Muhammad Sukry: Aplikasi Transistor Unipolar

No	Nama Alat	Spesifikasi	Jumlah
1	Gambar layout komponen		1 set
2	Ground		1 set
3	power		1 buah
4	Solder		1 buah
5	Penyedot timah		1 buah
6	Tang potong		1 buah
7	Tang lancip		1 buah
8	Mistar baja		1 buah
9	Landasan solder		1 buah
10	Mata bor		1 buah

GENERATOR

OSCILOSCOPE

Catu Daya

Multi Meter

BAHAN

Sensor Infrared

Grafik sensor infrared

Spesifikasi dari Sensor Infrared :

· 5VDC Tegangan operasi

· Pin I / O memenuhi standar 5V dan 3.3V

· Rentang: Hingga 20cm

· Rentang penginderaan yang dapat disesuaikan

· Sensor Cahaya Sekitar bawaan

· Arus suplai 20mA

· Lubang pemasangan

Konfigurasi Sensor Infrared :

Battery

Dioda

FET

DC Motor

RESISTOR

CAPACITOR

Relay

LDR

Spesifikasi:
> Seri: GL5528
> Ukuran: 5mm
> Tegangan maksimum: 150V DC
> Dark resistance: 1.0 M Ohm
> Daya maksimum: 100mW
> Spectrum peak: 540nm

Sound Sensor

Grafik Sound Sensor

Spesifikasi dari Sound Sensor:

· Tegangan kerja: DC 3.3-5V

· Sensitivitas yang Dapat Disesuaikan

· Dimensi: 32 x 17 mm

· Indikasi keluaran sinyal

· Output sinyal saluran tunggal

· Dengan lubang baut penahan, pemasangan yang mudah

· Mengeluarkan level rendah dan sinyal menyala ketika ada suara

· Output berupa digital switching output (0 dan 1 high dan low)

Konfigurasi Sound Sensor :

Gambar Bentuk dan Simbol Relay

Dibawah ini adalah gambar bentuk Relay dan Simbol Relay yang sering ditemukan di Rangkaian Elektronika.

Prinsip Kerja Relay

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :

Electromagnet (Coil)
Armature
Switch Contact Point (Saklar)
Spring

Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian Relay :

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)

Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil.

Arti Pole dan Throw pada Relay

Karena Relay merupakan salah satu jenis dari Saklar, maka istilah Pole dan Throw yang dipakai dalam Saklar juga berlaku pada Relay. Berikut ini adalah penjelasan singkat mengenai Istilah Pole and Throw :

Pole : Banyaknya Kontak (Contact) yang dimiliki oleh sebuah relay
Throw : Banyaknya kondisi yang dimiliki oleh sebuah Kontak (Contact)

Berdasarkan penggolongan jumlah Pole dan Throw-nya sebuah relay, maka relay dapat digolongkan menjadi :

Single Pole Single Throw (SPST) : Relay golongan ini memiliki 4 Terminal, 2 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
Single Pole Double Throw (SPDT) : Relay golongan ini memiliki 5 Terminal, 3 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
Double Pole Single Throw (DPST) : Relay golongan ini memiliki 6 Terminal, diantaranya 4 Terminal yang terdiri dari 2 Pasang Terminal Saklar sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil. Relay DPST dapat dijadikan 2 Saklar yang dikendalikan oleh 1 Coil.
Double Pole Double Throw (DPDT) : Relay golongan ini memiliki Terminal sebanyak 8 Terminal, diantaranya 6 Terminal yang merupakan 2 pasang Relay SPDT yang dikendalikan oleh 1 (single) Coil. Sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil.

Selain Golongan Relay diatas, terdapat juga Relay-relay yang Pole dan Throw-nya melebihi dari 2 (dua). Misalnya 3PDT (Triple Pole Double Throw) ataupun 4PDT (Four Pole Double Throw) dan lain sebagainya.

Untuk lebih jelas mengenai Penggolongan Relay berdasarkan Jumlah Pole dan Throw, silakan lihat gambar dibawah ini :

Fungsi-fungsi dan Aplikasi Relay

Beberapa fungsi Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika diantaranya adalah :

Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function)
Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.
Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).

Dioda

Dioda (Diode) adalah Komponen Elektronika Aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Oleh karena itu, Dioda sering dipergunakan sebagai penyearah dalam Rangkaian Elektronika. Dioda pada umumnya mempunyai 2 Elektroda (terminal) yaitu Anoda (+) dan Katoda (-) dan memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n semikonduktor yaitu dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat mengalirkan arus ke arah sebaliknya.

Fungsi Dioda and Jenis-jenisnya

Berdasarkan Fungsi Dioda, Dioda dapat dibagi menjadi beberapa Jenis, diantaranya adalah :

Dioda Penyearah (Dioda Biasa atau Dioda Bridge) yang berfungsi sebagai penyearah arus AC ke arus DC.
Dioda Zener yang berfungsi sebagai pengaman rangkaian dan juga sebagai penstabil tegangan.
Dioda LED yang berfungsi sebagai lampu Indikator ataupun lampu penerangan
Dioda Photo yang berfungsi sebagai sensor cahaya
Dioda Schottky yang berfungsi sebagai Pengendali

Simbol Dioda

Gambar dibawah ini menunjukan bahwa Dioda merupakan komponen Elektronika aktif yang terdiri dari 2 tipe bahan yaitu bahan tipe-p dan tipe-n :

Prinsip Kerja Dioda

Untuk dapat memperjelas prinsip kerja Dioda dalam menghantarkan dan menghambat aliran arus listrik, dibawah ini adalah rangkaian dasar contoh pemasangan dan penggunaan Dioda dalam sebuah rangkaian Elektronika.

Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter

Untuk mengetahui apakah sebuah Dioda dapat bekerja dengan baik sesuai dengan fungsinya, maka diperlukan pengukuran terhadap Dioda tersebut dengan menggunakan Multimeter (AVO Meter).

Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter Analog

Aturkan Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω) x1k atau x100
Hubungkan Probe Merah pada Terminal Katoda (tanda gelang)
Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Anoda.
Baca hasil Pengukuran di Display Multimeter
Jarum pada Display Multimeter harus bergerak ke kanan
Balikan Probe Merah ke Terminal Anoda dan Probe Hitam pada Terminal Katoda (tanda gelang).
Baca hasil Pengukuran di Display Multimeter
Jarum harus tidak bergerak.
**Jika Jarum bergerak, maka Dioda tersebut berkemungkinan sudah rusak.

Battery

Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya Baterai, kita tidak perlu menyambungkan kabel listrik untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).

[klik disini untuk mengetahui lebih jelas tentang battery]

DC Motor

Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC.

Motor Listrik DC atau DC Motor ini menghasilkan sejumlah putaran per menit atau biasanya dikenal dengan istilah RPM (Revolutions per minute) dan dapat dibuat berputar searah jarum jam maupun berlawanan arah jarum jam apabila polaritas listrik yang diberikan pada Motor DC tersebut dibalikan. Motor Listrik DC tersedia dalam berbagai ukuran rpm dan bentuk. Kebanyakan Motor Listrik DC memberikan kecepatan rotasi sekitar 3000 rpm hingga 8000 rpm dengan tegangan operasional dari 1,5V hingga 24V. Apabile tegangan yang diberikan ke Motor Listrik DC lebih rendah dari tegangan operasionalnya maka akan dapat memperlambat rotasi motor DC tersebut sedangkan tegangan yang lebih tinggi dari tegangan operasional akan membuat rotasi motor DC menjadi lebih cepat. Namun ketika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut turun menjadi dibawah 50% dari tegangan operasional yang ditentukan maka Motor DC tersebut tidak dapat berputar atau terhenti. Sebaliknya, jika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut lebih tinggi sekitar 30% dari tegangan operasional yang ditentukan, maka motor DC tersebut akan menjadi sangat panas dan akhirnya akan menjadi rusak.

Pada saat Motor listrik DC berputar tanpa beban, hanya sedikit arus listrik atau daya yang digunakannya, namun pada saat diberikan beban, jumlah arus yang digunakan akan meningkat hingga ratusan persen bahkan hingga 1000% atau lebih (tergantung jenis beban yang diberikan). Oleh karena itu, produsen Motor DC biasanya akan mencantumkan Stall Current pada Motor DC. Stall Current adalah arus pada saat poros motor berhenti karena mengalami beban maksimal.

Bentuk dan Simbol Motor DC

Prinsip Kerja Motor DC

Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), Armature Winding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator) dan Brushes (kuas/sikat arang).

Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti.Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.

A.EXAMPLE [back]

1.Tentukan nilai diam ID dan VGS untuk jaringan Gambar 6.59.

Menghitung nilai m, kami dapatkan

Garis bias sendiri yang ditentukan oleh RS diplot dengan menggambar garis lurus dari titik awal

melalui titik yang ditentukan oleh m 0,31, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.60.

Titik-Q yang dihasilkan:

Nilai diam dari ID dan VGS kemudian dapat ditentukan sebagai berikut:

2.Tentukan nilai diam ID dan VGS untuk jaringan Gambar 6.61.

Calculating m gives

Determining VG yields

Finding M, we have

Sekarang setelah m dan M diketahui, garis bias dapat digambarkan pada Gambar 6.60. Secara khusus,

perhatikan bahwa meskipun level IDSS dan VP berbeda untuk dua jaringan, file

kurva universal yang sama dapat digunakan. Pertama temukan M pada sumbu M seperti yang ditunjukkan pada Gambar.

6.60. Kemudian gambar garis horizontal ke sumbu m dan, pada titik perpotongan,

tambahkan besarnya m seperti yang ditunjukkan pada gambar. Menggunakan titik yang dihasilkan pada m

sumbu dan persimpangan M, gambar garis lurus untuk berpotongan dengan kurva transfer

dan tentukan Q-point:

B.PROBLEM [back]

1.Sebuah JFET 2n5457 memiliki spesifikasi sebagai berikut : IDSS(min) = 1 mA, IDSS(maks) = 5 mA, VGS(off)(min) = -0,5V dan VGS(off)(maks) = -6V. Tentukan resistansi untuk pembiasan sendiri bagi JFET ini !

Penyelesaian :

Nilai-nilai resistansi yang mungkin untuk JFET ini adalah

2.JFET MPF3821 yang ditunjukkan pada gambar 2.10 (a) memiliki kurva transkonduktansi seperti gambar 2.10 (b). Dari kurva tersebut tentukan VS dan ID ! Dari hasil ini tentukan nilai VDS !

Penyelesaian :
Gambarkan garis yang menyatakan R = 2 K, dari titik 0 ke titik (-4V,2mA). Dari gambar tersebut (gambar 2.11 (a)) dapat dilihat bahwa VGS = -1,8V dan ID = 0,8mA. Karena VG = 0 dan VS=1,8V, maka

VRD = ID.RD = (0,8mA)(2,7KΩ) = 2,16V.
VD = VDD – VRD = 9V – 2,16V = 6,84V.
VDS = VD – VS = 6,84V – 1,8V = 5,04V.

C.Multiple Choice [back]

Q1. A JFET is also called …………… transistor

unipolar
bipolar
unijunction
none of the above

Answer : 1

Q2.When drain voltage equals the pinch-off-voltage, then drain current …………. with the increase in drain voltage

decreases
increases
remains constant
none of the above

Answer : 3

4.Langkah Percobaan[back]

Step 1:SUSUN dan SIAPKAN KOMPONEN

Step 2:RANGKAI KOMPONEN

Step 3: BUAT SIMULASI PADA PROTEUS

Step 4: MENCOBA RANGKAIAN

Step 5: MENERAPKAN RANGKAIAN

5.Gambar Rangkaian[back]

Ketika belum disimulasikan

Ketika rangkaian disimulasikan dan belum mendeteksi apapun

Ketika rangkaian disimulasikan dan sudah mendeteksi

6.Prinsip Rangkaian[back]

Awalnya pintu tertutup lalu ketika ada orang diidepan pintu maka infrared sensor akan berlogika 1 sehingga ada arus yang mengalir ke kaki base transistor dan menyebabkan transistor aktif. karena transistor aktif maka ada tegangan pada relay,karena tegangan sudah memenuhi maka relay pun switch,,dan ketika orang itu menepuk tangannya maka sound sensor akan berlogika 1 sehingga ada arus yang mengalir ke kaki base transistor dan menyebabkan transistor aktif. karena transistor aktif maka ada tegangan pada relay,karena tegangan sudah memenuhi maka relay pun switch,karena kedua sensor berlogika 1 maka ada arus yang mengalir menuju motor pembuka pintu,sehingga pintu yang awalnya tertutup akan terbuka

Cara Kerja JFET pada prinsipnya seperti kran air yang mengatur aliran air pada pipa. Elektron atau Hole akan mengalir dari Terminal Source (S) ke Terminal Drain (D). Arus pada Outputnya yaitu Arus Drain (ID) akan sama dengan Arus Inputnya yaitu Arus Source (IS). Prinsip kerja tersebut sama dengan prinsip kerja sebuah pipa air di rumah kita dengan asumsi tidak ada kebocoran pada pipa air kita.

Besarnya arus listrik tergantung pada tinggi rendahnya Tegangan yang diberikan pada Terminal Gerbangnya (GATE (G)). Fluktuasi Tegangan pada Terminal Gate (VG) akan menyebabkan perubahan pada arus listrik yang melalui saluran IS atau ID. Fluktuasi yang kecil dapat menyebabkan variasi yang cukup besar pada arus aliran pembawa muatan yang melalui JFET tersebut. Dengan demikian terjadi penguatan Tegangan pada sebuah rangkaian Elektronika.

Muhammad Sukry

Menu

Aplikasi Transistor Unipolar

1. Tujuan[back]

2. Komponen [back]

3.Dasar Teori [back]