LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA PENGUJIAN KOMPONEN ELEKTRONIS UNIT : 1
NAMA : FAJAR NURDIANSYAH NOMOR MHS : 33753 HARI PRAKTIKUM : SELASA TANGGAL PRAKTIKUM : 30-03-2010
LABORATORIUM ELEKTONIKA DASAR JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2009
I.
Pendahuluan a.
Tujuan Pada praktikum kali ini diadakan pengukuran terhadap komponen-komponen elektronika seperti resistor, kapasitor, dioda, dan transistor. Nilai dari hasil pengukuran komponen akan dituangkan dalam makalah ini dan akan dianalisis untuk mendapatkan kesimpulan dari praktikum yang telah dilakukan.
b.
Landasan Teori –
Resistor Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Hukum Ohm: V = IR
–
Kapasitor Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik.
–
Dioda Dioda termasuk komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor. Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N.
P
Anoda
N
Katoda
–
Transistor Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP.
NPN
I.
I.
PNP
Alat dan bahan –
Multimeter Digital
–
Resistor
–
Kapasitor
–
Dioda
–
Transistor BC 107, PNP dan NPN
–
Potensio
–
LDR
–
Power Supply
Pengujian dan Analisis Komponen Elektronika 1. Pengujian Resistor Pada Pengujian ini digunakan resistor sebanyak 5 buah dengan kode warna :
R1 = Cokelat – Hitam – Kuning – Emas R2 = Cokelat – Hitam – Merah – Emas R3 = Cokelat – Hitam – Hijau – Emas R4 = Kuning – Ungu – Cokelat – Emas R5 = Merah – Merah – Kuning – Emas
Dari beberapa resistor tersebut bisa didapatkan sebuah nilai berasal dari susunan warna yang terdapat dari masing masing resistor. Setelah itu masing – masing resistor di ukur dengan
multimeter digital sehingga didapatkan nilai terukur. Dan untuk mendapatkan nilai susut, kita bisa menghitung dari, Nilai Susut = Nilai Terbaca – Nilai Terukur.
2. Pengujian Potensio
Pada Pengujian ini digunakan sebuah Potensio untuk diuji hambatannya menggunakan Multimeter Digital dengan kondisi pencolok hitam pada kaki kiri dan pencolok merah pada kaki tengah dan posisi sudut yang berbeda beda yaitu :
α 1= 45˚ α 2= 90˚ α 3= 135˚ α 4= Posisi Max.
Maka didapatkan nilai hambatan pada masing masing posisi
3. Pengujian Light Dependent Resistor (LDR)
Pada pengujian ini akan digunakan sebuah Light Dependent Resistor atau sering disingkat LDR untuk diukur hambatannya pada beberapa posisi. Pada Posisi Pertama LDR diukur dengan keadaan terbuka. Posisi Kedua diukur dengan posisi LDR terhalang oleh telapak tangan, kurang lebih jaraknya 5cm. Sedangkan Posisi Ketiga dengan posisi LDR tertutup jari tangan secara rapat. Maka akan didapatkan sebuah nilai dari ketiga posisi tersebut.
4. Pengujian Kapasitor Pada Pengujian ini digunakan sebuah Kapasitor Milar ( berwarna Jingga ) untuk diukur besar nilai kapasitasnya menggunakan Multimeter Digital untuk dibandingkan dengan nilai yang sudah tertera pada Kapasitor itu sendiri. Maka akan diuji pada 4 buah kapasitor dengan nilai yang berbeda menggunakan Multimeter Digital.
5. Pengujian Dioda
A. Pengujian Tahanan Maju dan Mundur
Pada pengujian ini digunakan sebuah Dioda (BYW 54) untuk diuji tahanan maju dan tahanan mundurnya dengan menggunakan Multimeter Digital. Pada pungujian pertama pencolok merah ke anoda dan pencolok hitam ke katoda sedangkan pada pengujian kedua susunannya berkebalikan dengan susunan pengujian pertama, pencolok hitam dengan katoda dan pencolok merah dengan katoda. Maka didapatkan sebuah nilai.
B.Pengujian Karakteristik Dioda
Pada Pengujian ini akan diujikan sebuah dioda pada sebuah rangkaian yang terdiri dari power supply, sebuah dioda dan sebuah resistor dengan nilai 100Ω/22W dan gambar rangkaian sebagai berikut :
Dengan berdasarkan tegangan Vs akan dilakukan pengukuran terhadap Vr, Vd dan If. Sedangkan pada pengukuran Vd dan If akan dibandingkan dengan penghitungan oleh rumus yaitu Vd= Vs-Vr dan If= 10Vr. Pada penghitungan ini digunakan 7 nilai Vs yang berbeda beda.
6. Pengujian Transistor
A. Tanpa Tegangan
Pada pengujian ini akan diuji nilai sebuah Transistor PNP (2SA 671) dan Transistor NPN (2SC 1061) dengan menggunakan Multimeter dengan posisi
pencolok merah ke basis dan hitam ke kolektor, merah ke basis dan hitam ke emittor, merah ke kolektor dan hitam ke emittor serta posisi kebalikannya.
B. Dengan Tegangan Pada pengujian ini akan diuji sebuah transistor dalam suatu rangkaian yang terdiri dari 1 transistor, 2 resistor yang bernilai 10 kΩ dan 1 kΩ dan sebuah penyedia daya PS 445 juga ditambahkan beberapa jumper bila perlu. Pengujian tegangan dan arus ini menggunakan multimeter digital seperti yang tertera pada rangkaian berikut :
Dari rangkain tersebut akan diukur nilai dari Vce, Vcc dan mA1 berdasarkan nilai mA yang akan di ubah ubah.
7. Pengujian Tegangan AC dan DC Pada pengujian ini akan dicari tahu apakah nilai sebuah penyedia daya sama dengan nilai yang tertulis. Maka akan di uji dengan 2 cara yaitu dengan menggunakan Multimeter Digital.
I.
Hasil pengujian
A. Pengujian Resistor
No 1.
Kode warna Cokelat – Hitam –
Nilai terbaca 100 kΩ
Nilai terukur 98,6 KΩ
Toleransi 5%
Nilai susut 1,4 kΩ
2.
Kuning – Emas Cokelat – Hitam –
1 kΩ
0,995 KΩ
5%
5 kΩ
3.
Merah – Emas Cokelat – Hitam –
1 MΩ
912 KΩ
5%
28 kΩ
4.
Hijau – Emas Kuning – Ungu –
470 Ω
0,461 KΩ
5%
9Ω
5.
Cokelat – Emas Merah – Merah –
220 kΩ
217,7 KΩ
5%
3 kΩ
Kuning – Emas
B. Pengujian Potensio Posisi 45° 90° 135° Maks
Hambatan 2074 Ω 3610 Ω 5450 Ω 10,18 kΩ
C. Pengujian Kondisi Keadaan Terbuka Keadaan Terhalang Telapak Tangan Keadaan Tertutup Jari Secara Rapat (LDR)
Hambatan 54 kΩ 2,033 MΩ 1,860 MΩ
Light Dependent Resistor
Kapasitor Terukur
10 K 0,010 µF
100 K 0,100 µF
220 K 0,229 µF
1 µF 1 µF
D. Pengujian Kapasitor
E. Pengujian Dioda Merah dengan anoda, hitam dengan katoda 5,15 MΩ
Hitam dengan anoda, Merah dengan katoda ~ (Over load)
F. Pengujian Karakteristik Dioda
No
1 2 3 4 5 6 7
Vs Volt 0,3
0,5 0,7 0,9 1,5 2,5 3,5
Vr Volt 0 0,015 0,131 0,281 0,601 1,764 2,529
Vd Pengujian (V) Vd = Vs - Vr (V) 0,302 0,3 0,494 0,485 0,583 0,569 0,613 0,287 0,661 0,899 0,702 0,736 0,717 0,971
If Pengujian (mA) 0 0,15 1,31 2,78 7,77 13,20 24,95
If = 10 Vr (mA) 0 1,5 13,1 27,8 77,7 132 249,5
G. Pengujian transistor PNP
Transistor PNP 2SA 671
Merah ke basis,
Merah ke basis,
Merah ke kolektor,
hitam ke kolektor ~ (Over load) Hitam ke basis,
hitam ke emitor ~ (Over load) Hitam ke basis,
hitam ke emitor ~ (Over load) Hitam ke kolektor,
merah ke kolektor 1,7 Ω
merah ke kolektor 2,8 Ω
merah ke emitor ~ (Over load)
Transistor NPN 2SC 1061
Merah ke basis,
Merah ke basis,
Merah ke kolektor,
hitam ke kolektor 3,6 Ω Hitam ke basis,
hitam ke emitor 3,4 Ω Hitam ke basis,
hitam ke emitor ~ (Over load) Hitam ke kolektor,
merah ke kolektor ~ (Over load)
merah ke kolektor ~ (Over load)
merah ke emitor ~ (Over load)
H. Pengujian transistor NPN
I. Pengujian Transistor dengan Tegangan No. 1 2 3 4 5 6
IC (mA) 0,5 1 3 5 7 9
VCE (Volt) 0,006 0,009 0,019 0,027 0,035 0,041
VCC (Volt) 0,502 1,010 3,080 5,05 7,08 9,02
VSS (Volt) 0,502 1,010 3,080 5,05 7,08 9,02
IB (mA) 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43
No. 1 2 3 4
IC (mA) 0,5 1 3 5
VCE (Volt) 4,53 3,97 2,033 0,045
VCC (Volt) 5,03 5,03 5,03 5,03
VSS (Volt) 5,03 5,03 5,03 5,03
IB (mA) 0 0 0,02 0,20
J. Pengujian Tegangan AC dan DC dengan Multimeter Tegangan AC Tertulis Terukur 0 dgn 5 5,31 V 0 dgn 10 10,84 V 0 dgn15 16,36 V 0 dgn 20 21,64 V 0 dgn 25 27,15 V
I.
Tegangan Variabel Strip ke 1 0,304 V Strip ke 3 4,37 V Strip ke 5 8,93 V Strip ke 7 13,62 V Strip ke 9 19 V
Pengujian Tegangan DC Tegangan dua kutub Tegangan satu kutub 0 dgn +15 15,22 V 0 dgn +5 5,03 V ® ® 0 dgn -15 15,06 V ® ® -15 dgn +15 30,3 V ®
®
®
®
®
®
®
®
Analisa hasil pengujian a. Pengujian resistor Pada pengujian resistor dapat dilihat bahwa tidak selamanya nilai yg terbaca pada warna gelang resistor memiliki nilai yg sama dengan yg nilai sebenarnya yg telah di ukur. Resistor memiliki nilai toleransi yang dapat memberikan nilai kerja resistansi minimal dan maksimal. Karena itulah pada warna terakhir memiliki makna bahwa nilai setiap resistor tersebut memiliki nilai dalam sebuah lingkup dengan tanda sebuah persentase
b. Pengujian Potensio Pada pengujian potensio akan diuji besarnya nilai hambatan pada beberapa sudut. Cara mengubah besaran adalah dengan mengatur panjang atau sudut (tergantung jenis potensio). Pada percobaan ini dilakukan pengukuran terhadap sebuah komponen potensio pada sudut yang berbeda-beda. Besarnya sudut tersebut menentukan besaran hambatan yang harus dilalui. Dalam teorinya sebuah potensio akan jika makin besar nilai sudutnya maka makin besar pula nilai hambatannya. Dalam pengujian ini telah terbukti bahwa teori tersebut sesuai dengan hasil yang didapat.
c. Pengujian Light Dependent Resistor (LDR) Dalam pengujian ini sebuah LDR diuji coba besar nilai nya dengan cara menghalangi arah datangnya cahaya ke transmitter LDR yang ada pada penampangnya. Maka dalam percobaan tersebut telah di uji dengan 3 kondisi yaitu dengan keadaan penampang terbuka, tertutup telapak tangan dengan diberi jarak 5 cm, dan dengan ditutup rapat oleh jari. Maka telah dianalisa sebuah LDR akan semakin bernilai besar hambatannya jika intensitas cahaya yang mengenai penampangnya semakin berkurang.
d. Pengujian Kapasitor Pada pengujian kapasitor telah diuji dengan beberapa nilai yaitu 10 k, 100 k, 220 k, dan 1 µF maka setelah terukur akan terlihat nilai terukur yang hanya berbeda selisih sedikit dengan nilai terbaca.
e. Pengujian Dioda Pada pengujian dioda, jika kaki anoda dihubungkan dengan probe merah dan kaki katoda di hubungkan dengan probe hitam, maka dioda akan bekerja dalam mode forward bias, sehingga arus pun dapat mengalir yang juga dapat menyebabkan suatu hambatan (tergantung dari jenis dioda itu). Sedangkan jika kaki anoda dihubungkan dengan probe hitam dan kaki katoda di hubungkan dengan probe merah, maka dioda akan bekerja dalam mode reverse bias, yaitu arus akan terblokir sesuai sifat dioda. Dapat dilihat dari hasil pengukuran akan terukur Over Load .
f.
Pengujian Karakteristik Dioda
Percobaan ini dilakukan pada kondisi forward bias pada dioda untuk membandingkan teori dan hasil pengujian. Yang dibandingkan diatas adalah variabel Vd dan If dimana Vd dapat dicari menggunakan rumus Vd = Vs - Vr dan If dapat dicari dengan rumus If = 10 Vr. Rumus Vd berasal dari hukum Kirchoff dan Rumus If berasal dari hukum Ohm yaitu V = IR dimana R adalah 100
Ω
. Sehingga I = V/100 A atau I = 10V mA. Jika kita
membandingkan, ada perbedaan antara hasil teori dan praktek pada kedua variable (Vd dan If) dimana perbedaan nilai nilai tersebut tidak terlalu besar walaupun faktor eksternal dapat mempengaruhi hasil pengukuran.
g. Pengujian Transistor PNP Dari hasil pengujian didapat bahwa transistor jenis PNP dapat mengalirkan arus hanya pada saat kabel merah (+) dihubungkan ke emitor atau ke kolektor dan kabel hitam (-) dihubungkan ke basis. Sedangkan pada keadaan lain tidak didapatkan suatu nilai ( Over Load). Transistor di bentuk dari 2 buah dioda yang dibentuk sedemikian rupa untuk masing-masing fungsi. Jika kita gabungkan hasil pengukuran transistor terhadap fakta, maka hal ini dapat di asumsikan dalam bentuk gambar berikut.
Misalnya ada arus dari kabel merah (+) masuk lewat basis menuju ke kolektor, maka arus itu akan terblokir oleh dioda pada kolektor, hal ini sesuai dengan apa yang telah diuji coba sebelumnya.
h. Pengujian transistor NPN Berbeda dengan jenis transistor PNP, jika pada NPN arus akan selalu mengalir jika kabel merah (+) selalu dihubungkan ke basis dan kabel hitam (-) dihubungkan ke kolektor ataupun emitter. Maka dapat diasumsikan dalam gambar berikut.
Misalnya ada arus dari kabel merah (+) masuk lewat kolektor ataupun emitter menuju ke basis, maka arus itu akan terblokir oleh dioda, hal ini sesuai dengan apa yang telah diuji coba sebelumnya.
i.
Pengujian Transistor dengan Tegangan Percobaan ini mengaplikasikan fungsi transistor dalam sebuah rangkaian listrik. Di sini transistor memainkan peran sebagai penguat yang akan mempengaruhi variabel-variabel lainnya. Transistor yang digunakan adalah FCS 9013 pada papan komponen EEC 474 dengan penyedia daya PS 445. Berbeda dari percobaan dioda sebelumnya, disini pencolok multimeter dipasang sebagai Ammeter untuk mengukur arus Ic. Sumber tegangan divariasi sampai nilai Ic yang ditentukan tercapai. Melihat analisis pada bagian sebelumnya, IB bisa dipastikan konstan pada keenam data yang diambil. Hasil di dalam tabel tersebut membuktikan analisis karena pada keenam percobaan, arus IB konstan pada 0,43 mA. Bila diteliti lagi besar dari Vss memiliki kesamaan nilai contohnya pada percobaan 4 dengan menggunakan rumus Vss= Vce + Ic(1000):
5,05 ≈ 0,02 + 5 mA(1000) 5,05 ≈ 0,02 + 5 A 5,05 ≈ 5,02 Kedua nilai hampir sama dengan perbedaan yang kecil, sehingga rumus tersebut dibuktikan kebenarannya. Perbedaan kecil itu terjadi karena sumber tegangan tidak ideal dan tidak 100% efisien
j. Pengujian Tegangan AC dan DC dengan Multimeter
Percobaan ini bertujuan untuk mencari tahu apakah nilai ukur suatu penyedia daya sesuai dengan rating yang tertera pada papan. Jika dilihat, nilai terukur dan nilai tertulis yang tertera pada papan berbeda. Ini dikarenakan faktor eksternal seperti kualitas komponen dan kesalahan alat ukur.
II.
Kesimpulan
1. Pada pengujian komponen elektronika nilai yang tertera pada komponen itu bisa saja tidak sesuai, hal ini dikarenakan faktor kualitas komponen, faktor penghitungan, faktor alat penghitung, faktor toleransi komponen tersebut. Hambatan dalam pada sebuah alat pengukur dan alat bantu ukur dapat menjadi faktor penambah jumlah resistansi komponen.
2. Nilai yang didapat pada saat pengukuran biasanya tidak terlampau jauh dari nilai yang terbaca.
3. Dioda normal (biasa) akan mengalirkan arus jika pada kaki anoda dihubungkan dengan kutub (+) dan kaki katoda kutub (-) yaitu pada mode forward bias.
4. Transistor PNP dapat mengalirkan arus jika kaki positif dihubungkan pada emitter ataupun kolektor dan kaki negatif dihubungkan pada basis.
5. Transistor NPN dapat mengalirkan arus jika kaki positif dihubungkan pada basis dan kaki negatif dihubungkan pada emitter ataupun kolektor.
I.
Pertanyaan pertanyaan 8.
Komponen Resistor
Lambing
Kapasitor
Termistor SCR
TRIAC
Sekring pengaman
9. a. Resistor berfungsi untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. b. Kapasitor berfungsi untuk menyimpan muatan listrik. Dapat berfungsi sebagai tapis perata dalam rangkaian adaptor AC-DC
10. Potensiometer berfungsi sebagai pembagi tegangan, dimana pada rangkaian amplifier dapat merubah hambatan secara variable.
11. LDR berfungsi sebagai pemberi hambatan dan cara kerjanya tergantung pada intensitas cahaya yang diterima.
12. Dioda Zener adalah Dioda yang dapat mengalirkan arus dalam kondisi reverse bias tanpa merusak dioda itu sendiri. Light Emitting Diodes (LED) adalah Dioda yang dapat memancarkan cahaya ketika dialiri arus listrik. Dioda Laser adalah dioda yang memancarkan laser yang berguna untuk penyimpan data optik atau komunikasi optik berkecepatan tinggi. Dioda Foto adalah Dioda yang dapat mendeteksi cahaya dan digunakan pada komunikasi optik dan sel surya. Dioda Schottky adalah dioda yang mempunyai kemampuan switching yang cepat sehingga dapat digunakan dalam rangkaian listrik yang bekerja sangat cepat.
13. Perbedaan terletak pada komponen dioda yang berada didalam transitor tersebut yang mengakibatkan perbedaan besar dalam pengoperasian. Pada transistor PNP dioda pada kolektor dan emitor mengarah ke basis (kedalam), sedangkan pada transistor NPN dioda pada kolektor dan emitor mengarah keluar basis.
14. Transistor dapat dikatakan masih baik jika diukur dalam keadaan kaki probe merah (+) ke basis dan kaki probe hitam (-) ke emitor ataupun kolektor maka tidak ada arus yang lewat (arus tidak bocor), ini dalam keadaan transistor PNP. Sedangkan dalam keadaan kaki probe merah (+) ke emitor ataupun kolektor dan kaki probe hitam (-) ke basis maka tidak ada arus yang lewat (arus tidak bocor), ini dalam keadaan transistor NPN.
