BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring berkembangnya zaman, orang-orang semakin menuntut keefisienan

dalam melaksanakan seluruh aktivitasnya. Oleh karena itu para engineer semakin

dituntut untuk terus mengembangkan alat-alat yang mampu menunjang setiap aspek

aktivitas manusia dengan lebih efisien dari masa ke masa. Saat ini dapat dikatakan

peralatan –peralatan elektronika yang terus-menerus berkembang lebih canggih dan

semakin lama hampir setiap aspek kehidupan bergantung pada alat elektronika. Maka

dari itu, diperlukan pula keahlian dalam merawat dan memperbaiki alat-alat elektronika

dari mulai casing hingga system yang kompleks. Agar dapat digunakan dalam jangka

waktu yang relatif lama dan tetap akurat.

1.2 Rumusan Masalah

Beberapa masalah yang kami ambil diantaranya sebagai berikut :

1. Bagaimana kiat-kiat merawat beberapa contoh alat elektronika sederhana?

2. Bagaimana menganalisis kerusakan-kerusakan yang terjadi pada beberapa contoh alat

elektonika sederhana?

3. Bagaimana kiat-kiat memperbaiki kerusakan yang terjadi pada beberapa contoh alat

elektronika sederhana?

1.3 Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini yaitu diantaranya sebagai berikut :

1. Mengetahui cara-cara merawat beberapa contoh alat elektronika sederhana.

2. Mampu menganalisis kerusakan-kerusakan yang mungkin terjadi pada beberapa

contoh alat elektronika sederhana.

3. Mengetahui cara-cara memperbaiki kerusakan yang terjadi pada beberapa contoh alat

elektronika sederhana.

1

1.4 Teknik Pengumpulan data

Teknik pengumpulan data yang kami lakukan yaitu dengan :

a. Melalui Internet

Melalui internet juga kami kumpulkan data-data yang mendukung. Baik itu

rangkaiannya ataupun datasheet dan spesifikasi lainnya.

2

BAB II

ISI

Simulasi Kerusakan pada Rangkaian Elektronika

Rangkaian elektronika yang digunakan adalah sebagai berikut :

2.1 Rangkaian Traffic Light dengan IC 74145

2.1.1 Gambar Rangkaian

2.1.2 Cara Kerja

Tegangan 5v mengaktifkan clock pada IC LM 555 untuk inputan IC counter 7490

sehingga mengkounter nilai 0-9 biner kemudian dikonfersi ke   0-9 desimal menggunakan IC

decoder (74LS145). output yang dimanfaatkan untuk LED adalah logika  yaitu keluaran dari

IC 74145 dan berikut seting dari keluaran IC 74145:

           Output 0-4 di hubungkan ke LED hijau set 1 dan merah set 2 ( disearahkan dengan In

4148 ), output 5 dihubungkan ke LED kuning set 1 dan merah set 2 sehingga pada saat LED

hijau set 1 berganti kuning set 1, LED merah set 2 tetap  menyala, hingga pada saat output IC

decoder ( 74LS145) berlogika 6-8 LED merah akan padam.

           Output 6-8 dihubungkan ke LED hijau set 2 dan merah set 1 ( disearahkan dengan In

4148 ), output 9 dihubungkan ke LED kuning set 2 dan merah set 1 sehingga pada saat LED

hijau set 2 berganti kuning set 2, LED merah set 1 tetap menyala hingga pada saat output IC

decoder ( 74LS145) ) berlogika 0-4 merah akan padam.

3

1 set LED terdiri dari 3 buah lampu (merah, kuning, hijau) untuk membuat traffic

light pada perempatan diperlukan 4 set LED tetapi cukup menggunakan 2 set LED yang

berbeda jadi set 1 dapat diparalel dengan set 3, set 2 diparalel dengan set 4.

untuk mengatur cepat lambatnya nyala lampu, dapat mengatur trimpot yang ada pada

rangkaian IC 555 (RV 1).

2.1.3 Daftar Komponen

1. Resistor

2. Trimpot

3. Kapasitor

4. LED

5. Dioda IN4148

6. IC LM7805

7. IC LM 555

8. IC 74LS90

9. IC 74LS145

Spesifikasi lebih lengkap terlampir pada datasheet

2.1.4 Simulasi Kerusakan dan hasil analisanya

1. Apabila S1 di ON-kan maka capasitor menjadi short, sehingga IC 555 sebagai timer

tidak menghasilkan pulsa atau IC tidak berosilasi sehingga Output LED hijau di set 1

dan LED merah di set 2 menyala terus/ tidak bergantian.

2. Apabila S2 di OFF-kan maka output IC 555 tidak terhubung ke IC 7490 yang

berfungsi sebagai Decade Binary Counter sehingga IC 7490 tidak mendapat trigger

pulsa dari IC 555.

3. Apabila S3 di OFF-kan maka clock B IC 7490 tidak mendapat input dari output Q0

Sehingga IC 7490 hanya mampu menghitung 2 Bit yaitu 00 dan 01 dan lampu yang

menyala adalah lampu hijau set 1 dan lampu merah set 2.

4. Apabila S4 di ON-kan maka dioda 3 menjadi short, sehingga koneksi antara Led hijau

set 1 dan Led merah set 2 terhubung begitu saja tanpa adanya dioda. Sehingga

menyebabkan ketika lampu kuning set 1 menyala, lampu hijau set 1 juga masih

menyala.

5. Apabila S5 di ON-kan maka dioda 2 menjadi short, sehingga koneksi antara Led hijau

set 2 dan Led merah set 2 terhubung begitu saja tanpa adanya dioda. Sehingga

menyebabkan ketika Led kuning set 2 menyala, Led hijau set 2 juga masih menyala.

4

6. Apabila S6 di ON-kan maka Led kuning set 1dan Led merah set 2 terhubung tanpa

ada dioda menyebabkan ketika Led hijau set 1 menyala, Led merah set 2 tidak

menyala karena katoda Led merah set 2 mendapat tegangan dari katoda Led kuning

set 1.

2.1.5 Kesimpulan

Berdasarkan hasil simulasi kerusakan pada rangkaian diatas, kerusakan yang terjadi

dikarenakan oleh :

1. IC 555 yang berfungsi sebagai penghasil pulsa tidak berosilasi dikarenakan C1

dihubung singkat sehingga tidak ada pengisian dan pengosongan pada C1.

2. IC 7490 yang berfungsi sebagai Dekade counter tidak berfungsi karena tidak

mendapat trigger dari IC 555 dan pada saat clock B tidak mendapat trigger dari

output Q0 akibatnya counter hanya menghitung dari 00 sampai 01.

3. Output LED rusak dikarenakan adanya hubung singkat diode yang menyebabkan

tidak adanya tegangan reverse sehingga LED yang seharusnya tidak menyala,

menjadi menyala bukan pada waktunya.

2.1.6 Sumber

http://dom2ngelmu.blogspot.com/2011/09/membuat-traffic-light-dengan-ic-digital.html

5

2.2 Rangkaian ADC (Analog-to-Digital Converter) 2 Bit

2.2.1 Gambar Rangkaian

2.2.2 Cara Kerja

Rangkaian adc diatas memanfaatkan rangkaian pembanding op-amp sebagai

rangkaian dasar. Dimana perbedaan yang sedikit pada kedua terminal input op-amp

akan menghasilkan tegangan sebesar Vdd atau Vcc op-amp. Jika tegangan pada

terminal positif input lebih besar daripada terminal negative input maka keluaran

adalah 9 volt (sesuaidenganVdd), sedangkan jika tegangan pada terminal negative

input lebih besarma kategangan keluarannyaadalah 0 volt (sesuaidenganVcc).

1. Menggunakan 3 (tiga) buah op-amp dengan tujuan setiap satu op-amp mewakili satu

jangkah pembagian tegangan input.

2. Pada masing-masing terminal negative input op-amp mendapatkan tegangan referensi

(penentuan) yang ditentukan oleh pembagian tegangan antara R1, R2, R3 dan R4.

6

3. R2, R3 dan R4 sengaja dibuat dengan nilai yang sama dengan maksud supaya

tegangan pada terminal negative (referensi) masing-masing op-amp membentuk

jangkah atau range yang teratur.

4. Masing-masing terminal positif input op-amp digabung dan digunakan sebagai jalur

input sinyal analog. Hal ini sengaja diatur supaya posisi sinyal input analog tersebut

bisa dibaca oleh masing-masing op-amp yang mana pada masing-masing terminal

negative input op-amp tersebut sudah dipasang tegangan penentu.

5. IC3 mewakili range tegangan terendah, kemudian dilanjutkan oleh IC2, IC1 mewakili

range tertinggi.

6. Teganganpada terminal negative input IC3 adalah (R4 / (R1+R2+R3+R4)) x 9 volt.

= (10K / 31,2K) x 9 volt = 2,89 volt.

7. Teganganpada terminal negative input IC2 adalah ((R3+R4) / (R1+R2+R3+R4)) x 9

volt = (20K / 31,2K) x 9 volt = 5.77 volt

8. Teganganpada terminal negative input IC1 adalah ((R2+R3+R4) / (R1+R2+R3+R4))

x 9 volt = (30K / 31,2K) x 9 volt = 8,65 volt

9. Jadi dari perhitungan tegangan referensi pada terminal negative input ke-tiga op-amp

tersebuta dalah mempunyai delta atau jangkah tegangan 2.88 volt.

10. Tegangan 2,88 volt ini yang disebut sebagai jangkah tegangan referensi atau penentu.

Jadi bisa disimpulkan bahwa rangkaian diatas akan membaca sinyal input analog :

- 0 sd 2,88 volt sebagai biner 0

- > 2,88 volt sd 5,77 volt sebagai biner 1

- > 5,77 volt sd 8,65 volt sebagai biner 2

- > 8,65 volt sebagai biner 3

11. Rangkaian adc diatas hanya menghasilkan 2 (dua) bit keluaran, anda bisa membuat

rangkaian adc dengan digit keluaran yang lebih banyak dan lebih rapat sesuai dengan

keinginan dan kebutuhan anda.

7

2.2.3 Simulasi Kerusakan dan hasil analisanya

1. Apabila S1 di OFF-kan maka R2 dan R3 tidak terhubung ke R1 dan Vref sehingga

berapapun tegangan di Vref tegangan pada R2 dan R3 akan tetap 0 Volt, akibatnya

output pada LED, output pada LED 1 akan menyala dan pada output LED 2 akan mati

(bilanganbiner 1 0)

2. Jika S2 ON maka R3 akan di short-kan sehingga berapapun tegangan pada Vref

tegangan pada R3 akan tetap 0 V akibatnya meskipun input diberi 0 V output LED 2

akan menyala (bilangan biner 0 1)

3. Jika di OFF-kan maka output EX-NOR 1 (kaki 3 IC 4077) bila terhubung ke input

gerbang NAND sehingga LED yang menyala akan redup.

4. Apabila S4 di ON kan maka EX-NOR 3 sama dengan di short-kan sehingga input

pada gerbang NAND adalah output langsung dari OP-AMP.

2.2.4 Daftar komponen

1. Resistor 10K, 3

2. Resistor 1.2K, 1

3. Resistor 330, 2

4. IC LM 741, 3

5. IC 4077, 1

6. IC 4011, 1

7. LED, 2

2.2.5 Kesimpulan

Berdasarkan hasil simulasi kerusakan pada rangkaian diatas, kerusakan yang terjadi

dikarenakan oleh :

8. Rangkaian pembagi tegangan tidak berfungsi karena R2 dan R3 tidak

terhubung ker R1

9. R3 yang dihubung-singkat sehingga dengan tegangan input 0, output sudah

berlogic 1

10. Gerbang Ex-Nor yang dihubung-singkat sehingga output op-amp langsung

terhubung dengan input gerbang NAND.

2.2.6 Sumber

http://www.dediakbar.com/2010/05/rangkaian-adc-analog-to-digital.html

8

2.3 Rangkaian Pembuka Pintu Otomatis

2.3.1 Gambar Rangkaian

2.3.2 Cara Kerja Rangkaian

Rangkaian ini merupakan rangkaian aktif low Ketika seseorang mengganggu sinar , maka resistansi LDR akan membesar Sehingga pada pembagian tegangan, output menjadi kecil yang mengakibatkan

Transistor tidak aktif sebagai switching Bila input transistor (Base Emitter) lebih dari 0,7 Volt Maka Rangkaian

mendapatkan logic 0 mengaktifkan rangkaian dan mendrive motor pembuka pin

2.3.3 Spesifikasi Komponen

R1,R3 : 22K 1/4W ResistorR2 : 2M2 1/4W ResistorR4 : 1M 1/4W ResistorR5,R7,R8 : 4K7 1/4W Resistor

9

R6 : 47R 1/4W ResistorR9 : 1K 1/4W ResistorC1 : 47nF 63V Polyester CapacitorC2 : 100nF 63V Polyester CapacitorC3 : 10nF 63V Polyester CapacitorC4 : 10µF 25V Electrolytic CapacitorD1 : Common-cathode 7-segment LED mini-display D2 : Common-cathode 7-segment LED mini-display (Kilometers)IC1 : 4093 Quad 2 input Schmitt NAND Gate ICIC2 : 4024 7 stage ripple counter ICIC3,IC4 : 4026 Decade counter with decoded 7-segment Q1,Q2 : BC327 45V 800mA PNP TransistorsP1 : SPST Pushbutton (Reset)P2 : SPST Pushbutton (Display)SW1 : SPST Mercury Switch, called also Tilt SwitchSW2 : SPST Slider Switch (Sound on-off)SW3 : SPST Slider Switch (Power on-off)BZ : Piezo sounderB1 : 3V Battery

2.3.4 Simulasi kerusakan dan hasil analisanya

S1 ON : base dan collector Q266 transistor BC129 hubung singkat S2 OFF : open akibatnya anoda D2 tidak mendapat tegangan S3 OFF : output NAND kaki 11 open dengan inverter 7404 S4 OFF : R9 open terhadap base transistor (Q4) BC547 S5 OFF : R11 yang terhubung dengan VCC open terhadap LED5

2.3.5 KesimpulanRangkaian ini merupakan rangkaian penghitung jarak langkah kaki dengan asumsi 1

langkah kurang lebih sepanjang 78cm. Sehingga setelah melangkah sebanyak 64 kali, orang tersebut telah menempuh jarak 50m. Display menampilakan 100m setelah 128 langkah. Untuk menghemat daya, dibuatlah P2 yang akan menyambungkan baterai dengan rangkaian hanya pada saat dibutuhkan. Untuk mereset rangkaian, kita harus menekan P1 dan P2, hal ini dapat menghindarkan kita dari kejadian tombol reset tertekan secara tidak sengaja akibat rangkaian disimpan di dalam kantong celana.

2.3.6 Sumber

http://elektroarea.blogspot.com/2009/12/rangkaian-pembuka-pintu-otomatis.html

BAB III

10

KESIMPULAN

Dari ketiga rangkaian elektronika sederhana yang kami ambil untuk dilakukan

percobaan dan simulasi kerusakannya dapat ditarik kesimpulan bahwa rangkaian-rangkaian

tersebut dapat mengalami kerusakan apabila setiap komponen yang membangunnya tidak

sesuai dengan spesifikasi normalnya. Dan apabila ada salah satu komponen yang

spesifikasinya tidak sesuai maka rangkaian tersebut tidak akan bekerja sesuai keinginan. Oleh

karena itu, diperlukan datasheet serta manual book agar dapat mengoperasikan suatu alat atau

rangkaian elektronika dengan benar serta mampu memperbaiki setiap kerusakannya.

11