SOAL-SOAL MULTIMETER

TRANSISTOR

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

Transistor through-hole (dibandingkan dengan pita ukur sentimeter)

Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor.

Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.

Cara kerja semikonduktor

Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar transistor, bipolar junction transistor (BJT atau transistor bipolar) dan field-effect transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara berbeda.

Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah/lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut.

FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat diubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut. Lihat artikel untuk masing-masing tipe untuk penjelasan yang lebih lanjut.

Jenis-jenis transistor

Secara umum, transistor dapat dibeda-bedakan berdasarkan banyak kategori:
Materi semikonduktor: Germanium, Silikon, Gallium Arsenide
Kemasan fisik: Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface Mount, IC, dan lain-lain
Tipe: UJT, BJT, JFET, IGFET (MOSFET), IGBT, HBT, MISFET, VMOSFET, MESFET, HEMT, SCR serta pengembangan dari transistor yaitu IC (Integrated Circuit) dan lain-lain.
Polaritas: NPN atau N-channel, PNP atau P-channel
Maximum kapasitas daya: Low Power, Medium Power, High Power
Maximum frekuensi kerja: Low, Medium, atau High Frequency, RF transistor, Microwave, dan lain-lain
Aplikasi: Amplifier, Saklar, General Purpose, Audio, Tegangan Tinggi, dan lain-lain

BJT
BJT (Bipolar Junction Transistor) adalah salah satu dari dua jenis transistor. Cara kerja BJT dapat dibayangkan sebagai dua diode yang terminal positif atau negatifnya berdempet, sehingga ada tiga terminal. Ketiga terminal tersebut adalah emiter (E), kolektor (C), dan basis (B).

Perubahan arus listrik dalam jumlah kecil pada terminal basis dapat menghasilkan perubahan arus listrik dalam jumlah besar pada terminal kolektor. Prinsip inilah yang mendasari penggunaan transistor sebagai penguat elektronik. Rasio antara arus pada koletor dengan arus pada basis biasanya dilambangkan dengan β atau . β biasanya berkisar sekitar 100 untuk transistor-transisor BJT.

FET
FET dibagi menjadi dua keluarga: Junction FET (JFET) dan Insulated Gate FET (IGFET) atau juga dikenal sebagai Metal Oxide Silicon (atau Semiconductor) FET (MOSFET). Berbeda dengan IGFET, terminal gate dalam JFET membentuk sebuah diode dengan kanal (materi semikonduktor antara Source dan Drain). Secara fungsinya, ini membuat N-channel JFET menjadi sebuah versi solid-state dari tabung vakum, yang juga membentuk sebuah diode antara grid dan katode. Dan juga, keduanya (JFET dan tabung vakum) bekerja di "depletion mode", keduanya memiliki impedansi input tinggi, dan keduanya menghantarkan arus listrik dibawah kontrol tegangan input.

FET lebih jauh lagi dibagi menjadi tipe enhancement mode dan depletion mode. Mode menandakan polaritas dari tegangan gate dibandingkan dengan source saat FET menghantarkan listrik. Jika kita ambil N-channel FET sebagai contoh: dalam depletion mode, gate adalah negatif dibandingkan dengan source, sedangkan dalam enhancement mode, gate adalah positif. Untuk kedua mode, jika tegangan gate dibuat lebih positif, aliran arus di antara source dan drain akan meningkat. Untuk P-channel FET, polaritas-polaritas semua dibalik. Sebagian besar IGFET adalah tipe enhancement mode, dan hampir semua JFET adalah tipe depletion mode.

Simbol-simbol rangkaian logika :

Simbol AND GATE dan Rangkaian Logika dengan menggunakan Saklar

Simbol OR GATE dan Rangkaian Logika dengan menggunakan Saklar

OR GATE

Simbol NOT GATE dan Rangkaian Logika dengan menggunakan Relay

NOT GATE

Simbol NAND GATE dan Rangkaian Logika dengan menggunakan Relay

NAND GATE

DIGITAL

DIGITAL DAN RANGKAIAN

Pada dasranya bahwa peralatan yang menggunakan sistem digital dalam operasinya menggunakan sistem digital, dalam operasinya berdasarkan kepada perhitungan-perhitungan yang erat kaitannya dengan penggunaan Sistem Bilangan.

Dalam rangkaian logika kita mengenal bermacam-macam bilangan yang diantaranya adalah sebagai berikut :

A. Bilangan Desimal

Bilangan Desimal terdiri dari angka : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Dari angka-angka di atas , maka setelah angka sembilan akan terjadi angka-angka yang lebih besar seperti : 10, 11, 12, 13 dan seterusnya. Angka-angka tersebut merupakan kombinasi dari angka 0 sampai 9. Angka 0 sampai 9 ini dinamakan Desimal Digit.

Bilangan Desimal dapat ditulis misalnya (15)₁₀. Kode 10 artinya bilangan Desimal

B. Bilangan Biner (Binary Number)

Perlu diketahui bahwa pada rangkaian digital atau rangkaian logika sistem operasinya menggunakan prinsip adanya 2 kondisi yang pasti yaitu : 1 atau 0 kondisi-kondisi ini dapat diartikan sebagai berikut :

-          Logika “1” atau “0”

-          Ya atau Tidak

-          High atau Low

-          Benar atau salah

-          Terang atau gelap

Bilangan Biner dapat ditulis misalnya (11011)₂ kode 2 artinya bilangan biner

Kondisi-kondisi tersebut dapat dilukiskan sebagai Saklar yang sedang menutup “ON” dan saklar yang terbuka “OFF”. Metoda bilangan yang sesuai dengan prinsip kerja dari saklar tersebut adalah penerapan BILANGAN BINER. Yang terdiri dari 2 DIGIT.

Sistem Bilangan Biner disebut BIT (Binary Digit) msalnya :

            - 1 0 1              = 3  BIT

            - 1 1 0 1           = 4  BIT

            - 1 1 1 0 1        = 5  BIT  dan seterusnya

C. Bilangan Oktal

Dalam rangkaian logika selain Bilangan Desimal dan Bilangan Biner, kita mengenal pula Bilangan Oktal. Bilangan oktal mempunyai 8 buah Digit dan menggunakan angka seperti berikut : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 mempunyai suku delapan angka (RADIK). Dalam bilangan oktal tidak ada angka 8 dan 9, angka selanjutnya setelah angka 7 adalah angka 10, 11, 12 dan seterusnya. Bilangan Biner dapat ditulis misalnya (97)₈ kode 8 artinya bilangan oktal

Agar lebih jelas perhatikan bilangan oktal seperti di bawah ini :

0 1 2 3 4 5 6 7

10 11 12 13 14 15 16 17

20 21 22 23 24 25 26 27

30 31 32 33 34 35 36 37 dst

D. Bilangan Hexadesimal

Bilangan Hexadesimal mempunyai 16 suku angka/digit seperti berikut :

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Huruf-huruf A sampai F adalah sebagai pengganti dari angka-angka bilangan Desimal mulai dari 10 sampai 15

(A)₁₆    = (10)₁₀                        (B)₁₆    = (11)₁₀                        (C)₁₆    = (12)₁₀

(D)₁₆    = (13)₁₀                        (E)₁₆     = (14)₁₀                        (F)₁₆     = (15)₁₀

PERSAMAAN BILANGAN

HEXADESIMAL	DESIMAL	OKTAL	BINER
1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15	1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17	0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

TRANSFORMATOR (TRAFO)

1. PRINSIP KERJA TRANSFORMATOR

       Transformator adalah suatu alat yang dapat memindahkan energi listrik dari suatu rangkaian kerangkaian lain. Dengan transformator tegangan AC dapat diubah dengan mudah. Setiap transformator atau disebut “Trafo”  tidak dapat digunakan rangkaian arus searah. Tegangan arus searah tidak dapat dinaikkan dengan trafo, sebab tegangan arus searah tidak dapat menghasilkan tegangan induksi pada trafo.

(Gambar-1) adalah skema dan simbol dari suatu transformator.

Setiap trafo prinsip kerjanya sama saja yaitu :

1. Arus bolak balik dalam lilitan primer membangkitkan flux (f) dalam intinya
2. Garis-garis gaya magnet memotong lilitan primer dan lilitan skunder.
3. Tegangan (ggl) diinduksier dalam lilitan primer dan skunder

Keterangan :

Ep = Tegangan pada lilitan Primer   (Volt)

Es = Tegangan pada lilitan skunder  (Volt)

Np = Jumlah lilitan primer

Ns = Jumlah lilitanskunder

Ip = Besar kuat arus pada primer   (Amp)

Is = Besar kuat arus pada skunder  (Amp)

2. PERHITUNGAN LILITAN, TEGANGAN & ARUS

          Jumlah lilitan suatu transformator (trafo) dapat ditentukan dengan rumus-rumus perbandingan antara arus dan tegangan. Baik arus atau tegangan pada lilitan primer maupun pada lilitan skundernya, seperti berikut ini :

B. Tahanan Kawat Gulung

          Sebagai bahan dari tahanan ini digunakan kawat dari nikelin yang digulung pada sebuah rangka dari keramik atau porselin. Daya kemampuannya dapat mencapai beberapa ratus watt.

Berdasarkan kegunaantahanan dapat dibedakan atas :

1. Tahanan tetap
2. Tahanan tidak tetap

Tahanan Tetap

Tahanan Tidak Tetap (Variable)

    Adalah tahanan yang nilainya tidak tetap/dapat berubah-ubah. Dalam teknik radio banyak digunakan sebagai pengatur keras suara (volume) dan pengatur nada.

 Ada tiga macam tahanan tidak tetap yaitu :

  potensiometer, trimpot dan reostat

         
       Tahanan tetap adalah tahanan yang nilainya tetap. Tahanan ini banyak digunakan dalam alat elektronika, misalnya dalam radio Transistor. Simbol dan kontruksinya lihat gambar :

RESISTOR

Resistansi Konduktor

       Resistansi konduktor adalah hambatan sebuah kawat, dapat didefinisikan sebagai berikut : Hambatan sebuah kawat berbanding lurus dengan panjang kawat dan hambatan jenis kawat serta berbanding terbalik dengan luas penampang kawat dimana dapat dirumuskan sebagai berikut :

Macam-macam Tahanan

Tahanan Karbon

  Cara Mengetahui Nilai Tahanan Warna

          Setiap tahanan (resistor) biasanya sudah tertentu nilai Ohm-nya, ada yang tertera pada badannya dan ada pula dengan kode warna dengan sistem gelang seperti yang ditunjukkan gambar di bawah :

 Perhatian :

  Pergunakanlah tabel, bila kita belum hafal betul untuk menghitung nilai tahanan dengan kode warna.

       Tahanan karbon adalah tahanan yang paling banyak digunakan, karena membuatnya lebih mudah dan murah. Toleransinya cukup memadai untuk bermacam-macam keperluan. Kejelekannya wattnya terbatas, watt tertinggi untuk tahanan karbon adalah 3 watt. 

Macam-macam Tahanan

          Pada umumnya tahanan disebut juga “perlawanan”, sehingga seolah-olah antara tahanan dan perlawanan listrik tidak ada bedanya. Yang sebenarnya tahanan adalah bendanya, sedangkan perlawanan listrik adalah gaya untuk menahan (melawan) jalannya arus listrik yang terdapat didalam tahanan tersebut.

Menurut bahan, tahanan dapat dibedakan antara lain :

1.    Tahanan Karbon
2.    Tahanan Kawat Gulung
3.    Tahan Serbuk Besi

A. Tahanan Karbon

Tahanan karbon adalah tahanan yang paling banyak digunakan, karena membuatnya lebih mudah dan murah. Toleransinya cukup memadai untuk bermacam-macam keperluan. Kejelekannya wattnya terbatas, watt tertinggi untuk tahanan karbon adalah 3 watt. 

VIDEO KODE RESISTOR