BAB II
TEORI DASAR
Rangkaian Pencacah barang dengan Up-Down Counter dibuat
dari komponen-komponen elektronika yang cukup sederhana. Untuk memahami alat yang dibuat, sekaligus untuk lebih mendalami
apa yang akan dibahas lebih lanjut, penulis akan mencoba menjelaskan dasar – dasar
pengertian yang menjadi acuan dalam membuat rangkaian ini dan komponen apa saja
yang digunakan.
2.1. Resistor
Resistor
adalah suatu komponen elektronika yang dapat menghambat arus
listrik.
Resistor arang mempunyai kemampuan arus listrik yang sangat rendah, sedangkan
resistor yang terbuat dari kawat nikelin mempunyai kemampuan arus listrik yang
sangat tinggi. Sedangkan wujud resistor yang berdaya listrik rendah dan nilai
hambatannya digambarkan dengan kode warna. Sedangkan untuk resistor yang berdaya
listrik besar ditulis dengan bentuk angka di badan resistor tersebut.
Macam -
macam Resistor :
1.
Resistor Tetap
Resistor
tetap adalah resistor yang memiliki nilai hambatan yang tetap.
Resistor
memiliki batas kemampuan daya misalnya: 1/16 watt, 1/8 watt, ¼ watt, ½ watt
dsb.
Artinya
resistor hanya dapat dioperasikan dengan daya maksimal sesuai
kemampuan
dayanya.
Symbol
resistor tetap :
2.
Resistor tidak tetap ( Variabel )
Resistor
variabel adalah resistor yang nilai hambatannya dapat diatur atau
dapat
diubah-ubah sesuai dengan yang dibutuhkan. Contohnya antara lain
Potensiometer,
Trimpot dan Hambatan geser. Resistor variabel banyak
digunakan
sebagai alat pengatur volume suara, alat pengatur nada (volume
control),
alat pengatur nada tinggi (trebble control) dan alat pengatur nada
rendah
(bass control) seperti pada Amplifier yang banyak dijual dipasaran.
Untuk
mengetahui nilai hambatan dari suatu Trimpot dapat dilihat dari angka
yang
tercantum pada badan trimpot tersebut.
2.1.1.
RESISTOR SEBAGAI PEMBAGI TEGANGAN
Dalam
sebuah rangkaian seri, “Tegangan pada elemen penghambat akan
terbagi
sebagaimana besar harga hambatan dan jumlah jatuh tegangan pada
2.2
TRANSISTOR
Transistor
ditemukan pada 23 Desember tahun 1947. Transistor ditemukan
oleh tiga
orang sarjana dari laboraturium Bell Telephone di Amerika Serikat. Nama - nama
penemu transistor antara lain : William Sholey, Walter Bardeen,John Bardeen.
Transistor
termasuk komponen aktif, dan memiliki dua jenis yaitu :
Transistor
Bipolar dan Transistor Unipolar.
1.
Transistor Bipolar adalah transistor yang memiliki dua persambungan
kutub.
Transistor Bipolar dapat diibaratkan dengan dua buah dioda.
Gambarb.2.5
: Simbol Transistor (a) NPN, (b) PNP
Transistor
merupakan suatu piranti semi konduktor yang memiliki sifat
khusus.
Secara ekivalensi transistor dapat dibandingkan dengan dua dioda yang
dihubungkan
dengan suatu konfigurasi.
Pada
dasarnya transistor bekerja berdasarkan prinsip pengendalian arus
kolektor
dengan menggunakan arus basis. Dengan kata lain arus basis mengalami penguatan
hingga menjadi sebesar arus kolektor. Penguatan ini bergantung pada faktor
penguatan masing-masing transistor (alfa dan beta), maka dalam tulisan ini
transistor yang dipakai BC 547 dan 557
a. Daerah
kerja Saturasi
Perpotongan
dari garis beban dan kurva IB = IB(sat) disebut dengan
penjenuhan
(saturasi). Pada titik ini arus basis sama dengan IB(sat) dan arus
kolektor
adalah maksimum. Pada penjenuhan, dioda kolektor kehilangan
reverse
bias dan kerja transistor yang normal terhenti. Untuk perkiraan
aproksimasi,
arus kolektor pada penjenuhan adalah
Rc
Vcc I
sat C _ ) ( ,
dan arus
basis yang menimbulkan penjenuhan adalah
dc
Ic
I sat
sat B _
) (
) ( = ,
sedangkan
tegangan kolektor pada penjenuhan adalah ) (sat CE CE V V = ,
dimana
VCE(sat) diberika pada lembar data tiap-tiap transistor.
Jika arus
basis lebih besar daripada IB(sat) , arus kolektor tak dapat
bertambah
karena dioda kolektor tidak lagi di bias reverse. Dengan
perkataan
lain, perpotongan dari garis beban dan kurva basis yang lebih
tinggi
masih menghasilkan titik penjenuhan yang sama dalam
b. Daerah
kerja Aktif
bila
basis emitor (BE) diberi forward bias dan basis kolektor (BC)
diberi
reverse bias.
c. Daerah
kerja Cutoff
Pada
gambar 2.3 menunjukkan bahwa titik dimana garis beban
memotong
kurva IB = 0 disebut titik sumbat (cutoff). Pada titik ini arus
basis
adalah nol dan arus kolektor kecil sehingga dapat diabaikan (hanya
arus
bocor ICEO yang ada). Pada titik sumbat, dioda emitor kehilangan
forward
bias dan kerja transistor yang normal terhenti. Untuk perkiraan
yang
aproksimasi tegangan kolektor-emitor adalah Vcc V cutoff CE = ) ( .
Integrated
Circuit (IC)
Integrated
Circuit (IC) merupakan suatu komponen elektronika yang di
dalamnya
sudah terintegrasi bermacam-macam komponen dan rangkaian
elektronika
yang kita inginkan. IC sendiri dapat dibagi menjadi 3, yaitu :
- IC
Analog, antara lain IC yang berguna untuk penguatan atau Op-
Amp,
comparator dan sebagainya.
- IC
Digital, antara lain IC yang didalamnya terdapat gerbang-gerbang
logika,
decoder, encoder, multiplekser, demultiplekser, flip-flop,
counter,
register geser, buffer dan sebagainya.
- IC
Mixed, merupakan IC yang diolah sedemikian rupa sehingga
memiliki
fungsi tersendiri. Contohnya IC yang berfungsi sebagai
monostable
multivibrator, timer, converter dan sebagainya.
Kemudian
IC tersebut dibagi kembali menjadi 2 yaitu IC TTL (Transistor
Kemudian
IC tersebut dibagi kembali menjadi 2 yaitu IC TTL (Transistor
_Transistor
Logic) yaitu IC yang di dalamnya terintegrasi komponen transistor
yang
dirancang sedemikian rupa dan IC CMOS (Complementary Metal Oxide
Semiconductor)
yaitu IC berbahan semikondutor yang mengkonsumsi energi lebih
rendah
dibandingkan IC TTL yang modern sekalipun. Pada rangkaian Alarm
Pengingat
ini IC yang digunakan adalah bertipe IC CMOS 4060 pada gambar di bawah ini.
2.6
MULTIVIBRATOR
Oscillator
kenduran yang lazim digunakan untuk menghasilkan gelombang
non
sinus, banyak berintikan pada rangkaian multivibrator, di gambar 2.12.
Multivibrator
(MV) adalah suatu rangkaian yang mengeluarkan tegangan bentuk
blok.
Sebenarnya MV merupakan penguat transistor dua tingkat yang dikopel
dengan
kondensator, dimana output dari tingkat yang terakhir akan dikopel pada
input
tingkat pertama, sehingga kedua transistor itu saling menyumbat. MV ada
yang
berguncang bebas (Free Running) dan tersulut (Triggering). Ada 3 jenis
multivibrator
:
a.
ASTABLE MULTIVIBRATOR
Tidak
memiliki kondisi yang “mantap” jadi akan selalu berguling dari
satu
kondisi ke kondisi yang lain.
b.
MONOSTABLE MULTIVIBRATOR
Memiliki
satu kondisi yang stabil dan satu kondisi yang tidak stabil.
c.
BISTABLE MULTIVIBRATOR
Memiliki
dua keadaan yang stabil.
Rangkaian
Multivibrator (MV) ini mampu menghasilkan bentuk gelombang kotak
yang
berasal dari suatu input yaitu SCHMITT TRIGGER. Pada dasarnya Inputan
ini
merupakan komparator yang memiliki nilai Hysterisis, dimana nilai ini
dibatasi
oleh UTP dan LTP. Dimana UTP memiliki Vin yang mengakibatkan
keluaran
meloncat dari keadaan rendah ke tinggi, dan LTP memiliki nilai Vin
yang
sebaliknya. Inputan ini juga banyak digunakan sebagai saklar elektronik,
juga
memiliki fungsi sebagai pembangkit gelombang asimetris. Multivibrator
pada
rangkaian alarm pengingat sebagai Astable Multivibtor.
Gambar
2.12 Contoh Gambar rangkaian Mulvibrator
Seperti
dilihat pada gambar 2.12. rangkaian Multivibrator ini akan bekerja
bedasarkan
kerja dari 2 Transistor yang menggantung yaitu jika Tr1 dalam
keadaan
on maka Tr2 dalam keadaan off. Kedua transistor tersebut
membandingkan
sinyal dengan cara beda fase 180 °, jika digunakan motor –
motor
yang sama maka sinyal tegangan yang dihasilkan keduanya berbentuk
simetris.