Rangkaian aritmetik dan memori merupakan komponen penting dalam sistem digital, digunakan untuk operasi logika, perhitungan, dan penyimpanan data. Dalam proyek ini, rangkaian tersebut diaplikasikan pada sistem kontrol pintu otomatis untuk mengatur proses identifikasi dan pembukaan pintu secara efisien dan terprogram.
Ground adalah suatu sistem instalasi listrik yang bisa meniadakan beda potensial sebagai pelepasan muatan listrik berlebih pada suatu instalasi listrik dengan cara mengalirkannya ke tanah sehingga istilah sehari hari yang sering digunakan yaitu pentanahan atau arde.
2. Logic state
Logicstate berfungsi untuk menunjukkan keadaan logika o dan logika 1. 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.
Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya. Sebuah resistor biasanya terbuat dari bahan campuran Carbon. Namun tidak sedikit juga resistor yang terbuat dari kawat nikrom, sebuah kawat yang memiliki resistansi yang cukup tinggi dan tahan pada arus kuat. Contoh lain penggunaan kawat nikrom dapat dilihat pada elemen pemanas setrika. Jika elemen pemanas tersebut dibuka, maka terdapat seutas kawat spiral yang biasa disebut dengan kawat nikrom.
Resistor berfungsi sebagai penghambat arus listrik. Jika ditinjau secara mikroskopik, unsur-unsur penyusun resistor memiliki sedikit sekali elektron bebas. Akibatnya pergerakan elektronya menjadi sangat lambat. Sehingga arus yang terukur pada multimeter akan menunjukan angka yang lebih rendah jika dibandingkan rangkaian listrik tanpa resistor.
Namun meskipun misalnya kita menyusun rangkaian listrik tanpa resistor, bukan berarti tidak ada hambatan listrik didalamnya. Karena setiap konduktor pasti memiliki nilai hambatan, meskipun relatif kecil. Namun dalam perhitungan matematis, biasanya kita abaikan nilai hambatan pada konduktor tersebut, dan kita anggap konduktor dalam kondisi ideal. Itu berarti besar resistansi konduktor adalah nol.
Cara menghitung nilai resistor
Berdasarkan bentuknya dan proses pemasangannya pada PCB, Resistor terdiri 2 bentuk yaitu bentuk Komponen Axial/Radial dan Komponen Chip. Untuk bentuk Komponen Axial/Radial, nilai resistor diwakili oleh kode warna sehingga kita harus mengetahui cara membaca dan mengetahui nilai-nilai yang terkandung dalam warna tersebut sedangkan untuk komponen chip, nilainya diwakili oleh Kode tertentu sehingga lebih mudah dalam membacanya.
1. Berdasarkan Kode Warna
Seperti yang dikatakan sebelumnya, nilai Resistor yang berbentuk Axial adalah diwakili oleh Warna-warna yang terdapat di tubuh (body) Resistor itu sendiri dalam bentuk Gelang. Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh Resistor, tetapi ada juga yang 5 Gelang.
Gelang warna Emas dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna lainnya sebagai tanda gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga merupakan nilai toleransi pada nilai Resistor yang bersangkutan.
Tabel dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di Tubuh Resistor:
- 4 gelang warna
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut
Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
- 5 gelang warna
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-3
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut
Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5
Gelang ke 4 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 5 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 105 * 105 = 10.500.000 Ohm atau 10,5 MOhm dengan toleransi 10%.
Contoh-contoh perhitungan lainnya :
Merah, Merah, Merah, Emas → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm dengan 5% toleransi
Kuning, Ungu, Orange, Perak → 47 * 10³ = 47.000 Ohm atau 47 Kilo Ohm dengan 10% toleransi
Cara menghitung Toleransi :
2.200 Ohm dengan Toleransi 5% = 2200 – 5% = 2.090
2200 + 5% = 2.310
ini artinya nilai Resistor tersebut akan berkisar antara 2.090 Ohm ~ 2.310 Ohm
Untuk mempermudah menghafalkan warna di Resistor, kami memakai singkatan seperti berikut:
Membaca nilai Resistor yang berbentuk komponen Chip lebih mudah dari Komponen Axial, karena tidak menggunakan kode warna sebagai pengganti nilainya. Kode yang digunakan oleh Resistor yang berbentuk Komponen Chip menggunakan Kode Angka langsung jadi sangat mudah dibaca atau disebut dengan Body Code Resistor (Kode Tubuh Resistor)
Contoh :
Kode Angka yang tertulis di badan Komponen Chip Resistor adalah 4 7 3;
Contoh cara pembacaan dan cara menghitung nilai resistor berdasarkan kode angka adalah sebagai berikut :
Masukkan Angka ke-1 langsung = 4
Masukkan Angka ke-2 langsung = 7
Masukkan Jumlah nol dari Angka ke 3 = 000 (3 nol) atau kalikan dengan 10³
Maka nilainya adalah 47.000 Ohm atau 47 kilo Ohm (47 kOhm)
Contoh-contoh perhitungan lainnya :
222 → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm
103 → 10 * 10³ = 10.000 Ohm atau 10 Kilo Ohm
334 → 33 * 104 = 330.000 Ohm atau 330 Kilo Ohm
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 :
Dimana V adalah tegangan, I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan
b. Transistor
Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal, stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Pada rangkaian kali ini digunakan transistor 2SC1162 bertipe NPN. Transistor ini diperumpamakan sebagai saklar, yaitu ketika kaki basis diberi arus, maka arus pada kolektor akan mengalir ke emiter yang disebut dengan kondisi ON. Sedangkan ketika kaki basis tidak diberi arus, maka tidak ada arus mengalir dari kolektor ke emitor yang disebut dengan kondisi OFF. Namun, jika arus yang diberikan pada kaki basis melebihi arus pada kaki kolektor atau arus pada kaki kolektor adalah nol (karena tegangan kaki kolektor sekitar 0,2 - 0,3 V), maka transistor akan mengalami cutoff (saklar tertutup).
Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut sebagai basis, kolektor, dan emitor.
-Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.
-Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.
-Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.
KarakteristikI/O:
c. Relay
d. Dioda
e. LED
f. Motor DC
g. Voltmeter
h. Ground
i. Power supply
j. Infrared sensor
k. Adder IC 7482
l. Seven segment
m. Touch sensor
n. GP2D120 Sensor
Bagian ini akan paralel dengan Bagian 5.16 dan 5.17 dari bab analisis ac sinyal kecil BJT yang berhubungan dengan efek resistansi sumber dan resistansi beban pada penguatan ac penguat. Sekali lagi ada dua pendekatan untuk analisis. Seseorang dapat dengan mudah mengganti ac untuk FET yang diminati dan melakukan analisis terperinci yang mirip dengan situasi tanpa beban, atau menerapkan persamaan dua port yang diperkenalkan pada Bagian 5.17. Semua persamaan dua port yang dikembangkan untuk transistor BJT berlaku untuk jaringan FET juga karena jumlah yang diminati didefinisikan pada terminal input dan output dan bukan komponen sistem.
Beberapa persamaan yang paling penting diulang di bawah ini untuk memberikan referensi yang mudah
untuk analisis bab ini dan untuk menyegarkan ingatan Anda tentang kesimpulan:
Beberapa kesimpulan penting tentang penguatan konfigurasi transistor BJT adalah juga berlaku untuk jaringan FET. Ini termasuk fakta-fakta berikut:
Penguatan terbesar dari penguat adalah penguatan tanpa beban.
Penguatan yang dibebani selalu lebih kecil dari penguatan tanpa beban.
Impedansi sumber akan selalu mengurangi penguatan keseluruhan di bawah tanpa beban atau tingkat yang dimuat.
Secara umum, oleh karena itu
Ingatlah dari Bab 5 bahwa beberapa konfigurasi BJT sedemikian rupa sehingga impedansi keluaran
sensitif terhadap impedansi sumber atau impedansi input sensitif terhadap beban yang diterapkan. Namun, untuk jaringan FET:
Karena impedansi tinggi antara terminal gerbang dan saluran, orang umumnya dapat mengasumsikan bahwa impedansi input tidak terpengaruh oleh resistor beban dan output impedansi tidak terpengaruh oleh resistansi sumber.
Namun, kita harus selalu sadar bahwa ada situasi khusus di mana hal di atas di atas mungkin tidak sepenuhnya benar. Ambil contoh, konfigurasi umpan balik yang menghasilkan langsung hubungan antara jaringan input dan output. Meskipun resistor umpan balik biasanya berkali-kali lipat dari resistansi sumber, memungkinkan perkiraan bahwa sumbernya resistensi pada dasarnya adalah 0, itu memang menghadirkan situasi di mana resistensi sumber bisa mungkin mempengaruhi resistansi output atau resistansi beban dapat mempengaruhi impedansi input. Namun, secara umum, karena isolasi tinggi yang disediakan antara gerbang dan saluran pembuangan atau terminal sumber, persamaan umum untuk penguatan yang dimuat kurang kompleks dibandingkan dengan itu ditemui untuk transistor BJT. Ingatlah bahwa arus basis menyediakan hubungan langsung antara sirkuit input dan output dari setiap konfigurasi transistor BJT. Untuk mendemonstrasikan setiap pendekatan, mari kita periksa konfigurasi bias sendiri dari Gbr. 8.45 with a bypassed source resistance. Substituting the ac equivalent model for the JFET results in the configuration of Fig. 8.46 .
Perhatikan bahwa resistansi beban muncul secara paralel dengan resistansi pengurasan dan sumber
Resistansi sumber Rsig muncul secara seri dengan resistansi gerbang R. Untuk penguatan tegangan keseluruhan
hasilnya adalah bentuk modifikasi dari Persamaan (8.21):
Impedansi output sama dengan yang diperoleh untuk situasi tanpa beban tanpa sumber resistensi:
Impedansi input tetap sebagai berikut
Untuk memperoleh secara keseluruhan AvS ,
dan
yang untuk sebagian besar aplikasi di mana RG >> Rsig dan RD || RL << rd menghasilkan
Jika sekarang kita beralih ke pendekatan dua port untuk jaringan yang sama, persamaan untuk keseluruhan memperoleh keuntungan menjadi
mencocokkan hasil sebelumnya.
Penurunan di atas disertakan untuk menunjukkan bahwa hasil yang sama akan diperoleh menggunakan kedua pendekatan tersebut. Jika nilai numerik untuk R i, R o, dan AvNL tersedia, maka hanya tinggal mensubstitusikan nilai-nilai tersebut ke dalam Persamaan (8.57). Melanjutkan dengan cara yang sama untuk konfigurasi yang paling umum menghasilkan persamaan pada Tabel 8.2.
Pilih komponen yang dibutuhkan, pada rangkaian ini dibutuhkan komponen led, buzzer, water level sensor, touch sensor, NTC, relay, transistor bipolar dan mosfet, resistor, kapasitor, induktor, baterai
Rangkai setiap komponen menjadi rangkaian yang diinginkan
Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan
Jalankan simulasi rangkaian, apabila tidak terjadi eror, maka rangkaian selesai dibuat
B. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja
Prinsip kerja:
Sinyal input (Vin) yang bervariasi akan menyebabkan perubahan tegangan gate transistor Q1.
Perubahan tegangan gate ini akan mengontrol arus drain (Id) yang mengalir melalui transistor Q1.
Arus drain yang bervariasi ini akan menghasilkan sinyal output (Vout) yang diperkuat pada terminal drain.
Rangkaian ini dirancang untuk memperkuat sinyal frekuensi tinggi dengan gain yang ditentukan oleh nilai R1 dan R2.
BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2023 OLEH: Nama : Yusra Fadilah Nim :2310952058 Dosen Pengampu: Darwison, M.T Referensi: 1. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978- 602-9081-10-7, CFerila, Padang 2. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978- 602-9081-10-7, CV Ferila, Padang 3 . Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013 4 . Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002. 5 . Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005 6 . Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007. 7. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2015.
.jpg)
.png)
Komentar
Posting Komentar