MODUL

PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR

OLEH : YUSUF EKO ROHMADI

TEKNIK MESIN POLITEKNIK PRATAMA MULIA SURAKARTA 2011JL. HARYO PANULAR 18A SURAKARTA, TELP (0271)712637 Website : http//www.politama.ac.id e-Mail : poltek@politama.ac.id

KATA PENGANTAR

Puji sukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia dan rahmat-Nya, pada kesempatan ini kami selaku Direktur Politeknik Pratama Mulia Surakarta menyampaikan terima kasih atas segala usaha dari Dosen Pengampu untuk menyusun Modul ini. Modul Praktikum Elektronika Dasar ini diterbitkan dalam upaya meningkatkan dan mengefektifkan proses belajar mengajar di Politeknik Pratama Mulia Surakarta. Untuk Mendalami masalah Praktikum Elektronika Dasar tidak hanya berpegangan pada buku ini saja, Mahasiswa diharapkan membaca bukubuku referensi yang lain. Ucapan terima kasih disampaikan kepada semua pihak yang telah berpartisipasi dalam penerbitan buku ini. Saran dan kritik yang konstruktif dari para dosen, pembaca dan Mahasiswa sangat diharapkan, demi perbaikan dan penyempurnaan penerbitan di masa akan datang. Semoga buku ini bermanfaat bagi para pemakai dalam rangka peningkatan mutu pendidikan di Politeknik Pratama Mulia Surakarta.

Surakarta, Agustus 2011 Direktur

Drs. Ardi WidyatmokoNIK. 1593.065

ii

PRAKATA

Puji sukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT dengan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulisan Modul Praktikum Elektronika Dasar ini dapat diselesaikan. Modul Praktikum Elektronika Dasar ini dibuat sebagai pedoman pembelajaran bagi Mahasiswa Teknik Mesin semester 5 pada mata kuliah Praktikum Elektronika Dasar. Modul ini berisi tentang beberapa komponen elektronika dasar berserta cara pengecekannya; alat ukur dan pengukuran hambatan, tegangan dan arus pada rangkaian seri dan pararel; rangkaian aplikasi penyearah, timer, thyristor. Sifat isi dari modul ini adalah materi dasar elektronika sehingga untuk bisa menggunakannya mahasiswa diharuskan membaca dan mempelajari terlebih dahulu materi-materi yang berhubungan dengan isi modul untuk menunjang pengetahuan di dalamnya. Atau bisa dengan mengembangkan isi materi berdasarkan teori singkat yang disertakan dalam modul ini di dalam setiap babnya. Semoga Modul ini dapat bermanfaat bagi semua yang menggunakannya, serta ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan sumbangan pikiran dan ide hingga tersusunnya Modul Praktikum Elektronika Dasar ini.

Surakarta, Penyusun

Agustus 2011

Yusuf Eko Rohmadi

iii

DAFTAR ISI Halaman Franchis -------------------------------------------------------------------Kata Pengantar ----------------------------------------------------------------------Prakata --------------------------------------------------------------------------------Daftar Isi ------------------------------------------------------------------------------BAB 1 Pendahuluan ------------------------------------------------------------A. Deskripsi ------------------------------------------------------------B. Prasarat -------------------------------------------------------------C. Petunjuk Penggunaan Modul ----------------------------------D. Tujuan Akhir--------------------------------------------------------E. Kompetensi --------------------------------------------------------F. Cek Kemampuan --------------------------------------------------Bab 2 Pembelajaran -----------------------------------------------------------A. Rencana Belajar Siswa --------------------------------------------B. Kegiatan Belajar----------------------------------------------------1. Kegiatan Belajar 1: Komponen Elektronika -------------a. Tujuan Pemelajaran 1 ------------------------------------b. Uraian Materi Belajar 1 ----------------------------------c. Rangkuman Materi Belajar 1 ---------------------------d. Tugas Belajar 1 ---------------------------------------------e. Tes Formatif 1 ----------------------------------------------f. Kunci Jawaban 1 -------------------------------------------g. Lembar Kerja 1 ---------------------------------------------2. Kegiatan Belajar 2: Ohmmeter (bagian 1, 2) ------------a. Tujuan Pemelajaran 2 ------------------------------------b. Uraian Materi Belajar 2 ----------------------------------c. Rangkuman Materi Belajar 2 ---------------------------d. Tugas Belajar 2 ---------------------------------------------e. Tes Formatif 2 ----------------------------------------------f. Kunci Jawaban 2 -------------------------------------------g. Lembar Kerja 2 ---------------------------------------------3. Kegiatan Belajar 3: -------------------------------------------a. Tujuan Pemelajaran 3 ------------------------------------b. Uraian Materi Belajar 3 ----------------------------------c. Rangkuman Materi Belajar 3 ---------------------------d. Tugas Belajar 3 ---------------------------------------------e. Tes Formatif 3 ----------------------------------------------f. Kunci Jawaban 3 -------------------------------------------g. Lembar Kerja 3 ---------------------------------------------4. Kegiatan Belajar 4: -------------------------------------------iv

i ii iii iv 1 1 1 1 2 3 7 8 8 10 10 10 10 14 15 15 15 16 17 17 17 21 22 22 22 22 26 26 27 28 28 28 28 28 30

5.

6.

7.

8.

9.

a. Tujuan Pemelajaran 4 ------------------------------------b. Uraian Materi Belajar 4 ----------------------------------c. Rangkuman Materi Belajar 4 ---------------------------d. Tugas Belajar 4 ---------------------------------------------e. Tes Formatif 4 ----------------------------------------------f. Kunci Jawaban 4 -------------------------------------------g. Lembar Kerja 4 ---------------------------------------------Kegiatan Belajar 5: -------------------------------------------a. Tujuan Pemelajaran 5 ------------------------------------b. Uraian Materi Belajar 5 ----------------------------------c. Rangkuman Materi Belajar 5 ---------------------------d. Tugas Belajar 5 ---------------------------------------------e. Tes Formatif 5 ----------------------------------------------f. Kunci Jawaban 5 -------------------------------------------g. Lembar Kerja 5 ---------------------------------------------Kegiatan Belajar 6: -------------------------------------------a. Tujuan Pemelajaran 6 ------------------------------------b. Uraian Materi Belajar 6 ----------------------------------c. Rangkuman Materi Belajar 6 ---------------------------d. Tugas Belajar 6 ---------------------------------------------e. Tes Formatif 6 ----------------------------------------------f. Kunci Jawaban 6 -------------------------------------------g. Lembar Kerja 6 ---------------------------------------------Kegiatan Belajar 7: -------------------------------------------a. Tujuan Pemelajaran 7 ------------------------------------b. Uraian Materi Belajar 7 ----------------------------------c. Rangkuman Materi Belajar 7 ---------------------------d. Tugas Belajar 7 ---------------------------------------------e. Tes Formatif 7 ----------------------------------------------f. Kunci Jawaban 7 -------------------------------------------g. Lembar Kerja 7 ---------------------------------------------Kegiatan Belajar 8: -------------------------------------------a. Tujuan Pemelajaran 8 ------------------------------------b. Uraian Materi Belajar 8 ----------------------------------c. Rangkuman Materi Belajar 8 ---------------------------d. Tugas Belajar 8 ---------------------------------------------e. Tes Formatif 8 ----------------------------------------------f. Kunci Jawaban 8 -------------------------------------------g. Lembar Kerja 8 ---------------------------------------------Kegiatan Belajar 9: -------------------------------------------a. Tujuan Pemelajaran 9 ------------------------------------b. Uraian Materi Belajar 9 ----------------------------------v

30 30 33 33 34 34 34 36 36 36 38 38 38 38 39 40 40 41 41 42 42 43 44 46 46 46 50 50 51 51 51 54 54 54 54 54 55 55 55 56 56 56

c. Rangkuman Materi Belajar 9 ---------------------------d. Tugas Belajar 9 ---------------------------------------------e. Tes Formatif 9 ----------------------------------------------f. Kunci Jawaban 9 -------------------------------------------g. Lembar Kerja 9 ---------------------------------------------10.Kegiatan Belajar 10: ------------------------------------------a. Tujuan Pemelajaran 10 ----------------------------------b. Uraian Materi Belajar 10 --------------------------------c. Rangkuman Materi Belajar 10 -------------------------d. Tugas Belajar 10 -------------------------------------------e. Tes Formatif 10 --------------------------------------------f. Kunci Jawaban 10 -----------------------------------------g. Lembar Kerja 10 -------------------------------------------11.Kegiatan Belajar 11: ------------------------------------------a. Tujuan Pemelajaran 11 ----------------------------------b. Lembar Kerja Belajar 11 ----------------------------------

57 57 58 58 58 59 59 59 61 62 62 62 63 64 64 64

vi

BAB 1 PENDAHULUANA. Deskripsi

DB.

alam modul ini Anda akan mempelajari dasar-dasar elektronika diantaranya pengenalan komponen dasar elektronika beserta cara cek komponennya mengenai kondisi baik dan tidaknya serta nama-nama kaki dari komponen

tersebut serta simbol yang digunakan, alat ukur dan pengukuran yaitu mengenai bagaimana teknik ukur untuk beberapa besaran diantaranya pada besaran hambatan, tegangan dan arus baik pada komponen tunggal maupun beberapa komponen yang tersusun dalam sebuah rangkaian seri dan pararel atau campuran beserta cara perhitungan dengan rumus. Pemahaman dan kemahiran dalam teknik ukur tersebut kemudian diaplikasikan dalam rangkaian aplikasi sederhana seperti rangkaian penyearah, saklar elektronik, timer dan dimmer.

Prasarat

PC.

ada jurusan Teknik Mesin modul ini merupakan materi baru, sehingga untuk bisa mempelajari modul ini Anda harus terlebih dahulu mempelajari komponen elektronika beserta karakteristiknya dari buku referensi. Selain itu Anda juga

harus terlebih dahulu menguasai teknik-teknik ukur walaupun instrumen yang digunakan berbeda dengan instrumen elektronika, karena secara umum teknik pengukuran pada beberapa instrumen mempunyai kesamaan dalam hal ketelitian dan keselamatan kerja.

Petunjuk Penggunaan Modul1. Pelajari Daftar Isi dengan cermat untuk mengetahui isi secara keseluruhan dari modul! 2. Kerjakan soal Cek Kemampuan sebelum Anda lebih lanjut mempelajari isi modul, untuk mengetahui sejauh mana pengetahuan dan kemampuan Anda tentang isi modul! 3. Jika hasil dari cek kemampuan telah memenuhi sarat minimal kemampuan yaitu 70% maka Anda bisa mengerjakan soal evaluasi. Dan jika hasil Anda kurang dari nilai minimal maka Anda harus mengikuti pemelajaran modul satu persatu!1

4. Perhatikan langkah-langkah praktik dan kerjakan secara urut sehingga diperoleh pemahanan. 5. Hasil praktik dicatat pada lembar kertas folio bergaris sesuai urutan langkah kerja disertai kesimpulan-kesimpulan atau catatan penting yang Anda temui ketika mengerjakan praktik. 6. Konsultasikan setiap langkah kerja praktik yang telah selesai dikerjakan kepada dosen pengajar atau pembimbing, untuk mengetahui kebenaran hasil praktik dari langkahlangkah yang telah dikerjakan dan selanjutnya untuk memperoleh bimbingan jika terjadi kesalahan hasil kerja praktik. 7. Langkah kerja praktik dalam satu bab bisa dikerjakan pada lebih dari satu kali pertemuan. Untuk itu setiap selesai jam kerja praktik Anda diharuskan menunjukkan hasil praktik yang telah dikerjakan untuk diberikan paraf oleh dosen pengajar sebagai laporan sementara praktikum. 8. Jika telah selesai satu bab, maka Anda harus membuat laporan praktikum satu bab tersebut dengan melampirkan laporan sementara. Laporan satu bab ini adalah laporan resmi praktikum. 9. Pengumpulan laporan resmi selambat-lambatnya satu minggu setelah penyelesaian satu bab. 10. Laporan resmi dikumpulkan dalam bentuk tulisan tangan. 11. Format laporan resmi dapat Anda lihat pada lampiran modul ini.

D.

Tujuan AkhirSetelah mempelajari modul ini diharapkan Anda dapat: 1. Mengetahui beberapa macam komponen elektronika. 2. Mengetahui dan mampu mengecek komponen elektronika. 3. Mampu merangkai komponen elektronika pada konfigurasi seri, paralel dan campuran. 4. Memahami dan menguasai penggunaan alat ukur ohmmeter, voltmeter dan amperemeter. 5. Mengetahui beberapa rangkaian aplikasi elektronika. 6. Memahami dan mampu menjelaskan cara kerja rangkaian aplikasi elektronika.

2

7. Mampu

melakukan

peracangan

rangkaian

elektronika

sederhana

dan

mengaplikasikannya dalam sebuah rangkaian nyata.

E.

KompetensiKompetensi yang dicapai adalah menguasai kemampuan dasar elektronika dalam hal pengetahuan dasar komponen elektronika, penguasaan alat ukur elektronika, dan analisa kerja rangkaian elektronika.

3

Tabel kompetensiSUB KOMPETENSI1. KOMPONEN DASAR ELEKTRONIKA dan ALAT UKUR OHMMETER

KRITERIA KINERJA1. Menjelaskan dan menunjukkan bentuk fisik komponen elektronika 2. Membaca nilai/ kode komponen elektronika 3. Menyebutkan dan menjelaskan jenis dan tipe komponen dasar elektronika 4. Menunjukkan alat ukur Ohmmeter 5. Mengukur hambatan pada komponen resistor tunggal 6. Mengecek kaki-kaki komponen elektronika 7. Mengetahui kondisi komponen

LINGKUP BELAJAR1. Persiapan kerja 2. Pelaksanaan 3. Kemampuan menjelaskan

SIKAP

MATERI POKOK PEMELAJARAN PENGETAHUAN KETERAMPILAN1. Memahami persiapan kerja 2. Memahami macam-macam komponen 3. Memahami cara baca kode komponen 4. Memahami cara hitung kode warna resistor 5. Memahami cara kalibarasi ohmmeter 6. Memahami cara ukur resistor tunggal 7. Memahami perbedaan hasil peritungan dan hasil ukur hambatan resistor 8. Memahami cara menentukan nama kaki komponen 9. Memahami cara mengetahui 1. Penempatan alat dan bahan 2. Kalibrasi ohmmeter 3. Kemampuan menggunakan pengali ohmmeter dengan tepat 4. Kemampuan membaca hasil ukur 5. Kecepatan pembacaan komponen mengenai nilai dan jenisnya

1. Disiplin 2. Bekerja sesuai dengan prosedur 3. Memperhatikan keselamatan kerja

4

kondisi baik dan buruk komponen 2. ALAT UKUR dan PENGUKURAN 1. Menunjukkan alat ukur 1. Persiapan kerja voltmeter dan 2. Pelaksanaan ampermeter 3. Kemampuan 2. Menjelaskan fungsi menjelaskan masing-masing alat ukur tersebut 3. Merangkai komponen resistor pada konfigurasi seri , paralel dan campuran 4. Menghitung dan mengukur hambatan total pada rangkaian resistor 5. Mengukur tegangan sumber, tegangan tiap komponen dan tegangan total rangkaian 6. Mengukur arus sumber, arus tiap komponen dan arus total rangkaian. 1. Merancang rangkaian driver (LED) 2. Merangkai rangkaian penyearah dioda 3. Merangkai rangkaian penyearah dengan 1. Persiapan kerja 2. Pelaksanaan 3. Kemampuan menarik kesimpulan 4. Kemampuan menjelaskan 1. Disiplin 2. Bekerja sesuai dengan prosedur 3. Memperhatikan keselamatan kerja 1. Memahami cara hitung dan cara ukur hambatan total rangkaian resistor 2. Memahami perbedaan hasil perhitungan dan hasil ukur 3. Memahami hubungan antara besar niali komponen terhadap arus dan tegangan 4. Memahami karakteristik tegangan pararel dan serial 5. Memahami karakteristik arus serial dan paralel 1. Memahami perbedaan perancangan dengan hasil ukur praktik 2. Memahami cara kerja rangkaian 1. Penempatan alat dan bahan 2. Kalibrasi voltmeter dan amperemeter 3. Kemampuan merangkai 4. Kemampuan mengukur tegangan dan arus 5. Kemampuan penggunaan skala dan batas ukur 6. kemampuan membaca hasil ukur

3. ANALISA KERJA RANGKAIAN

1. Disiplin 2. Bekerja sesuai dengan prosedur 3. Memperhatikan keselematan kerja

1. Kemampuan merangkai 2. Kemampuan mengukur hasil kerja praktik

5

regulator (simetris/ variabel) 4. Merangkai rangkaian saklar elektronik 5. Merangkai rangkaian timer (IC 555) 6. Merangkai rangkaian dimmer

penyearah 3. Memahami fungsi komponen regulator pada penyearah 4. Memahami cara kerja rangkaian timer 5. Memahami cara kerja rangkaian dimmer

6

F.

Cek Kemampuan 1. Jelaskan apakah komponen aktif dan komponen pasif itu! 2. Sebutkan macam-mcam komponen elektronika menurut macamnya! 3. Gambarkan simbol-simbol dari komponen-komponen tersebut! 4. Apakah maksud kode warna resistor? 5. Sebutkan jenis-jenis dioda! 6. Ada berapakah tipe transistor itu? Sebutkan! 7. Jelaskan apa yang dimaksud dengan :a. Ohmmeter b. Voltmeter c. Amperemeter

8. Gambarkan letak alat ukur, bagaimana cara ukur hambatan (R1), tegangan (VR1 danV1) dan arus (IR1 dan IS) pada rangkaian di bawah ini, kemudian jelaskan!

9. Lakukan perancangan LED driver berikut dengan ketentuan arus LED 10mA dengantegangan LED (VLED) 2,2 volt dengan tegangan sumber (Vs) 9 volt. Berapakah nilai Resistor yang harus dipasangkan, dan berapa nilai arus R tersebut?

10.Gambarkan skema rangkaian:a. Penyearah dioda bridge dengan output simetris 9 volt b. Saklar elektronik dengan transistor c. Rangkaian timer dengan output frekwensi 1 KHz d. Rangkaian dimmer lampu pijar dengan SCR

7

BAB 2 PEMBELAJARANA. Rencana Belajar SiswaBerikut ini adalah rencana belajar dalam modul ini, isilah tabel dengan meminta tanda tangan kepada dosen pengajar/ pembimbing jika tugas telah selesai dikerjakan. No 1 Jenis Kegiatan Mengenal komponen (menuliskan ciri dan tipe) resistor, kapasitor, dioda, transistor, thyristor, induktor, IC a. Mengenal ohmmeter (bagian1) b. Mengecek kaki komponen dioda, transistor, kapasitor c. Membaca nilai resistor dan menghitung toleransi a. Mengenal ohmmeter (bagian2) b. Mengukur hambatan resistor a. Ohmmeter (bagian 3) b. Merangkai rangkaian seri, paralel dan campuran c. Menghitung hambatan total rangkaian seri, paralel dan campuran d. Mengukur hambatan total rangkaian Tanggal Waktu 1 x pert Tempat Perubahan L. Elka Ttd

2

1 x pert

L. Elka

3

1 x pert

L. Elka

4

1 x pert

L. Elka

8

5

a. Mengenal alat ukur voltmeter dc b. Mengukur tegangan sumber (adaptor) c. Mengukur tegangan tiap komponen pada rangkaian d. Menghitung tegangan tiap komponen pada rangkaian a. Mengenal alat ukur voltmeter ac b. Mengukur tegangan efektif transformator c. Menghitung tegangan maksimal transformator a. Mengenal alat ukur amperemeter dc b. Mengukur arus tiap komponen pada rangkaian c. Menghitung arus tiap komponen pada rangkaian

1 x pert

L. Elka

6

1 x pert

L. Elka

7

1 x pert

L. Elka

8 9 a. Merangkai rangkaian R dan Dioda (Si, Ge, Ze, Led) b. Mengukur V dan I c. Menghitung V dan I

MID SEMESTER 1 x pert L. Elka

10 a. Merencanakan rangkaian driver LED b. Merencanakan regulator Zener 11 a. Merangkai penyearah 1 dioda (afiltered, filtered) b. Merangkai penyearah 2 dioda

1 x pert

L. Elka

1 x pert

L. Elka

9

(afiltered, filtered) c. Merangkai penyearah 4 dioda (afiltered, filtered) d. Merangkai penyearah teregulasi 12 a. Merangkai saklar elektronik transistor dengan LED b. Merangkai saklar elektronik transistor dengan relay 13 a. Merangkai timer 555 b. Merangkai dimmer SCR c. Merangkai flasher (timer, MOC, triac) 14 a. Proyek akhir (Multivibrator), membuat rangkaian kontrol starting motor 3 phasa (layout pcb hingga jadi) 1 x pert L. Elka

2 x pert

L. Elka

2 x pert

L. Elka

UJIAN AKHIR SEMESTER

B.

Kegiatan Belajar 1. Kegiatan Belajar 1: Komponen Elektronikaa. Tujuan Pemelajaran 1 1) Mahasiswa mengenal komponen elektronika dasar 2) Mahasiswa mengetahui nama-nama kaki komponen elektronika dan sifatnya 3) Mahasiswa mengetahui simbol-simbol komponen elektronika b. Uraian Materi Belajar 1 Komponen elektronika dibagi menjadi dua jenis, yaitu komponen aktif dan komponen pasif. Komponen aktif adalah komponen yang di dalam kerjanya membutuhkan sumber tegangan tersendiri. Kebalikan dengan komponen pasif,

10

yaitu komponen yang di dalam kerjanya tidak membutuhkan sumber tegangan atau arus tersendiri. Macam-macam komponen pasif: 1. 2. 3. Resistor Kapasitor Induktor

Macam-macam komponen aktif: 1. 2. Transistor Dioda 3. IC (integrated circuit)

Resistor (R) Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Macam-macam resistor: 1. Menurut nilainya/ fungsinya: a. Resistor tetap (fixed resistor), diantaranya: metal film, metal oxide, carbon film, ceramic encased wirewound. b. Resistor tidak tetap (variable resistor), diantaranya: potensiometer, trimpot, thermister, LDR 2. Menurut bahan pembuatannya: a. Kawat/ metal b. Oksida logam c. Karbon

11

Gambar 1. Resistor fixed

Gambar 2. Resistor variabel

Kapasitor (c) Kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan elektron-elektron selama waktu yang tidak tertentu. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebut dengan kapasitansi atau kapasitas. Macam-macam kapasitor: 1. Menurut polaritas a. Kapasitor polar (mempunyai kutup + dan -), contoh: Elco, tantalum b. Kapasitor non polar (tidak mempunyai kutub), contoh: kapasitor milar, kertas, keramik 2. Menurut fungsinya a. Kapasitor tetap, mempunyai nilai tetap. Contoh: mylar, kertas, mika, elco, polyester, tantalum b. Kapasitor variabel, mempunyai nilai tidak tetap. Contoh: varco, trimer12

Gambar 3. Fixed Capacitor

Gambar 4. Variable Capacitor

Dioda (D) Dioda merupakan komponen semikonduktor yang hanya bisa menghantar arus listrik pada satu arah. Dioda terbuat dari bahan sislikon dan germanium, sehingga terdapat dua jenis dioda yaitu dioda silikon dan dioda germanium.

Gambar 5. Dioda Silikon

Gambar 6. Dioda Zener

13

Gambar 7. Dioda Germaniumr

Gambar 8. LED

Transistor (Tr): BJT (bipolar Junction transistor) Transistor adalah komponen aktif elektronika yang dibentuk oleh dua buah dioda yang digabung menjadi satu. Terdapat dua jenis transistor yaitu BJT dan UJT (uni junction transistor). BJT mempunyai dua buah sambungan, sedangkan UJT hanya mempunyai satu sambungan. Dalam bab ini yang akan dipelajari adalah transistor jenis BJT. Terdapat dua tipe transistor berdasar cara pembentukannya yaitu, transistor tipe NPN dan transistor tipe PNP.

Gambar 9. Transistor

c.

Rangkuman Materi Belajar 1 Komponen elektronika dibedakan menjadi dua bagian, yaitu komponen aktif dan komponen pasif. Komponen aktif adalah komponen elektronika yang dalam kerjanya membutuhkan sumber listrik secara tersendiri, sedangkan komponen pasif adalah komponen elektronika yang dalam kerjanya tidak membutuhkan sumber listrik secara tersendiri. Macam-macam komponen aktif: 1) Transistor 2) Thyristor 3) Dioda 4) Komponen Tranducer, seperti LDR, LED, NTC, PTC14

Macam-macam komponen pasif: 1) Resistor 2) Kapasitor 3) Induktor d. Tugas Belajar 1 1) Lakukan pengamatan terhadap bentuk dan macam komponen elektronika yang bisa Anda temui pada perangkat elektronika (TV, radio, HP atau yang lain). 2) Sebutkan ciri-ciri komponen tersebut dan tuliskan keterangan yang terdapat di dalamnya! 3) Sebutkan komponen terbanyak yang terpasang pada perangkat tersebut! 4) Carilah nama tipe dari komponen transistor dan SCR, sebutkan masingmasing 4 nama tipe! 5) Gambarkan simbol-simbol komponen elektronika. e. Test Formatif 1 1) Bagaimanakah ciri dari komponen resistor, kapasitor, dioda, transistor dan SCR? 2) Bagaimanakah kita mengenali nama/tipe/nilai dari masing-masing

komponen tersebut? 3) Bagaimana kita membedakan antara transistor dan scr? 4) Bagaimana kita membedakan dioda silikon, germanium, zener dan LED?

f.

Kunci Jawaban 1 1) Ciri resistor: Warna dasar coklat/ biru Berkaki 2 Terdapat gelang warna Ciri kapasitor: Berbentuk tabung/kotak Berkaki 2 Pada body terdapat tanda minus Ciri transistor: Berkaki tiga15

Warna dasar hitam Berbentuk kotak, setengah lingkaran, tabung (besi) Ciri SCR: Berkaki tiga Warna dasar hitan Berbentuk kotak 2) Komponen resistor nilainya terdapat pada warna gelang dengan perhitungan tertentu, sedangkan selain itu nilai/ tipe komponen tertera pada bodi. 3) Untuk membedakannya dengan melihat datasheet/ buku manual, atau dengan mengetahui kode-kode huruf yang biasa dipakai pada komponen transistor maupun SCR 4) Untuk membedakannya dengan melihat bentuk fisik komponen dioda tersebut. g. Lembar Kerja Belajar 1 1) Alat dan Bahan a) Komponen resistor b) Komponen dioda c) Komponen kapasitor d) Komponen transistor e) Komponen SCR 2) Keselamatan Kerja a) Pakailah jas praktek/ wearpack b) Perhatikan instruksi dari pengajar c) Jangan mematahkan kaki komponen 3) Langkah Kerja a) Berdoalah sebelum bekerja. b) Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan c) Siapkan kertas folio bergaris d) Lakukan pengamatan terhadap komponen-komponen e) Tulislah ciri-ciri tiap-tiap komponen f) Tuliskan nama/ nilai komponen yang tertera di dalamnya g) Konsultasikan hasil kerja kepada instruktor h) Mintakan tandatangan kepada pengajar sebagai laporan sementara!16

2. Kegiatan Belajar 2: Ohmmeter (bagian 1, 2)a. Tujuan Kegiatan Belajar 2 1) Mahasiswa mengetahui fungsi ohmmeter sebagai alat uji komponen 2) Mahasiswa mengetahui nama-nama kaki komponen elektronika 3) Mahasiswa mampu menentukan kaki dan mengecek kondisi komponen elektronika 4) Mahasiswa mampu membaca nilai resistor dan toleransinya 5) Mahasiswa mampu mengukur hambatan resistor tunggal 6) Mahasiswa mengetahui kalibrasi setiap pengali dalam ohmmeter b. Uraian Materi Belajar 2 Ohmmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur hambatan atau resistansi suatu komponen. Satuan pengukuran yang digunakan adalah ohm dengan simbol ohmmega .

Bagian panel skala

B a g i Gambar 9. Ohmmeter analog a n Bagian-bagian pada ohmmeter:

1. Panel Skala

p e Adalah tempat jarum pengukuran menunjukkan angka. Pada ohmmeter angka n g nol pada panel skala ini dimulai dari kanan, angka tertinggi pada panel ini a adalah tak-terhingga (). lSehingga dalam kondisi netral jarum pengukuran i

akan menunjukkan angka tak-terhingga. 2. Bagian pengali/ selektor

Pengali adalah multiple dari hasil penunjukan jarum pada panel skala, yaitu hasil penunjukan jarum ukur dikalikan dengan selektor pengali.

Penggunaannya disesuaikan dengan besar hambatan yang akan diukur.17

3. Probe (kabel ukur)Probe terdiri dari dua buah kabel, yaitu warna merah dan warna hitam. Perlu diketahui bahwa pada ohmmeter kabel warna merah mengandung baterai negatip sedangkan kabel hitam mengandung baterai positip.

Gambar 10. Panel Skala

Cara ukur komponen:

Gambar 10. Contoh mengukur sebuah resistor

Hal-hal yang perlu diperhatikan ketika megukur hambatan: 1. Kedua kaki komponen tidak boleh dipegang oleh si pengukur, ini karena tubuh manusia mempunyai hambatan, kemudian menghubungkan probe pada masing-masing kaki komponen. 2. Menentukan selektor pengali yang sesuai jika nilai hambatan komponen yang akan diukur tertulis di dalamnya, jika komponen yang akan diukur tidak mempunyai nilai hambatan tertulis, maka mencoba selektor satu per satu hingga terpilih selektor yang paling tepat. 3. Mengkalibrasi ohmmeter sebelum pengukuran.Contoh pengukuran adalah sebagai berikut : selector switch terpasang pada x 1K jarum menunjuk angka 2 18

2

jadi hasil pembacaan adalah 2 x 1K : 2 Kohm (2 K)

1K Dalam fungsinya sebagai pengukur hambatan, fungsi alat ini dapat digunakan untuk mengetahui kondisi baik atau buruk, layak atau tidak layak, mati atau tidak, putus atau nyambung suatu komponen. Pada gambar 10 dapat dilihat gambaran bagaimana cara ukur komponen elektronika, dan ini berlaku secara umum untuk seluruh komponen elektronika kecuali komponen-komponen yang berkaki tiga mempunyai metode tersendiri. Kaki komponen elektro yang bisa ditentukan dengan alat ukur ohmmeter adalah komponen elektro jenis komponen aktif, diantaranya adalah dioda dan transistor. Berikut cara menentukan kaki-kaki komponen aktif tersebut. 1) Menentukan kaki Komponen Dioda

Cara mengaktifkan komponen dioda ada dua macam, yaitu: dengan bias maju (forward bias) dan bias mundur (reverse bias). Dioda mempunyai dua elektroda yaitu: anoda (A) sebagai terminal positip dan katoda (K) sebagai terminal negatip. Bias maju adalah dimana sumber tegangan positip dihubungkan pada kaki anoda dan sumber tegangan negatip dihubungkan pada kaki katoda.

Bias maju

bias mundur

Untuk mengetahui kaki anoda dan katoda, baterai pada gambar di atas dapat diganti dengan ohmmeter. Dioda yang baik ketika dioda dibias maju maka jarum akan menyimpang menuju ke arah nol, dan jika dibalik (bias mundur) maka jarum harus diam (tidak bergerak). 2) Menentukan Kaki-kaki transistor Terdapat dua tipe transistor yaitu, tipe NPN dan PNP, sedangkan kakikaki transistor ada tiga macam yaitu: basis, kolektor dan emitor.

19

(a)

Simbol Transistor NPN

(b) Equivalensi Transistor NPN

(a)

Simbol Transistor PNP

(b) Equivalensi Transistor PNP

Gambar 11. Transistor Tipe NPN dan PNP

Tipe transistor dapat diketahui setelah tahu kaki basisnya menggunakan ohmmeter, sedangkan kaki-kaki yang lain dapat dicar setelahnya. Berikut adalah cara menentukan kaki-kaki transistor: a) Kaki basis transistor

Gambar 12. Diagram pengukuran kaki basis transistor

Langkah pertama adalah menganggab salah satu kaki sebagai kaki basis ( pada contoh ini kaki no. 2 sebagai tumpuan ). Dioda 1 dan 2 terbias maju, kaki anoda ( persambungan ) dihubungkan dengan probe hitam (+) dan kaki katoda terhubung dengan probe merah (-), sehingga jarum akan menyimpang. Jika bias Dioda 1 dan 2 dibalik maka jarum tidak akan menyimpang. Maka kaki no. 2 adalah kaki basis, menunjukkan dua kali jarum menyimpang dan dua kali jarum diam.20

Pada keadaan ini kaki no.2 terhubung oleh probe Hitam (+) sehingga basis adalah positif. Dapat diketahui bahwa tipe dari transistor adalah NPN. Jika probe penggerak kaki no.2 adalah merah (-) maka tipe transistor adalah PNP. b) Kaki Colektor dan emitor

Gambar 13. Diagram pengukuran kaki colektor-emitor transistor

Anggab salah satu kaki sebagai kaki colector ( pada contoh ini kaki 1 dianggab sebagai kaki colector ) Berikan resistansi kecil secara pararel terhadap kaki basis dengan jari. Hubungkan probe hitam ( sesuai tipe transistor ) ke kaki yang dianggap colector dan probe merah ke kaki yang lain, kemudian amati penyimpangan jarum dan catat besar resistansi yang terukur. Berikan resistansi pada kaki yang lain ( kaki 3 ), lakukan langkah yang sama dan catat besar reistansi yang terukur. Besarkan pengali yang digunakan untuk mencari kaki colector dan emitor, jika pada pengali x1 tidak menunjukkan penyimpangan jarum. Bandingkan hasil ukuran resistansi yang terukur. Kaki colector mempunyai resistansi yang lebih kecil dibanding kaki emitor. Atau kaki colector ditunjukkan dengan penyimpangan jarum yang lebih besar dibanding kaki emitor. c. Rangkuman Materi Belajar 2 1) Ohmmeter adalah alat ukur hambatan pada suatu komponen. 2) Besaran hambatan dinyatakan dalam Ohm ()21

3) Pengukuran komponen dilakukan secara paralel dengan tidak boleh menyentuh kedua kaki komponen yang akan diukur. d. Tugas Belajar 2 1) Pelajari alat ukur ohmmeter pada referensi-referensi yang relevan. 2) Lakukan pengamatan alat ukur ohmmeter di luar jam kuliah di laboratorium yang menyediakan alat ukur ohmmeter. e. Test Formatif 2 1) Apakah fungsi ohmmeter? 2) Besaran apakah yang digunakan untuk menyatakan hasil ukur ohmmeter? 3) Bagaimanakah cara ukur hambatan suatu komponen, jelaskan! 4) Mengapa dalam mengukur tidak boleh menyentuh kedua kaki komponen, jelaskan! 5) Bagaimanakah cara kalibrasi ohmmeter? f. Kunci Jawaban 2 1) Ohmmeter adalah alat ukur hambatan suatu komponen. 2) Besaran yang digunakan adalah ohm () 3) Jara ukur hambatan adalah dengan cara diparalelkan dengan komponen terukur. 4) Karena manusia mempunyai hambatan, sehingga akan mengurani hasil pengukuran. 5) Dengan cara menghubungkan kedua kabel probe, kemudian melihat jarum ukur. Ketika jarum tidak menunjukkan angka nol sebelah kanan maka potensio kalibrasi ohmmeter diputar hingga jarum menunjuk angka nol. g. Lembar Kerja Belajar 2 1) Alat dan Bahan a) Ohmmeter b) Komponen elektronika 2) Keselamatan Kerja a) Pakailah jas praktek/ wearpack b) Perhatikan instruksi dari pengajar c) Jangan mematahkan kaki komponen d) Perhatikan pemilihan selektor pengali, untuk menghindari shock ukur e) Matikan ohmmeter pada posisi off ketika selesai menggunakannya.22

3) Langkah kerja a) Siapkan alat dan bahan b) Posisikan alat ukur pada ohmmeter c) Posisikan selektor pengali pada x1, lakukan kalibrasi dengan cara hubungkan kedua kabel probe (hitam dan merah), amati jarum menyimpang ke kanan. Jika belum nol maka putarlah potensio kalibrasi hingga jarum menunjuk nol. d) Lakukan pengecekan pada dioda silikon, dioda germanium, dioda zener, LED.

Gambar 14. Dioda ( Si dan Ge) bias mundur (reverse bias)

Gambar 15. Dioda (Si dan Ge) bias Maju (forward bias)

(a)Gambar 16. (a) LED bias Maju

(b)(b) LED bias mundur

23

(a)Gambar 17. (a) LED bias Maju

(b)(b) LED bias mundur

** Penting untuk diperhatikan bahwa Probe Merah pada Ohmmeter mengandung baterai Negatip dan Probe Hitam mengandung baterai Positip. Masukkan hasil pengamatan pada tabel berikut ini: Tabel 1. Pengecekan Dioda Jenis Dioda Silikon Germanium LED zener Konfigurasi Bias maju Bias mundur Bias maju Bias mundur Bias maju Bias mundur Bias maju Bias mundur BergerakYa/ Tidak

Keterangan MenyalaYa/ Tidak

KondisiBaik/ buruk

e) Tentukan nilai resistor (10 buah) berdasar kode warna, dan hitunglah besar toleransinya! f) Ukurlah ke-10 resistor tersebut (pada langkah nomor e), kemudian gambarlah sketsa pengukurannya, lengkap dengan keterangannya (pengali dan hasil ukur). g) Masukkan hasil pengamatan pada langkah e dan f pada tabel di bawah ini! Tabel 2. Pengamatan Resistor No Kode Warna 1 Gelang 1 Gelang 2 Gelang 324

Hasil Baca

Toleransi

Max-Min

Ukur

Kondisi

2

Gelang 4 (Gelang 5) Gelang 1 Gelang 2 Gelang 3 Gelang 4 (Gelang 5)

dst h) Lakukan pengecekan dan pengamatan pada komponen kapasitor (C). Lakukan pengamatan terhadap waktu yang dibutuhkan untuk mengisi muatan (bias maju) dan waktu yang dibutuhkan untuk mengosongkan muatan (bias mundur). Pengamatan dilakukan pada pergerakan jarum pengukuran.

(a)Gambar 18. (a) Kapasitor polar bias Maju

(b)(b) Kapasitor polar bias mundur

i) Masukkan hasil pengamatan pada tebel berikut ini! Tabel 3. Pengamatan KapasitorNilai Jenis (polar/non) Pengali () Pengisian (detik)Pengosongan (detik)

Pengukuran kapasitansi

j) Lakukan pengukuran pada transistor untuk menentukan kaki basis transistor, kemudian tentukan tipenya! Tabel 4. Pengamatan kaki basis Transistor Kode Seri dan sketsa Transistor Probe Merah 1 Probe Hitam 225

Keterangan (gerak/ diam)

Kaki Basis

Kondisi (baik/ buruk)

1 2 3 2 1 3 3 1 2 Transistor 2 1 2 3 2 1 3 3 1 2 dst

3 1 1 3 2 1 2 3 2 3 1 1 3 2 1 2 3

k) Tentukan kaki-kaki emitor dan colektor dari hasil uji langkah no (j).

3. Kegiatan Belajar 3: Alat Ukur Ohmmeter (Bagian 3)a. Tujuan Pemelajaran 3 1) Mahasiswa mampu merangkai rangkaian resistor secara seri, paralel dan campuran 2) Mahasiswa mampu mengukur hambatan total pada rangkaian resistor

26

b. Uraian Materi Belajar 3 Rangkaian resistor mempunyai dua bentuk konfigurasi, diantaranya: konfigurasi seri (deret) dan konfigurasi paralel (berjajar).

Gambar 19. Rangkaian Seri

Gambar 20. Rangkaian Pararel

Gambar 21. Rangkaian Campuran

Sifat rangkaian seri adalah menjumlah hambatan, sehingga resistor yang terangkai seri akan mempunyai hambatan total yang merupakan penjumlahan dari resistor yang diserikan. Dapat diartikan bahwa rangkaian seri digunakan untuk mendapatkan nilai R tertentu dari gabungan beberapa resistor secara seri. Dari gambar 19 dapat dirumuskan: -------------------------- (rumus 1) Sifat rangkaian paralel adalah saling mengurangkan hambatan, resistor yang dirangkai paralel akan mempunyai hambatan total di bawah nilai resistor terkecil pada rangkaian tersebut. Pada gambar 20 dapat dirumuskan:

27

(

)

----------------------------------------------------- (rumus 2) c. Rangkuman Materi Belajar 3 Terdapat dua macam konfigurasi rangkaian resistor, yaitu: 1) Rangkaian seri, yaitu rangkaian berbentuk deret. Hambatan total yang dihasilkan adalah penjumlahan seluruh resistor. 2) Rangkaian paralel, yaitu rangkaian berbentuk jajar. Hambatan total yang dihasilkan di bawah dari nilai resistor terkecil. 3) Rangkaian campuran, yaitu rangkaian resistor yang mempunyai konfigurasi perpaduan antara seri dan paralel. Hambatan total yang dihasilkan adalah sesuai dengan bentuk konfigurasinya, pada intinya kedua perhitungan secara seri dan paralel digabungkan menjadi satu. d. Tugas Belajar 3 1) Carilah dan gambarkan 5 model rangkaian resistor! 2) Hitunglah hambatan total dari rangkaian tersebut (soal no 1)! 3) Berapakah nilai hambatan total jika diketahui dua resistor dengan nilai 1 Kohm terhubung secara seri, kemudian diseri lagi dengan dua buah resistor tersusun paralel dengan nilai masing-masing 2 Kohm? e. Test formatif 3 1) Sebutkan bentuk konfigurasi rangkaian resistor! 2) Tuliskan rumus penyelesaian gambar 21. 3) Jika masing-msing R mempunyai nilai 1 KOhm, berapa hambatan totalnya? f. Kunci Jawaban 3 1) Konfigurasi rangkaian resistor ada dua yaitu seri dan paralel, dan gabungan keduanya yaitu campuran. 2) 3) ( ( ) ) ------------------------------------(rumus 3)

atau 2,3333 Kohmg. Lembar Kerja Belajar 3 1) Alat dan Bahan28

a) Multitester (Ohmmeter) b) Papan rangkaian c) Beberapa resistor 2) Keselamatan Kerja a) Pakailah jas praktek/ wearpack b) Perhatikan instruksi dari pengajar c) Jangan mematahkan kaki komponen d) Perhatikan pemilihan selektor pengali, untuk menghindari shock ukur e) Matikan ohmmeter pada posisi off ketika selesai menggunakannya. 3) Langkah Kerja a) Susunlah skema rangkaian di bawah ini pada papan rangkaian!

-------------- skema 3.1

------------------------------------------------- skema 3.2

------------------------------ skema 3.3

---------------- skema 3.4

------------- skema 3.5

b) Tentukan nilai-nilai resistor yang Anda pasang (bebas), dan cantumkan pada gambar skema Anda! c) Hitung dan ukurlah hambatan total rangkaian!

29

d) Bandingkan hasil ukur dan hasil perhitungan, berikan kesimpulan dan alasan Anda!

4. Kegiatan Belajar 4: Alat Ukur Voltmeter (DC, AC)a. Tujuan Pemelajaran 4 1) Mahasiswa menguasai alat ukur voltmeter DC 2) Mahasiswa mampu mengeset keluaran adapator variabel sebagai sumber tegangan 3) Mahasiswa mampu mengukur tegangan tiap komponen dalam rangkaian 4) Mahasiswa mengetahui sifat tegangan pada rangkaian seri dan paralel 5) Mahasiswa menguasai alat ukur voltmeter AC 6) Mahasiswa mampu mengukur tegangan efektif transformator 7) Mahasiswa mengetahui perbedaan transformator CT dan transformator tunggal b. Uraian Materi Belajar 4 Voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur besar tegangan listrik. Voltemeter dibedakan menjadi dua menurut variabelnya yaitu: voltmeter DC dan voltmeter AC. Masing-masing mempunyai fungsi sama hanya bentuk sumber listriknya saja yang berbeda. Tegangan DC (direct current) adalah sebuah sumber listrik arus searah. Sumber arus ini bisa dijumpai pada Adaptor, baterai, Accumulator dan lain-lain. Sedangkan tegangan AC ( alternating current) adalah sebuah sumber listrik arus bolak balik. Sumber listrik ini bisa dijumpai pada jala-jala listrik PLN seperti output dari Transformator, Generator Listrik (Genset) dan lain-lain. Hubungan antara arus, tegangan dan hambatan dapat dijelaskan melalui hukum ohm tentang arus dan tegangan. Hubungan ketiga variabel tersebut dapat dituliskan sebagai berikut: ---------------------------------------------------------- (rumus 4) V = tegangan (volt), satuan V I = arus (Ampere), satuan A R = hambatan (resistansi), satuan

30

Di dalam alat ukur voltmeter (analog) ini terdapat beberapa batas ukur pengukuran, sehingga memungkinkan alat tersebut untuk dapat digunakan dalam pengukuran tegangan berskala besar bahkan hingga 250 KV DC dan 187,5 KV AC.

Tabel 5. Batas Ukur Voltmeter, skala dan pembagian nilai skala (diambil contoh dari Voltmeter DC SANWA YX360TRF) Voltmeter DC Batas Ukur 0,1 0,25 2,5 10 50 250 1000 Nilai skala per strip normal 0-10 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0-50 1 1 1 1 1 1 1 0-250 5 5 5 5 5 5 5 Voltmeter AC Batas Ukur 10 50 250 750 Nilai skala per strip normal 0-10 0.2 0.2 0.2 0.2 0-50 1 1 1 1 0-250 5 5 5 5 Pengali atau pembagi 0-10 :1 X5 X 25 X 75 0-50 :5 X1 X5 X 15 0-250 : 25 :5 X1 X3 Pengali atau pembagi 0-10 : 100 : 40 :4 :1 X5 X 25 X 100 0-50 : 500 : 200 : 20 :5 X1 X5 X 20 0-250 : 2500 : 1000 : 100 : 25 :5 X1 X4

31

Gambar 22. Multimeter analoghttp://2.bp.blogspot.com/_jolKCzsLInk/TDWl7aAFD_I/AAAAAAAAAJU/wIjMVdElb54/s1600/P708117 7.JPG

Contoh pengukuran:

R1 + Vcc

Hasil ukur penunjukan jarum pada gambar di atas dapat dihitung pada 3 skala: Skala 0-10 Batas ukur (BU) Jarum ukur Pembagi/ pengali Hasil ukur : 2,5 :3 :4 : (penunjukan jarum ukur ): (pembagi) : 3/4 0,75 volt.32

Skala 0-50 Batas ukur (BU) Jarum ukur Pembagi/ pengali Hasil ukur Skala 0-250 Batas ukur (BU) Jarum ukur Pembagi/ pengali Hasil ukur : 2,5 : 75 : 100 : (penunjukan jarum ukur ): (pembagi) : 75/100 0,75 volt. : 2,5 : 15 : 20 : (penunjukan jarum ukur ): (pembagi) : 15/20 0,75 volt.

Kesimpulan: hasil pembacaan pada ketiga skala adalah sama, sehingga diantara ketiga skala bisa digunakan salah satu saja. Nilai tegangan terukur pada sumber arus searah (DC) dinamakan tegangan efektif, begitu pula pada pengukuran tegangan pada sumber arus listrik bolak balik (AC). Akan tetapi pada pengukuran tegangan AC dapat diketahui besaran-besaran lain seperti tegangan maksimal (Vmax) dan Amplitudo (A). Untuk mencari nilainilai tersebut dapat dihitung dengan rumus di bawah ini:

--------------------------------------------------(rumus 5) --------------------------------------------------(rumus 6)

c. Rangkuman Materi Belajar 4 1) Voltmeter adalah alat ukur tegangan listrik. 2) Voltmeter dibedakan menjadi dua yaitu voltmeter DC dan voltmeter AC. 3) Contoh sumber tegangan DC: adaptor, baterai, accumulator 4) Contoh sumber tegangan AC: transformator, jala-jala listrik PLN, generator set 5) Pengukuran tegangan harus menyesuaikan kemampuan alat ukur dengan melihat batas ukur. 6) Salah dalam pemilihan batas ukur akan mengakibatkan hasil yang kurang akurat atau bahkan akan merusak alat ukur tersebut. d. Tugas Belajar 4 1) Pelajari hukum kirchoff tentang tegangan! 2) Pelajari cara perhitungan tegangan resistor pada rangkaian!33

3) Amati alat ukur voltmeter yang Anda miliki atau yang tersedia di laboratorium! e. Test Formatif 4 1) Apakah fungsi voltmeter ? 2) Sebutkan cara kalibrasi voltmeter! 3) Jelaskan bagaimana cara ukur tegangan sustu komponen disertai gambar! 4) Tuliskan rumus V! f. Kunci Jawaban 4 1) Voltmeter berfungsi sebagai alat pengukur tegangan. 2) Kalibrasi voltmeter analog dengan cara melihat jarum ukur pada panel. Perhatikan apakah jarum menunjuk pada angka nol sebelah kiri atau tidak, jika tidak maka atur trimpot yang ada di bawah kaca panel skala sehingga jarum ukur tepat berhimpit pada angka nol. 3) Cara ukur tegangan pada komponen adalah dengan cara diparalel dengan voltmeter.

R1 + Vcc

4) Rumus tegangan:

g. Lembar Kerja belajar 4 1) Alat dan Bahan a) Multimeter (voltmeter) b) Papan rangkaian c) Adaptor dc variabel34

d) transformator e) Komponen resistor f) Kabel jumper/ kabel penghubung 2) Keselamatan Kerja a) Pakailah jas praktek/ wearpack. b) Perhatikan instruksi dari pengajar. c) Jangan mematahkan kaki komponen. d) Perhatikan pemilihan batas ukur. e) Perhatikan polaritas plus dan minus jangan sampai terbalik. f) Matikan adaptor, transformator dari sumber tegangan AC jika sudah selesai. 3) Langkah Kerja a) Ukurlah tegangan maksimal dan minimal adapator variabel, kemudian gambar sketsa pengukurannya dan tentukan berapa hasil ukurnya! b) Aturlah keluaran adaptor 2V; 3,7V; 5V, 9V, 12V c) Rangkaialah skema rangkaian di bawah ini:

--------------------------------------- skema 4.1

--------------------------------------- skema 4.2

35

----------------------------------- skema 4.3 d) Ukurlah besar tegangan tiap-tiap R pada rangkaian di atas, disertai sketsa ukurnya! e) Hitunglah besar tegangan tiap-tiap R pada rangkaian di atas! f) Buatlah kesimpulan dari hasil praktik Anda! Jelaskan mengenai besar tegagan pada rangkaian paralel 1 Jelaskan mengenai besar tegangan pada rangkaian seri ! Jelaskan dari hasil praktek mengenai hukum kirchof tentang tegangan! g) Ukurlah keluaran transformator CT sebanyak 6 kombinasi! h) Gambarlah sketsa ukurnya! i) Hitung tegangan maksimal masing-masing pengukuran!

5. Kegiatan Belajar 5: Alat Ukur Amperemeter DCa. Tujuan Pemelajaran 5 1) Mahasiswa menguasai alat ukur Amperemeter 2) Mahasiswa mampu mengukur arus tiap komponen dan arus total rangkaian 3) Mahasiswa mengetahui sifat arus pada rangkaian seri dan paralel b. Uraian Materi Belajar 5 Amperemeter adalah alat untuk mengukur kuat arus listrik (http://www.edukasi.net). Amperemeter biasanya dipasang secara seri (berderet) dengan elemen listrik. Dalam praktikum sumber listrik arus searah , amperemeter biasanya digunakan untuk mengukur besarnya arus yang mengalir pada kawat penghantar. Ampermeter dapat dibuat atas susunan mikroamperemeter dan shunt yang berfungsi untuk deteksi arus pada rangkaian baik arus yang kecil, sedangkan untuk arus yang besar ditambahkan dengan hambatan shunt.36

Amperemeter bekerja sesuai dengan gaya lorentz gaya magnetis. Arus yang mengalir pada kumparan yang selimuti medan magnet akan menimbulkan gaya lorentz yang dapat menggerakkan jarum amperemeter. Semakin besar arus yang mengalir maka semakin besar pula simpangannya. Sama halnya dengan voltmeter, amperemeter mempunyai batas ukur maksimal yang ditunjukkan pada selector switch. Amperemeter akan lebih riskan terjadi kerusakan daripada volmeter. Kesalahan sedikit saja akan bisa membuat fuse/sekring amperemetermenjadi putus, lebih parah lagi apabila sampai jarum penunjuk putus. Dari rumus 4 dapat dihitung besar arus suatu sumber atau suatu komponen, yaitu:

---------------------------------------------------------------------(rumus 7) Berbeda dengan cara ukur tegangan, cara mengukur arus adalah dengan cara menserikan amperemeter pada komponen yang akan diukur arusnya. Sedangkan cara membaca nilai ukur amperemeter sama dengan pembacaan hasil ukur tegangan, hanya saja berbeda pada satuan arusnya tergantung pada satuan yang terdapat pada batas ukur. Tabel 6. Batas Ukur Amperemeter, skala dan pembagian nilai skala (diambil contoh dari Voltmeter DC SANWA YX360TRF) Amperemeter DC Batas Ukur 50 2,5m 25m 0,25 Nilai skala per strip normal 0-10 0.2 0.2 0.2 0.2 0-50 1 1 1 1 0-250 5 5 5 5 Pengali atau pembagi 0-10 x (5) : (4) x (2,5) : (40) 0-50 x (10) : (20) : (2) : (200) 0-250 : (5) : (100) x (10) : (1000)

37

c. Rangkuman Materi Belajar 5 1) Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur besar arus suatu sumber atau komponen. 2) Cara ukur arus adalah dengan cara menserikan alat ukur amperemeter pada komponen atau sumber arus yang akan diukur. 3) Batas ukur yang digunakan harus disesuaikan dengan besar arus yang akan diukur, karena kesalahan pemakaian batas ukur yang terlalu kecil dari besar arus yang diukur akan menyebabkan kerusakan pada amperemeter. d. Tugas Belajar 5 1) Pelajari hukum kirchoff tentang arus! 2) Pelajari cara perhitungan arus resistor pada rangkaian! 3) Amati alat ukur amperemeter yang Anda miliki atau yang tersedia di laboratorium! e. Tes Formatif 5 1) Apakah yang dimaksud dengan Amperemeter? 2) Dimanakah letak amperemeter pada rangkaian berikut ini ketika mengukur arus R1.

--------------------------------------------------- skema 5.1 3) Jika pada skema 5.1 diberikan nilai V1 = 5 volt dan R1 = 1Kohm berapa besar IR1 ? f. Kunci Jawaban 5 1) Amperemeter adalaha alat ukur arus pada suatu sumber listrik atau komponen. 2) Cara ukur arus adalah secara berderet pada komponen yang akan diukur

38

3) Karena skema di atas merupakan skema tunggal (1 sumber dengan 1 beban) maka arus resistor (IR ) sama dengan arus sumber (IT). Sehingga dengan menggunakan rumus 7 dapat dicari arus resistor tersebut:

g. Lembar Kerja 5 1) Alat dan Bahan a) Multimeter (amperemeter) b) Papan rangkaian c) Adaptor dc variabel d) Komponen resistor e) Kabel jumper/ kabel penghubung 2) Keselamatan Kerja a) Pakailah jas praktek/ wearpack. b) Perhatikan instruksi dari pengajar. c) Jangan mematahkan kaki komponen. d) Perhatikan pemilihan batas ukur. e) Perhatikan polaritas plus dan minus jangan sampai terbalik. f) Matikan adaptor jika sudah selesai. 3) Langkah Kerja a) Susunlah rangkaian di bawah ini pada papan rangkaian:

39

--------------------------------------- skema 5.1

--------------------------------------- skema 5.2

-------------------------------- skema 5.3 b) Ukurlah arus tiap resistor pada rangkaian-rangkaian di atas, dengan menyertakan sketsa pengukurannya! c) Hitunglah arus tiap-tiap resistor pada rangkaian-rangkaian di atas! d) Buatlah kesimpulan dari hasil praktikum, mengenai: Jelaskan mengenai besar arus pada rangkaian paralel 1 Jelaskan mengenai besar arus pada rangkaian seri ! Jelaskan dari hasil praktek mengenai hukum kirchof tentang arus!

6. Kegiatan Belajar 6: Rangkaian Diodaa. Tujuan Pemelajaran 6 1) Mahasiswa mampu merangkai rangkaian R dan Dioda pada bias maju dan mundur

40

2) Mahasiswa mampu mengukur tegangan dan arus komponen dioda dan resistor 3) Mahasiswa mengetahui perbedaan tegangan saturasi beberapa macam dioda 4) Mahasiswa mengetahui tegangan breakdown dioda zener 5) Mahasiswa mengetahui kebutuhan tegangan pada dioda jenis LED 6) Mahasiswa mampu merancang rangkaian driver LED 7) Mahasiswa mampu merancang rangkaian regulator zener b. Uraian Materi Belajar 6 Dioda dapat dikonfigurasi pada dua jalan, yaitu bias maju (forward) dan bias mundur (reverse). Dikatakan dioda terbias maju ketika kaki anoda disambung dengan sumber listrik positip dan kaki katoda disambung dengan sumber listrik negatip. Kebalikan dari bias maju adalah bias mundur, yaitu sumber listrik positip disambung dengan kaki katoda dan sumber listrik negatip disambung pada kaki anoda. Penggunaan bias maju dan mundur tergantung pada dioda tersebut difungsikan sebagai apa dalam sebuah rangkaian. Misal, dioda jenis zener akan terbias mundur ketika dia digunakan pada sebuah rangkaian regulator.

(a)

(b)

Gambar 23. (a) Dioda bias maju (b) Dioda bias mundur

Dioda dari bahan silikon mempunyai tegangan saturasi 0,7 volt, untuk dioda germanium mempunyai tegangan saturasi 0,3 volt, dioda jenis LED mempunyai kebutuhan tegangan 2 Volt, sedangkan untuk dioda zener mempunyai tegangan breakdown (bias mundur) sesuai dengan tipe dioda zener itu sendiri. Umumnya di pasaran tegangan zener berkisar diantara 2 volt s/d 200 volt. c. Rangkuman Materi Belajar 6 1) Dioda dapat diaktifkan dengan dua cara yaitu bias maju dan bias mundur.41

2) Dioda dari bahan silikon mempunyai tegangan (Vdf) sebesar 0,7 volt. 3) Dioda dari bahan germanium mempunyai tegangan (Vdf) sebesar 0,3 volt. 4) Dioda zener mempunyai tegangan (Vdf) sebesara 0,8 volt, dan mempunyai tegangan breakdown (Vdr) sebesar tegangan zener sesuai dengan tipenya. d. Tugas Belajar 6 1) Tuliskan 5 tipe dioda silikon dan tuliskan datasheet nya! 2) Tuliskan 2 tipe dioda germanium dan tuliskan datasheet nya! 3) Tuliskan 5 tipe dioda zener dan tuliskan datasheet nya! 4) Tuliskan datasheet dari beberapa macam LED berdasar warnanya! e. Test Formatif 6 1) Bagaimanakah cara mengaktifkan dioda? Sebutkan dan jelaskan! 2) jelaskan fungsi resistor pada rangkaian di bawah ini:

3) Jika pada soal no.2 diberikan tegangan sumber (Vs) = 7 volt dengan arus dioda silikon (Id) = 15 mA. Berapakah R1 yang harus dipasangkan? 4) Apa yang terjadi ketika Lampu di-seri dengan dioda silikon, jelaskan menurut gambar di bawah ini:

(a) 5) Jelaskan gambar di bawah ini:

(b)

42

(a) f. Kunci Jawaban 6 1) Ada dua cara:

(b)

a) Bias maju (forward bias) : yaitu kaki anoda disambung dengan sumber listrik positip, dan kaki katoda disambung dengan sumber listrik negatip. b) Bias mundur (reverse bias) : yaitu kaki anoda diasmbung dengan sumber listrik negatip, dan kaki katoda disambung dengan sumber listrik positip. 2) Fungsi resistor pada rangkaian tersebut adalah sebagai pembatas arus, jika arus yang mengalir pada rangkaian melebihi dari arus dioda yang diijinkan maka akan dibuang panasnya melalui resistor. 3) Vs = 7 V Id = 15 mA Vd = 0,7 V (dioda silikon) R1? Jawab: Vs = Vd + VR 7V = 0,7V + VR VR = 7V 0,7V = 6,3 Volt Id = 15 mA, arus pada resistor adalah sama dengan Id karena

terangkai seri dan Id merupakan arus sumber karena rangkaian tersebut merupakan rangkaian seri tunggal tidak bercabang. VR 6,3V = IR x R = 15mA x R

R = 6,3V / 15mA = 420 Sehingga R yang dibutuhkan sebagai pembatas arus Dioda adalah 420 .43

4) Pada gambar (a) dioda silikon terbias maju terhadap Lampu, sehingga lampu tersebut akan tetap menyala walaupun tegangan seumber telah dikurangi 0,7 volt yang merupakan tegangan dioda. Pada gamabr (b) dioda silikon terbias mundur terhadap lampu, sehingga lampu akan Mati karena dioda silikon terbias mundur berfungsi sebagai saklar terbuka. 5) Pada gambar (a), dioda zener terbias maju. Jika Vs > VDz maka tegangan dioda zener sebesar 0,8 Volt. Pada gambar (b), dioda zener terbias mundur. Jika Vs>VDz maka tegangan dioda yang muncul akan sama dengan tegangan zener itu sendiri. g. Lembar Kerja Belajar 6 1) Alat dan Bahan a) Dioda (silikon, germanium, zener, LED) b) Resistor c) Papan rangkaian d) Kabel penghubung/ jumper e) Adaptor variable f) Voltmeter, amperemeter 2) Kesalamatan Kerja a) Pakailah jas praktek/ wearpack. b) Perhatikan instruksi dari pengajar. c) Jangan mematahkan kaki komponen. d) Perhatikan pemilihan batas ukur pada alat ukur e) Perhatikan polaritas plus dan minus jangan sampai terbalik. f) Matikan adaptor jika sudah selesai. 3) Langkah Kerja Tegangan saturasi Dioda a) Rangkailah sirkuit di bawah ini (bias maju dan mundur), kemudian ukurlah VD , ID dan masukkan hasilnya ke dalam tabel 7!

44

---- skema Dioda Si, Ge - 6.1

--- skema Dioda Zener 6.2

Tabel 7. Pengamatan dioda Silikon Germanium Vs (volt) 0 0,2 0,3 0,5 0,7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 b) Amati kebutuhan tegangan pada beberapa macam warna LED Dioda Silikon forward reverse Vd Id Vd Id Dioda Germanium forward reverse Vd Id Vd Id Dioda Zener forward reverse Vd Id Vd Id

----------------------------------- skema LED 6.345

Putarlah pengatur tegangan pada adapator variable hingga didapatkan nyala LED dalam tiga keadaan, kemudian ukurlah tegangan dan arus LED tersebut! Tabel 8. Pengamatan dioda LED Nyala Redup Terang Sangat Terang Perancangan Driver Dioda c) Rancanglah sebuah driver LED, berdasar hasil praktek no. b (tabel 8) yang tersambung pada tegangan sumber 7,5 volt. Pilih salah satu warna LED! d) Rancanglah sebuah regulator zener dengan keluaran 7,5 Volt untuk ID = 17 mA. Led Kuning Vd Id Led Merah Vd Id Led Hijau Vd Id

----------------------------------- skema 6.4

7. Kegiatan Belajar 7: Penyearah Diodaa. Tujuan Pemelajaran 71) 2) 3) Mahasiswa mampu merangkai rangkaian penyearah dioda tanpa filter kapasitor. Mahasiswa mampu merangkai rangkaian penyearah dioda dengan filter kapasitor. Mahasiswa mengetahui perbedaan tegangan output yang dihasilkan oleh kedua penyearah tersebut.

4) Mahasiswa mampu merangkai dan mengukur rangkaian penyearah dengan regulator b. Uraian Materi Belajar 7 Penyearah dioa tanpa filter Salah satu fungsi dioda adalah sebagai penyearah. Fungsi penyearah adalah sebagai pengubah tegangan AC menjadi tegangan DC. Dalam hal ini dioda yang digunakan adalah dioda silicon. Ada dua macam konfigurasi dasar dari penyearah dioda tanpa filter ini, yaitu half wave rectifier (penyearah setengah gelombang) dan full wave rectifier (penyearah gelombang penuh).46

Gambar 24. Bentuk gelombang AC

VPP VP VRMS

= Voltage Peak to Peak = tegangan puncak ke puncak (amplitudo). = VPP = tegangan puncak (Vm) = Veff = tegangan efektif (tegangan kerja)

Vm

Vdc180 360 180 360

Gambar 25. Skema Penyearah gelombang setengah dan bentuk gelombang outputnya

47

Gambar 26. Skema Penyearah gelombang penuh 2 dioda dan bentuk gelombang outputnya

Gambar 27. Skema Penyearah gelombang penuh 4 dioda dan bentuk gelombang outputnya

Penyearah Dioda dengan filter Kapasitor Bentuk gelombang output pada penyearah tanpa filter menunjukkan bahwa tegangan dc yang dihasilkan belum menunjukkan garis lurus, karena salah satu ciri dari gelombang dc adalah tidak mempunyai frekuensi. Fungsi kapasitor pada penyearah adalah sebagai penyaring gelombang output, sehingga hasil tegangan yang dihasilkan akan lebih halus dan membentuk garis lurus.

48

Gambar 28. Bentuk Gelombang DC ideal

Akan tetapi dalam garis lurus tersebut masih terdapat gelombang ac yang masih tertinggal, dinamakan dengan ripple / riak. Jika diperbesar maka bentuk gelombang riak adalah sebagai beikut :

Gambar 29. Bentuk Gelombang ripple pada sinyal DC

Gambar 30. Skema Penyearah gelombang penuh 4 dioda dengan filter kapasitor

Penyearah Teregulasi Rangkaian penyearah berfungsi untuk menghasilkan tegangan searah yang diperoleh dari perubahan tegangan AC dari jala-jala PLN melalui transformator stepdown. Rangkaian penyearah dengan filter akan menhasilkan tegangan dc yang halus, yaitu akan menghasilkan ripple yang kecil, sehingga output dari rangkaian penyearah dengan filter akan menghasilkan bentuk garis lurus.

49

Setelah tegangan DC yang halus diperoleh maka output dari penyearah ini dapat dismbungkan pada rangkaian regulator. Regulator tegangan berfungsi menghasilkan tegangan output DC yang sesuai dengan keinginan kita atau sesuai dengan kebutuhan. Macam-macam rangkaian regulator: 1. Regulator zener 2. Regulator zener dengan pass transistor 3. Regulator simetris (78xx, 79xx) 4. Regulator variable IC LM723, LM317, dll

Gambar 31. Rangkaian regulator simetris 5 volt

c. Rangkuman Materi Belajar 7 1) Rangkaian penyearah digunakan untuk menghasilkan atau mengubah masukan bentuk AC mejadi DC. 2) Penyearah dioda dibedakan menjadi dua yaitu penyearah setengah gelombang dan gelombang penuh. 3) Fungsi filter kapasitor pada penyearah adalah sebagai penghalus keluaran penyearah sehingga dihasilkan keluaran DC yang ideal dengan ripple mendekati nol 4) Hasil penyearahan dapat ditentukan pada nilai tertentu dengan menambahkan sebuah komponen regulator. d. Tugas Belajar 7 1) Gambarkan sebuah rangkaian penyearah simetris dengan filter kapasitor pada konfigurasi satu dioda!50

2) Gambarkan sebuah penyearah yang memanfaatkan IC LM317 sebagai regulatornya! 3) Gambarkan sebuah penyearah yang memanfaatkan IC LM723 sebagai regulatornya! e. Test Formatif 7 1) Apakah yang dimaksud dengan rangkaian penyearah! 2) Sebutkan macam-macam rangkaian penyearah! 3) Apakah fungsi komponen regulator pada penyearah? 4) Apakah yang dimaksud dengan penyearah simetris? 5) Sebutkan beberapa contoh komponen regulator! f. Kunci Jawaban 7 1) Rangkaian penyearah adalah sebuah rangkaian elektronika yang digunakan untuk mengubah sinyal AC menjadi sinyal DC, contoh: adaptor dll. 2) Rangkaian penyearah setengah gelombang (1 dioda) dan rangkaian penyearah gelombang penuh (2 dioda dan 4 dioda). 3) Komponen regulator berfungsi sebagai penghasil tegangan output DC tertentu sesuai dengan tipe komponen regulator tersebut. 4) Penyearah simetris adalah sebuah penyearah yang menghasilkan 2 output tegangan DC, yaitu tegangan (+) dan tegangan (-) dan (0) sebagai ground nya. 5) Komponen regulator: IC LM78xx dan 79xx, IC LM317, IC LM723, dioda zener. g. Lembar Kerja Belajar 7 1) Alat dan Bahan a) Voltmeter dan amperemeter b) Papan rangkaian c) Kabel jumper d) Dioda silikon e) Resistor f) Kapasitor g) IC regulator 2) Keselamatan Kerja a) Pakailah jas praktek/ wearpack. b) Perhatikan instruksi dari pengajar.51

c) Jangan mematahkan kaki komponen. d) Perhatikan pemilihan batas ukur pada alat ukur e) Perhatikan polaritas plus dan minus jangan sampai terbalik. f) Berhati-hatilah dengan transformator. 3) Langkah Kerja a) Susunlah rangkaian berikut ini, kemudian ukur besar tegangan outputnya dan masukkan ke dalam tabel 9.

------------------ skema 7.1

------------------ skema 7.2

------------------ skema 7.3 Tabel 9. Pengamatan penyearah tanpa filter RL 560 1 K 1K5 15 K52

Veff Ukur

1 dioda VDC

2 Dioda VDC

4 Dioda VDC

b) Bagaimanakah pengaruh pergantian RL pada hasil VDC ? c) Diantara pengukuran-pengukuran tersebut, pada rangkaian manakah dihasilkan VDC tertinggi? d) Susunlah rangkaian berikut ini, kemudian ukur besar tegangan outputnya dan masukkan ke dalam tabel 10.

---------- skema 7.4

Tabel 11. Pengamatan Penyearah 4 dioda dengan Filter kapasitor RL 1 K 560 1K5 15 K Capacitor 47 uF 100 uF 1000 uF 470 uF Veff Ukur VDC ukur

e) Pada kondisi pertama dengan RL tetap, C berubah-ubah. Adakah pengaruhnya terhadap VDC ? f) Pada kondisi kedua dengan C tetap, RL berubah-ubah. Adakah pengaruhnya terhadap VDC ? g) Susunlah rangkaian berikut ini, dan ukurlah tegangan outputnya!

skema 7.553

8. Kegiatan Belajar 8: Transistor Sebagai Saklara. Tujuan Pemelajaran 8 1) Mahasiswa memahami cara kerja rangkaian transistor sebagai saklar. 2) Mahasiswa mampu merangkai rangkaian transistor sebagai saklar 3) Mahasiswa mampu mengukur besaran-besaran pada rangkaian transistor sebagai saklar. b. Uraian Materi Belajar 8 Transistor bipolar dapat difungsikan sebagai saklar elektronik dengan memanfaatkan dua keadaan transistor yaitu keadaan saturasi (saklar tertutup) dan keadaan cut off (saklar terbuka). Pada saat saturasi maka arus kolektor adalah

Pada saat cut off tegangan colektor emitor sama dengan tegangan sumber colektor dan arus basis mendekati nol ampere.

Untuk mencari arus basis pada keadaan resistor basis terpasang dapat dihitung dengan persamaan :

c. Rangkuman Materi Belajar 8 1) Transistor dalam keadaan saturasi yaitu transistor dalam keadaan ON (saklar hidup) ketika tegangan colektor-emitor (VCE) mendekati 0 volt (0,2V). 2) Transistor dalam keadaan cutt-off yaitu transistor dalam keadaan OFF (saklar mati) ketika tegangan colektor-emitor sama dengan tegangan sumber (VCC). d. Tugas Belajar 8 1) Carilah dan gambarkan bentuk gelombang VCE ketika transistor difungsikan sebagai sebuah saklar.

54

2) Gambarkan sebuah rangkaian transistor sebagai saklar dengan tranducer LDR. e. Test Formatif 8 1) Apakah yang dimaksud dengan transistor sebagai saklar? 2) Apakah yang dimaksud dengan keadaan saturasi dan cut off pada transistor? f. Kunci Jawaban 8 1) Transistor sebagai saklar adalah memanfaatkan transistor sebagai switch yang bekerja secara elektronik dan bukan secara mekanik. 2) Keadaan saturasi adalah dimana tegangan colektor-emitor mempunyai tegangan mendekati nol (0,2 volt). Sedangkan keadaan cut off adalah dimana tegangan colektor-emitor mempunyai nilai yang sama dengan tegangan sumber (VCC). g. Lembar Kerja Belajar 8 1) Alat dan Bahan a) Voltmeter, amperemeter b) Papan rangkaian c) Kabel penghubung d) Adaptor variabel e) Transistor f) LED g) Resistor55

h) Relay 2) Keselamatan Kerja a) Pakailah jas praktek/ wearpack. b) Perhatikan instruksi dari pengajar. c) Jangan mematahkan kaki komponen. d) Perhatikan pemilihan batas ukur pada alat ukur e) Perhatikan polaritas plus dan minus jangan sampai terbalik. f) Matikan adaptor jika tidak digunakan 3) Langkah Kerja a) Susunlah rangkaian di bawah ini, kemudian ukurlah besaran-besaran yang ada di dalamnya!

--------------------------------------- skema 8.1 b) Gantilah komponen LED dengan sebuah relay 9V atau 12V, kemudian gantilah pada bagian kaki basis (komponen RB) dengan sebuah tranducer LDR sehingga ketika LDR terkena cahaya atau tertutup cahaya relay akan berubah kondisi.

9. Kegiatan Belajar 9: Timer 555a. Tujuan Kegiatan Belajar 91) Mahasiswa mampu merangkai dan merancang rangkaian timer 555 2) Mahasiswa memahami cara kerja IC timer 555

b. Uraian Materi Belajar 9 Timing sangat diperlukan dalam elektronika digital, oscilator clock digunakan untuk memicu counter dan register geser. Rangkaian ini harus dirancang agar berosilasi pada frekuensi tertentu.

56

Multivibrator adalah rangkaian yang berubah antara 2 level digital, dan tergantung pada sumber triger eksternal. Multivibrator terbagi dalam 3 golongan, yaitu : 1. Bistabil 2. Astabil : multivibrator yang dipicu pada satu dari 2 kondisi digital. : multivibrator yang dipicu bebas pada frekuensi kerja tertentu dengan siklus kerja tertentu 3. Monostabil : (one shot) pulsa keluaran tunggal pada lebar waktu tertentu Untuk membentuk multivibrator dapat dilakukan dengan menggunakan IC Timer 555, IC pembalik schmitt trigger (74HC14), IC multivibrator monostabil (74121 atau 74123) ataupun osilator kristal. Agar dapat membentuk sinyal multivibrator, maka diperlukan resistor dan kapasitor eksternal, yaitu dengan memanfaatkan waktu pengisian dan pengosongan kapasitor, dimana nilai resistor dan kapasitor eksternal tersebut akan berpengaruh pada periode sinyal yang dihasilkan. Rumus untuk menghitung waktu (time) pada output multivibrator ada dua macam yaitu: waktu bawah (TLO) dan waktu tinggi (THI), serta prosentase antara kedua pewaktuan tersebut disebut dengan duty cycle (D). berdasar pada skema 9.1

c. Rangkuman Materi Belajar 9 1) IC timer 555 adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai multivibrator. 2) Multivibrator adalah suatu rangkaian yang mengeluarkan tegangan berbentuk blok/ kotak. 3) Ada tiga jenis multivibrator antara lain: astabil multivibrator, monostable multivibrator dan bistabil multivibarator. d. Tugas Belajar 9 1) Gambarkan ketiga rangkaian multivibrator yang tersusun dari komponen transistor.57

2) Apa yang dimaksud dengan astable multivibrator, monostable multivibrator dan bistable multivibrator? 3) Tuliskan rumus-rumus yang berkenaan dengan multivibrator. e. Tes Formatif 9 1) Apakah yang dimaksud dengan multivibrator? 2) Selain multivibrator, rangkaian apakah yang bisa memicu bentuk tegangan blok/ kotak? f. Kunci Jawaban 9 1) Multivibrator adalah rangkaian yang berubah antara 2 level digital, dan tergantung pada sumber triger eksternal. 2) Rangkaian schimit trigger g. Lembar Kerja Belajar 9 1) Alat dan Bahan a) Papan rangkaian b) Adaptor variabel c) Kabel penghubung d) IC 555 e) LED f) Resistor g) Kapasitor 2) Keselamatan Kerja a) Pakailah jas praktek/ wearpack. b) Perhatikan instruksi dari pengajar. c) Jangan mematahkan kaki komponen. d) Matikan adaptor jika tidak digunakan 3) Langkah Kerja a) Rangkailah multivibrator astabil berikut ini:

58

VCC

6V U1

R1 4.7k R2 10k

8 VCC 4 7 6 2 5 RST DIS THR TRI CON GND 1 OUT

3

LED1

680pF C1

C2 10nF

LM555CN

----------- skema 9.1 b) Amati waktu nyala LED, antara hidup dan matinya! c) Hitunglah TLO , THI , D dan T nya! d) Rancanglah sebuah multivibrator dengan D = 50% dan T = 1 detik

10. Kegiatan Belajar 10 : Rangkaian Dimmer dan Rangkaian Flashera. Tujuan Kegiatan Belajar 10 1) Mahasiswa mengetahui jenis-jenis thyristor (Diac, triac, SCR) 2) Mahasiswa mampu merangkai rangkaian dimmer lampu 220V 3) Mahasiswa mampu merangkai rangkaian flasher lampu 220V (MOC, TRIAC, Timer) b. Uraian Materi Belajar 10 Banyak sekali jenis thyiristor, diantaranya UJT (uni junction transistor), GTO (gate turn off gate), photo SCR dan lain-lain. Akan tetapi pada bab ini akan diulas mengenai macam-macam thyiristor jenis SCR, TRIAC dan DIAC. SCR SCR atau silicon controlled rectifier mempunyai tiga terminal, diantaranya: anoda, katoda dan gate. SCR tepat digunakan sebagai saklar solid state dan dikategorikan menurut jumlah arus yang dapat beroperasi. SCR arus rendah dapat beroperasi dengan arus anoda kurang dari 1 ampere, sedangkan arus tinggi dapat menangani arus beban ribuan ampere. SCR dapat digunakan untuk penghubung arus pada beban yang dihubungkan pada sumber tegangan AC. Karena SCR adalah penyearah, maka hanya dapat menghantarkan setengah dari gelombang input AC.59

Oleh karena itu, output maksimum yang diberikan adalah 50%, bentuknya adalah bentuk gelombang DC yang berdenyut setengah gelombang. Ketika SCR dihubungkan pada sumber tegangan AC, SCR dapat juga digunakan untuk merubah atau mengatur jumlah daya yang diberikan pada beban. SCR memerlukan penggeser fasa supaya mempunyai output yang variabel. SCR adalah komponen yang prinsip kerjanya mirip dengan dioda namun dilengkapi dengan gate untuk mengatur besarnya fasa yang dilalukan. (Irving,1987).

Gambar 32. Simbol SCR

Gambar 33. Perhitungan komponen pendukung SCR

DIAC DIAC merupakan salah satu jenis dioda SCR, namun memiliki dua terminal (elektroda) saja yaitu T1 dan T2.

Gambar 34. Simbol DIAC

60

Umumnya DIAC digunakan sebagai pemicu TRIAC supaya ON pada tegangan input tertentu yang relatif tinggi (misal pada rangkaian dimmer). TRIAC TRIAC tersusun dari lima buah lapis semikonduktor yang banyak digunakan pada pensaklaran elektronik. TRIAC biasa juga disebut thyristor bi directional. TRIAC merupakan dua buah SCR yang dihubungkan secara paralel berkebalikan dengan terminal gate bersama. Berbeda dengan SCR yang hanya melewatkan tegangan dengan polaritas positif saja, tetapi TRIAC dapat dipicu dengan tegangan polaritas positif dan negatif, serta dapat dihidupkan dengan menggunakan tegangan bolak-balik pada Gate. TRIAC banyak digunakan pada rangkaian pengedali dan pensaklaran. TRIAC hanya akan aktif ketika polaritas pada Anoda lebih positif dibandingkan Katodanya dan gate-nya diberi polaritas positif, begitu juga sebaliknya. Setelah terkonduksi, sebuah TRIAC akan tetap bekerja selama arus yang mengalir pada TRIAC (IT) lebih besar dari arus penahan (IH) walaupun arus gate dihilangkan. Satu-satunya cara untuk membuka (meng-off-kan) TRIAC adalah dengan mengurangi arus IT di bawah arus IH.

T1 TRIAC G T2

Gambar 35. Simbol DIAC

Pemanfaatan pada komponen thyristor umumnya berhubungan dengan variabel tegangan AC, seperti dimmer lampu, flasher lampu yang digabungkan dengan aplikasi IC 555, dan sebagainya. c. Rangkuman Materi Belajar 10 1) Macam-macam thyristor antara lain: a) UJT b) GTO c) Photo SCR61

d) SCR e) Triac f) Diac 2) Terminal pada SCR adalah Anoda-Katoda-Gate, terminal pada Diac adalah T1T2, terminal pada Triac adalah T1-T2-Gate. 3) Contoh aplikasi pada macam-macam thyristor adalah rangkaian aplikasi dimmer dan flasher. d. Tugas Belajar 10 1) Gambarkan pembentukan macam-macam thyristor dari bahannya! 2) Carilah rangkaian aplikasi SCR, Triac dan Diac. 3) Carilah dan tuliskan cara pengecekan SCR. e. Tes Formatif 10 1) salah satu macam thyristor adalah jenis PUT, apakah PUT itu? 2) Gambarkan struktur thyristor menurut bahannya dan equivalensi dari transistor! 3) Bagaimanakah car uji SCR, sebutkan dengan gambar! f. Kunci Jawaban 10 1) PUT kependekan dari Programable Uni Junction Transistor. Jadi PUT adalah salah satu macam thyristor jenis UJT yang bisa dijalankan melaui sebuah program. 2) Struktur thyiristor menurut bahannya:

Struktur thyristor dari transistor:

62

3) Cara uji SCR

g. Lembar Kerja Belajar 10 1) Alat dan Bahan a) Papan rangkaian b) Catudaya DC clock c) Sumber listrik 220V d) Lampu pijar e) Papan rangkaian f) Kabel penghubung g) SCR, Triac, Diac h) MOC 3041 i) IC 555 2) Keselamatan Kerja a) Pakailah jas praktek/ wearpack. b) Perhatikan instruksi dari pengajar.63

c) Jangan mematahkan kaki komponen. d) Berhati-hatilah dengan jala-jala PLN 3) Langkah Kerja a) Rangkaialah sirkuit di bawah ini:

---------------------- skema 10.1 b) Putarlah potensio R1, perhatikan apa yang terjadi pada beban (lampu) c) Rangkaialah sirkuit di bawah ini:

------ skema 10.2 d) Rangkailah MOC 3041 sebagai saklar elektronik yang dikendalikan melalui timer 555

- skema 10.364

11. Kegiatan Bealajar 11 : Proyek akhir membuat Layout Rangkaian Kontrol Starting Motor 3 Phasa a. Tujuan Kegiatan Belajar 111) Mahasiswa mampu mensimulasikan rangkaian kontrol starting motor 3 phasa. 2) Mahasiswa mampu membuat layout pcb rangkaian kontrol starting motor 3 phasa.

b. Lembar Kerja Belajar 111) Bukalah alamat website www.masyer.blogspot.com 2) Download skema rangkaian kontrol starting motor 3 phasa 3) Lakukan ujicoba pada papan rangkaian 4) Buatlah Layout pada PCB dan pasanglah komponen-komponen yang diperlukan.

65