Komponen Dasar Elektronika

RESISTOR

Resistor adalah komponen elektronik dua kaki yang berfungsi untuk menahan arus listrik, dengan penurunan tegangan diantara kedua kakinya sesuai dengan arus yang mengalirinya, berdasarkan hukum Ohm: V = I.R

Resistor banyak digunakan pada rangkaian elektronika. Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya (tahanan) dan daya listrik yang diserapnya. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, desah listrik, dan induktansi.

Berdasar nilai tahanannya, resistor ada 2 jenis, yaitu : resistor tetap dan resistor berubah. Resistor tetap adalah resistor yang nilai tahanannya tetap. Sedangkan resistor berubah adalah resistor yang nilai tahanannya dapat berubah oleh kondisi fisik lingkungan, seperti panas-dingin, terang-gelap.
Nilai tahanan sebuah resistor tetap (lihat gambar 3) dapat ditentukan oleh lima warna gelang pada badannya. Dan setiap (kode) warna memiliki nilai tertentu seperti yang ditunjukkan pada tabel.



Cara membaca resistor
Gelang pertama menyatakan angka pertama, gelang kedua menyatakan angka kedua, gelang ketiga menyatakan jumlah nol di belakang angka kedua, dan gelang keempat menyatakan toleransi (pada resistor yang memiliki 4 gelang).
Jika resistor memiliki 5 gelang; gelang pertama menyatakan angka pertama, gelang kedua menyatakan angka kedua, gelang ketiga menyatakan angka ketiga, gelang keempat menyatakan jumlah nol di belakang angka kedua, dan gelang kelima menyatakan toleransi.
Jadi nilai tahanan suatu resistor tetap, dapat ditentukan dengan 2 cara yaitu: melalui warna gelang dan melalui pengukuran menggunakan Ohm-meter (pada AVO-meter atau multimeter). Mengenai makna dari toleransi adalah rentang nilai yang masih diperkenankan pada resistor apakah dapat digunakan atau tidak. Tanda lebih-kurang ( + 5%) berarti nilai resistor terentang dari kurang 5% hingga lebih 5% dari nilai yang ditentukan pada gelang-gelangnya. 

Contoh: resistor di atas memiliki nilai tahanan sebesar 270.000 ohm dengan toleransi + 5%. Maka batas bawah resistor : 270.000 - (5% x 270.000) = 256.500 ohm. Sedang batas atas :270.000 + (5% x 270.000) = 283.500 ohm. Jadi rentang nilai tahanan yang diperkenankan adalah 256.500 ohm hingga 283.500 ohm. Lebih kecil dari 256.500 ohm, atau lebih besar dari 283.500 ohm resistor tidak boleh digunakan.

  

RESISTOR BERUBAH                                                                                                            

Resistor berubah ada jenis potensiometer (gambar kanan atas), ada jenis trimpot (gambar samping kanan). Keduanya memiliki 3 kaki. Jika ke-3 kaki digunakan potensiometer atau trimpot berfungsi sebagai pembagi tegangan. Tetapi jika hanya 2 kaki yang digunakan (kaki tengah dan kaki sebelah kiri atau kanan), maka trimpot atau potensio berfungsi sebagai resistor yang tahanannya dapat diubah-ubah dengan cara memutar ujungnya (pada potensio), diputar pada lubangnya menggunakan obeng minus (pada trimpot).

KAPASITOR

1. Kapasitor Elektrolit

Lebih dikenal dengan nama Elko (Elektrolit Kondensator).Mempunyai dua kaki,satu kaki positif, lainnya kaki negatif (lebih pendek). Disebut elko karena memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung. Elko memiliki kapasitas terkecil sebesar 1 uF (mikro farad). Dan nilai kapasitansi tersebut tertera pada badan elko.

2. Kapasitor Keramik adalah jenis kapasitor yang terbuat dari bahan keramik. Memiliki 2 kaki, tetapi tidak polar (tidak ada kutub positif dan kutub negatif). Jadi pemasangannya bisa terbalik. Nilai kapasitansinya tertera pada badannya yang umumnya berbentuk bulat pipih, bewarna hijau atau coklat muda dan coklat tua. Jika tertera angka 103, maka nilai kapasitansinya 10 nF (nano farad). Caranya angka pertama menyatakan angka pertama, angka kedua menyatakan angka kedua, dan angka ketiga menyatakan jumlah nol di belakang angka kedua. Jadi 103 nilai kapasitansinya 10000 pF (piko farad) atau 10 nF.

Penghitung Digital (menggunakan IC CD 4026)

Rangkaian ini dapat menghitung dari 0 s.d 9, tanpa disulut pulsa astable, dengan cara menekan saklar tekan CLOCK (terhubung pada kaki 1 IC) dan hitungan dapat dikembalikan ke angka nol (0) dengan cara menekan saklar tekan RESET (terhubung pada kaki 15 IC).
IC 4026 adalah encoder, decoder sekaligus driver dalam satu komponen IC; sedang seven segment yang digunakan adalah common cathode (cc). Proses penghitungan tidak dapat dimanipulasi. Dapat digunakan pada rangkaian penghitung jumlah kendaraan dalam sistem parkir (ditambahkan rangkaian sensor), papan skor pertandingan, dan papan angka untuk ganti pemain.

Ini adalah lay out atas dari rangkaian penghitung digital. Mohon maaf ada kesalahan ketik pada resistor 2K3, seharusnya 2K2. Dan saklar yang digunakan untuk CLOCK dan RESET, keduanya adalah jenis saklar push button. 

Gambar di bawah ini adalah lay out bawah, khusus bagi teman-teman yang belum akrab dengan program bantu pembuatan PCB seperti DipTrace atau Eagle dapat menggambar ulang lay out bawah ini pada PCB polos (bagian tembaga) menggunakan spidol permanen. Perhatikan jarak kaki antar IC yang berdekatan 2,5 mm dan jarak antar kaki 7-Segmen yang berdekatan 2,5 mm. Sedang jarak kaki IC yang berseberangan 7,5 mm; jarak kaki yang berseberangan pada 7-segmen 15 mm. Selamat mencoba !

Perhatikan 7-segmen yang digunakan adalah COMMON CATHODE. JANGAN SAMPAI TERTUKAR DENGAN COMMON ANODE.

Rangkaian Penghitung Digital

Dalam satu sistem lengkap rangkaian penghitung digital, sebetulnya terbagi menjadi 3 blok.
1) Blok Astable Multivibrator
2) Blok Rangkaian Binary Code Decimal (BCD) Counter
3) Blok Rangkaian decoder dan driver 7-segment


Blok Astable Multivibrator
Blok ini adalah penghasil pulsa atau frekuensi getaran dalam bentuk gelombang kotak (persegi) dengan komponen utama IC 555 atau yang lebih baik lagi menggunakan IC 17555. Astable pada rangkaian penghitung digital sebagai pemberi ritme perubahan angka yang ditampilkan pada 7-segment.

       Astable                                 BCD Counter

Frekuensi yang dibentuk astable ditentukan oleh R1 (1K), R2 (100K), dan C1 (1uF). Dengan rumus :
T = 0.7 × (R1 + 2R2) × C1 atau f = 1.4 : [(R1 + 2R2) × C1]

Blok Rangkaian Binary Code Decimal (BCD) Counter
Komponen utamanya adalah IC 7490 (penghitung 0 - 9 secara biner). Hitungan angka yang ditampilkan secara biner diwakili oleh 4 LED yang terhubung pada pin 11 (QD), pin 8 (QC), pin 9 (QB), dan pin 12 (QA). Selanjutnya keluaran QD, QC, QB, QA disingkat menjadi DCBA. Bila keempat LED (DCBA) padam (tidak nyala), berarti mewakili 4 bit biner 0000. Jika hanya LED A saja yang nyala, maka 4 bit binernya menjadi 0001. Dan keadaan 4 bit biner (DCBA) senantiasa berganti dari 0000 (angka 0) hingga 1001 (angka 9), kemudian ulang lagi ke 0000. Lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel berikut.

Gambar sebelah kanan adalah lay out atas rangkaian BCD Counter.

Rangkaian Dekoder dan Driver 7-Segment

Komponen utama rangkaian ini adalah IC 74LS47 (decoder and driver 7-segment). Pada rangkaian ini keempat bit biner DCBA diubah menjadi angka-angka desimal, untuk kemudian ditampilkan pada 7-segment. Karena setiap orang terbiasa membaca angka desimal ketimbang angka biner (yang hanya terdiri dari 0 dan 1).

Pada skema di atas pin (kaki) 6 IC 7447 adalah jalan masuk bit D, pin 2 bit C, pin 1 bit B, dan pin 7 bit A. Bila keempat pin (6, 2, 1, 7) dihubung ke ground (jalur negatif baterai), berarti kita memberikan logika 0 kepada 4 bit DCBA, maka DCBA = 0000. Seven segment akan menampilkan angka 0. Jika DCBA =0001, berarti bit A (pin7) tidak terhubung ke negatif baterai. Pada keempat jalan masuk ini dapat dipasang 4 buah saklar geser. Sehingga saklar berfungsi untuk memberikan logika 0 (menghubungkan pin pada negatif baterai) atau logika 1 (tidak menghubungkan pin ke negatif baterai).

Dibawah ini diberikan lay out atas rangkaian.

 Lay out ini digambar menggunakan software Eagle 4.11. Anda dapat mengunggahnya di internet (gratis), juga beserta tutorial cara menggunakannya. Asyik kan ? Kalo ngga biasa pake komputer digambar pake spidol permanen juga bagus kok. Tapi jangan lupa buat lay out bawahnya dulu, baru pindahkan gambar lay out bawah pada PCB polos (sisi tembaga).  
Enaknya bikin PCB pake software, jalur yang tipis bisa dibuat dengan rapi. Kelemahannya saat penyablonan lay out (lihat tulisan berikut berjudul Tonner Transfer), jika panas yang diberikan terlalu lama, jalur rangkaian jadi bertambah lebar. Hal ini menyebabkan jalur yang berhimpitan jadi bersentuhan satu sama lain. Sehingga harus dikoreksi sebelum direndam pada larutan ferrit klorid.
Baik tidak perlu berpanjang lebar, kalau tertarik bisa langsung mencoba, dan jika ada kesulitan bisa ditanyakan melalui blog ini atau ke alamat email : kristoforus_mahameru@yahoo.com
SELAMAT MENCOBA !