Komponen Elektronika

 

Komponen elektronika berdasarkan prinsip kerjanya, dibedakan menjadi 3, yaitu :

1. Komponen pasif

2. Komponen aktif

3. Komponen optik

Masing-masing komponen tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Komponen pasif.

Komponen pasif adalah komponen elektronika yang dapat bekerja tanpa memerlukan arus listrik, sehingga tidak dapat menguatkan dan menyearahkan sinyal listrik serta tidak dapat mengubah  energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya.

Contoh komponen pasif diantaranya adalah resistor, potensiometer, trimpot, thermistor (PTC dan NTC), kapasitor/kondensator, varco, induktor/kumparan, transformator dan lain sebagainya.

2. Komponen aktif

Komponen aktif adalah komponen elektronika yang memerlukan arus listrik agar dapat bekerja dalam rangkaian elektronika sehingga dapat menguatkan dan menyearahkan sinyal listrik serta dapat mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya.

Contoh komponen aktif diantaranya adalah dioda, transistor, Integrated Circuit (IC), FET, MOSFET, SCR, UJT, DIAC, TRIAC dan lain sebagainya.

3. Komponen optik

Komponen optik adalah komponen elektronika yang cara kerjanya berhubungan dengan cahaya, baik komponen tersebut bekerja karena adanya cahaya, menghasilkan cahaya atau mengubah cahaya menjadi bentuk energi yang lain. Prinsip kerja komponen optik sama seperti komponen aktif membutuhkan arus listrik, perbedaannya komponen optik secara spesifik menangani energi cahaya.

Contoh komponen optik diantaranya adalah LED, Photo Resistor/LDR, Photo Dioda, Photo Transistor, LCD, Solar Cell/Sel Surya, Optocoupler dan lai sebagainya.

Selanjutnya akan dijelaskan mengenai beberapa komponen elektronika yang umum atau sering dipergunakan, diantaranya adalah :

1. Resistor

Resistor atau disebut juga dengan hambatan adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau mengurangi besarnya arus listrik atau dalam istilah yang lebih sederhana mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan nilai resistor atau hambatan adalah Ohm. Nilai hambatan resistor pada umumnya diwakili dengan kode angka atau gelang warna yang tertera pada body/tubuh resistor. Hambatan resistor sering juga disebut dengan resistansi.

Jenis-jenis resistor diantaranya adalah :

1. Resistor tetap (Fixed Resistor)

    Contoh : 

    a. Resistor gelang warna ( 4 gelang warna, 5 gelang warna dan 6 gelang warna)

        Nilai kode gelang warna resistor disajikan dalam tabel berikut ini :

        

        Cara menentukan nilai hambatan resistor gelang warna

        

        gelang ke-1 : 2

        gelang ke-2 : 4

        gelang ke-3 : 0

        gelang ke-4 : 100

        gelang ke-5 : 1%

        Jadi nilai hambatan resistor  adalah : 24.000 ohm dengan toleransi 1%.

     b. Resistor kode angka/huruf     

         Cara menentukan nilai hambatan resistor kode angka/huruf

         

   Resistor tersebut memiliki daya maks 5 Watt, hambatan 22 ohm dan toleransi 5%.

 c. Resistor kode angka 

Resistor kode angka atau dikenal dengan resistor SMD (Surface Mounting Device). Resistor ini biasa dipasang pada perangkat elektronika yang tipis/slim, seperti TV LCD/LED, laptop, HP.

       

       Cara menentukan nilai hambatan resistor kode angka

       

 Angka ke-1 dan ke-2 menyatakan nilai/angka sedangkan angka ke-3 menyatakan faktor pengali. Jadi nilai hambatan resistor tersebut adalah : 1000 ohm.

2. Resistor Variabel (Variable Resistor)

    Resistor variabel yaitu resistor yang nilainya dapat berubah-ubah.

    Contoh :

    a. Potensiometer

    b. Trimmer Potensiometer (Trimpot)

    c. Thermistor (PTC dan NTC)

Simbol-simbol resistor dapat dilihat pada tabel di bawah ini :

2. Kapasitor

Kapasitor atau disebut juga dengan Kondensator adalah Komponen Elektronika Pasif yang      dapat menyimpan energi atau muatan listrik dalam sementara waktu. Fungsi-fungsi Kapasitor (Kondensator) diantaranya adalah dapat memilih gelombang radio pada rangkaian Tuner, sebagai perata arus pada rectifier dan juga sebagai Filter di dalam Rangkaian Power Supply (Catu Daya). Satuan nilai untuk Kapasitor (Kondensator) adalah Farad (F).

    Jenis-jenis kapasitor  diantaranya adalah :

1. Kapasitor yang nilainya Tetap dan tidak ber-polaritas. Jika didasarkan pada bahan pembuatannya maka Kapasitor yang nilainya tetap terdiri dari Kapasitor Kertas, Kapasitor Mika, Kapasitor Polyster dan Kapasitor Keramik.

2. Kapasitor yang nilainya Tetap tetapi memiliki Polaritas Positif dan Negatif, Kapasitor tersebut  adalah Kapasitor Elektrolit atau Electrolyte Condensator (ELCO) dan Kapasitor Tantalum

3. Kapasitor yang nilainya dapat diatur, Kapasitor jenis ini sering disebut dengan Variable Capasitor.

Simbol kapasitor diperlihatkan pada tabel di bawah ini :

3. Induktor 

Induktor atau disebut juga dengan Coil (Kumparan) adalah Komponen Elektronika Pasif yang berfungsi sebagai Pengatur Frekuensi, Filter dan juga sebagai alat kopel (Penyambung). Induktor atau Coil banyak ditemukan pada Peralatan atau Rangkaian Elektronika yang berkaitan dengan Frekuensi seperti Tuner untuk pesawat Radio. Satuan Induktansi untukInduktor adalah Henry (H).

Jenis-jenis Induktor diantaranya adalah :

1. Induktor yang nilainya tetap

2. Induktor yang nilainya dapat diatur atau sering disebut dengan Coil Variable

Berikut ini adalah ganbar simbol dari komponen elektronika pasif induktor   

4. Dioda 

Dioda adalah Komponen Elektronika Aktif yang berfungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah dan menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Diode terdiri dari 2 Elektroda yaitu Anoda dan Katoda

 

Berikut ini adalah beberapa jenis dioda 

1. Dioda Biasa atau Dioda Penyearah yang umumnya terbuat dari Silikon dan berfungsi sebagai penyearah arus       bolak balik (AC) ke arus searah (DC).

2. Dioda Zener (Zener Diode) yang berfungsi sebagai pengamanan rangkaian setelah tegangan yang ditentukan    oleh Dioda Zener yang bersangkutan. Tegangan tersebut sering disebut dengan Tegangan Zener.

3. LED (Light Emitting Diode) atau Diode Emisi Cahaya yaitu Dioda yang dapat memancarkan cahaya monokromatik.

4. Dioda Foto (Photo Diode) yaitu Dioda yang peka dengan cahaya sehingga sering digunakan sebagai Sensor.

5. Dioda Shockley (SCR atau Silicon Control Rectifier) adalah Dioda yang berfungsi sebagai pengendali .

6. Dioda Laser (Laser Diode) yaitu Dioda yang dapat memancar cahaya Laser. Dioda Laser sering disingkat dengan LD.

7. Dioda Schottky adalah Dioda tegangan rendah.

8. Dioda Varaktor adalah dioda yang memiliki sifat kapasitas yang berubah-ubah sesuai dengan tegangan yang diberikan.

Simbol-simbol dioda dapat dilihat pada tabel berikut ini :

5. Transistor

Transistor merupakan Komponen Elektronika Aktif yang memiliki banyak fungsi dan merupakan Komponen yang memegang peranan yang sangat penting dalam dunia Elektronik modern ini. Beberapa fungsi Transistor diantaranya adalah sebagai Penguat arus, sebagai Switch (Pemutus dan penghubung), Stabilitasi Tegangan, Modulasi Sinyal, Penyearah dan lain sebagainya. Transistor terdiri dari 3 Terminal (kaki) yaitu Base/Basis (B), Emitor (E) dan Collector/Kolektor (K). Berdasarkan strukturnya, Transistor terdiri dari 2 Tipe Struktur yaitu PNP dan NPN. 

Jenis-jenis transistor antara lain :

1. Transistor Bipolar

2. UJT (Uni Junction Transistor)

3. FET (Field Effect Transistor) 

4. MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET)

Simbol transistor diperlihatkan pada tabel berikut ini :

6. Integrated Circuit (IC)

IC (Integrated Circuit) adalah Komponen Elektronika Aktif yang terdiri dari gabungan ratusan bahkan jutaan Transistor, Resistor dan komponen lainnya yang diintegrasi menjadi sebuah Rangkaian Elektronika dalam sebuah kemasan kecil. Bentuk IC (Integrated Circuit) juga bermacam-macam, mulai dari yang berkaki 3 (tiga) hingga ratusan kaki (terminal). Fungsi IC juga beraneka ragam, mulai dari penguat, Switching, pengontrol hingga media penyimpanan. Pada umumnya, IC adalah Komponen Elektronika dipergunakan sebagai Otak dalam sebuah Peralatan Elektronika. IC merupakan komponen Semi konduktor yang sangat sensitif terhadap ESD (Electro Static Discharge).

Berikut ini simbol dari komponen elektronika aktif  Integrated Circuit

Dekoder dan Enkoder

A.     Uraian Materi

1.      DECODER

Dalam suatu sistem digital instruksi-instruksi maupun bilangan-bilangan dikirim dengan deretan pulsa atau tingkatan-tingkatan biner. Misalnya jika kita menyediakan karakter 4 bit untuk pengiriman instruksi maka jumlah instruksi berbeda yang dapat dibuat adalah 2⁴=16. Informasi ini diberi kode atau sandi biner. Dipihak lain seringkali timbul  kebutuhan akan suatu saklar multi posisi yang dapat dioperasikan sesuai dengan kode tersebut. Dengan kata lain untuk masing-masing dari 16 saluran hanya 1 saluran yang dieksitasi pada setiap saat. Proses untuk identifikasi suatu kode tertentu ini disebut pendekodean atau Decoding. Sistem BCD (Binary Code Decimal) menterjemahkan Bilangan–bilangan decimal dengan menggantikan setipa digit decimal menjadi 4 bit biner. Mengingat 4 digit biner dapat dibuat 16 kombinasi, maka 10 diantaranya dapat digunakan untuk menyatakan digit decimal 0 sampai 9. Dengan ini kita memiliki pilihan kode BCD yang luas. Salah satu pilihan yang disebut kode 8421. Sebagai contoh, bilangan decimal 264 memerlukan 3 gugus yang masing-masing terdiri dari 4 bit biner yang berturut-turut dari kiri (MSB) ke kanan (LSB) sebagai berikut: 0010 0110 0100 (BCD).  Pendekode (decoder) BCD ke decimal umpamakan kita ingin mendekode suatu instruksi BCD yang diungkapkan oleh suatu digit decimal 5. Opeasi ini dapat dilaksanakan dengan suatu gerbang AND 4 masukan yang dieksitasi oleh 4 bit BCD.

Gb. 1 AND 4 Input

Perhatikan gambar 1, keluaran gerbang AND = 1 jika masukan BCD adalah 0101 dan sama dengan untuk instruksi masukan yang lain. Karena kode ini merupakan representasi bilangan decimal 5 maka keluaran ini dinamakan saluran atau jalur 5. Sehingga keluaran decoder ini harus dihubungkan dengan peralatan yang dapat dibaca dan dimengerti manusia.

Jenis-jenis rangkaian decoder

1.      BCD to & 7segment Decoder

Kombinasi masukan biner dari jalan masukan akan diterjemahkan oleh decoder, sehingga akan membentuk kombinasi nyala LED peraga (7 segment LED), yang sesuai kombinasi masukan biner tersebut. Sebagai contoh, Jika masukan biner DCBA = 0001, maka decoder akan memilih jalur keluaran mana yang akan diaktifkan. Dalam hal ini saluran b dan c diaktifkan sehingga lampu LED b dan C menyala dan menandakan angka 1.

2.      Decoder BCD ke decimal

Keluarannya dihubungkan dengan tabung indikator angka. Sehingga kombinasi angka biner akan menghidupkan lampu indikator angka yang sesuai. Sebagai contoh  D = C = B = 0 , A= 1, akan menghidupkan lampu indikator angka 1. Lampu indikator yang menyala akan sesuai dengan angka biner dalam jalan masuk.

2.      DEMULTIPLEXER

Demuliplexer adalah suatu system yang menyalurkan sinyal biner (data serial) pada salah satu dari n sluran yang tersedia, dan pemilkah saluran khusus tersebut ditentukan melalui alamatnya. Suatu pendekode dapat diubah menjadi  Demultiplexer seperti dijelaskan pada gambar 4 sebagai berikut:

Gb. 4 Realisasi rangkaian demultiplekser untuk 1 masukan 4 keluaran

Karnaugh Map untuk perencanaan rangkaian demultiplexer masukan 1 keluaran 4.    

                    Y0 = A.B

                    Y1 = A.B

                    Y2 = A.B

                         Y3 = A.B

3.      MULTIPLEXER 

Fungsi multiplexer adalah memilih 1 dari N sumber data masukan dan meneruskan data yang dipilih itu kepada suatu saluran informasi tunggal. Mengingat bahwa dalam demultiplexer hanya terdapat satu jalan masuk dan mengeluarkan data-data yang masuk kepada salah satu dari N saluran keluar, maka suatu multiplexer sebenarnya melaksanakan proses kebalikan dari demultiplexer.  Gambar berikut adalah merupakan suatu multiplexer 4 ke 1 saluran. Perhatikan bahwa konfigurasi pendekodean yang sama digunakan baik dalam multiplexer maupun dalam demultiplexer

  

                                                                                                                

  

Karnaugh Map untuk perencanaan rangkaian multiplexer 4 masukan ke 1 saluran adalah sebagai berikut:

 

4.      ENCODER

Suatu decoder atau pendekode adalah system yang menerima kata M bit akan menetapkan keadaan 1 pada salah satu (dan hanya satu) dari 2^m saluran keluaran yang tersedia. Dengan kata lain fungsi suatu decoder adalah mengidentifikasi atau mengenali suatu kode terntu. Proses kebalikannya disebu pengkodean (encoding). Suatu pengkode atau encoder memiliki sejumlah masukan, dan pada saat tertemtu hanya salah satu dari masukan-masukan itu yang berada pada keluaran 1 dan sebagai akibatnya suatu kode N bit akan dihasilkan sesuai dengan masukan khusus yang dieksitasi. Upamanya kita ingin menyalurkan suatu kode biner untuk setiap penekanan tombol pada key board alpha numeric (suatu mesin tik atau tele type). Pada key board tersebut terdapat 26 huruf kecil, 10 angka dan sekitar 22 huruf  khusus, sehingga kode yang diperlukan kurang lebih bejumlah 84. syarat ini bisa dipenuhi dengan jumlah bit minimum sebanyak 7 (2⁷=128). Kini misalkan bahwa key board tersebut diubah sehingga setiap saat suatu tombol ditekan, sakelar yang bersangkutan akan menutup. Dan dengan demikian menghubungkan suatu catu daya 5 volt (bersesuaian dengan keadaan1) dengan saluran masuk tertentu. Diagram skema rangkaian encoder ditunjukkan sebagai berikut:

 

Encoder ini merupakan rangkaian penyandi dari bilangan dasan (desimal) menjadi sandi biner (BCD=binary code decimal).

Bila tombol 1 ditekan, maka D1 akan on menghubungkan jalur A ke logika 0 (GND), akibatnya pada NOT gate 1 timbul keluaran 1, sehingga timbul kombinasi logika biner 0001₍₂₎, dan seterusnya.

Rangkaian Encoder juga dapat disusun dengan menggunakan gerbang NAND sebagai berikut:

Tabel kebenaran dari rangkaian Encoder Desimal ke BCD dengan dioda logika dan gernag NAND sebagai berikut:

 

Saklar yang ditekan	Output
	D	C	B	A
0	0	0	0	0
1	0	0	0	1
2	0	0	1	0
3	0	0	1	1
4	0	1	0	0
5	0	1	0	1
6	0	1	1	0
7	0	1	1	1
8	1	0	0	0
9	1	0	0	1

 

Masih banyak jenis Encoder yang lain, yang dapat menyandikan simbol komunikasi angka dan abjad ke angka biner. Aturan ini distandarkan oleh ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Penyandi ini dipakai dalam Komputer.

  

B.      Soal Latihan

1.      Definisikan decoder!

2.      Apa yang dimaksud dengan encoder?

3.      Jelaskan fungsi dari demultiplexer!

4.      Jelaskan manfaat pengubah dari sinyal analog ke sinyal digital!

5.      Jelaskan pula manfaat pengubahan dari sinyal digital ke sinyal analog!