BAB VIII
TRANSISTOR
SEBAGAI SAKLAR ELEKTONIK
A.
PENDAHULUAN
1.
Tujuan
Percobaan
a.
Mengetahui cara menggunakan transistor
sebagai saklar elektronik
b.
Mampu merancang rangkaian transistor
sebagia saklar elektronik.
c.
Mampu menganalisa rangkaian transistor
sebagai saklar elektronik
d.
Mampu mengaplikasikan transistor sebagai
rangkaian elektronik.
2.
Latar
Belakang
Dalam perancangan sebuah sistem eloktronika, ada beberapa
alat yang harus diperlukan agar alat tersebut bisa berjalan sesuai dengan yang
diinginkan. Salah satu bentuk alat tersebut adalah transistor. Alat ini
merupakan alat semu konduktor yang dipakai sebagai penguat atau pemilih, dan
mempunyai tiga terminal. Dimana tegangan atau arus yang lebih besar yang
melalui dua terminal lainnya.
Selain bekerja sebagai penguat, tansistor juga dapat
bekerja sebagai saklar. Jika sebuah transistor digunakan sebagai saklar, maka
transistor tersebut hanya dioperasikan pada salah satu dari dua kondisi (mode)
yaitu kondisi saturasi (jenuh) dimana transistor sebagai saklar tertutup atau
kondisi cut off (tersumbat) dimana transistor sebagai saklar terbuka.
B.
DASAR
TEORI
Ø Menurut
Widodo Budiharto (2008:17) menyatakan bahwa:
Transistor dapat digunakan sebagai saklar elektronika
dengan membuat transistor tersebut berada dalam kondisi cut off (saklar
terbuka, arus tidak mengalir). Atau saturasi (saklar tertutup, sehingga arus
mengalir).
Sebagai contoh, transistor 2N3904 mempunyai βDC sebesar
100, maka untuk menghitung nilai resistor basis agar transistor mampu
mengalirkan arus yang memadai (sekitar 140 mA ke relay yang akan kita gunakan)
menggunakan rumus baku:
Iβ saturasi = IC sat/βDC = 140 mA/100 = 1,4 mA
Ø Menurut
Erica Rosella (2008:107-108) menyatakan bahwa:
Transistor
adalah alat yang berfungsi sebagai alat penguat arus, penguat tegangan, dan
saklar elektronik. Ada dua jenis transistor, yaitu jenis PNP dan NPN. Jika
sebuah transistor berada dalam keadaan saturasi maka transistor tersebut akan
seperti saklar tertutup antara elektor dan emitor, sedangkan transistor dalam
keadaan cut off transistor tersebut akan berlaku seperti saklar terbuka.
Kegunaan transistor dalam kehidupan
sehari-hari:
-
Saklar sebagai penguat arus
-
Saklar otomatif untuk menyambung dan
memutuskan arus
-
Saklar sebagai orilator getaran
frekuensi radio
-
Saklar sebagai stabisator pada adoptor
Ø Menurut
Owen Beshop (2004:73) menyatakan bahwa:
Dengan mengatur
bias sebuah transistor sampai transistor jenuh, maka seolah akan didapat
hubungan singkat antara kaki kolektor dan emitor. Dengan memanfaatkan fenomena
ini maka transistor dapat difungsikan sebagai saklar elektronik.
Sebuah rangkaian
saklar elektronik dengan menggunakan transistor PNP dan transistor NPN. Tanpak
TR3 PNP dan TR4 PNP dipakai menghidupkan dan mematikan LED.
Ketika kita
membutuhkan rangkaian yang dapat menyalakan LED ketika cahaya dari lingkungan
sekitar mulai meredup. Rangkaian ini boleh jadi merupakan satu bagian dari
sebuah keamanan. Diagram sistem untuk rangkaian ini memperlihatkan tiga bagian
tipikal:
 |
Berikut ini
adalah diagram yang memperlihatkan rancangan akhir dari rangkaian saklar
transisotor kita:
 |
C. PENGUMPULAN DATA
1.
Alat
Dan Bahan
1.
Transistor
2.
Resistor
3.
LED
4.
Projectboard
5.
Catu daya
6.
Multimeter
7.
Saklar
8.
Dinamo
2.
Prosedur
Percobaan
a. Resistor
sebagai saklar
1. 
Disusun rangkaian
seperti gambar dibawah ini. Ditentukan Q1, R1, R2,
V1 dan V2
Disusun rangkaian
seperti gambar dibawah ini. Ditentukan Q1, R1, R2,
V1 dan V2 |
R2
LED V3
R1
2N3904
V2 |
|||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
 |
||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
2. Diukur
besar tegangan R2 dan LED
3. Ditutup
saklar. Apa yang terjadi pada LED
4. Diukur
kembali besar tegangan R2 dan LED
b. Transistor
sebagai saklar tanpa RB
1. Disusun
rangkaian seperti gambar dibawah ini. Ditentukan Q1, R1,
V1 dan V2
|
|||
 |
|||
LED 
V1
2N3904
V2
R1 |
|||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||
 |
|
 |
|||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
2. Diukur
besar tegangan R1 dan LED
3. Ditutup
saklar. Apa yang terjadi pada LED
4. Diukur
kembali besar tegangan R1 dan LED
5. Diukur
besar IB dan IC. Dihitung besar penguatan transistor
c. Transistor
sebagai saklar penggerak motor DC
1. 
Disusun rangkaian
seperti gambar dibawah ini. Ditentukan Q1, R1, VCC dan
V1 +Vcc
Disusun rangkaian
seperti gambar dibawah ini. Ditentukan Q1, R1, VCC dan
V1 +Vcc |
2N3904 V2 R1 |
|
||||||||||
|
|
||||||||||
|
|||||||||||
|
|||||||||||
2. Diukur
besar tegangan R1 dan motor DC
3. Ditutup
saklar. Apa yang terjadi pada motor DC
4. Diukur
kembali besar tegangan R1 dan motor DC
5. Diukur
besar IB dan IC. Dihitung besar penguatan transistor.
3.
Data
Pengamatan
1.
Transistor
sebagai saklar
|
Sakar terbuka
|
Saklar tertutup
|
||
|
VR2
|
VLED
|
VR2
|
VTransistor
|
|
0
|
0
|
0,175 Volt
|
0,775 Volt
|
2.
Transistor
sebagai saklar tanpa RB
|
Saklar terbuka
|
Saklar tertutup
|
||
|
VR1
|
VLED
|
VR1
|
VLED
|
|
0
|
0
|
0
|
0,32 Volt
|
3.
Transistor sebagai
saklar penggerak motor DC
|
Saklar terbuka
|
Saklar tertutup
|
||||
|
R1
|
Motor DC
|
R1
|
Motor Dc
|
IB
|
IC
|
|
0
|
0
|
Tadak terbaca
|
0,26 Volt
|
O.6 A
|
0
|
D.
PENGOLAHAN
DATA
1. Pada
transistor sebagai saklar
Ø Pada
saat saklar terbuka :
-
Tegangan R2 = 0
-
Tegangan LED = 0
Ø Pada
saat saklar tertutup
-
Tegangan R2 = 0,175
Volt
-
Tegangan transistor = 0,775 Volt
-
LED menyala
2. Pada
transistor sebagai saklar tanpa RB
Ø Pada
saat saklar terbuka :
-
Tegangan R1 = 0
-
Tegangan LED = 0
Ø Pada
saat saklar tertutup
-
Tegangan R1 = 0
-
Tegangan transistor = 0,32 Volt
-
LED menyala
3. Pada
transistor sebagai saklar penggerak motor DC
Ø Pada
saat saklar terbuka :
-
Tegangan R1 = 0
-
Tegangan motor DC = 0
Ø Pada
saat saklar tertutup
-
Tegangan R1 = Tidak
Terbaca
-
Tegangan motor DC = 0,26 Volt
-
Kuat arus IB = 0,6 Ampere
-
Kuat arus IC = 0
-
Motor DC bergerak
KESIMPULAN
Ø Setelah
melakukan percobaan ini dapat disimpulkan bahwa transistor sebagai saklar
adalah salah satu kondisi dari cut off.
Ø Jika
sebuah transistor berada dalam saturasi maka transistor tersebut akan seperti
saklar tertutup antara kolektor dan emitor. Sedangkan transistor dalam keadaan
cut off transistor tersebut akan berlaku seperti saklar terbuka.
Ø Transistor
dalam rangkaian elektronika dapat berfungsi sebagai penguat, sirkuit pemutus
dan penyambung.
DAFTAR
PUSTAKA
Widodo Budiharto, Panduan Praktikum Mikrokontroler AVR Atmegedia,
Jakarta: PT. Elex Media,
2008.
Erica Rosella, FISIKA, Jakarta: PT. Pustaka Media,2008.
Owen Bishop, Dasar-Dasar Elektonika, Jakarta:
Erlangga, 2004.
BAB
REGULATOR CATU DAYA
A.
PENDAHULUAN
1. Tujuan Percobaan
a.
Mengetahui rangkaian regulator catu daya
menggunakan IC regulator 78xx dan 79xx
b.
Mampu merancang rangkaian regulator catu
daya
c.
Mengetahui cara kerja regulator catu
daya
d.
Mampu menganalisa rangkaian regulator
catu daya
2. Latar Belakang
Catu daya suatu rangkaian elektronik yang dapat mengubah
arus listrik bolak-balik (AC) dari PLN menjadi arus listrik searah (DC) yang
akan digunakan sebagai sumber tenaga. Namun, untuk aplikasi yang membutuhkan
catu daya lebih besar, sumber dari baterai tidak cukup. Sumber catu daya yang
besar adalah sumber bolak-balik AC dari pembangkit tenaga listrik. Catu daya
(power supply) merupakan salah satu peralatan yang sering kita jumpai dalam
kehidupan sehari-hari, biasanya digunakan sebagai sumber catu daya untuk
alat-alat elektronik dengan daya rendah. Pada dasarnya power supply ini
mempunyai konstruksi rangkaian yang hampir sama yaitu terdiri dari trafo,
penyearah, dan penghalus teganagan. Dalam pembuatan rangkaian catu daya selain
menggunakan komponen utama juga diperlukan.
Catu daya adalah merupakan suatu rangkaian yang paling
penting dalam sistem elektronika. Ada dua sumber catu daya yaitu sumber AC dan
sumber DC. Catu daya adalah rangkaian dengan keluaran tunggal yang dapat
dinyatakan dengan suatu tegangan E dengan hambatan keluaran –r, di dalam buku
prinsip- prinsip elektonika menjelaskan bahwa kualitas catu daya berhubungan
pada regulasi jalur dalam hambatan keluar.
B.
DASAR
TEORI
Ø Menurut
Young and Freedman (2001: 446) menyatakan bahwa:
Arus bolak-balik memainkan sebuah peran pokok dalam
sistem-sistem untuk mendistribusikan, mengkonversi, dan menggunakan energi
listrik, sehingga penting untuk melihat hubungan daya dalam rangkaian AC. Untuk
melihat sebuah rangkaian AC dengan arus sesaat I dan amplitudo arus, kita akan
meninjau dari elemen rangkaian tersebut yang dilalui selisih potensial sesaat
Vdengan amplitudo tegangan V. Daya sesaat P dihantarkan ke elemen rangkaian ini
adalah:
Catu daya atau Power Supply adalah rangkaian
yang berfungsi untuk menyediakan daya pada peralatan elektronik. komponen utama
rangkaian catu daya yang akan kita bahas disini yaitu trafo step down, dioda
silicon dan kondensator elektrolit (elco). Regulator
merupakan jenis IC yang berfungsi untuk menurunkan atau mengatur tegangan yang
dikeluarkan. Penggunaan dua IC ini adalah untuk mendapatkan catu daya dengan
tegangan keluaran positif, grond dan negatif.
Ø Menurut
Giancoli (2001:75) menyatakan bahwa:
Catudaya (power
supply) disebut juga sebagai
adaptor adalah sumber tegangan DC yang digunakan untuk memberikan tegangan atau
daya kepada berbagai rangkaian elektronika yang membutuhkan tegangan DC agar
dapat beroperasi. Rangkaian pokokdari catu daya tidak lain adalah suatu
penyearah yakni suatu rangkaian yang mengubah sinyal bolak-balik (AC)
menjadisinyalsearah (DC).
Catu daya linear simetris (polaritas ganda) merupakan rangkaian
catu daya yang menghasilkan keluaran berupa polaritas ganda, yaitu: tegangan
positif terhadap ground dan tegangan negatif terhadap ground. Rangkaiancatu
daya linear simetris secara umum dibangun dari komponen trafo step down CT
sebagai penurun tegangan dan mempunyai bagian sekunder simetris, rangkaian
dioda penyearah berupa sistem jembatan (bridge
system), filter dan rangkaian regulator menggunakan IC dengan seri 78XX
sebagai regulator tegangan positif dan 79XX sebagai regulator tegangan negatif.
Regulator tegangan dengan menggunakan komponen utama IC (integrated circuit) mempunyai keuntungan karena lebih
kompak (praktis) dan umumnya menghasilkan penyetabilan tegangan yang lebih
baik. Fungsi-fungsi seperti pengontrol, sampling, komparator, referensi, dan
proteksi yang tadinya dikerjakan oleh komponen diskrit, sekarang semuanya
dirangkai dan dikemas dalam IC. Ada beberapa jenis IC yang menghasilkan
tegangan keluaran tetap baik positip maupun negatip, ada pula yang menghasilkan
tegangan keluaran yang dapat diatur. IC regulator tegangan tipe LM78xx (series) menghasilkan tegangan
tetap positip, sedangkant ipe LM79xx (series) menghasilkan tegangan tetap
negatif.
Ø menurut
C. PENGUMPULAN DATA
1.
Alat
Dan Bahan
1.
Transformator
2.
Dioda bridge
3.
IC 7809, 7812,
7909, 7912
4.
Kapasitor
5.
Resistor
6.
Projectboard
7.
Multimeter
8.
Osiloskop
2.
Prosedur
Percobaan
a. Penyearah
gelombang penuh dengan filter kapasitor
1. Disusun
rangkaian seperti gambar dibawah ini. Ditentukan T1, R1 dan
C1
 |
|||
 |
|||
V2
C1
R1 |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
2. Ditutup
saklar S1
3. Diukur
besar tegangan pada T1 dan R1 menggunakan multimeter.
4. Dibandingkan
dengan besar tegangan R1 ketika C1 dilepaskan.
5. Ddiukur
tegangan keluaran pada T1 dan R1 menggunakan osiloskop.
6. Di
bandingkan dengan besar tegangan R1 ketika C1 dilepaskan.
7. Disimulasikan
rangkaian diatas pada program EWB.
8. Dihitung
besar tegangan pada R1 dan tegangan ripplanya.
b.
Catu daya
positif dengan regulator
1. Disusun
rangkaian seperti gambar dibawah ini. Tentukan T1, R1, D1
dan C1
S1 |
|||||
 |
|||||
 |
|||||
VAC T1
+ +
C2 C1 |
|||||
 |
|||||
|
|||||
2. Ditutup
saklar S1
3. Diukur
besar tegangan masukan dan keluaran IC regulator 7809 menggunakan multimeter.
4. Diukur
besar tegangan masukan dan keluaran IC regulator 7809 menggunakan osiloskop.
5. Diganti
nilai C1 dan C2 dengan nilai yang lebih besar.
6. Diulangi
langkah 2 dan 3.
7. Diganti
IC regulator 77809 dengan 7812.
8. Dilakukan
kembali pengukuran langkah 2 sampai 6.
c. Catu daya positif dengan regulator negatif
1.
Disusun
rangkaian seperti gambar dibawah ini
T1= Transformator, DB1
= Dioda bridge, R1 = Resistor
S1 |
|||||
|
|||||
|
|||||
VAC T1
+ +
|
C2 C1
|
|||||
|
|||||
|
|||||
2. Ditutup
saklar S1
3. Diukur
besar tegangan masukan dan keluaran IC regulator 7900 menggunakan multimeter.
4. Diukur
besar tegangan masukan dan keluaran IC regulator 7900 menggunakan osiloskop.
5. Diganti
nilai C1 dan C2 dengan nilai yang lebih besar.
6. Diulangi
langkah 2 dan 3.
7. Diganti
IC regulator 7909 dengan 7912.
8.
Dilakukan kembali pengukuran langkah 2
sampai
3.
Data
Pengamatan
a.
Penyearah
Gelombang Penuh Dengan Filter Kapasitor
1. Kapasitor dihubungkan
 |
R
|
C
|
V
 |
V
 |
|
2 V
|
560 Ω
|
1000 µF
|
0,6 V
|
0,003 V
|
|
3 V
|
560 Ω
|
1000 µF
|
0,8 V
|
0,004 V
|
|
4 V
|
560 Ω
|
1000 µF
|
0,8 V
|
0.03
V
|
2. Kapasitor dilepaskan
3.
|
|
R
|
V
|
V
|
|
2 V
|
560 Ω
|
0,8 V
|
0,003 V
|
|
3 V
|
560 Ω
|
0,8 V
|
0,004 V
|
|
4 V
|
560 Ω
|
0,8 V
|
0.24
V
|
b.
Catu Daya
Positif Dengan Regulator
|
|
Ic
|
 |
 |
V
 |
|
2 V
|
7809 A
|
1000 µF
|
100 µF
|
0,004 V
|
|
3 V
|
7809 A
|
1000 µF
|
100 µF
|
0,004 V
|
|
4 V
|
7809 A
|
1000 µF
|
100 µF
|
0,005V
|
c. Catu Daya Positif Dengan Regulator Negatif
|
|
Ic
|
|
|
V
|
|
2 V
|
7809 A
|
1000 µF
|
100 µF
|
0,003 V
|
|
3 V
|
7809 A
|
1000 µF
|
100 µF
|
0,003 V
|
|
4 V
|
7809 A
|
1000 µF
|
100 µF
|
0,005 V
|
d.
PENGOLAHAN
DATA
KESIMPULAN
DAFTAR
PUSTAKA
Yuong and Freeman, Fisika Universitas, Jakarta :
Erlagga, 2001.
Doglas C. Giancoli,
Fisika, Jakarta: Erlangga, 2008.
