DC
Voltmeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besar tengangan
pada suatu komponen. Cara pemakaiannya adalah dengan memparalelkan kaki2
Voltmeter dengan komponen yang akan diuji tegangannya.
Berikut adalah Spesifikasi dan keterangan Probe DC Volemeter
Generator
a. Power Supply
Power
Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu Daya adalah
suatu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat
listrik ataupun elektronika lainnya.
b. Baterai
Spesifikasi dan Pinout Baterai
Input voltage: ac 100~240v / dc 10~30v
Output voltage: dc 1~35v
Max. Input current: dc 14a
Charging current: 0.1~10a
Discharging current: 0.1~1.0a
Balance current: 1.5a/cell max
Max. Discharging power: 15w
Max. Charging power: ac 100w / dc 250w
Jenis batre yg didukung: life, lilon, lipo 1~6s, lihv 1-6s, pb 1-12s, nimh, cd 1-16s
Ukuran: 126x115x49mm
Berat: 460gr
Bahan
a. Resistor
Spesifikasi :
b. dioda
Spesifikasi :
c. Transistor NPN
Spesifikasi
Type - NPN
Collector-Emitter Voltage: 35 V
Collector-Base Voltage: 35 V
Emitter-Base Voltage: 5 V
Collector Current: 2.5 A
Collector Dissipation - 10 W
DC Current Gain (hfe) - 100 to 200
Transition Frequency - 160 MHz
Operating and Storage Junction Temperature Range -55 to +150 °C
Package - TO-126
Konfigurasi Transistor:
d. Op-Amp
Konfigurasi UA741
e. Ground
Ground
berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah
saat terjadi kebocoran isolasi atau percikan api pada konsleting
Komponen Input
a. Sensor Suhu (LM350)
Sensor suhu
LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah
besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. sensor suhu
LM35 yang dipakai dalam penelitian berupa komponen elektronika yang
diproduksi oleh National Semiconductor.
LM35
memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan
dengan sesor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang
rendah dan liniearitas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah
dihubungkan dengan rangaian kendali khusus serta tidak memerlukan
penyetelan lanjutan.
Bentuk
sensor LM3 seperti transistor kemasan TO92. Harga Sensor LM 35 adalah
sekitar 15 ribu rupiah. Adapun Aplikasinya banyak digunakan pada Project
Arduino yang berkaitan dengan suhu ruang seperti Pada Home Automation.
b. HIH-5030
Sensor Kelembaban Tegangan Rendah Seri HIH-5030/5031 beroperasi hingga 2,7 Vdc, seringkali ideal dengan daya baterai sistem di mana suplai adalah nominal 3 Vdc.
Spesifikasi ;
Output analog
Sensor kelembaban relatif
Akurasi kelembaban: ± 3% rh.
Pasokan 2,7 vdc sampai 5,5 vdc.
Smd.tertutup, dengan / tanpa filter hidrofobik
Pin Out
c. POT-HG
spesifikasi: Pada dasarnya bagian-bagian penting dalam Komponen Potensiometer adalah :Penyapu atau disebut juga dengan Wiper,Element Resistif,Terminal
d. PIR1
Sensor PIR merupakan sensor yang dapat mendeteksi pergerakan, dalam hal
ini sensor PIR banyak digunakan untuk mengetahui apakah ada pergerakan
manusia dalam daerah yang mampu dijangkau oleh sensor PIR. Sensor ini
memiliki ukuran yang kecil, murah, hanya membutuhkan daya yang kecil,
dan mudah untuk digunakan. Oleh sebab itu,
sensor ini banyak digunakan pada skala rumah maupun bisnis. Sensor PIR
ini sendiri merupakan kependekan dari “Passive InfraRed” sensor.
Bagian-Bagian Sensor PIR
Bagian Sensor PIR
Pengatur Waktu Jeda : Digunakan untuk mengatur lama pulsa high setelah terdeteksi terjadi gerakan dan gerakan telah berahir. *
Pengatur Sensitivitas : Pengatur tingkat sensitivitas sensor PIR *
Regulator 3VDC : Penstabil tegangan menjadi 3V DC
Dioda Pengaman : Mengamankan sensor jika terjadi salah pengkabelan VCC dengan GND
DC Power : Input tegangan dengan range (3 – 12) VDC (direkekomendasikan menggunakan input 5VDC).
Output Digital : Output digital sensor
Ground : Hubungkan dengan ground (GND)
BISS0001 : IC Sensor PIR
Pengatur Jumper : Untuk mengatur output dari pin digital.
(*) Catatan: Pin nomor 1 dan 2 digunakan untuk melakukan kalibrasi sensor PIR dengan mengatur posisi potentiometer pada posisi label MIN atau MAX.
spesifikasi sensor PIR pada umumnya.
Bentuk : Persegi
Output : Pulsa digital HIGH (3V) ketika mendeteksi pergerakan dan LOW ketika tidak ada pergerakan.
Rentang Sensitivitas : Sampai dengan 6 meter sebagaimana gambar berikut
Jangkauan Sensor PIR
Power Supply : 5V-12V (direkomendasikan 5VDC).
e. MQ-7
Sensor MQ-7 merupakan sensor gas yang digunakan dalam peralatan untuk
mendeteksi gas karbon monoksida (CO) yang berada di dalam incubator telur .
Fitur dari sensor gas MQ-7 ini adalah mempunyai sensitivitas yang tinggi
terhadap karbon monoksida (CO), stabil, dan berumur panjang. Sensor ini
menggunakan catu daya heater : 5V AC/DC dan menggunakan catu daya rangkaian : 5
VDC, jarak pengukuran : 20 - 2000 ppm untuk ampuh mengukur gas karbon
monoksida.
Sensor MQ-7 memiliki elemen pemanas yang digunakan untuk memanaskan bahan
sensitif di dalamnya. Pemanasan ini diperlukan untuk mencapai suhu kerja yang
optimal agar sensor dapat beroperasi dengan baik. Setelah pemanasan, ketika
karbon monoksida (CO) hadir di sekitar sensor, gas tersebut akan diadsorpsi
oleh bahan sensitif dalam sensor. Ketika karbon monoksida (CO) diadsorpsi,
resistansi bahan sensitif berubah. Sensor MQ-7 dilengkapi dengan rangkaian
elektronik yang dapat mengukur perubahan resistansi bahan sensitif. Perubahan
resistansi ini dikonversi menjadi sinyal listrik yang sesuai dengan konsentrasi
karbon monoksida (CO) dalam udara.
Output Sinyal: Sinyal keluaran sensor dapat berupa tegangan analog atau
sinyal digital yang tergantung pada jenis sensor MQ-7 tertentu. Sinyal ini
dapat diolah lebih lanjut oleh mikrokontroler atau sistem kontrol lainnya untuk
pemantauan dan tindakan selanjutnya. Dan sensor ini memiliki tingkat sensivitas
yang tinggi terhadap gas Co dan H2. Seperti padagrafik dibawah:
f. Button
Push button switch
(saklar tombol tekan) adalah perangkat / saklar sederhana yang
berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik dengan
sistem kerja tekan unlock (tidak mengunci). Sistem kerja unlock disini
berarti saklar akan bekerja sebagai device penghubung atau pemutus
aliran arus listrik saat tombol ditekan, dan saat tombol tidak ditekan
(dilepas), maka saklar akan kembali pada kondisi normal.
Sebagai device penghubung atau pemutus, push button switch
hanya memiliki 2 kondisi, yaitu On dan Off (1 dan 0). Istilah On dan
Off ini menjadi sangat penting karena semua perangkat listrik yang
memerlukan sumber energi listrik pasti membutuhkan kondisi On dan Off.
Karena sistem kerjanya yang unlock dan langsung berhubungan dengan operator, push button switch
menjadi device paling utama yang biasa digunakan untuk memulai dan
mengakhiri kerja mesin di industri. Secanggih apapun sebuah mesin bisa
dipastikan sistem kerjanya tidak terlepas dari keberadaan sebuah saklar
seperti push button switch atau perangkat lain yang sejenis yang bekerja mengatur pengkondisian On dan Off.
Berdasarkan fungsi kerjanya yang menghubungkan dan memutuskan, push button switch mempunyai 2 tipe kontak yaitu NC (Normally Close) dan NO (Normally Open).
NO (Normally Open), merupakan kontak
terminal dimana kondisi normalnya terbuka (aliran arus listrik tidak
mengalir). Dan ketika tombol saklar ditekan, kontak yang NO ini akan
menjadi menutup (Close) dan mengalirkan atau menghubungkan arus listrik.
Kontak NO digunakan sebagai penghubung atau menyalakan sistem circuit (Push Button ON).
NC (Normally Close), merupakan kontak
terminal dimana kondisi normalnya tertutup (mengalirkan arus litrik).
Dan ketika tombol saklar push button
ditekan, kontak NC ini akan menjadi membuka (Open), sehingga memutus
aliran arus listrik. Kontak NC digunakan sebagai pemutus atau mematikan
sistem circuit (Push Button Off).
Komponen Output
a. LED
Tegangan LED menurut warna yang dihasilkan:
Infra merah : 1,6 V.
Merah : 1,8 V – 2,1 V.
Oranye : 2,2 V.
Kuning : 2,4 V.
Hijau : 2,6 V.
Biru : 3,0 V – 3,5 V.
Putih : 3,0 – 3,6 V.
Ultraviolet : 3,5 V.
b. Relay
Spesifikasi Relay umumnya adalah tegangan input 5 VDC, 12 VDC atau 48 VDC. Untuk common dan NO NC umumnya 220 vac dengan arus kerja 10 A.
Konfigurasi pin Relay
dihubungkan ke 5V
GND dihubungkan ke GND
IN1/Data dihubungkan ke pin 2
Pin out :
c. Dinamo/Motor
Motor
listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energy
kinetik. Dasar kerja motor hampir sama dengan alat pengukur listrik,
yaitu perputaran kumparan berarus listrik dalam suatu medan magnet. Alat
yang dapat melakukan perubahan arah aliran dinamakan komutator yang
terpasang pada poros motor.
Sensor suhu
LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah
besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. sensor suhu
LM35 yang dipakai dalam penelitian berupa komponen elektronika yang
diproduksi oleh National Semiconductor.
LM35
memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan
dengan sesor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang
rendah dan liniearitas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah
dihubungkan dengan rangaian kendali khusus serta tidak memerlukan
penyetelan lanjutan.
Bentuk
sensor LM3 seperti transistor kemasan TO92. Harga Sensor LM 35 adalah
sekitar 15 ribu rupiah. Adapun Aplikasinya banyak digunakan pada Project
Arduino yang berkaitan dengan suhu ruang seperti Pada Home Automation.
Cara kerja Sensor suhu LM35
Meskipun
tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan
kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu
daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar
60 µA.
Konfigurasi PinOut
Tiga
pin LM35 menujukan fungsi masing-masing pin diantaranya, pin 1
berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah
digunakan sebagai tegangan keluaran atau Vout dengan jangkauan kerja
dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35
yang dapat digunakan antara 4 Volt sampai 30 Volt.
Karakteristik Sensor LM 35
Resolusi Sensor 10 mVolt/ ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
Keakurasi kalibrasi 0,5 ºC pada suhu 25 ºC .
Jangkauan maksimal operasi suhu -55 ºC sampai +150 ºC.
Tegangan kerja 4v sampai 30 volt.
Konsumsi arus rendah kurang dari 60 µA.
Faktor pemanasan diri yang rendah (low-heating) kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
Impedansi keluaran yang rendah 0,1 W untuk beban 1 mA.
Toleransi ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC
b. HIH-5030
Sensor kelembaban adalah suatu alat ukur yang digunakan untuk membantu
dalam
proses pengukuran atau pendefinisian yang suatu kelembaban uap
air yang terkandung dalam udara. Jenis
jenis sensor kelembaban diantaranya Cspacitive Sensors, Electrical conductivity Sensors,
Thermal Conductivity Sensors, Optical Hygrometer, dan Oscillating Hygrometer.
Dalam
sensor ini terdapat sebuah thermistor tipe NTC (Negative Temperature
Coefficient) untuk mengukur suhu, sebuah sensor kelembaban tipe
resisitif dan sebuah mikrokontroller 8-bit yang mengolah kedua sensor
tersebut dan mengirim hasilnya ke pin output dengan format single-wire
bi-directional (kabel tunggal dua arah)
Fitur/Kelebihan Sensor HIH-5030
Beroperasi hingga 2,7 V, ideal dalam sistem tenaga baterai dengan tegangan 3 V
Didesain dengan daya rendah
Akurasi ditingkatkan
Waktu respon yang cepat
Stabil, dengan penyimpangan yang rendah
Tahan dengan zat kimia
Karakteristik Sensor HIH-5030
Suhu Operasi -40°C- 85°C (-40°F-185°F)
Histerisis ±2 RH(Relative Humidity)
Suplai Arus 5µA
Output sinyal Tegangan Analog
Waktu Respon 5s (1/e dalam udara yang bergerak lambat)
c. MQ-8
Sensor MQ-8 merupakan sensor gas yang digunakan dalam peralatan untuk
mendeteksi gas karbon monoksida (CO) yang berada di dalam incubator telur .
Fitur dari sensor gas MQ-8 ini adalah mempunyai sensitivitas yang tinggi
terhadap karbon monoksida (CO), stabil, dan berumur panjang. Sensor ini
menggunakan catu daya heater : 5V AC/DC dan menggunakan catu daya rangkaian : 5
VDC, jarak pengukuran : 20 - 2000 ppm untuk ampuh mengukur gas karbon
monoksida.
Sensor MQ-8 memiliki elemen pemanas yang digunakan untuk memanaskan bahan
sensitif di dalamnya. Pemanasan ini diperlukan untuk mencapai suhu kerja yang
optimal agar sensor dapat beroperasi dengan baik. Setelah pemanasan, ketika
karbon monoksida (CO) hadir di sekitar sensor, gas tersebut akan diadsorpsi
oleh bahan sensitif dalam sensor. Ketika karbon monoksida (CO) diadsorpsi,
resistansi bahan sensitif berubah. Sensor MQ-8 dilengkapi dengan rangkaian
elektronik yang dapat mengukur perubahan resistansi bahan sensitif. Perubahan
resistansi ini dikonversi menjadi sinyal listrik yang sesuai dengan konsentrasi
karbon monoksida (CO) dalam udara.
Output Sinyal: Sinyal keluaran sensor dapat berupa tegangan analog atau
sinyal digital yang tergantung pada jenis sensor MQ-8 tertentu. Sinyal ini
dapat diolah lebih lanjut oleh mikrokontroler atau sistem kontrol lainnya untuk
pemantauan dan tindakan selanjutnya. Dan sensor ini memiliki tingkat sensivitas
yang tinggi terhadap gas Co dan H2. Seperti padagrafik dibawah:
d. PIR1
Sensor PIR merupakan sensor yang dapat mendeteksi pergerakan, dalam hal
ini sensor PIR banyak digunakan untuk mengetahui apakah ada pergerakan
manusia dalam daerah yang mampu dijangkau oleh sensor PIR. Sensor ini
memiliki ukuran yang kecil, murah, hanya membutuhkan daya yang kecil,
dan mudah untuk digunakan. Oleh sebab itu,
sensor ini banyak digunakan pada skala rumah maupun bisnis. Sensor PIR
ini sendiri merupakan kependekan dari “Passive InfraRed” sensor.
Bagian-Bagian Sensor PIR
Bagian Sensor PIR
Pengatur Waktu Jeda : Digunakan untuk mengatur lama pulsa high setelah terdeteksi terjadi gerakan dan gerakan telah berahir. *
Pengatur Sensitivitas : Pengatur tingkat sensitivitas sensor PIR *
Regulator 3VDC : Penstabil tegangan menjadi 3V DC
Dioda Pengaman : Mengamankan sensor jika terjadi salah pengkabelan VCC dengan GND
DC Power : Input tegangan dengan range (3 – 12) VDC (direkekomendasikan menggunakan input 5VDC).
Output Digital : Output digital sensor
Ground : Hubungkan dengan ground (GND)
BISS0001 : IC Sensor PIR
Pengatur Jumper : Untuk mengatur output dari pin digital.
(*) Catatan: Pin nomor 1 dan 2 digunakan untuk melakukan kalibrasi sensor PIR dengan mengatur posisi potentiometer pada posisi label MIN atau MAX.
spesifikasi sensor PIR pada umumnya.
Bentuk : Persegi
Output : Pulsa digital HIGH (3V) ketika mendeteksi pergerakan dan LOW ketika tidak ada pergerakan.
Rentang Sensitivitas : Sampai dengan 6 meter sebagaimana gambar berikut
Jangkauan Sensor PIR
Power Supply : 5V-12V (direkomendasikan 5VDC).
e. Resistor
Resistor merupakan
salah satu komponen yang digunakan dalam sebuah sirkuit atau rangkaian
elektronik. Resistor berfungsi sebagai resistansi/ hambatan yang mampu
mengatur atau mengendalikan tegangan dan arus listrik rangkaian.
Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat
memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan
terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir,
berdasarkan persamaan hukum Ohm :
f. Op-Amp
Penguat
operasional atau yang dikenal sebagai Op-Amp merupakan suatu rangkaian
terintegrasi atau IC yang memiliki fungsi sebagai penguat sinyal, dengan
beberapa konfigurasi. Secara ideal Op-Amp memiliki impedansi masukan
dan penguatan yang tak berhingga serta impedansi keluaran sama dengan
nol. Dalam prakteknya, Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan
yang besar serta impedansi keluaran yang kecil.
Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, diantaranya: a. Penguat tegangan tak berhingga (AV = ∼) b. Impedansi input tak berhingga (rin = ∼) c. Impedansi output nol (ro = 0) d. Bandwidth tak berhingga (BW = ∼) d. Tegangan offset nol pada tegangan input (Eo = 0 untuk Ein = 0)
Amplifier Operasional:
Penguat Pembalik:
Istilah berikut digunakan dalam rumus dan persamaan untuk Penguatan Operasional.
·R f = Resistor umpan balik
·R in = Resistor Masukan
·V in = Tegangan masukan
·V keluar = Tegangan keluaran
·Av = Penguatan Tegangan
Penguatan tegangan:
Gain loop dekat dari penguat pembalik diberikan oleh;
Tegangan Keluaran:
Tegangan keluaran tidak sefasa dengan tegangan masukan sehingga dikenal sebagai penguat pembalik .
Penguat Penjumlahan:
Tegangan Keluaran:
Output umum dari rangkaian yang diberikan di atas adalah;
Jumlah Tegangan Input Amplifikasi Terbalik:
jika resistor inputnya sama, outputnya adalah jumlah tegangan input yang diskalakan terbalik,
Jika R 1 = R 2 = R 3 = R n = R
Output yang Dijumlahkan:
Ketika semua resistor dalam rangkaian di atas sama, outputnya adalah jumlah terbalik dari tegangan input.
Jika R f = R 1 = R 2 = R 3 = R n = R;
V keluar = – (V 1 + V 2 + V 3 +… + V n )
Penguat Non-Pembalik:
Istilah yang digunakan untuk rumus dan persamaan Penguat Non-Pembalik.
·R f = Resistor umpan balik
·R = Resistor Tanah
·V masuk = Tegangan masukan
·V keluar = Tegangan keluaran
·Av = Penguatan Tegangan
Keuntungan Penguat:
Gain total penguat non-pembalik adalah;
Tegangan Keluaran:
Tegangan output penguat non-pembalik sefasa dengan tegangan inputnya dan diberikan oleh;
Unity Gain Amplifier / Buffer / Pengikut Tegangan:
Jika resistor umpan balik dilepas yaitu R f = 0, penguat non-pembalik akan menjadi pengikut / penyangga tegangan
Penguat Diferensial:
Istilah yang digunakan untuk rumus Penguat Diferensial.
·R f = Resistor umpan balik
·R a = Resistor Input Pembalik
·R b = Resistor Input Non Pembalik
·R g = Resistor Ground Non Pembalik
·V a = Tegangan input pembalik
·V b = Tegangan Input Non Pembalik
·V keluar = Tegangan keluaran
·Av = Penguatan Tegangan
Keluaran Umum:
tegangan keluaran dari rangkaian yang diberikan di atas adalah;
Keluaran Diferensial Berskala:
Jika resistor R f = R g & R a = R b , maka output akan diskalakan perbedaan dari tegangan input;
Perbedaan Penguatan Persatuan:
Jika semua resistor yang digunakan dalam rangkaian adalah sama yaitu R a = R b = R f = R g = R, penguat akan memberikan output yang merupakan selisih tegangan input;
V keluar = V b – V a
Penguat Pembeda
Penguat
Operasional jenis ini memberikan tegangan output yang berbanding lurus
dengan perubahan tegangan input. Tegangan keluaran diberikan oleh;
Input gelombang segitiga => Output gelombang persegi panjang
Input gelombang sinus => Output gelombang kosinus
Rangkaian detector non Inverting
Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi berupa
gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref = 0 Volt adalah seperti
Penguat Integrator
Penguat ini memberikan tegangan keluaran yang merupakan bagian integral dari tegangan masukan.
g. Transistor
Transistor NPN Fungsi-fungsi Transistor diantaranya adalah :
sebagai Penyearah,
sebagai Penguat tegangan dan daya,
sebagai Stabilisasi tegangan,
sebagai Mixer,
sebagai Osilator
sebagai Switch (Pemutus dan Penyambung Sirkuit)
Lambang Transistor BJT
Sudah
jelas seperti gambar di atas bahwa transistor PNP memiliki simbol yang
arah panahnya masuk dan sebaliknya untuk NPN arah panah dari emiter
mengarah keluar.
Bentuk
aliran arus pada sebuah transistor dapat dirumuskan dengan hukum KCL (
Kirchoff Current Law) Atau hukum Kirchoff I, yang dirumuskan sebagai
berikut.
Pada Transistor BJT nilai arus Ib relatif sangat kecil terhadap Ic, maka Ib ini dapat diabaikan. Sehingga persamaan diatas bisa berubah menjadi
Ie = Ic
Keterangan : Ie = Arus Emitter Ic = Arus Collector
Rumus lain transistor NPN:
Karakteristik I/O
Bentuk gelombang I/O
Struktur Dasar Transistor
Pada
dasarnya, Transistor adalah Komponen Elektronika yang terdiri dari 3
Lapisan Semikonduktor dan memiliki 3 Terminal (kaki) yaitu Terminal
Emitor yang disingkat dengan huruf “E”, Terminal Base (Basis) yang
disingkat dengan huruf “B” serta Terminal Collector/Kolektor yang
disingkat dengan huruf “C”. Berdasarkan strukturnya, Transistor
sebenarnya merupakan gabungan dari sambungan 2 dioda. Dari gabungan
tersebut , Transistor kemudian dibagi menjadi 2 tipe yaitu Transistor
tipe NPN dan Transistor tipe PNP yang disebut juga dengan Transistor
Bipolar. Dikatakan Bipolar karena memiliki 2 polaritas dalam membawa
arus listrik.
NPN merupakan singkatan dari Negatif-Positif-Negatif sedangkan PNP adalah singkatan dari Positif-Negatif-Positif.
Berikut
ini adalah gambar tipe Transistor berdasarkan Lapisan Semikonduktor
yang membentuknya beserta simbol Transistor NPN dan PNP.
Simbol Transistor
PRINSIP KERJA TRANSISTOR
Prinsip
kerja transistor PNP adalah arus mengalir dari emitor menuju kolektor.
Dibandingkan NPN, pada PNP terjadi hal sebaliknya ketika arus mengalir
pada kaki basis, maka transistor tidak bekerja. Arus akan mengalir
apabila kaki basis diberi sambungan ke ground (-) hal ini akan
menginduksi arus pada kaki emitor ke kolektor. Jika basis dihubungkan
diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang
mengalir dari emitor ke kolektor. Penggunaan transistor jenis ini mulai
jarang digunakan. Dibanding dengan NPN, transistor jenis PNP mulai sulit
ditemukan dipasaran. Transistor jenis PNP adalah transistor negatif
dimana akan dapat bekerja mengalirkan arus listrik jika basis dialiri
arus negative (-) dan mempunyai lapisan semikonduktor sebagai berikut :
Pada Emitor = Semikonduktor yang dipakai adalah negatif.
Pada Basis = Semikonduktor yang dipakai adalah positif.
Pada Kolektor = Semikonduktor yang dipakai adalah negative.
Prinsip
kerja transistor NPN adalah arus mengalir dari kolektor menuju emitor.
Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil
dari arus yang mengalir dari kolektor ke emitor. Untuk mengalirkan arus
tersebut dibutuhkan sambungan ke sumber positif (+) pada kaki basis.
Ketika basis diberi tegangan, hingga dititik saturasi, maka akan
menginduksi arus dari kaki kolektor ke emitor. Dan transistor akan aktif
jika arus yang melalui basis berkurang, maka arus yang mengalir pada
kolektor ke emitor akan berkurang, hingga titik cutoff. Penurunan ini
sangatlah cepat karena perbandingan penguatan yang terjadi antara basis
dan kolektor melebihi 200 kali. Transistor jenis NPN adalah transistor
positif dimana akan dapat bekerja mengalirkan arus listrik jika basis
dialiri arus positf (+) dan mempunyai lapisan semikonduktor sebagai
berikut :
Pada Emitor = Semikonduktor yang dipakai adalah positif.
Pada Basis = Semikonduktor yang dipakai adalah negatif.
Pada Kolektor = Semikonduktor yang dipakai adalah positif
h. Relay
Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.
Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :
·Electromagnet (Coil)
·Armature
·Switch Contact Point (Saklar)
·Spring
i. Dioda
Dioda
adalah komponen yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai
fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat
arus listrik dari arah sebaliknya. Sebuah Dioda dibuat dengan
menggabungkan dua bahan semi-konduktor tipe-P dan semi-konduktor tipe-N.
Ketika dua bahan ini digabungkan, terbentuk lapisan kecil lain di
antaranya yang disebut depletion layer. Ini karena lapisan tipe-P
memiliki hole berlebih dan lapisan tipe-N memiliki elektron berlebih dan
keduanya mencoba berdifusi satu sama lain membentuk penghambat
resistansi tinggi antara kedua bahan seperti pada gambar di bawah ini.
Lapisan penyumbatan ini disebut depletion layer.
Ketika
tegangan positif diterapkan ke Anoda dan tegangan negatif diterapkan ke
Katoda, dioda dikatakan dalam kondisi bias maju. Selama keadaan ini
tegangan positif akan memompa lebih banyak hole ke daerah tipe-P dan
tegangan negatif akan memompa lebih banyak elektron ke daerah tipe-N
yang menyebabkan depletion layer hilang sehingga arus mengalir dari
Anoda ke Katoda. Tegangan minimum yang diperlukan untuk membuat dioda
bias maju disebut forward breakdown voltage.
Jika
tegangan negatif diterapkan ke anoda dan tegangan positif diterapkan ke
katoda, dioda dikatakan dalam kondisi bias terbalik. Selama keadaan ini
tegangan negatif akan memompa lebih banyak elektron ke material tipe-P
dan material tipe-N akan mendapatkan lebih banyak hole dari tegangan
positif yang membuat depletion layer lebih besar dan dengan demikian
tidak memungkinkan arus mengalir melaluinya. Kondisi ini hanya terjadi
pada dioda yang ideal, kenyataannya arus yang kecil tetap dapat mengalir
pada bias terbalik dioda.
Dioda dapat dibagi menjadi beberapa jenis:
1. Dioda Penyearah (Dioda Biasa atau Dioda Bridge) yang berfungsi sebagai penyearah arus AC ke arus DC.
2. Dioda Zener yang berfungsi sebagai pengaman rangkaian dan juga sebagai penstabil tegangan.
3. Dioda LED yang berfungsi sebagai lampu Indikator ataupun lampu penerangan.
4. Dioda Photo yang berfungsi sebagai sensor cahaya.
5. Dioda Schottky yang berfungsi sebagai Pengendali
j.Logicstate
Simbol
Logicstate
yaitu pengertian logis, benar atau salah, dari sinyal biner yang
diberikan. Sinyal biner adalah sinyal digital yang hanya memiliki dua
nilai yang valid. Dalam istilah fisik, pengertian logis dari sinyal
biner ditentukan oleh level tegangan atau nilai arus sinyal, dan ini
pada gilirannya ditentukan oleh teknologi perangkat. Dalam sirkuit TTL,
misalnya, keadaan sebenarnya diwakili oleh logika 1, kira-kira sama
dengan +5 volt pada garis sinyal; logika 0 kira-kira 0 volt. Tingkat
tegangan antara 0 dan +5 volt dianggap tidak ditentukan.
Karena
hanya dua status logika, logika 1 dan logika 0, yang dimungkinkan,
teknik aljabar Boolean dapat digunakan untuk menganalisis rangkaian
digital yang melibatkan sinyal biner. Istilah logika positif diterapkan
ke sirkuit di mana logika 1 ditetapkan ke level tegangan yang lebih
tinggi; Dalam rangkaian logika negatif, logika 1 ditunjukkan dengan
level tegangan yang lebih rendah.
2.Siapkan
alat dan bahan pada library proteus, pada rangkaian ini contohnya seperti
resistor, baterai, transistor NPN, DC voltmeter, relay, opamp, ground,
motor DC, sensor PIR1, LM35 sensor, sensor HIH5030,MQ-8
dan motor.
3.Rangkai setiap alat dan bahan agar membentuk rangkaian yang diinginkan.
4.Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan
5.
Jalankan simulasi rangkaian untuk melihat apakah dihasilkan output yang
diinginkan, yaitu apakah dapat mengaktifkan relay serta menghidupkan motor, pemanas, lampu, dan buzzer.
Sensor LM35
Sensor ini bekerja dengan cara mendeteksi suhu disekitar dimana
ketika suhu terdeteksi >37 maka secara otomatis pompa air akan hidup
untuk mengurangi suhu disekitar dan ketika suhu kembali turun kipas akan
hidup untuk menetralkan suhu yang ada.
secara
spesifik rangkaian ini bekerja dimana tegangan yang dikeluarkan sensor
berupa arus mengalir masuk kedalam op amp detector non inverting lm741 yang mengeluarkan
tegangan output sesuai dengan rumus Vout=Aol(Vin-Vref) yang akan terbaca
oleh voltmeter dan masuk ke transistor. Dari Vcc tengangan mengalir
masuk ke relay sehingga relay memiliki tegangan yang menyebabkan switch
pada relay berpindah dan menghasilkan suat rangkaian loop.Kemudian kedua
arus tersebut teru msuk ke transisitor dari kaki base dan kolektor dan
dikeluarkan ke emitor sehinggan diteruskan menuju ground.
Sensor HIH-5030
Sensor ini bekerja ketika mendeteksi kelembaban disekitar meningkkat
yang beriringan dengan Sensor LM35 dimana ketika pompa air hidup yang
menyebabkan kelembaban lingkungan sekitar inkubator akan meningkat
dimana apabila kelembaban yang terukur >12 maka sensor akan merespon
dengan mengeluarkan output yang masuk kedalam op amp dan terus ke
transistor melalui kaki base dan dari Vcc tegangan masuk ke relay dsn
menyebabkan relay memiliki tegangan sehingga switch pada relay berpindah
dan memebuat suatu rangkaian loop tertutup dan menghidupkan Heater
sebagai pemanas untuk mengurangi kelembaban yang terukur. Lalu dari
relai tadi tegangan masuk ke transistor melalui kaki kolektor, maka dari
kedua kaki transistor tadi dikeluarkan melalui kaki emitor dan masuk
ground.
Sensor PIR
Sensor PIR bekerja ketika mendetreksi gerakan disekitar baik berupa
bahaya dari hewan buas ataupun telur yang menetas, ketika logicstate di
swicth menjadi 1 maka sensor akan otomatis aktif yang mengeluarkan ouput
berupa buzzer sebagai penanda jika terjadi hal-hal yang mencurigakan.
Dan prinsip kerja pada inkubator telur ialah. Saat telur ingin menetas
retakan pada telur akan terbaca sensor pir sebagai gerakan dan kemudian
akan mengeluarkan output berupa tegangan V yang dialirkan dari arus ke
transistor yang bertipe emitter stabilized bias yang berfungsi untuk menguatkan
sinyal. Yang kemudian tegangan dan arus yang telah dikuatkan melalui
transistor akan membuat buzzer merespon dan buzzer akan mengeluarkan
tanda berupa bunyi (buzzer mengubah getaran listrik menjadi getaran
suara) Lalu dari
relai tadi tegangan masuk ke transistor melalui kaki kolektor, maka dari
kedua kaki transistor tadi dikeluarkan melalui kaki emitor dan masuk
ground.
Sensor MQ-8
ketika gas CO di deteksi oleh sensor, sensor akan mengeluarkan output
berupa tegangan dan arus dan diumpankan ke op amp non invertinglalu menuju transistor, saat melewati self bias tegangan tersebut
akan diperkuat dan membuat relay tertutup dan menciptakan loop tertutup
yang akan menghidupkan mesin tersebut/>Lalu dari
relai tadi tegangan masuk ke transistor melalui kaki kolektor, maka dari
kedua kaki transistor tadi dikeluarkan melalui kaki emitor dan masuk
ground.
.jpeg)
.jpeg)
.png)
.jpeg)
Penguat
operasional atau yang dikenal sebagai Op-Amp merupakan suatu rangkaian
terintegrasi atau IC yang memiliki fungsi sebagai penguat sinyal, dengan
beberapa konfigurasi. Secara ideal Op-Amp memiliki impedansi masukan
dan penguatan yang tak berhingga serta impedansi keluaran sama dengan
nol. Dalam prakteknya, Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan
yang besar serta impedansi keluaran yang kecil.
.png)
.png)
.png)
.png)
.png)
.png){kind=link}
