lainnya. Untuk
dapat memahami sebuah rangkaian elektronika, kita harus menguasai bentuk desain dan pembuatan
sirkuit elektroniknya pada bagian teknik elektro dan teknik komputer.
Saat ini sudah banyak sekali desain ataupun rancangan dari sebuah rangkaian
untuk memenuhi suatu tuntutan teknologi atau kebutuhan manusia. Itu di karenakan
perkembangan teknologi sudah mengalami banyak peningkatan yang semakin kompleks
seperti penggunaan wireless dan pemanfaatan bahan semikonduktor.
Sebagai contoh dari perkembangan teknologi adalah pada sistem komputer yang
kini mempunyai kecepatan proses data yang sangat tinggi, hingga bisa mencapai
pada kecepatan jutaan per detik (GHz) dan juga mempunyai bentuk yang lebih
kecil dan portable. Itu semua di sebabkan adanya kemajuan teknologi digital
yang berbasis komputasi.
Contoh lain dari rangkaian elektronika adalah rangkaian wireless. Di mana rangkaian ini bisa
di gunakan dari jarak jauh tanpa harus menggunakan kabel. Oleh karena itu
sekarang ini banyak orang menilai pada saat ini teknologi sudah canggih
Ditambah lagi dengan alat yang bernama GPS, alat ini di gunakan untuk
mendeteksi posisi kita di manapun kita berada. GPS memanfaatkan fungsi wireless
atau gelombang radio dalam memantau lalu lintas data antara pengguna GPS dengan
satelite GPS.
Selain rangkaian
elektronika wireless, ada juga yang di
sebut dengan elektronika sensor. Di mana rangkaian ini berfungsi menyerupai
fungsi dari indra manusia yang bisa di tiru, bahkan rangkaian ini juga
merasakan apa saja yang di rasakan oleh indra manusia. Ada juga rangkaian
sensor yang bisa mendeteksi berat, suhu. api, air, jumlah putaran, jarak dan
masih banyak lagi jenis rangkaian sensor lainnya yang sangat membantu keperluan
sehari hari.
Alat yang di gunakan dasar kerja rangkaian elektronika di
sebut sebagai peralatan elektronik. Contoh peralatan elektronik adalah Tabung
Katoda, kamera digital, komputer, laptop, robot, smart card dan lain-lain.
5. Rangkaian
invertor 100 watt
Gambar skema
Rangkaian Inverter 100 Watt beserta komponen dan cara pembuatannya
Rangkaian Inverter 100 Watt adalah rangkaian yang di gunakan apabila terjadi
pemadaman aliran listrik secara tiba-tiba atau pemadaman listrik secara
bergilir. Dengan adanya rangkaian inverter anda tidak perlu bingung, karena
inverter akan memberikan tenaga energi alternatif.
Di dalam rangkaian inverter 100 watt terdapat komponen DC dan AC, dengan
menggunakan komponen DC to AC inverter, anda akan dengan mudah mendapatkan
listrik di mana saja, seperti di mobil, di toko dan di rumah. Inverter 100 watt
sangat berguna saat terjadi pemadaman, apalagi bagi kita yang sedang memiliki
usaha, pastinya tidak ingin usaha yang sedang anda jalankan terganggu gara-gara
mati lampu.
Inverter adalah perangkat elektronik yang di gunakan untuk mengubah arus listrik searah
(DC) menjadi arus listrik bolak balik (AC). Inverter akan mengaliri arus DC
dari perangkat seperti baterai, accu, panel surya dan solar menjadi arus AC.
Rangkaian inverter di bagi menjadi dua bagian, yaitu bagian multivibrator
astable yang berfungsi untuk menghasilkan tenaga secara terus menerus.
Kita bisa menggunakan multivibrator lain, seperti transistor atau IC NE 555,
yang penting kita bisa mendapatkan sinyal keluaran yang mempunyai ayunan
amplitudo. Pada bagian kedua yaitu bagian driver transistor dan transformator yang
berfungsi sebagai swicthing dan penaik tegangan menjadi tegangan 220 volt.
Berikut ini gambar skema rangkaian inverter 100 watt sederhana yang menggunakan IC CD4047 dan MOSFET
IRF540. Rangkaian yang akan kita rakit kali ini cukup murah dan sederhana serta
dapat di rakit sendiri menggunakan papan PCB.
Daftar komponen yang di gunakan dalam skema di atas :
Accu : 12V/7Ah
R1 : 330 OHM
R2, R6 : 1 K
R3, R4 : 220 OHM
R5 : 390 K
DIODA : 1N4007
LED
IC : CD4047
C2 : 0.01uF
C3 : 2200uF/25V
C4 : 0.1uF/600V
Q1, Q2 : IRF540
Trafo yang di gunakan pada skema di atas adalah jenis trafo centertap yang bisa
menggabungkan dua buah sinyal input yang berkelibihan dari driver transistor
menjadi satu buah sinyal ac yang sempurna. Prinsip kerja dari rangkaian ini
cukup mudah untuk di pahami, karena anda hanya membutuhkan tegangan 220 volt
dengan memanfaatkan aki 12 volt.
6. Rangkaian
LED
Rangkaian LED adalah
salah satu rangkaian yang paling banyak di gunakan untuk lampu-lampu led. Rangkaian
LED (Light Emiting Diode) termasuk jenis dioda semikonduktor.
Mengapa di sebut denganrangkaian led, karena pada saat rangkaian ini di
hidupkan akan menyala secara bergantian dari lampu led satu ke lampu led
lainnya. Sehingga di sebut dengan rangkaian running led.
Seiring dengan berkembangnya teknologi dan kebutuhan di zaman sekarang, kini
lampu led banyak di pakai sebagai penerangan. Sehingga lampu ini dapat
mengganti lampu pijar dan lampu neon yang membutuhkan daya cukup besar. Alasan
menggunakan lampu led di karenakan lebih awet dan daya yang di butuhkan untuk
lampu led juga cukup kecil sehingga dapat menghemat penggunaan listrik.
Lampu LED memiliki kecendrungan polarisari yang mempunyai kutup positif dan
kutup negatif, sehingga untuk menyalakan lampu led di butuhkan arus maju atau
forward. Jika LED di aliri arus terbalik atau reserve maka komponen chip di
dalam LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya, bahkan jika sumber tegangan
terlalu besar akan dapat menyebabkan komponen di dalam led rusak.
Apabila kita ingin memasang lampu led yang memiliki tegangan 220 volt, selain
tegangan tersebut harus voltase searah dan stabil, juga diperlukan resistor yang
berfungsi untuk membatasi arus yang masuk di dalam lampu led. Jika kita hendak
memasang rangkaian led pada komponen motor yang menggunakan tegangan
aki 12 volt, maka kita harus memasang led warna putih yang berukuran 5 mm.
Setiap warna dalam komponen lampu led mempunyai karakteristik yang berbeda
seperti besarnya tegangan dan arus yang di butuhkan untuk membuat chip didalam
led yang dapat menghasilkan emisi cahaya. Semakin terang jenis lampu led, maka
semakain besar juga drop tegangan dan arus yang di butuhkan.
Karena perbedaan karakteristik inilah, maka kita harus menggunakan rangkaian seri agar
setiap lampu led menyala normal. Untuk membuat rangkaian led dan di gabungkan
dengan rangkaian
serimemang cukup sulit, karena besarnya cahaya yang di
hasilkan akan berbeda, bahkan sebagian LED dapat tidak menyala atau redup.
Untuk mencegah hal seperti ini, LED yang berwarna harus di pasang paralel
dengan resistor pembatas
yang di sesuaikan.
7. Pengertian
resistor
Gambar skema
Pengertian Resistor beserta komponen dan cara pembuatannya
Pengertian Resistor adalah
perangkat komponen elektronika yang
dapat di gunakan untuk membatasi aliran arus listrik.
Sudah di pastikan hampir semua rangkaian elektronika menggunakan resistor.
Itu lah mengapa pengertian resistor merupakan
komponen yang lebih banyak di gunakan dari pada komponen yang lainnya. Cara
kerja resistor berdasarkan sifat resistansi suatu bahan yang dapat
menghantarkan listrik.
Resistansi atau penghantar listrik adalah sifat yang membatasi aliran arus.
Semua bahan yang terbuat dari metal dapat menghantarkan listrik, bahan bahan
ini dapat mengendalikan aliran arus sesuai dengan sifat resivitas yang di
miliki dari masing masing bahan. Unsur yang terdapat di dalam bahan dapat menghantarkan
listrik yang di tentukan oleh struktur atomik pembentuknya.
Sifat yang menentukan resivitas yaitu kemampuan untuk melawan laju aliran arus.
Sifat lain yang di miliki dari pengertian resistor adalah suatu bahan yang di
kenai panas di atas 0 derajat, maka resistansi akan berubah. Hal ini dapat di
amati dalam elektronika yaitu bila terjadi suatu kesalahan yang menyangkut
kelebihan panas dalam suatu komponen.
Resistor terbuat dari bahan isolator yang memiliki nilai tertentu tergantung
dari nilai hambatan yang terdapat dalam komponen. Di mulai dari beberapa Ohm
sampai dengan nilai Jutaan Ohm (mega ohm). Pengertian
resistor yang memiliki sifat
resistif dapat di kembalikan seperti sebelumnya, namun apabila panas yang
terdapat dalam komponen berlebihan hal ini akan mengakibatkan rusaknya komponen
secara permanen.
Bentuk fisik resistor paling banyak di bandingkan komponen lainnya. Yang paling
umum di jumpai di pasaran adalah bentuk bulatan panjang dengan beberapa
lingkaran pada badan resistor. Lingkaran dalam komponen tersebut menunjukan
nilai hambatan dari resistor. Di dalam lingkaran terdapat berbagai kode warna
dari resistor.
Salah satu kelemahan dari pengertian resistor adalah noise (drau). Noise akan bertambah
seiring dengan bertambahnya umur resistor yang mempunyai kecendrungan
mengakibatkan penyimpanan toleransi harga yang masih di perbolehkan untuk
beberapa rangkaian. Dengan berkembangnya teknologi, saat ini bentuk resistor
sudah ada yang lebih kecil, di antaranya menggunakan teknik doping seperti
halnya pada pembuatan komponen semikonduktor.
8. Potensiomer
Gambar skema
Potensiometer beserta komponen dan cara pembuatannya
Potensiometer merupakan resistor yang
menggunakan tiga terminal dengan sambungan geser yang membentuk pembagi
tegangan yang dapat di stel. Biasanya perangkat elektronika ini juga ada yang
menggunakan dua terminal, sehingga nantinya salah satu terminal tetap dan
terminal geser. Komponen yang satu ini berperan sebagai resistor variabel
atau rheostat.
Potensiometer biasanya di gunakan untuk mengendalikan peranti
elektronik seperti pengendali suara pada penguat yang kita bunyikan. Potensio
yang biasanya di operasikan ataupun di gunakan oleh suatu alat mekanisme
sebagai transduser, misalnya sebagai sensor joystick.
Perangkat potensiometer sangat jarang di gunakan untuk mengendalikan daya
tinggi (tegangan lebih dari 1 watt) secara langsung. Potensiometer digunakan
untuk menyetel taraf isyarat analog, misalnya pengendali suara pada
peranti audio dan juga
sebagai pengendali masukan untuk sirkuit elektronik.
Prinsip kerja potensiometer dapat di ibaratkan sebagai
gabungan dua buah resistor yang di hubungkan secara seri R1 dan R2. Di dalam
dua buah resistor ini nilai resistansinya dapat di rubah. Nilai resistansi
total dari resistor akan selalu tetap dan nilai ini merupakan nilai resistansi
dari potensiometer. Jika nilai resistansi R1 kita perbesar, maka otomatis nilai
resistansi dari R2 akan berkurang, begitu juga sebaliknya.
Meskipun di samakan dengan resistor, tapi bentuk dari potensiometer sendiri sangat jauh berbeda dengan bentuk
resistor pada umumnya. Resistor hanya berbentuk gelang yang di mana
masing-masing gelang tersebut memiliki warna yang berbeda, ini di gunakan untuk
menentukan nilai tahanannya. Sementara untuk menentukan nilai tahanan dari
potensio hanya dengan memutar ataupun menggeser pada bagian yang sudah di
tetapkan.
Pengendali volume yang menggunakan potensiometer di lengkapi dengan saklar yang
sudah terintegrasi, sehingga pada saat potensiometer membuka saklar, penyapu
berada pada posisi terendah. Kebanyakan dari komponen ini di gunakan untuk
rangkaian power amplifier pengatur volume, bass dan treble. Dan juga dalam
Control Motor DC yang berfungsi sebagai pengatur kecepatan putaran motor.
Nilai dari potensiometer dapat berubah sesuai dengan perputaran ataupun
pergeseran yang di hasilkan. Range yang di hasilkan juga bervariasi, misalnya
nilai yang tertera pada potensio adalah 100k ohm, maka range resistansi akan
dimulai dari tahanan 0 ohm sampai dengan 100k ohm.
9. Power
amplifier 14 watt IC TDA2030
Power Amplifier 14
Watt IC TDA2030. IC TDA2030 adalah sebuah chip
IC yang di desain khusus sebagai power amplifier yang bekerja pada kelas AB dan
di gunakan sebagai penguat audio frekuensi rendah. Di dalam power amplifier 14
watt terdapat IC TDA2030 yang dapat memberikan daya output pada sumber tegangan
simetris kurang lebih 14 volt DC dan beban 4 ohm.
Rangkaian power amplifier dengan IC TDA2030 merupakan power amplifier yang
sederhana dengan menggunakan sedikit komponen. IC TDA2030 merupakan IC yang
memiliki 5 kaki dengan fungsi sebagai :
1.
Pin 1, jalur input
non-inverting
2.
Pin 2, jalur input
inverting
3.
Pin 3, jalur sumber
tegangan negatif (-Vs)
4.
Pin 4, jalur output
power amplifier
5.
Pin 5, jalur sumber
tegangan positif (+Vs)
Berikut ini Gambar Skema Rangkaian Power Amplifier 14
Watt :
Pada skema rangkaian power amplifier di atas merupakan aplikasi dasar yang
menggunakan IC TDA2030 dengan sumber tegangan simetris 14 volt DC. Power
amplifier TDA2030 dapat memberikan daya output sebesar 14 watt pada beban
speaker 4 ohm. Rangkaian ini juga membutuhkan sumber tegangan arus sebesar 3,5
A yang sudah teregulasi.
Fitur unggulan yang di miliki dari skema IC di atas adalah :
Short Circuit Protection yaitu kemampuan IC TDA2030 dalam mengatasi kondisi
output yang di hubungkan secara singkat. IC ini akan mati secara otomatis
apabila terdeteksi jalur output yang hubung singkat. Sehingga arus yang
mengalir pada bagian akhir rangkaian akan tetap aman dan tidak merusak IC
TDA2030 tersebut.
Yang kedua adalah Thermel Shutdown. Thermel Shutdown merupakan salah satu kemampuan
IC TDA2030 dalam mendeteksi panas pada bagian body IC. Apabila dalam rangkaian
terdeteksi suhu yang berlebihan maka IC TDA2030 ini akan mati atau bisu dengan
sendirinya, sehingga kondisi suhu dalam chip IC akan normal. Feature yang satu
ini akan bekerja apabila pada saat suhu IC TDA2030 mencapai 150° C.
10. Elektronika
digital
Elektronika Digital adalah
sistem elektronika yang di pelajari menggunakan sinyal digital dalam penerapan
logic Low (0) dan logic High (1). Signal digital yang di hasilkan di dasarkan
pada signal yang bersifat terputus putus. Logic yang di hasilkan di dapat
berdasarkan tegangan beda potensial antara GND (0 volt) dan VCC (5 volt untuk IC
TTL dan 12 volt untuk IC CMOS).
Signal dalam elektronika
digital di lambangkan dengan notasi
aljabar 1 dan 0. Notasi 1 ini melambangkan terjadinya hubungan dan notasi 0
melambangkan tentang tidak terjadinya hubungan. Contoh paling gampang dari
sinyal digital ini adalah saklar lampu. Ketika kita menekan tombol ON maka
terjadi hubungan sehingga di notasikan 1, dan ketika kita menekan tombol OFF
maka bilangan notasi akan berlaku sebaliknya.
Elektronika
Digital merupakan aplikasi dari
bilangan aljabar boolean yang dapat di gunakan dalam berbagai bidang
elektronik, seperti komputer, telpon dan berbagai perangkat elektronik lainnya.
Keuntungan dari elektronik ini adalah mempunyai sistem antar muka yang mudah di
kendalikan dengan komputer dan perangkat lunak lainnya, jadi penyimpanan
informasi dapat jauh lebih mudah di lakukan dalam sistem digital di bandingkan
dengan analog.
Kelemahan dari elektronika ini terdapat pada beberapa sistem digital yang
membutuhkan lebih banyak energi jadi mengakibatkan lebih mahal dan mudah rapuh.
Dalam rangkaian elektornika digital tidak di kenal dengan istilah tegangan
negatif atau pun positif seperti halnya elektronika analog tetapi hanya di
kenal 3 tegangan, yaitu Low (0), High (1) dan High Impedance di mana tidak ada
hubungan antara input dan output.
Untuk dapat menjalankan sebuah rangkaian elektronika digital,
di butuhkan power supply yang di gunakan harus benar benar stabil sesuai
spesifikasi IC di gital yang di pakai misalnya untuk IC TTL 74 XX harus di
satukan dengan tegangan input DC 5 volt stabil, sedangkan IC CMOS 40 XX harus
di satukan dengan tegangan DC 5 – 12 volt stabil.
Dalam sistem elektronika digital,
penyusunan sebuah komponen tidak dapat di lepaskan dari gerbang logika yaitu
gerbang logika gates yang dapat di integrasikan dalam sebuah komponen IC
(Integrated Circuit) yang sebenarnya merupakan susunan dari komponen komponen elektronikaseperti
transistor, kapasitor dan resistor.
11. Rangkaian
flip flop
Rangkaian Flip Flop adalah
rangkaian yang menggunakan triger, sehingga menghasilkan angka logika 0 dan 1
pada saat keluarannya. Keadaan tersebut dapat di pengaruhi jika salah satu dari
kedua di masukan. Kapasitas dari rangkaian flip flop adalah 1 bit. Tapi itu berlaku jika salah satu
dari dayanya masih terpasang atau terhubung.
Rangkaian
Flip Flop sangat berbeda jauh dengan
fungsi gerbang logika dasar dan kombinasi, karena kaluaran dari flip flop
sering tergantung pada keadaan sebelumnya. Kondisi tersebut juga dapat menyebabkan
keluaran tidak berubah atau terjadi kondisi memory. Itu lah sebabnya mengapa
flip flop sering di gunakan sebagai elemen memory.
Prinsip kerja flip flop pada dasarnya sama dengan prinsip kerja transistor sebagai saklar. Jika rangkaian di beri tegangan, maka salah satu
dari kondisi transistor akan hidup. Kondisi ini juga tergantung pada kapasitor mana
yang memiliki muatan lebih tinggi di bandingkan dengan komponen lain. Dalam
sebuah flip flop, kapasitor yang
memiliki muatan lebih tinggi akan melepaskan muatan listrik terlebih dahulu
sehingga kaki transistor akan terhubung dengan kapasitoryang dalam kondisi on.
Memory yang terkandung dalam flip flop dapat di rubah dengan memberikan clock
pada masukannya. Flip flop sebenarnya tersusun dari rangkaian dasar yang berupa
latch. Latch yang di pakai adalah jenis latch RS karena jenis ini dapat di
bentuk dari gerbang logika NAND dan NOR. Tidak seperti fungsi sebelumnya yang
tergantung pada keadaan. Kondisi itu juga yang menyebabkan keluaran tidak
berubah.
Jika latch pada kedua kaki berlogika 0, maka keluaran flip flop tidak berubah
tetap seperti kondisi sebelumnya. Akan tetapi jika latch berlogika 1, maka
keluaran flip flop tidak dapat di tentukan karena kondisinya tidak tergantung
pada komponen dan lain sebagainya. Flip flop RS hanya di bangun dari gerbang
logika AND yang saling di hubungkan silang.
Semua transistor yang dalam kondisi on akan menyebabkan kapasitor yang
terhubung dengan kaki kolektor akan terisi muatan, jika salah satu transistor
dalam kondisi on maka transistor yang lain akan off. Hal ini akan berlaku terus
menerus secara bergantian sehingga terjadilah pengaliran nyala lampu yang di
sebut flip flop.
12. Fungsi
resistor
Fungsi Resistor dalam komponen elektronika sangat
berpengaruh besar, karena resistor merupakan komponen elektronika dasar
yang berfungsi untuk menghambat arus listrik yang
melewati suatu rangkaian. Resistor juga merupakan komponen elektronika yang
berjenis pasif mempunyai sifat menghambat arus listrik.
Berikut ini beberapa fungsi
resistor :
1. Resistor berfungsi sebagai pembagi arus
2. Resistor berfungsi Sebagai pembatas / pengatur arus
3. Resistor berfungsi Sebagai penurun tegangan
4. Resistor berfungsi Sebagai pembagi tegangan
5. Resistor berfungsi Sebagai penghambat aliran arus listrik,dan lain-lain.
Dapat di simpulkan, bahwa semua rangkaian elektronika selalu
menggunakan komponen elektronika yang satu ini. Jadi sangat wajar apabila
resistor menjadi komponen elektronika yang paling terkenal dan juga paling
banyak di pakai. Simbol dari Resistor adalah ohm, atau biasa di lambangkan
dengan simbol Ω.
Selain membahas tentang fungsi resistor,
kali ini kita juga akan membahas nilai dan jenis dari resistor. Nilai resistor
di bagi menjadi 3 jenis, yaitu :
·
Fixed Resistor :
Yaitu resistor yang nilai hambatannya tetap.
·
Variable Resistor :
Yaitu resistor yang nilai hambatannya dapat diubah-ubah.
·
Resistor Non Linier :
Yaitu resistor yang nilai hambatannya tidak linier karena pengaruh faktor
lingkungan misalnya suhu dan cahaya.
Jenis-Jenis Resistor juga bermacam-macam, saat ini
sudah banyak jenis dari resistor yang banyak di jual di pasaran. Berikut ini
kami jelaskan tentang jenis-jenis resistor :
1.
Resistor Biasa
(nilainya tetap) adalah sebuah resistor penghambat gerak arus listrik yang
nilainya tidak dapat berubah (konstan). Resistor ini biasanya terbuat dari
nikel atau karbon.
2.
Resistor Variabel
(berubah) adalah sebuah resistor yang nilai variabelnya dapat berubah dengan
cara memutar atau menggeser.
1.4 Menerapkan konsep
elektronika digital
2. A.
Pengertian Elektronika Digital
Elektronika digital adalah sistem elektronik yang menggunakan signal digital.
Signal digital didasarkan pada signal yang bersifat terputus-putus.
Biasanya dilambangkan dengan notasi aljabar 1 dan 0. Notasi 1 melambangkan
terjadinya hubungan dan notasi 0 melambangkan tidak terjadinya hubungan.
Contoh yang paling gampang untuk memahami pengertian ini adalah saklar lampu.
Ketika kalian tekan ON berarti terjadi hubungan sehingga dinotasikan 1. Ketika
kalian tekan OFF maka akan berlaku sebaliknya.
Elektronik digital merupakan aplikasi dari aljabar boolean dan digunakan pada
berbagai bidang seperti komputer, telpon selular dan berbagai perangkat lain.
Hal ini karena elektronik digital mempunyai beberapa keuntungan, antara lain:
sistem digital mempunyai antar muka yang mudah dikendalikan dengan komputer dan
perangkat lunak, penyimpanan informasi jauh lebih mudah dilakukan dalam sistem
digital dibandingkan dengan analog. Namun sistem digital juga memiliki beberapa
kelemahan, yaitu: pada beberapa kasus sistem digital membutuhkan lebih banyak
energi, lebih mahal dan rapuh.
3. B.
Gerbang Logika
Elektronik digital atau atau rangkaian digital apapun tersusun dari apa yang
disebut sebagai gerbang logika. Gerbang logika melakukan operasi logika pada
satu atau lebih input dan menghasilkan ouput yang tunggal. Output yang
dihasilkan merupakan hasil dari serangkaian operasi logika berdasarkan prinsip
prinsip aljabar boolean. Dalam pengertian elektronik, input dan output ini
diwujudkan dan voltase atau arus (tergantung dari tipe elektronik yang
digunakan).
Setiap gerbang logika membutuhkan daya yang digunakan sebagai sumber dan tempat
buangan dari arus untuk memperoleh voltase yang sesuai.
Pada diagram rangkaian logika, biasanya daya tidak dicantumkan. Dalam
aplikasinya, gerbang logika adalah blok-blok penyusun dari perangkat keras
elektronik. Gerbang logika ini dibuat dengan menggunakan transistor. Seberapa
banyak transistor yang dibutuhkan, tergantung dari bentuk gerbang logika. Dasar
pembentukan gerbang logika adalah tabel kebenaran (truth table). Ada tiga
bentuk dasar dari tabel kebenaran yaitu AND, OR, dan NOT. Berikut adalah
tabel-tabel dan bentuk gerbang logikanya.
4.
Gambar 1. Tabel kebenaran dan representasinya dalam gerbang logika.
5. Penjelasan
dari Gambar 1 di atas adalah sebagai berikut:
- Pada AND, bila ada dua buah input A dan B maka output atau
signal hanya dihasilkan jika A = 1 dan B = 1.
- Pada OR, bila ada dua buah input A dan B maka output atau
signal akan dihasilkan jika salah satu atau kedua input bernilai 1
- Pada NOT, bila ada satu input mempunyai nilai tertentu maka
operasi NOT akan menghasilkan output / signal yang merupakan kebalikan dari
nilai inputnya.
6. Selain
bentuk dasar di atas, beberapa bentuk yang merupakan turunan dari bentuk dasar
juga penting diketahui. Gambar 2. menampilkan bentuk tabel kebenaran dan
gerbang logika NAND, NOR, dan XOR. NAND adalah hasil operasi NOT + AND, NOR
adalah operasi NOT + OR sedangkan XOR adalah ekslusif OR. NAND dan NOR
merupakan bentuk gerbang logika yang banyak sekali digunakan untuk membangun
perangkat elektronik digital.
7.
Gambar 2. Bentuk turunan tabel kebenaran dan representasinya dalam gerbang
logika.
8. C.
Rangkaian Digital
Pada sub bab di atas kita telah belajar tentang bentuk-bentuk gerbang logika
berdasarkan tabel kebenaran. Sebuah rangkaian digital sebenarnya disusun dari
satu atau lebih gerbang logika ini. Perhatikan contoh pada Gambar 3. berikut
ini. Kalau kita perhatikan pada gambar tersebut, pada bagian atas terlihat ada
empat notasi gerban logika NAND, satu pin untuk sumber daya 5 V dan satu pin
untuk ground. Sedangkan pada bagian bawah adalah representasi dari rangkaian
digital ini, yaitu sebuah chip 7400.
1.5 Menerapkan sistem blangan digital
1. Bilangan biner
Sistem bilangan biner atau sistem
bilangan basis dua adalah sebuah sistem
penulisan angkadengan menggunakan
dua simbol yaitu 0 dan 1. Sistem bilangan biner modern ditemukan oleh Gottfried Wilhelm Leibniz pada abad
ke-17. Sistem bilangan ini merupakan dasar dari semua
sistem bilangan berbasis digital. Dari sistem biner, kita dapat mengkonversinya
ke sistem bilangan Oktalatau Hexadesimal. Sistem ini juga dapat kita sebut dengan
istilah bit,
atau Binary Digit. Pengelompokan biner dalam komputer selalu
berjumlah 8, dengan istilah 1 Byte/bita. Dalam istilah komputer, 1 Byte = 8 bit. Kode-kode
rancang bangun komputer, seperti ASCII, American Standard Code for Information
Interchange menggunakan sistem peng-kode-an 1 Byte.
20=1
21=2
22=4
23=8
24=16
25=32
26=64
dst
Perhitungan
Desimal
|
Biner (8 bit)
|
0
|
0000 0000
|
1
|
0000 0001
|
2
|
0000 0010
|
3
|
0000 0011
|
4
|
0000 0100
|
5
|
0000 0101
|
6
|
0000 0110
|
7
|
0000 0111
|
8
|
0000 1000
|
9
|
0000 1001
|
10
|
0000 1010
|
11
|
0000 1011
|
12
|
0000 1100
|
13
|
0000 1101
|
14
|
0000 1110
|
15
|
0000 1111
|
16
|
0001 0000
|
Perhitungan dalam biner mirip dengan menghitung
dalam sistem
bilangan lain. Dimulai dengan angka pertama,
dan angka selanjutnya. Dalam sistem bilangan desimal, perhitungan mnggunakan
angka 0 hingga 9, sedangkan dalam biner hanya menggunakan angka 0 dan 1.
contoh: mengubah bilangan desimal menjadi biner
desimal = 10.
berdasarkan referensi diatas yang mendekati bilangan 10 adalah 8 (23),
selanjutnya hasil pengurangan 10-8 = 2 (21). sehingga dapat
dijabarkan seperti berikut
10 = (1 x 23) + (0 x 22) + (1 x
21) + (0 x 20).
dari perhitungan di atas bilangan biner dari 10 adalah 1010
dapat juga dengan cara lain yaitu 10 : 2 = 5 sisa 0 (0
akan menjadi angka terakhir dalam bilangan biner), 5(hasil pembagian
pertama) : 2 = 2 sisa 1 (1 akan menjadi angka kedua
terakhir dalam bilangan biner), 2(hasil pembagian kedua): 2 = 1 sisa 0(0
akan menjadi angka ketiga terakhir dalam bilangan biner), 1 (hasil pembagian
ketiga): 2 = 0 sisa 1 (1 akan menjadi angka pertama dalam
bilangan biner) karena hasil bagi sudah 0 atau habis, sehingga bilangan biner
dari 10 = 1010
atau dengan cara yang singkat
10:2=5(0),
5:2=2(1),
2:2=1(0),
1:2=0(1) sisa hasil bagi dibaca dari belakang menjadi 1010
2.Sistem bilangan desimal
Sistem desimal tersusun atas 10 angka atau simbol,
yang dikenal dengan digit. Ke-10 simbol ini adalah 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6,
7, 8, 9. Sistem desimal juga disebut sistem basis-10,karena
mempunyai 10 digit. Kenyataannya, kata ”digit” adalah kata latin yang berarti
”jari-jari”.
Sistem desimal adalah suatu sistem nilai
posisional di mana nilai dari suatu digit tergantung kepada posisinya.
Misalnya perhatikanlah bilangan desimal 634 ini artinya digit 4 sesungguhnya
menyatakan 4 satuan. 3 menyatakan 3 puluhan dan 6 menyatakan 6 ratusan.
Ringkasnya, 6 merupakan yang paling berbobot dari ketiga digit, dikenal sebagai
Most Significant Digit (MSD). 4 bobotnya paling kecil dan disebut Least
Significant Digit (LSD). Perhatikan contoh lain, 75.25. Bilangan ini
sesungguhnya sama dengan tujuh puluh plus lima satuan plus dua persepuluh plus
lima perseratus.
1.6 Menerapkan elektronika digital untuk komputer
IP Adress
IP Address digunakan untuk
mengidentifikasi interface jaringan pada host dari suatu computer, dengan
adanya address, masing – masing host dapat terhubung dan saling bertukar
informasi melalui media transmisi kabel seperti UTP, koafksil atau fiber optic
sebagai contoh sederhana.
Ip Address adalah sekelompok
bilangan biner 32 bit yang dibagi menjadi 4 bagian, yang mmasing – masing
bagian itu terdiri atas 8 bit. Angka pada masing –masing bit tersebut adalah
angka 1 dan 0, misalnya : 11000111. Nilai paling besar dari biner, 8 bit adalah
255, angka 225 ini di hitung dari bilangan biner 2 berpangkat , missal :
11111111.
Untuk memudahkan kita dalam
membaca dan mengingat suatu IP Address maka umumnya penanaman yang digunakan
adalah berdasarkan bilangan decimal.
Terminology IP
Kita akan mempelajari beberapa
istilah penting untuk pengertian tentang Internet Protocol (IP). Berikut ini
beberapa istilah sebagai permulaan :
a. Bit satu
bit sama dengan satu digit; Bernilai 1 atau 0.
b. Byte satu
byte sama dengan 7 atau 8 bit, bergantung apakah menggunakan parity.
c. Octet
terdiri atas 8 bit, yang merupakan bilangan biner 8 bit umumny, istilah byte
dan octet bias saling dipertukarkan.
d. Alamat
network digunakan dalam routing untuk menunjukkan pengiriman paket ke
remote network, contoh : 10.0.0.0, 172.16.0.0 dan 192.168.10.0.
e. Alamat
broadcast alamat yang digunakan oleh aplikasi dan host untuk
mengirimkan informasi ke semua titik didalam jaringan, contoh :
225.225.225.225 yang berarti semua jaringan.
Rankaian elektronika – Komponen Aktif, Pasif dan Rangkaian Listrik
Rangkaian
Elektronika
pertama-tama, mari kita pahami pengertian dari Rangkaian Elektronika atau
biasa disingkat RE. jadi, RE adalah susunan dari komponen elektronika yang mempelajari ilmu tentang alat
listrik arus lemah yang di jalankan dengan mengontrol aliran elektron atau juga
muatan listrik seperti komputer
1. Komponen Elektronika
Komponen listrik dibagi menjadi 2 : komponen aktif (memerlukan arus
lisktrik) dan pasif (tidak memerlukan arus listrik).
contoh komponen aktif antara lain:
§
Transistor
§
Dioda
sedangkan komponen pasif, contohnya antara lain:
Resistor, yang dibagi menjadi 2:
§
Resistor Tetap,
§
Resistor Variable.
§
Kapasitor
§
Induktur.
nah, selanjutnya, mari kita kupas tuntas satu persatu
dari komponen di atas.
1.1 Komponen Aktif
Komponen aktif adalah jenis komponen elektronika yang memerlukan
arus listrik agar dapat bekerja yang fungsi utamanya adalah menguatkan,
menyearahkan sinyal listrik, dan mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk
lainnya.
seperti yang sudah dituliskan diatas. Ada 2 buah komponen yang termasuk ke
dalam komponen aktif: Transistor dan Dioda.
1.1.1 Transistor
Transistor berasal dari 2 kata, transfer (pemindahan) dan resistor
(hambatan). Adapun pengertian dari Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat,
sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan,
modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Komponen elektronika yang terbuat
dari bahan semikonduktor ini umumnya mempunyai tiga elektroda (triode) yaitu
dasar (basis/B), pengumpul (kolektor/C) dan pemancar
(emitor/E). Berdasarkan strukturnya, Transistor terdiri dari 2 Tipe
Struktur yaitu PNP dan NPN. UJT (Uni Junction Transistor), FET (Field Effect
Transistor) dan MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) juga merupakan keluarga
dari Transistor.
Fungsi sebuah transistor adalah sebagai : penguat/amplifier, pemutus/switching, stabilisasi
tegangan/stabilisator, perata arus, menahan arus, membangkitkan
frekuensi, dan fungsi-fungsi lain nya.
1.1.2 Dioda
Dioda 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. Dioda 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 dioda juga mempunyai
fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan.
ada beberapa macam rangkaian dioda, yaitu : penyearah setengah gelombang,
penyearah gelombang penuh, pemotong, penjepit dan pengganda tegangan. Dioda
terbagi menjadi beberapa jenis, yaitu : germanium, silicon, selenium, zener,
dan LED.
1.2 Komponen Pasif
Komponen pasif adalah jenis komponen elektronika yang bekerja tanpa
memerlukan arus listrik sehingga tidak bisa menguatkan dan menyearahkan sinyal
listrik serta tidak dapat mengubah suatu energi ke bentuk lainnya.Komponen
pasif ini, walaupun tidak diberi arus atau tegangan listrik tetapi dapat
bekerja dan beroperasi dengan baik.
Komponen pasif terbagi atas resistor, kapasitor dan induktor.
1.2.1 Resistor
Resistor berfungsi menghambat atau membatasi suatu
arus.
dalam suatu rangkaian, komponen resistor memiliki
susunan warna sebagai alat ukur dari besarnya resistensi komponen tersebut.
Suatu komponen biasanya memiliki 4 pita – 6 pita. Ada total 12 warna dan 1
warna kosong, yaitu : hitam, coklat, merah, oranye, kuning, hijau, biru, ungu,
abu-abu, putih, emas dan perak. Cara perhitungannya, jika komponen tersebut
memiliki 4 pita, maka pita pertama bertindak sebagai angka puluhan, pita kedua
sebagai satuan, pita ketiga adalah pengali 10^n, pita keempat adalah toleransi
+/- dalam persen. Apabila 5 pita, maka pita pertama,kedua,ketiga adalah
ratusan,puluhan dan satuan. Sedangkan yang terakhir, 6 pita. urutannya sama
dengan 5 pita, hanya saja pada pita keenam, warna tersebut adalah koefisien
suhu. Secara berurutan untuk warna hitam sampai putih mewakili angka 0-9. untuk
emas dan perak hanya ada pada pita pengali 10^n. langsung saja masuk ke
contohnya ya. Misal sesuatu resistor tersusun atas warna
merah-kuning-oranye-hitam-coklat. maka, pita pertama adalah merah, mewakili angka
2 dan bertindak sebagai ratusan. Pita kedua adalah kuning, mewakili angka
4 dan bertidak sebagai puluhan. Pita ke 3 oranye, angka 3, satuan. Pita
keempat, hitam mewakili angka 0 dan bertindak sebagai pengali 10^n. Maka,
besarnya resistensi resistor tersebut adalah 243 dikalikan dengan 10^0. Maka
hasilnya adalah 243. Nah, pada pita kelima (toleransi), warna nya adalah
coklat, ber angka 1. Jadi, toleransi untuk resistor tersebut adalah +1% atau
-1%. Dengan kata lain, resistor tersebut masih dapat bekerja dalam rentang
240.57 – 245.43.
A) Resistor Tetap
Jenis-jenis yang termasuk ke dalam resistor tetap:
§
Resistor kawat
§
Resistor batang karbon
§
Resistor keramik
§
Resistor film karbon
§
Resistor film metal
B) Resistor Variable
Jenis-jenis yang termasuk ke dalam resistor variable:
§ Potensiometer
§ Potensiometer geser
§ Trimpot
§ NTC dan PTC
§
LDR
1.2.2 Kapasitor
komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan arus listrik di dalam
medan listrik sampai batas waktu tertentu dengan cara mengumpulkan
ketidakseimbangan internal dari muatan arus listrik. Kapasitor merupakan
komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan medan listrik, dapat juga
berfungsi untuk memblokir arus DC dan meneruskan arus AC. Karena tidak dapat
menguatkan, menyearahkan dan mengubah suatu energi ke bentuk lainnya, maka
kapasitor termasuk komponen pasif.
Kapasitor ditemukan pertama kali oleh Michael Faraday (1791-1867).Satuan
kapasitor disebut Farad (F). Satu Farad = 9×1011 cm2.
1.2.3 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, dan pada arus tinggi mungkin mengalami nonlinearitas
karena penjenuhan.
Jenis-jenis Induktor diantaranya adalah :
§
Induktor yang nilainya tetap
§
Induktor yang nilainya dapat diatur atau
sering disebut dengan Coil Variable
2. Rangkaian Listrik
Rangkaian listrik adalah arus yang mengalir pada suatu rangkaian. Terbagi
menjadi 2 yaitu : Rangkaian terbuka dan rangkaian tertutup. Pada rangkaian
terbuka, arus listriknya mengalir. Sedangkan pada rangkaian tertutup, arus
listriknya terputus. Penerapan dari rangkaian terbuka/tertutup adalah saklar.
Sedangkan menurut jenisnya, Rangkaian terbagi menjadi Rangkaian seri, paralel
maupun campuran.
2.1 Rangkaian Seri
Penahan atauresistor yang disambung secara seri ialah
jika ujung kaki belakang tahanan R1 disambungkan pada ujung kaki depan
tahanan R2 dan ujung kaki belakang R2 disambungkan pada ujung kaki
depan tahanan R3 hingga seterusnya.
Ketiga rangkaian resistor tersebut dapat diganti
dengan satu resistortanpa mengubah keadaan (baik arus maupun tegangan). Arus
yang masuk pada rangkaian seri akan melewati tahanan R1, R2, dan R3, maka
rangkaianseri memiliki arus yang sama disetiap masing-masing tahanan. Sedangkan jumlah
seluruh tegangan disetiap masing-masing tahanan sama dengantegangan sumber.
Sesuai dengan persamaan berikut:
V = Vab + Vbc +
Vcd
Sedangkan V = I . R, maka:
V = Iab. R1 +
Ibc . R2 + Icd . R3
Arus yang melalui disetiap tahanan adalah sama, I
= Iab = Ibc = Icd,
maka :
V = I . ( R1 + R2 + R3 )
V = I . RT
Dapat diperoleh:
RT = R1 + R2 + R3
2.2 Rangkaian Paralel
Tahanan atauresistor yang dihubungkan secara paralel adalah jika semua
ujung kaki depantahanan R1, R2, dan R3 disambungkan atau disimpulkan pada satu
titik dansemua ujung kaki belakangnya juga disambungkan atau disimpulkan
padasatu titik.
Arus yang masuk pada rangkaian tersebut akan terbagi di titik a,sebagian
arus melalui R1 dan sebagiannya lagi melalui R2 serta sebagian lagimelalui R3.
Besarnya arus yang melalui tiap tahanan akan berbeda sesuaidengan nilai
tahanannya. Sedangkan beda potensialnya atau tegangan padatiap masing-masing
tahanan adalah sama dengan tegangan sumber.
Jika arus yang melalui tahanan R1 dinyatakan
dengan I1, R2 dinyatakandengan I2, dan R3 dinyatakan dengan I3, maka:
Ketiga arus tersebut berasal dari arus yang masuk pada
titik a, sehingga:
I =
I1 + I2 + I3
atau,
karena V = V1 = V2 = V3 maka,
2.3 Rangkaian Campuran
Rangkaian campuran merupakan rangkaian yang terdiri dari campuran seri dan
paralel. Untuk menyelesaikan masalah mengenai rangkaian campuran, penyelesaian
harus dilakukan satu per satu. Yakni, menyelesaikan rangkaian seri atau paralel
terlebih dahlulu, dilanjutkan dengan penyelesaian rangkaian yang sejenis.
Menerapkan Sistem Bilangan Digital
Banyak sistem-sistem bilangan yang
digunakan pada teknologi digital. Yang paling umum adalah sistem-sistem
desimal, biner, oktal dan heksadesimal. Sistem desimal adalah yang banyak
dikenal karena sering digunakan setiap hari. Dengan mempelajari
karakteristiknya akan membantu memahami sistem-sistem bilangan lain secara
lebih baik.
1. Sistem Desimal
Sistem desimal tersusun atas 10 angka
atau simbol, yang dikenal dengan digit. Ke-10 simbol ini adalah 0,
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Sistem desimal juga disebut sistem basis-10, karena
mempunyai 10 digit. Kenyataannya, kata ”digit” adalah kata latin yang berarti
”jari-jari”.
Sistem desimal adalah suatu sistem
nilai posisional di mana nilai dari suatu digit tergantung kepada posisinya.
Misalnya perhatikanlah bilangan desimal 634 ini artinya digit 4 sesungguhnya
menyatakan 4 satuan. 3 menyatakan 3 puluhan dan 6 menyatakan 6 ratusan.
Ringkasnya, 6 merupakan yang paling berbobot dari ketiga digit, dikenal sebagai
Most Significant Digit (MSD). 4 bobotnya paling kecil dan disebut Least
Significant Digit (LSD). Perhatikan contoh lain, 75.25. Bilangan ini
sesungguhnya sama dengan tujuh puluh plus lima satuan plus dua persepuluh plus
lima perseratus.
2. Sistem Biner
Hampir semua sistem digital menggunakan
sistem bilangan biner sebagai dasar sistem bilangan dari operasinya, meskipun
sistem-sistem bilangan lain sering digunakan secara bersama-sama dengan biner.
Dengan menggunakan 2 level yang ada pada sistem biner maka sangatlah mudah untuk
mendesain rangkaian – rangkaian elektronik yang akurat dibandingkan dengan
menggunakan 10 level yang ada pada sistem desimal.
Dalam sistem biner, hanya ada 2 simbol
atau digit yaitu 0 dan 1 yang dikenal juga dengan system basis-2. Sistem biner
ini dapat digunakan untuk menyatakan setiap kuantitas yang dapat dinyatakan
dalam desimal atau sistem bilangan yang lainnya.
Sistem biner juga suatu sistem nilai
posisional, dimana tiap-tiap digit biner mempunyai nilainya sendiri atau bobot
yang dinyatakan sebagai pangkat 2.
Tabel berikut menunjukkan urutan hitungan pada system bilangan biner.
3. Menyatakan Kuantitas-Kuantitas
Biner
Dalam system digital informasi yang akan
diproses biasanya dinyatakan dalam bentuk biner. Kuantitas biner dapat
dinyatakan dengan setiap alat yang hanya mempunyai dua kondisi kerja. Sebagai
contoh sebuah saklar yang hanya mempunyai kondisi terbuka yang menyatakan biner
0 atau kondisi tertutup yang menyatakan biner 1.
Gambar 1. Menggunakan saklar untuk
menyatakan bilangan-bilangan biner
Pada sistem-sistem digital elektronik,
informasi biner dinyatakan oleh sinyal-sinyal listrik yang terdapat pada input
dan output dari berbagai macam rangkaian-rangkaian elektronik. Dalam sistem
ini, biner 0 dan 1 dinyatakan oleh dua tegangan yang ekstrim berlawanan.
Misalnya biner 0 dapat dinyatakan dengan harga nominal 0 volt dan biner 1
dinyatakan dengan 5 volt. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar 1.5 berikut.
Biner 1 :
tegangan antara 2V sampai 5V
Biner 0 :
tegangan antara 0V sampai 0.8 V
Tegangan antara 0.8V sampai 2V tidak
digunakan, karena akan menyebabkan kesalahan dalam rangkaian digital.
Gambar 2. Bentuk sinyal digital
MENGETAHUI SISTEM BILANGAN
1. Sistem Bilangan Desimal (Decimal Numbering System)
Bilangan berbasis 10, yg terdiri dari 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.
2. Sistem Bilangan Biner (Binary Numbering System)
Bilangan berbasis 2, yg terdiri atas bilangan 0 dan 1.
3. Sistem Bilangan Oktal (Octenary Numbering System)
Bilangan berbasis 8, yg terdiri atas 0,1,2,3,4,5,6,7.
4. Sistem Bilangan Heksadesimal (Hexadenary Numbering System)
Bilangan berbasis 16, yg terdiri atas 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,b,c,d,e,f.
A. Konversi Bilangan Desimal ke Biner
Proses konfersi bilangan desimal ke biner adalah dengan cara pembagian bilangan
desimal berturut-turut yg akan diubah dibagi dengan 2 dan sisa hasil pembagian
tersebut akan menjadi nilai akhir.
contoh :
10(10) = . . . (2)
cara penyelesaian :
10 : 2 = 5 sisa = 0
5 : 2 = 2 sisa = 1
2 : 2 = 1 sisa = 0
1 : 2 = 0 sisa = 1
cara membacanya dimulai dari akhir sampai menuju ke atas maka hasilnya 1010.
B. Konversi Bilangan Biner ke Desimal
Untuk melakukan proses konfersi dari bilangan Biner ke Desimal,
perhatikan contoh berikut :
contoh :
10110(2) = . . . (10)
kalikan setiap bit pada angka Biner tersebut dengan basis 2 yg
berpangkat. Bit paling kanan menyatakan satuan berpangkat 0(0) dan Bit ke kiri mengikuti jumlah bit menjadi pangkat.
(1 x 24) + (0 x 22) + (1 x 22) + (1 x 21) + (0 x 20) = 16+0+4+2+0 = 22
jadi hasilnya 10110 (2) = 22 (10)
C. Konversi Bilangan Desimal ke Oktal
Caranya hampir sama dengan konfersi dari Desimal ke Biner
contoh :
25(10) = . . . (8)
cara penyelesaian :
25 : 8 = 3 sisa 1
3 : 8 = 0 sisa 3
hasil yg dapat ditulis dari nilai akhir = 31(8)
D. Konversi Bilangan Oktal ke Desimal
Caranya hampir sama dengan konfersi dari Biner ke Desimal
contoh :
31(8) = . . . (10)
cara penyelesaian :
(3 x 81) + (1 x 80) = 24+1 = 25(10)
E. Konversi Bilangan Desimal ke Heksadesimal
Proses konfersi bilangan Desimal ke Heksadesimal adalah dengan cara dibagi 16
dan sisanya dikonfirmasikan ke bilangan Heksadesimal.
contoh :
3409(10) = . . . (16)
cara penyelesaian :
3409 : 16 = 213 sisa 1(10)
= 1(16)
213 : 16 = 13
sisa 5(10) = 5(16)
13 : 16 = 0
sisa 13(10) = C(16) sehingga 3409(10) = C51(16)
F. Konversi Bilangan Heksadesimal ke
Desimal
Caranya hampir sama seperti konfersi dari Biner ke Desimal
contoh :
4B(16) = . . . (10)
cara penyalesaian :
menurut tabel B(16) = 12(10) maka (4 x 161) + (12 x 160) = 64+12 = 76(10)
G. Konversi Bilangan Biner ke Oktal
Proses konversi dari bilangan Biner ke Oktal adalah dengan cara mengelompokan 3
bit dari bilangan Biner. Selanjutnya lihat bilangan Biner 2 berpangkat.
contoh :
1010(2) = . . . (8)
cara penyelesaian :
kelompokan 3 digit ke belakang 010(2) = 2(8)
sisanya 1(2) = 1(8)
hasil akhirnya adalah 12(8)
H. Konversi Bilangan Okta ke Biner
Untuk melakukan konversi dari bilangan Okta ke Biner ambil masing-masing digit
pada bilangan Okta kemudian konfirmasi dengan 3 digit bilangan Biner.
contoh :
523(8) = . . . (2)
cara penyelesaian :
3(8) = 011(2)
2(8) = 010(2)
5(8) = 101(8)
cara membacanya dari bawah ke atas hasilnya adalah 10110011(2)
catatan :
jika 0 di posisi depan tidak perlu di tulis.
I. Konversi Bilangan Biner ke
Heksadesimal
Metode konversinya hampir sama dengan Biner ke Okta namun pengelompokannya
sejumlah 4 bit, 4 kelompok bit paling kanan adalah posisi satuan, 4 bit kedua
dari kanan adalah puluhan dan seterusnya.
contoh :
11100011(2) = . . . (16)
cara penyelesaian :
kelompokan bit dari kanan 0011(2) = 3(16)
kelompokkan bit berikutnya 1110(2) = E(16)
hasil konversinya adalah E3(16)
J. Konversi Bilangan Heksadesimal ke
Biner
Metode caranya hampir sama dengan konversi Okta ke Biner hanya pengelompokannya
sebanyak 4 bit.
contoh :
2A(16) = . . . (2)
cara penyelesaian :
A(16) = 1010(2)
2(16) = 00110(2)
cara membacanya dari bawah lurus ke atas, hasilnya adalah 00101010(2)
catatan :
jika 0 diposisi depan tidak perlu ditulis.
Hukum Listrik dan Ohm ada 4
bagian dasar dalam listrik, yaitu :
- voltage/tegangan (v)
- current/arus ( I )
- Power/Tenaga (P)
- Resistance/Hambatan (R)
Pengertian
Tegangan, arus, tenaga, dan hambatan adalah bagian elektronik yang
harus diketahui :
§
Tegangan adalah ukuran
dari tenaga yang di butuhkan untuk mendorong elektron agar mengalir dalam suatu
rangkaian, tegangan diukur dalam volt (V).
§
Arus adalah ukuran dari
sejumlah elektron yang bergerak dalam suatu rangkaian, arus diukur dalam satuan
ampere (I).
§
Tenaga adalah ukuran dari
tekanan yang dibutuhkan untuk mendorong elektron mengalir pada rangkaian yang
disebut dengan tegangan, perkalian angka dari elektron yang
mengalir dalam rangkaian disebut dengan arus. Ukurannya disebut
dengan Watt(W). Power supply komputer diukur dalam watt .
§
Resistatan adalah hambatan
arus yang mengalir dalam suatu rangkaian, yang diukur dalam OHM. Hambatan yang kecil mengalirkan banyak arus
dan tenaga yang mengalir dalam suatu ragkaian. Skring yang baik adalah yang
memiliki hambatan kecil atau ukurannya hampir sama dengan 0 Ohm .
Terdapat dasar equation yang menyatakan bagaimana tiga
hal yang berkaitan satu sama lain. Ia menyatakan bahwa tegangan yang sama
dengan saat ini dikalikan dengan perlawanan. Hal ini dikenal sebagai Hukum Ohm.
V = IR
Dalam sebuah sistem listrik, daya (P) sama dengan tegangan dikalikan dengan
saat ini.
P = VI
Dalam sebuah sirkuit listrik, meningkatkan yang sekarang atau akan menghasilkan
tegangan listrik tinggi.
Sebagai contoh tentang
bagaimana ini bekerja, bayangkan sederhana sirkuit yang memiliki 9 V dop
ketagihan sampai 9-V baterai. Kuasa output dari dop adalah 100-W. Menggunakan
persamaan di atas, kita dapat menghitung berapa sekarang di amps akan diminta
untuk mendapatkan 100-W dari ini 9-V bohlam.
Beberapa hal yang perlu
diperhatikan
P = 100 W
V = 9 V I= 100 W / 9 V
= 11/11 A
Apa yang terjadi jika baterai V-12 dan 12-V dop digunakan untuk mendapatkan
daya dari 100 W?
100 W / 12 V = 8,33 amps
Sistem ini menghasilkan daya yang sama, tetapi dengan kurang saat ini.
Komputer
biasanya menggunakan pasokan listrik mulai dari 200-W-500 W. Namun, beberapa
komputer mungkin harus 500 W-800-W pasokan listrik. Ketika membangun sebuah
komputer, memilih listrik dengan daya cukup wattage ke semua komponen.
Memperoleh informasi untuk wattage komponen dari pabriknya dokumentasi. Ketika
memutuskan pada power supply, pastikan untuk memilih power supply yang memiliki
daya lebih dari cukup untuk saat ini komponen.
Sistem Bilangan Digital dan Konversi Bilangan
Sistem Digital adalah suatu sistem yang berfungsi untuk
mengukur suatu nilai atau besaran yang bersifat tetap atau tidak teratur dalam
bentuk diskrit berupa digit digit atau angka angka. Biasanya sebelum
mempelajari lebih dalam tentang sistem digital pertama pasti kita akan
mempelajari yang namanya Sistem Bilangan. Sistem bilangan memiliki 4 macam
yaitu Biner, Oktal, Desimal, HexaDesimal.
1. Biner
Biner merupakan sebuah sistim bilangan yang berbasis
dua dan hanya mempunyai 2 buah simbol yaitu 0 dan 1. istem bilangan biner
modern ditemukan oleh Gottfried Wilhelm Leibniz pada abad ke-17. Sistem
bilangan ini merupakan dasar dari semua sistem bilangan berbasis digital. Dalam
penulisan biasanya ditulis seperti berikut 1010012, 10012,
10102, dll.
2. Oktal
Oktal merupakan sebuah sistim bilangan yang berbasis
delapan dan memiliki 8 simbol yang berbeda (0,1,2,3,4,5,6,7). Dalam penulisan
biasanya ditulis seperti berikut 23078, 23558, 1028,
dll.
3. Desimal
Desimal merupakan sebuah sistim bilangan yang berbasis
sepuluh dan memiliki 10 simbol yang berbeda (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9). Desimal
merupakan sistim bilangan yang biasa digunakan manusia dalam kehidupan
sehari-hari.
4. HexaDesimal
HexaDesimal merupakan sebuah sistim bilangan yang berbasis
16 dan memiliki 16 simbol yang berbeda (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F). Dalam
penulisan biasanya ditulis seperti berikut 2D8616, 12DA16,
FA16, dll.
Konversi Bilangan
Konversi Bilangan digunakan untuk
mengubah suatu bilangan dari suatu sistim bilangan menjadi bilangan dalam
sistim bilangan yang lain.
1. Biner
a. Biner ke Desimal
Cara mengubah bilangan Biner
menjadi bilangan Desimal dengan mengalikan 2n dimana n
merupakan posisi bilangan yang dimulai dari angka 0 dan dihitung dari belakang.
Contoh :
1100012 diubah menjadi bilangan Desimal
1100012= ( 1 x 25 )
+ ( 1 x 24 ) + ( 0 x 23 ) + ( 0 x 22 )
+ ( 0 x 21) + ( 1 x 20 )
= 32 + 16 + 0 + 0 + 0 + 1
= 49
Jadi, 110012 = 49
b. Biner ke Oktal
Cara mengubah bilangan Biner
menjadi bilangan Oktal dengan mengambil 3 digit bilangan dari kanan.
Contoh :
111100110012 diubah menjadi bilangan Oktal menjadi
11 110 011 001 = 112 =
21 + 20 = 38
= 1102 = 22 +
21 = 68
= 0112 = 21 +
20 = 38
= 0012 = 20 =18
Jadi, 111100110012 =
36318
c. Biner ke
HexaDesimal
Cara mengubah Biner menjadi
bilangan HexaDesimal dengan mengambil 4 digit bilangan dari kanan .
Contoh:
01001111010111002 diubah menjadi bilangan HexaDesimal
0100 1111 0101 1100 = 01002 =
22 = 416
= 11112 = 23 +
22 + 21 + 20 = 15 - F16
= 01012 = 22 +
20 = 516
= 11002 = 23 +
22 = 12 - C16
Jadi, 01001111010111002 =
4F5C16
2. Oktal
a. Oktal
ke Biner
Cara mengubah bilangan Oktal
menjadi Biner dengan menjadikan satu persatu angka bilangan Oktal menjadi
bilangan Biner dahulu kemudian di satukan. Untuk bilangan Oktal haruslah
memiliki 3 digit bilangan Biner sehingga jika hanya menghasilkan kurang dari 3
digit makan didepannya ditambahkan bilangan 0.
Contoh :
2618 diubah menjadi bilangan Biner
261 = 28 = 0102
= 68 = 1102
= 18 = 0012
Jadi, 2618 =
0101100012
b. Oktal ke
Desimal
Cara mengubah bilangan Oktal
menjadi bilangan Desimal dengan mengubah bilangan Oktal tersebut menjadi
bilangan Biner terlebih dahulu baru kita ubah menjadi bilangan Desimal.
Contoh :
2618 diubah menjadi bilangan Desimal
Langkah 1 : mengubah ke bilangan
Biner
261 = 28 = 0102
= 68 = 1102
= 18 = 0012
Jadi, 2618 =
0101100012
Langkah 2 : mengubah bilangan
Biner menjadi Desimal
0101100012 = ( 0
x 28 ) + ( 1 x 27 ) + ( 0 x 26 )
+ ( 1 x 25 ) + ( 1 x 24 ) + ( 0 x 23 )
+ ( 0 x 22 ) + ( 0 x 21 ) + ( 1 x 20 )
= 0 + 128 + 0 + 32 + 16 + 0 + 0 +
0 + 1
= 177
Jadi, 2618 = 177
c. Oktal ke
HexaDesimal
Cara mengubah bilangan Oktal menjadi
bilangan HexaDesimal dengan mengubah bilangan Oktal tersebut menjadi bilangan
Biner terlebih dahulu baru kita ubah menjadi bilangan Desimal. Lalu kita ubah
lagi menjadi bilangan HexaDesimal.
Contoh :
2618 diubah menjadi bilangan HexaDesimal
Langkah 1 : mengubah ke bilangan
Biner
261 = 28 = 0102
= 68 = 1102
= 18 = 0012
Jadi, 2618 =
0101100012
Langkah 2 : mengubah bilangan
Biner menjadi Desimal
0101100012 = ( 0
x 28 ) + ( 1 x 27 ) + ( 0 x 26 )
+ ( 1 x 25 ) + ( 1 x 24 ) + ( 0 x 23 )
+ ( 0 x 22 ) + ( 0 x 21 ) + ( 1 x 20 )
= 0 + 128 + 0 + 32 + 16 + 0 + 0 +
0 + 1
= 177
Langkah 3 : mengubah bilangan
Desimal menjadi HexaDesimal
177 kita bagi dengan 16 - 117:16
= 11 sisa 1
11 : 16 = 0 sisa 11 - B
dibaca dari bawah maka menjadi B1
Jadi 2618 = B116
3. Desimal
a. Desimal
ke Biner
Cara mengubah bilangan Desimal
menjadi Biner yaitu dengan membagi bilangan Desimal dengan angka 2 dan tulis
sisanya mulai dari bawah ke atas.
Contoh : 25
diubah menjadi bilangan Biner
25 : 2 = 12 sisa 1
12 : 2 = 6 sisa 0
6 : 2 = 3 sisa 0
3 : 2 = 1 sisa 1
1 : 2 = 0 sisa 1
maka ditulis 11001
Jadi 25 = 110012
b. Desimal ke
Oktal
Cara mengubah bilangan Desimal
menjadi Oktal yaitu dengan membagi bilangan Desimal dengan angka 8 dan tulis
sisanya mulai dari bawah ke atas.
Contoh : 80
diubah menjadi bilangan Oktal
80 : 8 = 10 sisa 0
10 : 8 = 1 sisa 2
1 : 8 = 0 sisa 1
maka ditulis 120
Jadi 80 = 1208
c. Desimal ke
HexaDesimal
Cara mengubah bilangan Desimal
menjadi HexaDesimal yaitu dengan membagi bilangan Desimal dengan angka 16 dan
tulis sisanya mulai dari bawah ke atas.
Contoh : 275 diubah menjadi
bilangan HexaDesimal
275 : 16 = 17 sisa 3
17 : 16 = 1 sisa 1
1 : 16 = 0 sisa 1
maka ditulis 113
Jadi 275 = 11316
4. HexaDesimal
a. HexaDesimal
ke Biner
Cara mengubah bilangan HexaDesimal
menjadi Biner dengan menjadikan satu persatu angka bilangan HexaDesimal menjadi
bilangan Biner dahulu kemudian di satukan. Untuk bilangan HexaDesimal haruslah
memiliki 4 digit bilangan Biner sehingga jika hanya menghasilkan kurang dari 4
digit makan didepannya ditambahkan bilangan 0.
Contoh :
4DA216 diubah menjadi bilangan Biner
4DA2 = 416 = 01002
= D16 = 11012
= A16 = 10102
= 216 = 00102
Jadi 4DA216 =
01001101101000102
b. HexaDesimal
ke Desimal
Cara mengubah bilangan biner
menjadi bilangan desimal dengan mengalikan 16n dimana n
merupakan posisi bilangan yang dimulai dari angka 0 dan dihitung dari belakang.
Contoh :
3C216 diubah menjadi bilangan Desimal
3C216 = ( 3 x 162 )
+ ( C(12) x 161) + ( 2 x 160 )
= 768 + 192 + 2
= 962
Jadi 3C216 = 962
c. HexaDesimal
ke Oktal
Cara mengubah bilangan
HexaDesimal menjadi bilangan Oktal dengan mngubah bilangan HexaDesimal tersebut
menjadi bilangan Desimal terlebih dahulu baru kita ubah menjadi bilangan Oktal.
Contoh :
3C216 diubah menjadi bilangan Oktal
Langkah 1: Mengubah bilangan
HexaDesimal menjadi Desimal
3C216 = ( 3 x 162 )
+ ( C(12) x 161) + ( 2 x 160 )
= 768 + 192 + 2
= 962
Langkah 2 : Mengubah bilangan
Desimal menjadi Oktal
962 : 8 = 120 sisa 2
120 : 8 = 15 sisa 0
15 : 8 = 1 sisa 7
1 : 8 = 0 sisa 1
maka ditulis 1702
Jadi 3C216 = 17028
A. Pengertian Elektronika Digital
Elektronika
digital adalah sistem elektronik yang menggunakan signal digital. Signal
digital didasarkan pada signal yang bersifat terputus-putus.
Biasanya dilambangkan dengan notasi
aljabar 1 dan 0. Notasi 1 melambangkan terjadinya hubungan dan notasi 0
melambangkan tidak terjadinya hubungan.
Contoh yang paling gampang untuk
memahami pengertian ini adalah saklar lampu. Ketika kalian tekan ON berarti
terjadi hubungan sehingga dinotasikan 1. Ketika kalian tekan OFF maka akan
berlaku sebaliknya.
Elektronik digital merupakan aplikasi
dari aljabar boolean dan digunakan pada berbagai bidang seperti komputer,
telpon selular dan berbagai perangkat lain. Hal ini karena elektronik digital
mempunyai beberapa keuntungan, antara lain: sistem digital mempunyai antar muka
yang mudah dikendalikan dengan komputer dan perangkat lunak, penyimpanan
informasi jauh lebih mudah dilakukan dalam sistem digital dibandingkan dengan
analog. Namun sistem digital juga memiliki beberapa kelemahan, yaitu: pada
beberapa kasus sistem digital membutuhkan lebih banyak energi, lebih mahal dan
rapuh.
B. Gerbang Logika
Elektronik digital atau atau
rangkaian digital apapun tersusun dari apa yang disebut sebagai gerbang logika.
Gerbang logika melakukan operasi logika pada satu atau lebih input dan
menghasilkan ouput yang tunggal. Output yang dihasilkan merupakan hasil dari
serangkaian operasi logika berdasarkan prinsip prinsip aljabar boolean. Dalam
pengertian elektronik, input dan output ini diwujudkan dan voltase atau arus
(tergantung dari tipe elektronik yang digunakan).
Setiap gerbang logika membutuhkan daya
yang digunakan sebagai sumber dan tempat buangan dari arus untuk memperoleh
voltase yang sesuai.
Pada diagram rangkaian logika, biasanya
daya tidak dicantumkan. Dalam aplikasinya, gerbang logika adalah blok-blok
penyusun dari perangkat keras elektronik. Gerbang logika ini dibuat dengan
menggunakan transistor. Seberapa banyak transistor yang dibutuhkan, tergantung
dari bentuk gerbang logika. Dasar pembentukan gerbang logika adalah tabel
kebenaran (truth table). Ada tiga bentuk dasar dari tabel kebenaran yaitu AND,
OR, dan NOT. Berikut adalah tabel-tabel dan bentuk gerbang logikanya.

Gambar 1. Tabel kebenaran dan representasinya dalam gerbang logika.
Penjelasan dari Gambar 1 di atas
adalah sebagai berikut:
- Pada AND, bila ada dua buah input A dan B maka output atau
signal hanya dihasilkan jika A = 1 dan B = 1.
- Pada OR, bila ada dua buah input A dan B maka output atau
signal akan dihasilkan jika salah satu atau kedua input bernilai 1
- Pada NOT, bila ada satu input mempunyai nilai tertentu
maka operasi NOT akan
menghasilkan output / signal yang merupakan kebalikan dari nilai inputnya.
Selain
bentuk dasar di atas, beberapa bentuk yang merupakan turunan dari bentuk dasar
juga penting diketahui. Gambar 2. menampilkan bentuk tabel kebenaran dan
gerbang logika NAND, NOR, dan XOR. NAND adalah hasil operasi NOT + AND, NOR
adalah operasi NOT + OR sedangkan XOR adalah ekslusif OR. NAND dan NOR
merupakan bentuk gerbang logika yang banyak sekali digunakan untuk membangun
perangkat elektronik digital.

Gambar 2. Bentuk turunan tabel kebenaran dan representasinya dalam gerbang
logika.
C.
Rangkaian Digital
Pada sub bab di atas kita telah belajar tentang bentuk-bentuk gerbang logika
berdasarkan tabel kebenaran. Sebuah rangkaian digital sebenarnya disusun dari
satu atau lebih gerbang logika ini. Perhatikan contoh pada Gambar 3. berikut
ini. Kalau kita perhatikan pada gambar tersebut, pada bagian atas terlihat ada
empat notasi gerbang logika NAND, satu pin untuk sumber daya 5 V dan satu pin
untuk ground. Sedangkan pada bagian bawah adalah representasi dari rangkaian
digital ini, yaitu sebuah chip 7400.
Gambar 3:
Contoh rangkaian digital dan representasinya pada hardware
Elektronika Digital
Menerapkan Konsep Elektronika Digital
1. Prinsip
A. Elektronika digital
Sistem
elektronika yang menggunakan isyarat digital
merupakan
Representasi dari aljabar boolean dan digunakan di komputer
1 (high,
active, true,) dan 0 (low, nonactive, false.
B. Representasi Analog
Suatu
kuantitas dinyatakan dengan kuantitas yang lain yang berbanding lurus dengan
kuantitas.
Contoh
representasi analog adalah speedometer sepeda motor, dalam hal ini kecepatan
sepeda motor dinyatakan dengan simpangan jarum speedometer, simpangan jarum
speedometer selalu mengikuti perubahan yang terjadi pada saat kecepatan sepeda
motor naik atau turun
2. Perbedaan
Analog Dan Digital
Anggapan seorang awam tentang analog dan
digital?
Analog
berarti kuno dan digital berarti modern, analaog murah, digital mahal, atau
analog berarti tidak seperti digital yang identik dengan angka-angka
Contohnya pada jam analog menggunakan jarum
dan jam digital menggunakan angka.
Analog dan digital sebenarnya
Yaitu
istilah dalam penyimpanan dan penyebaran data.
Sistem
digital merupakan bentuk sampling dari sistem analog, terdiri dari kombinasi
urutan 0 dan 1
3. Sistem
Digital
Sistem
digital adalah suatu kombinasi peralatan listrik, mekanis, fotolistrik dan
lainnya yang disusun untuk melaksanakan fungsi-fungsi tertentu, yang mana
kuantitas-kuantitasnya dinyatakan secara digital.
4. Sistem
Analog
Pada umumnya
kuantitas-kuantitas fisik prinsipnya bersifat analog, pada sistem analog
kuantitas-kuantitas berubah secara gradual pada suatu rentang kontinyu
Sistem
transmisi digital menyediakan :
*. Tingkat
pengiriman informasi yang lebih tinggi
*.
Perpindahan informasi tang lebih banyak
*.
Peningkatan ekonomi
*. Tingkat
kesalahan yang lebih rendah dibangdingkan sistem analog
Sistem Bilangan Digital dan Konversi
Bilangan
Sistem Digital adalah suatu sistem yang berfungsi untuk
mengukur suatu nilai atau besaran yang bersifat tetap atau tidak teratur dalam
bentuk diskrit berupa digit digit atau angka angka. Biasanya sebelum
mempelajari lebih dalam tentang sistem digital pertama pasti kita akan
mempelajari yang namanya Sistem Bilangan. Sistem bilangan memiliki 4 macam
yaitu Biner, Oktal, Desimal, HexaDesimal.
1. Biner
Biner merupakan sebuah sistim bilangan yang berbasis
dua dan hanya mempunyai 2 buah simbol yaitu 0 dan 1. istem bilangan biner
modern ditemukan oleh Gottfried Wilhelm Leibniz pada abad ke-17. Sistem
bilangan ini merupakan dasar dari semua sistem bilangan berbasis digital. Dalam
penulisan biasanya ditulis seperti berikut 1010012, 10012,
10102, dll.
2. Oktal
Oktal merupakan sebuah sistim bilangan yang berbasis
delapan dan memiliki 8 simbol yang berbeda (0,1,2,3,4,5,6,7). Dalam penulisan
biasanya ditulis seperti berikut 23078, 23558, 1028,
dll.
3. Desimal
Desimal merupakan sebuah sistim bilangan yang berbasis
sepuluh dan memiliki 10 simbol yang berbeda (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9). Desimal
merupakan sistim bilangan yang biasa digunakan manusia dalam kehidupan
sehari-hari.
4. HexaDesimal
HexaDesimal merupakan sebuah sistim bilangan yang berbasis
16 dan memiliki 16 simbol yang berbeda (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F). Dalam
penulisan biasanya ditulis seperti berikut 2D8616, 12DA16,
FA16, dll.
Konversi Bilangan
Konversi Bilangan digunakan untuk
mengubah suatu bilangan dari suatu sistim bilangan menjadi bilangan dalam
sistim bilangan yang lain.
1. Biner
a. Biner ke Desimal
Cara mengubah bilangan Biner
menjadi bilangan Desimal dengan mengalikan 2n dimana n
merupakan posisi bilangan yang dimulai dari angka 0 dan dihitung dari belakang.
Contoh : 1100012 diubah
menjadi bilangan Desimal
1100012= ( 1 x 25 )
+ ( 1 x 24 ) + ( 0 x 23 ) + ( 0 x 22 )
+ ( 0 x 21) + ( 1 x 20 )
= 32 + 16 + 0 + 0 + 0 + 1
= 49
Jadi, 110012 = 49
b. Biner ke Oktal
Cara mengubah bilangan Biner
menjadi bilangan Oktal dengan mengambil 3 digit bilangan dari kanan.
Contoh : 111100110012 diubah
menjadi bilangan Oktal menjadi
11 110 011 001 = 112 =
21 + 20 = 38
= 1102 = 22 +
21 = 68
= 0112 = 21 +
20 = 38
= 0012 = 20 =18
Jadi, 111100110012 =
36318
c. Biner ke
HexaDesimal
Cara mengubah Biner menjadi
bilangan HexaDesimal dengan mengambil 4 digit bilangan dari kanan .
Contoh: 01001111010111002 diubah
menjadi bilangan HexaDesimal
0100 1111 0101 1100 = 01002 =
22 = 416
= 11112 = 23 +
22 + 21 + 20 = 15 - F16
= 01012 = 22 +
20 = 516
= 11002 = 23 +
22 = 12 - C16
Jadi, 01001111010111002 =
4F5C16
2. Oktal
a. Oktal
ke Biner
Cara mengubah bilangan Oktal
menjadi Biner dengan menjadikan satu persatu angka bilangan Oktal menjadi
bilangan Biner dahulu kemudian di satukan. Untuk bilangan Oktal haruslah
memiliki 3 digit bilangan Biner sehingga jika hanya menghasilkan kurang dari 3
digit makan didepannya ditambahkan bilangan 0.
Contoh : 2618 diubah
menjadi bilangan Biner
261 = 28 = 0102
= 68 = 1102
= 18 = 0012
Jadi, 2618 =
0101100012
b. Oktal ke
Desimal
Cara mengubah bilangan Oktal
menjadi bilangan Desimal dengan mengubah bilangan Oktal tersebut menjadi
bilangan Biner terlebih dahulu baru kita ubah menjadi bilangan Desimal.
Contoh : 2618 diubah menjadi
bilangan Desimal
Langkah 1 : mengubah ke bilangan
Biner
261 = 28 = 0102
= 68 = 1102
= 18 = 0012
Jadi, 2618 =
0101100012
Langkah 2 : mengubah bilangan
Biner menjadi Desimal
0101100012 = ( 0
x 28 ) + ( 1 x 27 ) + ( 0 x 26 )
+ ( 1 x 25 ) + ( 1 x 24 ) + ( 0 x 23 )
+ ( 0 x 22 ) + ( 0 x 21 ) + ( 1 x 20 )
= 0 + 128 + 0 + 32 + 16 + 0 + 0 +
0 + 1
= 177
Jadi, 2618 = 177
c. Oktal ke
HexaDesimal
Cara mengubah bilangan Oktal
menjadi bilangan HexaDesimal dengan mengubah bilangan Oktal tersebut menjadi
bilangan Biner terlebih dahulu baru kita ubah menjadi bilangan Desimal. Lalu
kita ubah lagi menjadi bilangan HexaDesimal.
Contoh : 2618 diubah
menjadi bilangan HexaDesimal
Langkah 1 : mengubah ke bilangan
Biner
261 = 28 = 0102
= 68 = 1102
2. Oktal
a. Oktal
ke Biner
Cara mengubah bilangan Oktal
menjadi Biner dengan menjadikan satu persatu angka bilangan Oktal menjadi
bilangan Biner dahulu kemudian di satukan. Untuk bilangan Oktal haruslah
memiliki 3 digit bilangan Biner sehingga jika hanya menghasilkan kurang dari 3
digit makan didepannya ditambahkan bilangan 0.
Contoh : 2618 diubah
menjadi bilangan Biner
261 = 28 = 0102
= 68 = 1102
= 18 = 0012
Jadi, 2618 =
0101100012
b. Oktal ke
Desimal
Cara mengubah bilangan Oktal
menjadi bilangan Desimal dengan mengubah bilangan Oktal tersebut menjadi
bilangan Biner terlebih dahulu baru kita ubah menjadi bilangan Desimal.
Contoh : 2618 diubah menjadi
bilangan Desimal
Langkah 1 : mengubah ke bilangan
Biner
261 = 28 = 0102
= 68 = 1102
= 18 = 0012
Jadi, 2618 =
0101100012
Langkah 2 : mengubah bilangan
Biner menjadi Desimal
0101100012 = ( 0
x 28 ) + ( 1 x 27 ) + ( 0 x 26 )
+ ( 1 x 25 ) + ( 1 x 24 ) + ( 0 x 23 )
+ ( 0 x 22 ) + ( 0 x 21 ) + ( 1 x 20 )
= 0 + 128 + 0 + 32 + 16 + 0 + 0 +
0 + 1
= 177
Jadi, 2618 = 177
c. Oktal ke
HexaDesimal
Cara mengubah bilangan Oktal
menjadi bilangan HexaDesimal dengan mengubah bilangan Oktal tersebut menjadi
bilangan Biner terlebih dahulu baru kita ubah menjadi bilangan Desimal. Lalu
kita ubah lagi menjadi bilangan HexaDesimal.
Contoh : 2618 diubah
menjadi bilangan HexaDesimal
Langkah 1 : mengubah ke bilangan
Biner
261 = 28 = 0102
= 68 = 1102
= 18 = 0012
Jadi, 2618 =
0101100012
Langkah 2 : mengubah bilangan
Biner menjadi Desimal
0101100012 = ( 0
x 28 ) + ( 1 x 27 ) + ( 0 x 26 )
+ ( 1 x 25 ) + ( 1 x 24 ) + ( 0 x 23 )
+ ( 0 x 22 ) + ( 0 x 21 ) + ( 1 x 20 )
= 0 + 128 + 0 + 32 + 16 + 0 + 0 +
0 + 1
= 177
Langkah 3 : mengubah bilangan
Desimal menjadi HexaDesimal
177 kita bagi dengan 16 - 117:16
= 11 sisa 1
11 : 16 = 0 sisa 11 - B
dibaca dari bawah maka menjadi B1
Jadi 2618 = B116
3. Desimal
a. Desimal
ke Biner
Cara mengubah bilangan Desimal
menjadi Biner yaitu dengan membagi bilangan Desimal dengan angka 2 dan tulis
sisanya mulai dari bawah ke atas.
Contoh : 25 diubah menjadi
bilangan Biner
25 : 2 = 12 sisa 1
12 : 2 = 6 sisa 0
6 : 2 = 3 sisa 0
3 : 2 = 1 sisa 1
1 : 2 = 0 sisa 1
maka ditulis 11001
Jadi 25 = 110012
b. Desimal ke
Oktal
Cara mengubah bilangan Desimal
menjadi Oktal yaitu dengan membagi bilangan Desimal dengan angka 8 dan tulis
sisanya mulai dari bawah ke atas.
Contoh : 80 diubah menjadi
bilangan Oktal
80 : 8 = 10 sisa 0
10 : 8 = 1 sisa 2
1 : 8 = 0 sisa 1
maka ditulis 120
Jadi 80 = 1208
c. Desimal ke
HexaDesimal
Cara mengubah bilangan Desimal
menjadi HexaDesimal yaitu dengan membagi bilangan Desimal dengan angka 16 dan
tulis sisanya mulai dari bawah ke atas.
Contoh : 275 diubah menjadi
bilangan HexaDesimal
275 : 16 = 17 sisa 3
17 : 16 = 1 sisa 1
1 : 16 = 0 sisa 1
maka ditulis 113
Jadi 275 = 11316
4. HexaDesimal
a. HexaDesimal
ke Biner
Cara mengubah bilangan
HexaDesimal menjadi Biner dengan menjadikan satu persatu angka bilangan HexaDesimal
menjadi bilangan Biner dahulu kemudian di satukan. Untuk bilangan HexaDesimal
haruslah memiliki 4 digit bilangan Biner sehingga jika hanya menghasilkan
kurang dari 4 digit makan didepannya ditambahkan bilangan 0.
Contoh : 4DA216 diubah
menjadi bilangan Biner
4DA2 = 416 = 01002
= D16 = 11012
= A16 = 10102
= 216 = 00102
Jadi 4DA216 =
01001101101000102
b. HexaDesimal
ke Desimal
Cara mengubah bilangan biner
menjadi bilangan desimal dengan mengalikan 16n dimana n
merupakan posisi bilangan yang dimulai dari angka 0 dan dihitung dari belakang.
Contoh : 3C216 diubah
menjadi bilangan Desimal
3C216 = ( 3 x 162 )
+ ( C(12) x 161) + ( 2 x 160 )
= 768 + 192 + 2
= 962
Jadi 3C216 = 962
c. HexaDesimal
ke Oktal
Cara mengubah bilangan
HexaDesimal menjadi bilangan Oktal dengan mngubah bilangan HexaDesimal tersebut
menjadi bilangan Desimal terlebih dahulu baru kita ubah menjadi bilangan Oktal.
Contoh : 3C216 diubah
menjadi bilangan Oktal
Langkah 1: Mengubah bilangan
HexaDesimal menjadi Desimal
3C216 = ( 3 x 162 )
+ ( C(12) x 161) + ( 2 x 160 )
= 768 + 192 + 2
= 962
Langkah 2 : Mengubah bilangan
Desimal menjadi Oktal
962 : 8 = 120 sisa 2
20 : 8 = 15 sisa 0
15 : 8 = 1 sisa 7
1 : 8 = 0 sisa 1
maka ditulis 1702
jadi 3C216 = 17028
1