E*+ DA,A*
-#lar Listrik Polaritas listrik dibedakan menjadi 3 yaitu positif (+), negatif (-) dan netral atau nol (0). Listrik positif berarti di tempat itu terjadi kekurangan elektron. Sebaliknya listrik negatif berarti di tempat itu terjadi kelebian elektron. nol atau netral adala tempat dimana jumla elektronnya elektronnya seimbang.
A*., D/ DAN A/
Gam Gama ar en entu tuk k el el#m #m an an D/ D/
Gam Gamar ar entu entuk k el el#m #ma an n A/
Perbedaan !" dan #" paling mendasar adala bentuk gelombang dan polaritas seingga sifat dan karakterisitk peralatan yang menggunakan sumber tegangan !" akan berbeda dengan peralatan yang menggunakan sumber tegangan #". Perangkat yang menggunakan sumber tegangan !" akan mengasilkan arus !" dan perangkat yang menggunakan tegangan #" akan mengasilkan arus #" ke$uali dran$ang dengan sistem kusus untuk mengkon%ersi tegangan
*E,+,* •
&esistor atau taanan adala suatu baan ' komponen yang berfungsi untuk mengatur ' mengurangi besarnya ke$epatan dan kuantitas aliran elektron pada rangkaian listrik. Satuan taanan adala *S. #alam kesearaiannya, juga biasanya digunakan ilo m, *ega *.
•
!pabila menga$u pada okum m, terdapat dua jenis resistor dalam elektronika yaitu &esistor Linier , &esistor on linier.
12*esist 12 *esist#r #r Linier Linier adala resistor yang biasa kita jumpai pada rangkaian listrik arus lema yang bekerja bekerja sesuai dengan prinsip ukum om. Pengukuran menggunakan menggunakan m meter. meter. •. *emba$a tanda arna pada bagian permukaan permukaan resistor dan atau penulisan angka dan uruf yang tertera pada permukaan resistor. Simbol dari resistor ini adala seperti gambar berikut berikut
•
"onto resistor dengan menggunakan kode arna
!2 *esist#r N#n linier ilai taanan yang dimiliki tidak tetap, karena pengaru dari luar. Prinsip kerja dari resistor ini adala timbulnya perubaan taanan bergantung pada kondisi pemi$unya. &esistor ini terdiri dari tiga jenis yaitu a. /otoresistor /otoresistor /otoresistor /otoresistor ini bekerja bekerja berdasarkan berdasarkan sinar yang diterima, besarnya besarnya taanan fotoresistor fotoresistor dalam kegelapan kegelapan men$apai jutaan om dan turun beberapa ratus om apabila berada dalam keadaan terang. omponen ini terbuat dari 1lm $admium sul1de yang memiliki taanan yang besar apabila tidak terkena terkena sinar. sinar. Simbol fotoresistor fotoresistor dalam sirkuit adala seperti gambar berikut
Gambar. Simbol Fotoresistor !plikasi dari fotoresistor ini banyak diterapkan pada lampu penerang jalan dan pada $ontrol lampu parkir atau lampu taman. Pada bidang tomotif juga digunakan untuk $ontrol sistem
b. 2ermister 2ermis 2ermistor tor Sesuai dengan namanya, 2ermistor ermistor adala sejenis resistor yang bekerja berdasarkan panas yang timbul pada termister tersebut, akibat dari panas sendiri ataupun panas dari luar. 2aanan termister akan beruba bila terjadi perubaan temperature temperature yang $ukup besar. eberapa jenis termister yang biasa dipakai yaitu oe1sien temperatur positif (positif temperature $oe4$ient '(p.t.$.) dan koe1sien temperatur negatif' negatif temperature temperature $oe1sien (n.t.$.). Simbol termistor dalam sirkuit adala seperti berikut
Gambar. Gambar. Simbol Thermistor Thermist or
2ermistor P2" P2" dan 2" 2" mempunyai karakter yang berlaanan. P2" akan mengalami kenaikan nilai taanan apabila temperatur disekitarnya naik. Sebaliknya 2" akan mengalami pengurangan nilai taanan bila temperature sekitanya mengalami kenaikan. !plikasi pemakaian pada kendaraan untuk jenis resistor ini banyak dimanfaatkan untuk mendeteksi temperature air pendingin mesin. *isalkan pada sistem pendingin yang menggunakan termistor jenis 2" 2" (yang paling banyak diaplikasikan), naiknya suu air pendingin akan menurunkan nilai taanan termistor, menyebabkan arus lebi banyak mengalir, dan asil penunjukan meteran akan bertamba.
$. &esistor yang tergantung tegangan listrik 5#& (%oltage dependent resistor) adala jenis resistor yang nilainya bergantung pada tegangan listrik. 5#& akan mengalami penurunan nilai taanan apabila tegangan yang mengalir ditingkatkan. Perubaan taanan yang terjadi adala tidak linear, peningkatan tegangan dengan nilai yang sama akan menurunkan taanan sampai sepersepulu dari ukuran taanan semula. 5#& digunakan untuk menaan tegangan yang naik se$ara tiba-tiba dan dalam jumla yang besar guna melindungi sirkuit yang lainnya.
*ankaian *L/ ,eri
*ankaian *L/ -aralel
6elombang "aaya #alam kajian ilmia, $aaya digolongkan sebagai gelombang. 7a merupakan energi dengan bentuk gelombang elektromagnetik, kasat mata dan memiliki panjang gelombang yang berkisar di angka 380 sampai 9:0 nm. Sementara itu, kusus dalam kajian 1sika, gelombang $aaya sendiri diartikan sebagai radiasi elektromagnetik yang kasat mata mapun tidak. #i sisi lain, $aaya diartikan sebagai paket partikel yang disebut foton. edua de1nisi ini tidak berlaanan tetapi menunjukkan sifat $aaya se$ara bersama. Sifat ini dikenal dengan nama ;#ualisme 6elombangPartikel<. #alam gelombang cahaya dikenal cahaya dikenal juga paket partikel bernama spe$trum. Spektrum inila kemudian yang dipersepsikan dipersepsikan ole mata kita sebagai arna
,+FA,+FA /A4A5A a) "aaya merupakan merupakan gelombang elektromagnetik. elektromagnetik. arenanya arenanya $aaya memiliki sifat-sifat umum dari gelombang, antara lain b) #alam suatu suatu medium omogen omogen ($onto udara), udara), $aaya merambat lurus. Perambatan $aaya disebut juga sebagai sinar. sinar. "aaya yang dipan$arkan ole sebua sumber $aaya merambat ke segala ara. ila medium yang dilaluinya omogen, maka $aaya merambat menurut garis lurus. ukti $aaya merambat lurus tampak pada berkas $aaya mataari yang menembus masuk ke dalam ruangan yang gelap. #emikian pula dengan berkas lampu sorot pada malam ari. erkas-berkas erkas-berkas itu tampak sebagai batang puti yang lurus. $) Pada bidang bidang batas antara antara dua medium ($onto ($onto bidang bidang batas antara udara dan air), $aaya dapat mengalami pemantulan atau pembiasan. d) =ika meleati $ela sempit, $aaya dapat mengalami lenturan atau difraksi. •
e) "aaya dapat mengalami mengalami dispersi dispersi.. 6ejala $ispersi a&aa adala gejala peruraian $aaya puti (polikromatik) menjadi $aaya berarna-arni (monokromatik). "aaya puti merupakan $aaya polikromatik, artinya $aaya yang terdiri atas banyak arna dan panjang gelombang. =ika $aaya puti diarakan ke prisma, maka $aaya puti akan terurai menjadi $aaya mera, jingga, kuning, ijau, biru, nila, dan ungu. "aaya-$aaya ini memiliki panjang gelombang yang berbeda. Setiap panjang gelombang memiliki indeks bias yang berbeda. f) "aaya dapat mengalami mengalami interferensi interferensi.. 7nterferensi 7nterferensi adala paduan paduan dua gelombang atau lebi menjadi satu gelombang baru. =ika kedua gelombang yang terpadu sefase, maka terjadi interferensi konstruktif (saling menguatkan). 6elombang resultan memiliki amplitudo maksimum. =ika kedua gelombang yang terpadu berlaanan fase, maka terjadi interferensi destruktif (saling melemakan). 6elombang resultan memiliki amplitudo nol. g) "aaya dapat mengalami polarisasi. polarisasi. Polarisasi Polarisasi adala peristia peristia perubaan ara getar gelombang $aaya yang a$ak menjadi satu ara getar. Polarisasi $aaya dapat disebabkan ole empat $ara, yaitu re>eksi (pemantulan), absorbsi (penyerapan), pembiasan (refraksi) ganda dan amburan.
Pembaas an
-enertian LED •
L?# (Ligt ?mitting #ioda) adala dioda yang dapat meman$arkan $aaya pada saat mendapat arus bias maju (forard bias). L?# (Ligt ?mitting #ioda) dapat meman$arkan $aaya karena menggunakan dopping galium, arseni$ dan posporus. =enis doping yang berbeda dapat mengasilkan $aaya dengan arna yang berbeda pula.L?# memiliki batas kemampuan arus atau tegangan yang dibedakan berdasarkan arna. "ontonya arna mera@A,8 5olt, range@B 5olt, uning@B,A 5olt, ijau@B,B 5olt.
,truktur Dasar LED
Semikonduktor Semikonduktor merupakan material yang dapat mengantarkan arus listrik, meskipun tidak sebaik konduktor listrik. #alam L?# digunakan konduktor dengan gabungan unsur logam aluminiumgallium-arsenit (!l6a!s). L?# merupakan dioda, seingga memiliki kutub ( polar ). !ra arus kon%ensional anya dapat mengalir dari anoda ke katoda. Peratikan baa B kaat ( kaki ) pada L?# memiliki panjang yang berbeda. aat yang panjang adala anoda sedangkan yang pendek adala katoda. •
Pemasangan L?# agar dapat menyala adala dengan memberikan tegangan bias maju yaitu dengan memberikan tegangan positif ke kaki anoda dan tegangan negatif ke kaki katoda. &angkaian dasar untuk menyalakan L?# (Ligt ?mitting #ioda) membutukan sumber tegangan L?# dan resistor sebagai pembatas arus seperti pada gambar disamping.
*ankaian LED
•
&angkaian L?# adala ubungan antar komponen L?# dan komponen elektronika lain (sesuai kebutuan sistem) berdasarkan aturan elektronika sedemikian rupa seingga dapat megasilkan tujuan sistem. erbeda dengan lampu biasa yang dapat dipasang bolak-balik dengan sumber tegangan #" maupun !", lampu L?# anya akan menyala jika diubungkan se$ara forard yakni kaki anoda diubungkan dengan baterai atau sumber tegangan #" positif dan kaki katoda diubungkan dengan baterai negatif. =ika pemasangannya terbalik, maka lampu L?# tidak akan menyala. !dapun simbol L?# dapat diliat pada gambar di samping
•
•
*eskipun $ara kerjanya sama, setiap jenis L?# mempunyai spesi1kasi dan karakteristik masing-masing.. 6ambar di masing-masing samping adala rangkaian L?# paling sederana dimana komponen L?# diubungkan se$ara seri dengan komponen resistor dan sumber tegangan. 6ambar di samping adala rangkaian L?# forard yang terdiri dari dua bua L?# yang dipasang seri seingga tegangan yang dibutukan lampu L?# tersebut akan lebi besar yaitu
•
•
Selain dipasang seri, lampu L?# juga dapat dipasang se$ara paralel seperti pada gambar di samping. !gar L?# dapat menyala dengan normal, maka arus yang dibutukan arus sesuai yakni penjumlaan dari kebutuan masing-masing L?# (7#+7#B). Pada rangkaian ini, jika sala satu L?# mati, maka L?# yang lain masi bisa menyala. L?# yang dipasang paralel tipenya arus sama agar lampu L?# dapat menyala dengan normal dan seimbang. =ika tipe L?#
• •
Nilai *esist#r pa$a LED esarnyaarusmaksimumpada L?# (Ligt ?mitting #ioda) adala B0 m!, seingganilai resistor arusditentukan. Se$aramatematisbesarnyanilai resistor pembatasarus L?# (Ligt ?mitting #ioda) dapatditentukanmenggunakanpersamaanberikut.
#imana & @ resistor pembatasarus (m) 5s@ tegangansumber yang digunakanuntukmensupplyteganganke digunakanuntukmensupplytegangank e L?# (%olt) 5d@ 5oltage 5oltage drop ataujatutegangan ataujatute gangan L?# berdasark berdasarkanarna(%olt) anarna(%olt) 0,0B ! @ arusmaksimal L?# (B0 m!)
•
•
&esistor berfungsi sebagai pengatur kuat arus uang mengalir pada L?#. =ika tidak ada pengatur kuat arus maka L?# akan terbakar. !rus menentukan seberapa terang sebua L?#. Lebi besar arus maka lebi terang pula L?# itu. !rus pada L?# searusnya sekitar A0 C B0 m!. 2egangan 2 egangan kerja atau %oltage drop pada L?# tidak anya sebua fungsi dari arus, tetapi juga arna L?# dan suu suu yang disebabkan ole perbedaan Dat kimia pada L?# seperti yang terliat pada tabel di
"ara erja L?# 25
"ara erja 25 L?# dapat menguba alignment kristal cair dengan menerapkan arus listrik ke$il, daera-daera tertentu dari lapisan kristal $air $ air.. #engan menguba susunan kristal $air, L?# dapat mengontrol bagaimana lapisan mentransmisikan $aaya yang mengalir dari 25 backlighting.
ristal "air Kristal cair mempeliatkan mempeliatkan sifat kristal dan juga sifat $airan. ristal ristal $air berbentuk seperti seperti benang (nematik) dan smektik, molekulnya molekulnya seperti batang tersusun dalam lapisan-lapisan. la pisan-lapisan. rientasi molekul molekul dalam lapisan tipis kristal $air nematik muda diuba melalui tekanan dan medan listrik, menjadikan lapisan tidak tembus pandang. =ika melalui elektrda elektrda yang disusun disusun dengan pola tertentu (misalnya berbentuk nomor), suatu medan listrik dikenakan dikenakan pada lapisan tipis kristal $air maka pola elektroda elektroda tersebut akan terliat dengan mata. 7nila prinsip yang digunakan pada
"onEt ristal $air akan menyaring $aaya ba$kligt. "aaya puti merupakan susunan susunan dari beberapa ratus $aaya dengan arna yang berbeda. eberapa ratus $aaya tersebut akan terliat jika $aaya puti mengalami re>eksi atau perubaan ara sinar. Farna yang akan diasilkan tergantung pada sudut re>eksi.
L?# a$klite a$kligt ini men$iptakan $aaya yang memungkink an L"# untuk membuat gambar.
25 L?# menerangi panel panel L"# dengan dioda peman$ar $aaya. L?# terdiri dari semik#n$ukt#r ke$il, yang bersinar selama paparan arus listrik. 25 L"# tradisional menggunakan lampu neon untuk ba$kligting. Lampu ini fungsi dengan menggunakan menggunakan uap merkuri merkuri untuk membuat sinar ultra%iolet, yang pada gilirannya menyebabkan menyebabkan lapisan fosfor lampu menyala. L?# memiliki beberapa keunggulan dibandingkan lampu neon, termasuk termasuk membutukan membutukan lebi sedikit energi dan mampu mengasilkan mengasilkan lebi $era di layar arna
Prinsip Prinsi p /isi isika ka •
arena L?# adala sala satu jenis arena dioda maka L?# memiliki B kutub yaitu anoda dan katoda. #alam al ini L?# akan menyala bila ada arus listrik mengalir dari anoda menuju katoda.
!pa itu #iodaG
Gambar 1. At the junction, free electrons from the N-type material fill holes from the P-type material. This creates an insulating layer in the middle of the diode called the depletion zone.
Sebua dioda adala sema$am perangkat sederana semikonduktor. Se$ara garis besar, semikonduktor adala bahan dengan kemampuan yang berbeda-beda untuk
Sebua dioda terdiri dari bagian N enis material terikat pada bagian - enis a&an , dengan elektroda pada setiap setia p akir akir.. • Susunan ini melak melakukan ukan listrik &ana $alam satu ara&. • ila tidak ada tegangan diterapkan dit erapkan pada dioda, elektron dari baan tipe mengisi lubang dari baan P-jenis di sepanjang persimpangan antara lapisan, membentuk Dona deplesi. •
"onEt !pa itu Hona #eplesiG
#aera deplesi atau daera transisi adala daera yang sangat tipis dekat sambungan antara semikonduktor tipe p dan semikonduktor tipe n pada sebua diode.
9aaimana Di#$a :empr#$uksi /a&aa;;;
The Hole exits at a lower energy level than the free electron, so when the free electron falls, its lost energy
"onEt The energy is emitted in the form of a light photon. The size of elesctron’s elesctron’s fall determine de termine the energy level of the photon, which determines determin es its it s color col or.. A biger fall produce a photon with a higher energy level and therefore a higher light frequency frequency..
"onEt hen a flow across a diode, negative electron move one way and positive holes more in other way.
"onEt •
#ioda peman$ar $aaya, terbuat dari baan ditandai dengan kesenjangan yang lebi luas antara pita konduksi konduksi dan orbital yang lebi renda. Ikuran kesenjangan menentukan frekuensi frek uensi foton - dengan kata lain, ia menentukan arna $aaya..
%eunulan
•
L?# jau lebi ke$il daripada tabung sinar katoda, yang memungkinkan mem ungkinkan untuk tele%isi lebi ringan dan lebi tipis yang akan dibangun.
•
L?# adala sumber $aaya yang lebi praktis yang memungkinkan m emungkinkan proyeksi lebi baik arna lebi gelap dari pada "&2 25
•
2ele%isi 2ele%isi L?# menggunakan listrik listrik lebi mura dari tabung sinar katoda set dan dibangun tanpa tabung merkuri, memungkinkan untuk pembuangan yang rama teradap lingkungan.
2ingkat 2ingkat $ontrast yang jau lebi tinggi dibandingkan L"# 25, setara atau bakan lebi tinggi daripada Plasma 25 • *emungkinkan produsen untuk memproduksi tele%isi layar datar dengan ukuran super tipis, dengan ketebalan sekitar B.: $m • Lebi rama lingkungan • onsumsi listrik yang lebi renda sekitar B030J dibandingkan L"# 25 kon%ensional • erbagai produk L?# 25 dari %endor terkenal terkenal menaarkan 1tur pemrosesan gambar digital, 1tur #igital 25 2uner, 2uner, dan berbagai 1tur terbaru lainnya. •
/#nt#& -er&itunan
Soal A •
•
•
9erapa nilai &amatan pa$a LED an $ierikan teanan 3<3 = $an arus 0<0! A; ,#lusi > < maka ? 16@
Soal B 9erapa nilai resist#r an $iutu&kan pa$a seua& LED an tertulis memiliki teanan 3<3 =#lt $an arus 0<0! A aar isa menerima teanan 1! =#lt; • ,#lusi > unakan nilai * LED an seelumna tela& $iari2 *umus umum >
• •
:aka< 16@
16@
Datar -ustaka "2/2 /arter< /arter< +2 Grizzi< ,2%2 4eeks< D2"2 Lae< Lae< ,2G2 Lat&am< -2G2 :a< 2 *uiz $e L#s -an#s< %2 -i&ler< /2*2 #Bns< $an 42F2 Cittmanns< Appl. Cittmanns< Appl. Phys. Lett 2 71(1)< 17< &al2 3' 362 • E2+ E2+22 :altse :al tse<< :2A2 :2A 2 9rusentsea< 9ruse ntsea< =2A2 %#lesnik# %#lesnik#<< =2+2 =2+2 9eren$ae< 92=2 %#t#< A2=2 =annik#< Appl. =annik#< Appl. Phys. Lett 2 71(!')< 17< &al2 3'80 3'8!2 • -2E2 9urr#Bs< 9urr#B s< ,2*2 F#rrest< F#rrest < ,2-2 ,2-2 ,ile< :2E2 &#mps#n< Appl. &#mps#n< Appl. Phys. Lett 2 6< (16)< &al2 !@ 1612 • 5 522 22 Can< Can< D2D2 Geler< Geler< D2%2 Fu< Fu< 2:2 2:2 ,Baer $an A2"2 Epstein< Appl. Epstein< Appl. Phys. Lett < 70(!')< 17< &al2 3!1@ •
