JURNAL PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR

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

 

  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 R_B

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 I_B dan I_C. Dihitung besar penguatan transistor

c.       Transistor sebagai saklar penggerak motor DC

1.      Disusun rangkaian seperti gambar dibawah ini. Ditentukan Q₁, R₁, V_CC dan V_{1                                                                                   +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 I_B dan I_C. 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 R_B

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 R_B

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 I_B                 = 0,6 Ampere

-          Kuat arus I_C                = 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

 

                 V_AC                           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

 

                 V_AC                           T₁                                                       +                    +

7909

                                                                                                              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.