BAB 1
Pendahuluan
1.1 Latar Latar Belakang Belakang
Sensor adalah suatu alat yang dapat merubah suatu gejala atau besaran fisis menjadi besaran listrik. listr ik. Jenis-jenis sensor dapat dibagi menjadi sensor cahaya, sensor jarak dan sensor suara. Di dalam sensor kita harus mengetahui rangkaian aantarmuka sensor, rangkaian detektor puncak, serta rangkaian Sample and Hold. Bagian Bagian sensor sensor cahaya cahaya dapat dapat berupa berupa sebuah sebuah rangka rangkaian ian pembag pembagii tegang tegangan, an, yang yang terdiri dari sebuah LD dan sebuah resistor. Dua keuntungan yang luar biasa dari perangkat semikonduktor !"# kehandalan inheren lebih besar, karena ketidakrataan mekani mekanik k dan harapa harapan n hidup hidup yang yang panjan panjang, g, dan !$# kebutu kebutuhan han daya daya yang yang rendah rendah,, terutama karena menghilangkan perlunya pemanasan katoda untuk menghasilkan aliran elektron. Dari sekian banyak jenis transistor dan bentuk sirkuit yang mereka gunakan, persimpangan transistor digunakan dalam rangkaian common-emitor cocok terbaik untuk perbandingan singkat antara transistor dan tindakan tabung. %ilai tahanan sebuah Light Dependent esistor semakin berkurang dengan meningkatnya intensitas cahaya. Sebagaimana halnya dengan thermistor, komponen ini paling baik digunakan sebagai bagian dari rangkaian pembagi tegangan, yang yang menghasilkan sinyal tegangan. elay adalah komponen listrik yang bekerja berdasarkan prinsip induksi medan elektrom elektromagn agnetis etis.. Jika Jika sebuah sebuah pengha penghanta ntarr dialiri dialiri oleh oleh arus arus listrik listrik,, maka maka di sekitar sekitar penghantar tersebut timbul medan magnet. &edan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik tersebut selanjutnya diinduksikan ke logam ferromagnetis. 'ada percobaan ini akan membahas mengenai dri(er relay dengan sensor, dimana transistor sebagai dri(er relay, transistor disini di konfigurasikan sebagai transistor cut off dan saturasi atau bisa juga disebut sebagai saklar elektronik.
1.2 Tu Tujuan juan
". )ntuk )ntuk mengetahu mengetahuii prinsip prinsip kerja kerja photo phototransist transistor or sebagai sebagai switching switching $. )ntuk )ntuk meng mengetah etahui ui prin prinsip sip kerja kerja LD LD *. )ntuk )ntuk mengetahui mengetahui hubungan hubungan antara antara intensitas intensitas cahaya cahaya pada phototr phototransisto ansistorr dan LD terhadap tegangan dan arus +. )ntuk )ntuk memp mempelaj elajari ari peng pengope operasi rasian an relay relay
BAB 2
Tinjauan Pustaka
iga - elektroda perangkat semikonduktor, transistor, dalam banyak hal penting yang mirip dengan triode tabung, dan dengan demikian berbagi kemampuan perangkat triode elektron dalam fungsi amplifikasi, osilasi, dan sitching sirkuit. Sejak penemuannya pada "+/ oleh tim dari Bardeen dan Brittain, penggunaannya telah berkembang pesat, terutama dalam instrumen portabel. Dua keuntu keuntunga ngan n yang yang luar luar biasa biasa dari dari perang perangkat kat semikon semikonduk duktor tor !"# kehand kehandalan alan inheren lebih besar, karena ketidakrataan mekanik dan harapan hidup yang panjang, dan !$# kebutuhan daya yang rendah, terutama karena menghilangkan perlunya pemanasan katoda untuk menghasilkan aliran elektron. Dari sekian banyak jenis transistor dan bentuk sirkuit yang mereka gunakan, persimpangan transistor digunakan dalam rangkaian common-emitor cocok terbaik untuk perbandingan singkat antara transistor dan tindakan tabung. Dalam menekankan kesamaan, bagaimanapun, juga harus diingat baha ada perbedaan mendasar yang tidak dapat dirinci dalam re(ie singkat, tapi itu harus dibiarkan untuk dipelajari secara lain, karya-karya yang lebih rinci. (Prensky,S.1982)
ransistor sebagai sakelar tertutup. Sepanjang dioda kolektor-dasar tidak terdapat tegangan bila kolektornya mempunyai tegangan yang yang sama terhadap massa seperti dasarnya.
0ambar "
Jadi bila kolektor itu adalah 1,2 3 terhadap massa, maka tegangan sepanjang dioda kolektor-dasar ialah 1 3. Supaya kolektor itu 1,2 (olt terhadap emiter, sepanjang k harus harus terdapat /,+ 3. 4leh karena 5 k 6 6 * m7, untuk itu k harus $,/ k8. ransistor itu sekarang praktis berperilaku seperti hubung singkat, oleh karena sepanjang transistor itu, yang berarti antara kolektor dan emiter, praktis tidak terdapat tegangan. Dari teori arus searah telah diketahui, baha tegangan-tegangan adalah sebanding dengan hambatan-hambatannya.
Sebuah transistor praktis berperilaku seperti hubung singkat, asal saja kita mengusahakannya supaya tegangan baterai terdapat sepanjang k. 'emasangan transistor, pada mana arus emiternyalebih besar daripada yang dapat disalurkan oleh kolektor, disebut keadaan yang jenuh. Dalam keadaan jenuh ini praktis tidak terdapat tegangan sepanjang transistor dan arus dasarnya adalah besar. 9eadaan, pada mana kolektornya bekerja hampir dapat menyalurkan arus yang diperlukan oleh transistor untuk membentuk sebuah hamabatan yang memiliki nilai rendah yaitu yang disebut dengan keadaan dasar. 'ada keadaan dasar ini tidak terdapat tegangan yaitu sepanjang dioda kolektor dasar. &aka berlaklah ) kd 6 1. Dalam keadaan dasar, kolektornya mempunyai tegangan yang sama seperti dengan dasarnya. Jadi apabila pada keadaan dasar itu memiliki nilai sebesar 1,2 (olt, maka nilai tegangan pada kolektor dalam keadaan dasar adalah sama yaitu memiliki nilai 1,2 (olt juga. (A.J.irksen.198!)
elay arus lebih merupakan suatu relai yang bekerjanya berdasarkan adanya kenaikan arus yang melebihi suatu nilai pengaman tertentu dan dalam jangka aktu tertentu. elay arus lebih dikategorikan menjadi tiga yaitu relai arus lebih seketika ! instantaneous over current relay#, relai arus lebih dengan karakteristik tunda aktu !definite time over current relay#, dan relai arus lebih dengan karakteristik tunda aktu terbalik !inverse time over current relay#. elay arus lebih seketika. elay arus lebih seketika adalah relay yang bekerja tanpa penundaan aktu, atau jangka aktu relai mulai saat relay arusnya pickup sampai selesai, sangat singkat !sekitar $1 sampai "11 ms#. elai arus lebih dengan tunda aktu. 7da beberapa jenis relay arus lebih dengan tunda aktu, hal ini tergantung pada karakteristik aktu tundanya. Berdasarkan tunda aktu kerjanya relay arus lebih dapat dibedakan menjadi +, yaitu: aktu tertentu ! definite time #, aktu minimal tertentu terbalik ! inerse definite minipmum time ; 5D& #, sangat berbanding terbalik ! (ery in(erse #, sangat berbanding terbalik sekali !eungsi dari arus input hanya untuk mengisi muatan kapasitor, sesudah itu rangkaian akan bekerja untuk membuka pemutus tenaga. Dengan kata lain arus masukan pada relay jenis definite time hanya mengontrol atau membandingkan dengan besarnya arus pick upnya, sedangkan pada relay jenis in(erse arus masukan mengendalikan tidak hanya arus pick up, tetapi juga tingkat tegangan pengisian
kapasitor sehingga aktu kerjanya tergantung pada besarnya arus masukan. elay arus lebih dengan karakteristik tunda aktu tertentu adalah suatu relay yang jangka aktu mulai relay arus pick up sampai selesai kerja relaynya, diperpanjang dalam aktu tertentu. elay arus lebih dengan tunda aktu terbalik. elay arus lebih jenis in(erse pada dasarnya hampir sama dengan relay arus lebih jenis definite. 'erbedaannya hanya pada aktu kerjanya saja. elay arus dengan tunda aktu tertentu adalah suatu relai yang jangka aktu mulai relay arus pickup sampai selesai kerja relainya, diperpanjang dalam aktu tertentu. 7rus masukan bolak-balik diubah menjadi tegangan searah melalui transformator atau transactor dan penyearah. egangan ini kemudian mengalir ke transistor " melalui resistor $. 'ada kondisi normal, transistor " !%'%# dalam keadaan bekerja !terhubung# karena adanya bias dari catu tegangan. 'ada saat arus masukan melebihi arus pickup-nya, maka sambungan base emiter " reser(e biased sehingga " menjadi off, hal ini bisa diatur dengan potensiometer '". 5stilah-istilah pada relai arus lebih. 5stilah-istilah yang la?im atau yang sering digunakan pada relay arus lebih adalah sebagai berikut yaitu : ". 7rus pick up !5'# : merupakan arus kerja, yaitu arus minimum yang menyebabkan relaynya bekerja $. 7rus drop-out !5 D# : merupakan arus kembali, yaitu arus maksimum yang menyebabkan relay kembali tidak bekerja. 'erbandingan antara arus kembali dengan arus kerja !5 D;5'# merupakan gambaran kestabilan kerja relai arus lebih terhadap kondisi kejuta, yang sering terjadi pada sistem tenaga listrik. Sebagaimana diketahui baha pada saat operasu circuit breaker akan timbul gelombang transien yang aktunya sedemikian rupa sehingga tidak akan menyebabkan trip pada sistem apabila terjadi arus kejutan atau transien. 7pabila pada sutau jaringan tenaga listrik !transmisi atau distribusi# yang sedang berbeban penuh terjadi kejutan arus karena sesuatu hal maka relau akan pick up !titik 7#. 7pabila arus kembali relay !5 D# lebih kecil daripada arus beban penuh, maka relay akan reset !titik B#. %amun jika arus kembali !5 D@# lebih kecil daripada arus beban penuh maka relay akan tetap pick up sehingga dapa mengakibatkan relay trip setelah aktu kerjanya tercapai. )ntuk menghindari hal tersebut maka harus diusahakan agar 5 D@ lebih besar daripada arus beban penuh. Semakin besar harga perbandingan 5D;5' maka akan semakin baik. 'emasangan relay arus lebih. elay arus lebih merupakan relay yang banyak digunakan pada kompoenen-komponen sistem tenaga listrik, yaitu mulai dari generator, transformator tenaga pada trnasmini, bus bar, saluran transmisi, sampai pada saluran distribusi.
)ntuk pengaman terhadap hubung singkat pada generator, transformator atau jaringan dengan pertanahan melalui impedansi, relai dipasang pada dua fase. Sedangkan untuk pertanahan langsung diperlukan relay arus lebih untuk ketiga fase.
("dy
Su#riyadi. 1999)
BAB $
%et&d&l&gi Per'&aan
$.1 &*#&nen dan Peralatan $.1.1 &*#&nen
". esistor "19 Ω !$ buah# >ungsi : sebagai hambatan tegangan $. LD >ungsi : sebagai sensor cahaya *. 'hototransistor >ungsi: sebagai sensor cahaya $.1.2
Peralatan 1. &ultimeter
>ungsi : untuk mengukur besar tegangan dan arus listrik suatu komponen $. Jumper >ungsi : untuk menghubungkan satu komponen dengan komponen lainnya *. 'rotoboard >ungsi: sebagai tempat merangkai rangkaian sementara +. 'S7 >ungsi: sebagai sumber tegangan A. Senter >ungsi: sebagai sumber cahaya
$.2 Pr&sedur Per'&aan $.2.1 +ntuk Ph&t&transist&r
". Disediakan semua peralatan yang akan digunakan $. Dirangkai komponen sesuai skema dibaah ini:
*. Dihubungkan 7nalog Design )nit pada arus 'L% +. Dihubungkan 7nalog Design )nit dengan menekan tombol 4% A. Diatur posisi multimeter sehingga menjadi D 2. Dihubungkan 3 multimeter ke kutub !C# dan ground ke kutub !-# pada rangkaian . Diatur tegangan menjadi "$3 /. Dihubungkan !C# 'S7 ke input poer !C# dan !-# 'S7 ke input poer . Dihubungkan rangkaian yang belum terhubung dengan jumper "1. Diukur tegangannya pada phototransistor dan dicatat hasilnya "". Disinari phototransistor dan dicatat hasilnya "$. Disinari phototransistor dengan cahaya "*. Diukur tegangannya dan dicatat hasilnya "+. Diulangi percobaan ""-"$ untuk mengukur dengan diubah posisi multimeter digital ke ohm !8# dalam keadaan terang dan gelap "A. Dimatikan 7nalog Design )nit dengan menekan tombol 4>> "2. Diputuskan hubungan 7nalog Design )nit pada arus 'L%
$.2.2 +ntuk L
". Disediakan semua peralatan yang akan digunakan $. Dihubungkan 7nalog Design )nit pada arus 'L% *. Dihubungkan 7nalog Design )nit dengan menekan tombol 4% +. Diatur posisi multimeter sehingga menjadi D A. Dihubungkan 3 multimeter ke kutub !C# dan ground ke kutub !-# pada rangkaian 2. Diatur tegangan menjadi "$3 . Dihubungkan !C# 'S7 ke input poer !C# dan !-# 'S7 ke input poer /. Dihubungkan rangkaian yang belum terhubung dengan jumper . Diukur tegangannya pada phototransistor dan dicatat hasilnya "1. Disinari LD dan dicatat hasilnya
"". Disinari LD dengan cahaya "$. Diukur tegangannya dan dicatat hasilnya "*. Diulangi percobaan ""-"$ untuk mengukur dengan diubah posisi multimeter digital ke ohm !8# dalam keadaan terang dan gelap "+. Dimatikan 7nalog Design )nit dengan menekan tombol 4>> "A. Diputuskan hubungan 7nalog Design )nit pada arus 'L%
$.$ Ske*a angkaian
BAB ! -asil dan Pe*ahasan !.1 ata Per'&aan Tael 1. &t&transist&r
idak 7da ahaya "$ 3olt
Diberikan ahaya 1,"* 3olt
Tael 2. L (Light e#endent esist&r)
idak 7da ahaya ,A 3olt
7sisten,
Diberikan ahaya 1,"$A 3olt
&edan, "/ &aret $1"+ 'raktikan,
!%o(a 'ratii Barus#
!&arta &asniary
%ainggolan# !.2 Analisa ata
". 'rinsip kerja fototransistor sebagai sitching Jaab: 'rinsip kerja fototransistor sama persis dengan kerja transistor sebagai saklar. 'erbedaannya terletak pada denyut yang masuk ke dalam basis. Jika pada transistor biasa denyut yang diberikan berupa arus D, maka pada foto transistor denyut yang dikenakan pada basis adalah intensitas cahaya yang sesuai dengan karakteristik foto transistor tersebut.
Dalam kondisi normal, kolektor mendapat re(erse bias, dan
emitor mendapat forard bias. 'ada kaki kolektor akan selalu ada sedikit arus bocor !5co#, yaitu arus bocor antara kolektor dan basis. 5co selain dipengaruhi oleh temperature juga dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang datang pada daerah pengosongan antara kolektor dan basis. Sifat inilah yang dimanfaatkan oleh foto transistor untuk dapat menghantar atau on. C
Depletion Layer
E
B
N
P
N
B
Depletion Layer
C
E
N
- - ++ - - ++
P
N
C
B IR ray's
E
(a)
(b)
(c)
0ambar >ototransistor !a# Simbol foto transistor, !b# >oto transistor terkena cahaya, !c# >oto transistor tidak terkena cahaya Saat foto transistor tidak terkena cahaya, Basis E Fmitor tidak mendapatkan bias, electron tidak dapat bergerak bebas, sehingga depletion layer melebar, dengan demikian arus tidak dapat mengalir, transistor dalam keadaan ut off. Sebaliknya, saat foto transistor terkena cahaya dengan intensitas cahaya yang sesuai dengan karakteristik foto transistor tersebut, maka terjadi perpindahan electron di sekitar lapisan pengosongan yang akhirnya membentuk sebuah ikatan ion di sekitar lapisan pengosongan, sehingga lapisan pengosongan menyempit dan transistor akan bersif at menghantar atau transistor on.
$. 'rinsip kerja LD dan bagaimana pengaruh kepada cahaya Jaab: LD adalah sebuah sensor cahaya dengan prinsip kerja dimana jika cahaya yang masuk kedalam sensor tersebut semakin sedikit, maka resistansinya akan semakin besar demikian juga sebaliknya jika intensitas cahaya yang masuk semakin banyak maka resistansinya !hambatan# akan semakin sedikit, LD dihitung dalam satuan ohm. 'engaruh kepada cahaya dapat dilihat dari gambar kur(a LD berikut:
9eterangan : Jika cahaya yang mengenainya memiliki frekuensi yang cukup tinggi, foton yang diserap oleh semikonduktor akan menyebabkan elektron memiliki energi yang cukup untuk meloncat ke pita konduksi. Flektron bebas yang dihasilkan !dan pasangan lubangnya# akan mengalirkan listrik, sehingga menurunkan resistansinya
.
*. 7plikasi dari fototransistor dan LD Jaab: -
7plikasi fototransistor Seperti yang telah diketahui, peningkatan intensitas cahaya sejalan dengan meningkatnya arus colector. Beberapa contoh aplikasi fototransistor adalah sebagai berikut: pembaca punch-card , sirkuit komputer logic, kontrol cahaya !jalan tol, dsb#, indikator le(el, relay, dan sistem perhitungan.
-
7plikasi LD:
angkaian Sensor ahaya Sederhana &enggunakan LD . Seperti
biasanya,
sebelum
memulai membuat
rangkaian
sensor
cahaya
sederhana ada baiknya jika kita terlebih dahulu mengetahui daftar komponen apa saja yang di butuhkan untuk membuat rangkaian sensor cahaya ini. Berikut ini
adalah daftar komponen yang dibutuhkan untuk membuat rangkaian sensor cahaya sederhana menggunakan LD: ".
LD
$.
esistor 3ariabel
*.
esistor tetap
+.
ransistor
A.
Led indicator
2.
Baterai (olt
7dapun contoh rangkaian sensor cahaya sederhana adalah sebagai berikut:
0ambar angkaian Sensor ahaya &enggunakan LD 9eterangan: sama seperti angkaian sensor pada umumnya, angkaian sensor diatas juga terdiri dari rangkaian pembagi tegangan dan rangkaian saklar otomatis menggunakan transistor. Jika Sensor ahaya LD terkena cahaya dalam intensitas yang tinggi maka hambatan LD akan menjadi rendah, arus akan mengalir meleati resistor tetap dan akan mengaktifkan Saklar 4tomatis. Dan LFD indikator akan menyala dan sebaliknya.
+. 'rinsip kerja elay dan aplikasinya Jaab: 'ada dasarnya, sebuah relay sederhana terdiri dari + komponen dasar, yaitu: ". Flectromagnet !oil# $. 7rmature *. Sitch ontact 'oint !saklar# +. Spring 9ontak 'oin !ontact 'oint# relay terdiri dari dua jenis yaitu:
-
/&r*ally 0l&se (/0) yaitu kondisi aal sebelum diaktifkan akan selalu berada
di posisi close !tertutup# -
/&r*ally #en (/) yaitu kondisi aal sebelum diaktifkan akan selalu berada
di posisi open !terbuka#
'rinsip kerja relay: Berdasarkan gambar di atas, sebuah Besi !5ron ore# yang dililit oleh kumparan oil yang berfungsi untuk mengendalikan besi te rsebut. 7pabila kumparan coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya elektromagnet yang kemudian menarik 7rmature untuk berpindah dari posisi sebelumnya !%# ke posisi baru !%4# sehingga menjadi saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya !%4#. 'osisi dimana 7rmature tersebut berada sebelumnya !%# akan menjadi open atau tidak terhubung. 'ada saat tidak dialiri arus listrik yang relatif, armature akan kembali lagi ke posisi aal !%#. oil membutuhkan arus listrik yang relatif kecil untuk mengaktifkan elektromagnet dan menarik ontact 'oint ke posisi close. 7plikasi dari relay: &embuat Bel 9uis menggunakan elay )ntuk membuat Bel 9uis menggunakan elay maka memerlukan komponen elektronika
yaitu:
". 'oer Supply "$ 3olt $. Sebuah 'ush Button % dan tiga buah 'ush Button %4 *. iga buah S'D elay dan tiga buah D'D elay -
Saklar S'D adalah saklar yang terdiri dari satu kutub dengan dua arah hubungan. Saklar ini dapat
bekerja sebagai penukar. 'emutusan dan
penghubungan hanya bagian kutub positif atau fasanya saja. -
Saklar D'D adalah saklar yang terdiri dari dua kutub dengan dua arah. Sakelar jenis ini dapat bekerja sebagai penukar. 'ada instalasi motor listrik dapat digunakan sebagai pembalik putaran motor listrik arus searah dan motor
listrik satu fasa. Juga dapat digunakan sebagai pelayanan dua sumber tegangan pada satu motor listrik. +. iga buah LFD Setelah semua komponen tersebut didapat, akan dirangkai seperti gambar rangkaian circuit bel kuis menggunakan relay berikut ini
7dapun cara kerja rangkaian diatas yaitu: ". angkaian Bel 9uis tersebut terdiri dari tiga ombol dan Sebuah ombol eset $. 9etika salah satu peserta menekan tombol, maka lampu peserta tersebut akan menyala.'eserta lainnya tidak akan dapat menekan tombol lagi. *. Lampu akan tetap menyala selama panitia tidak menekan tombol reset.
!.$ a*ar Per'&aan POWER Digita !"t"r
INPUT
+ + -
3
+
DC # AC POWER
13 ) 13)
4 2 Photo Transistor CDS
5
G 6 CDS
!.$.1 Ph&t&transist&r
PHOTO TRANSISTOR
!.$.2 L
BAB 4
esi*#ulan dan Saran
4.1 esi*#ulan
". 'rinsip kerja phototransistor sebagai sitching : 'rinsip kerja foto transistor sama persis dengan kerja transistor sebagai saklar. 'erbedaannya terletak pada denyut yang masuk ke dalam basis. Jika pada transistor biasa denyut yang diberikan berupa arus D, maka pada foto transistor denyut yang dikenakan pada basis adalah intensitas cahaya yang sesuai dengan karakteristik foto transistor tersebut. Dalam kondisi normal, kolektor mendapat reverse bias, dan emitor mendapat forward bias. 'ada kaki kolektor akan selalu ada sedikit arus bocor !5co#, yaitu arus bocor antara kolektor dan basis. 5co selain dipengaruhi oleh temperature juga dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang datang pada daerah pengosongan antara kolektor dan basis. Sifat inilah yang dimanfaatkan oleh foto transistor untuk dapat menghantar atau on. $. 'rinsip kerja LD 'ada saat intensitas cahaya rendah, bahan dari cakram tersebut menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relati(e kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron untuk mengangkut muatan elektrit. 7rtinya pada saat cahaya redup, LD menjadi konduktor yang buruk, atau bisa disebut juga LD memiliki resistansi yang besar pada saat gelap atau cahaya redup. 'ada saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron yang lepas dari atom bahan semikonduktor tersebut. Sehingga akan lebih banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrit. 7rtinya pada saat cahaya terang, LD menjadi konduktor yang baik, atau bisa disebut juga LD memiliki resistansi kecil pada saat cahaya terang. *. Hubungan intensitas cahaya pada phototransistor terhadap tegangan dan arus adalah Jika intensitas cahaya besar maka hambatan juga besar, menyebabkan jumlah arus yang mengalir kecil dan tegangan besar dan sebaliknya. Sedangkan pada LD, jika intensitas cahaya besar maka hambatan kecil, menyebabkan arus yang mengalir adalah besar sedangkan tegangan kecil dan sebaliknya. +. 'engoperasian elay adalah : bisa mengendalikan pengoperasian sesuatu dari jarak jauh. )ntuk mempermudah dan memperlancar pekerjaan kadang kita memang membutuhkan relay. Dengan relay ini kita bisa mengontrol dan mengopersikan perangkat dari jarak jauh sehingga tak perlu bergeser atau pindah tempat duduk. ara kerja rangkaian dri(er relay adalah pada saat kaki basis transistor diberi
teganagan positif yang dari misalnya output rangkaian sensor maka transistor akan menghantarkan arus negatif dari kaki emitor ke kaki kolektor !transistor jenis %'%#. Hal ini menyebabkan relay bekerja, kontak-kontak relay akan berpindah dari -% ke -%4. Jika tegangan input pada kaki basis ditiadakan, maka kaki kolektor transistor tidak akan mengeluarkan tegangan negatif sehingga relay akan non aktif kembali. 9esemua rangkaian memanfaatkan hukum pembagi tegangan atau pengaturan arus ke basis transistor yang digunakan sebagai saklar.
4.2 Saran
". Sebaiknya praktikkan selanjutnya, lebih memahami prinsip kerja relay $. Sebaiknya praktikkan selanjutnya, lebih mengetahui rangkaian dri(er dalam percobaan *. Sebaiknya praktikkan selanjutnya, lebih memahami teori mengenai sensor
ATA P+STAA
Dirksen, 7.J. "/+. B)9) 'FL7J77% FLF94%597. Jakarta: Frlangga Halaman: /-" Supriyadi, F. ". S5SF& 'F%07&7% F%707 L5S59. Gogyakarta: 7dicita Halaman: *$, *A-*2, *-+1 'rensky, S. "/$. FLF4%5 5%S)&F%754%. 7merica: 'rentice-Hall, 5nc. 'age: /
&edan, "/ &aret $1"+ 7sisten,
!%o(a 'ratii Barus# %ainggolan#
'raktikan,
!&arta &asniary
T+AS P"S5APA/ /A%A
6 %arta %asniary /aingg&lan
/5%
6 1238313$!
"L%P
6 75B
J++L P"0.
6 rier elay dengan Sens&r
AS5ST"/
6 /&a Prati:i Barus
". Jelaskan secara singkat sensor cahaya dan suhu beserta prinsip kerja masing-masing komponen Ja:a6 Sensor adalah perangkat atau komponen yang bertugas mendeteksi !hasil# gerakan atau fenomena lingkungan yang diperlukan oleh siste m kontroler. Dapat dibuat dari sistem yang paling sederhana seperti sensor inframerah, ultrasonic, saklar 4%;4>>, dan sebagainya. erdapat berbagai macam sensor dalam tehnik robotik, baik digunakan dalam hal pengukuran maupun interfacing ke kontroler. Sensor cahaya adalah adalah alat yang digunakan untuk mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. 'rinsip kerja dari alat ini adalah mengubah energi dari foton menjadi elektron. 5dealnya satu foton dapat membangkitkan satu elektron. Sensor cahaya sangat luas penggunaannya, salah satu yang paling populer adalah kamera digital. 'ada saat ini sudah ada alat yang digunakan untuk mengukur cahaya yang mempunyai " buah foton saja. 9omponen sesnsor cahaya yang biasa dipakai ada beberapa jenis LD ! Light dependent resistor #, foto transistor dan fotodiode. 9omponen komponen sensor ini sering dipakai pada rangkaiaan elektronika. )ntuk penelasan lebih rincitentang komponen sensor cahaya dapat dilihat pada penjelasan dibaah ini: a. L LD yang disebut juga photoresistor pada prinsipnya yaitu sebuah resistor yang nilai resis-tansinya bergantung pada seberapa banyak cahaya yang jatuh pada permukaan sensornya LD yang disebut juga photoresistor pada prinsipnya yaitu sebuah resistor yang nilai resistansinya bergantung pada seberapa banyak cahaya yang jatuh pada permukaan sensornya. LD ini Berfungsi untuk mengubah itensitas cahaya menjadi hambatan listrik. Semakin banyak cahaya yang mengenai permukaan LD hambatan listrik semakin besar. 'rinsip kerja LD itu sendiri adalah nilai resistansinya akan bertambah besar apabila tidak terkena cahaya !malam hari# dan akan berkurang resistansinya apabila terkena cahaya !siang hari#, LD ini umumnya digabungkan dengan beberapa transistor untuk membentuk rangkaian lampu otomatis atau rangkaian lainnya. 9elebihannya tak ada kode spesial untuk membaca nilai resistasi pada LD ini. 0ambar LD dideskripsikan oleh 0ambar dibaah ini:
. &t&transist&r ransistor foto atau fototransistor secara sederhana adalah sebuah transistor bipolar yang memakai kontak ! junction# base-collector yang menjadi permukaan agar dapat menerima cahaya sehingga dapat digunakan menjadi sensor cahaya. fototransistor Berfungsi untuk mengubah intensitas cahaya menjadi kondukti(itas transistor. >ototransistor sejenis dengan transistor pada umummya. Bedaannya, pada fototransistor dipasang sebuah lensa pemfokus sinar pada kaki basis untuk memfokuskan sinar jatuh pada pertemuan pn. >ototransistor mempunyai kemampuan kepekaan yang lebih baik dibanding dengan diodafoto, 5ni disebabkan elektron yang dihasilkan oleh foton cahaya pada kaki junction diinjeksikan dibagian base transistor tersebut yang kemudian diperkuat di kaki c atau kolektornya. 9ekurangannya adalah respon dari sensor cahaya fototransistor ini akan lebih lambat dibanding dengan diode foto. Desain fototransistor dijelaskan oleh 0ambar dibaah ini:
'. &t&di&da Dioda foto atau biasa disebut fotodioda yaitu sejenis komponen dioda yang dapat mende-teksi cahaya. Layaknya dioda biasa, komponen ini juga mempunyai p -n, hanya saja dibuat peka terhadap cahaya. >oto diode ini berfungsi untuk mengubah intensitas cahaya menjadi kondukti(itas dioda. >otodiode sejenis dengan dioda pada umummya, perbedaannya pada foto-diode ini adalah dipasangnya sebuah lensa pemfokus sinar untuk memfokuskan sinar jatuh pada pertemuan pn. ahaya yang bisa mempengaruhi diode photo ini yakni sinar matahari, sinar infra merah, sinar ultra ungu sampai dengan sinar-<. pemakaian diode photo sangat beragam, diantaranya yaitu sebagai penghitung otomatis jumlah kendaraan yang leat di jalur tol, sebagai pengukur intensitas cahaya pada kamera digital serta juga digunakan sebagai komponen sensor cahaya pada peralatan medis. Desain fototransistor dijelaskan oleh 0ambar dibaah ini:
$. Jelaskan fungsi transistor sebagai dri(er Ja:a6 ransistor yang digunakan sebagai dri(er !pengendali# yaitu transistor bipolar. ransistor bipolar adalah komponen yang bekerja berdasarkan ada atau tidak adanya aliran di kaki memicu pangkalan. Dalam aplikasi pengendali relay, transistor bekerja sebagai saklar yang pada saat itu tidak menerima pemicu saat ini, maka transistor akan berada dalam posisi off-potong dan tidak melakukan saat ini, 5c61. Dan ketika basis menerima aliran pemicu, maka transistor akan berubah menjadi keadaan saturasi dan memberikan saat ini.
*. Jelaskanlah cara kerja secara singkat rangkaian pada 0ambar ".
Ja:a6 elay adalah saklar elektronik yang dapat membuka atau menutup
rangkaian dengan menggunakan kontrol dari rangkaian elektronik lain, elay dapat kita gunakan untuk sitching atau kontrol beban. elay pada aplikasi kontrol sering digunakan sebagai sitching input ataupun output pada 'L atau mikrokontroler. &isalnya pada rangkaian 0ambar", sensor yang mempunyai keluaran A 3olt maka diperlukan relay untuk membuat sensor tersebut dapat dibaca oleh 'L. Selain itu jika kita ingin menghidupkan lampu $$1 3olt 7 dengan mikrokontroler maka kita memerlukan relay sebagai komponen tambahan karena keluaran pada mikrokontroler hanya A (olt.
.
"SP/S5 /A%A
6 %arta %asniary /aingg&lan
/5%
6 1238313$!
"L%P
6 75B
J++L P"0.
6 rier elay dengan Sens&r
AS5ST"/
6 /&a Prati:i Barus
"
uliskan prinsip kerja phototransistor sebagai sitching
$
uliskan prinsip kerja LD dan bagaimana pengaruhnya terhadap cahaya
*
uliskan aplikasi dari phototransistor dan LD
+
uliskan prinsip kerja relay dan aplikasinya 'enyelesaian:
"
'rinsip kerja phototransistor sebagai sitching : 'rinsip kerja foto transistor sama persis dengan kerja transistor sebagai saklar. 'erbedaannya terletak pada denyut yang masuk ke dalam basis. Jika pada transistor biasa denyut yang diberikan berupa arus D, maka pada foto transistor denyut yang dikenakan pada basis adalah intensitas cahaya yang sesuai dengan karakteristik foto transistor tersebut. Dalam kondisi normal, kolektor mendapat reverse bias, dan emitor mendapat forward bias. 'ada kaki kolektor akan selalu ada sedikit arus bocor !5co#, yaitu arus bocor antara kolektor dan basis. 5co selain dipengaruhi oleh temperature juga dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang datang pada daerah pengosongan antara kolektor dan basis. Sifat inilah yang dimanfaatkan oleh foto transistor untuk dapat menghantar atau on.
$
'ada saat intensitas cahaya rendah, bahan dari cakram tersebut menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relati(e kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron untuk mengangkut muatan elektrit. 7rtinya pada saat cahaya redup, LD menjadi konduktor yang buruk, atau bisa disebut juga LD memiliki resistansi yang besar pada saat gelap atau cahaya redup. 'ada saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron yang lepas dari atom bahan semikonduktor tersebut. Sehingga akan lebih banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrit. 7rtinya pada saat cahaya terang,
LD menjadi konduktor yang baik, atau bisa disebut juga LD memiliki resistansi kecil pada saat cahaya terang. *
7plikasi 'ototransistor ransistor foto atau phototransistor secara sederhana adalah sebuah transistor bipolar yang memakai kontak ! junction# base-collector yang menjadi permukaan agar dapat menerima cahaya sehingga dapat digunakan menjadi sensor cahaya. fototransistor Berfungsi untuk mengubah intensitas cahaya menjadi kondukti(itas transistor. >ototransistor sejenis dengan transistor pada umummya. Bedaannya, pada fototransistor dipasang sebuah lensa pemfokus sinar pada kaki basis untuk memfokuskan
sinar
jatuh
pada pertemuan
pn.
>ototransistor mempunyai
kemampuan kepekaan yang lebih baik dibanding dengan diodafoto, 5ni disebabkan elektron yang dihasilkan oleh foton cahaya pada kaki junction diinjeksikan dibagian base transistor tersebut yang kemudian diperkuat di kaki c atau kolektornya. 9ekurangannya adalah respon dari sensor cahaya fototransistor ini akan lebih lambat dibanding dengan diode foto. 7plikasi LD &isalnya untuk rangkaian system alarm cahaya !menggunakan LD# yang aktif ketika terdapat cahaya. 9etika kita akan mengatur kepekaan LD ! Light Dependent Resistor # dalam suatu rangkaian maka kita perlu menggunakan potensiometer. 9ita atur letaknya agar ketika mendapat cahaya maka bu??er atau bell akan berbunyi dan ketika tidak mendapat cahaya maka bu??er atau bell tidak akan berbunyi. 7plikasi lain yaitu suatu system penyalaan dan pemadaman lampu taman secara otomatis. 'enyalaan dan pemadaman lampu didasarkan pada intensitas cahaya di lingkungan taman tersebut. Lampu yang diaktifkan oleh system terdiri dari dua lampu taman. Saat intensitas cahaya tinggi, kedua lampu akan padam secara otomatis. Sedangkan jika intensitas cahaya dalam kondisi ambang, salah satu lampu akan menyala, dan pada saat intensitas cahaya rendah kedua lampu akan menyala +
'rinsip kerja elay, bisa mengendalikan pengoperasian sesuatu dari jarak jauh. )ntuk
mempermudah dan
memperlancar pekerjaan
kadang kita memang
membutuhkan relay. Dengan relay ini kita bisa mengontrol dan mengopersikan perangkat dari jarak jauh sehingga tak perlu bergeser atau pindah tempat duduk. ara kerja rangkaian dri(er relay adalah pada saat kaki basis transistor diberi teganagan positif yang dari misalnya output rangkaian sensor maka transistor akan menghantarkan arus negatif dari kaki emitor ke kaki kolektor !transistor jenis %'%#. Hal ini menyebabkan relay bekerja, kontak-kontak relay akan berpindah dari -%
ke -%4. Jika tegangan input pada kaki basis ditiadakan, maka kaki kolektor transistor tidak akan mengeluarkan tegangan negatif sehingga relay akan non aktif kembali. 9esemua rangkaian memanfaatkan hukum pembagi tegangan atau pengaturan arus ke basis transistor yang digunakan sebagai saklar.
