Mengenal Komponen Aktif dan Pasif Elektronika
Komponen elektronika berupa sebuah alat
berupa benda yang menjadi bagian pendukung suatu rangkaian elektronik
yang dapat bekerja sesuai dengan kegunaannya. Terdapat beberapa macam,
berdasarkan cara dan sistem kerjanya komponen elektronika dibagi manjadi
dua macam yaitu komponen pasif dan aktif.
Komponen aktif
adalah komponen yang dapat beroperasi jika mendapatkan suntikan arus
atau tegangan listrik, sedangkan komponen pasif adalah komponen walaupun
tidak diberi arus atau tegangan listrik komponen ini tetap dapat
bekerja dan beroperasi dengan baik.
Berikut ini adalah contoh-contoh beberapa
jenis komponen elektronika aktif dan pasif :
Komponen Aktif :
- Transistor
- Transistor Bipolar
- Transistor IGBT
- Transistor Efek Medan
- Photo Transistor
2. Dioda
Dioda sebagai salah satu komponen aktif
sangat popular digunakan dalam rangkaian elektronika, karena bentuknya
sederhana dan penggunaannya sangat luas. Ada beberapa macam rangkaian
dioda, diantaranya : penyearah setengah gelombang (Half-Wave Rectifier),
penyearah gelombang penuh (Full-Wave Rectifier), rangkaian pemotong
(Clipper), rangkaian penjepit (Clamper) maupun pengganda tegangan
(Voltage Multiplier). Di bawah ini merupakan gambar yang melambangkan
dioda penyearah.
Sisi Positif (P) disebut Anoda dan sisi Negatif (N) disebut Katoda.
Lambang dioda seperti anak panah yang arahnya dari sisi P ke sisi N.
Karenanya ini mengingatkan kita pada arus konvensional dimana arus mudah
mengalir dari sisi P ke sisi N.
Dioda terbagi atas beberapa jenis antara lain :
Dioda termasuk komponen elektronika yang terbuat dari bahan
semikonduktor. Beranjak dari penemuan dioda, para ahli menemukan juga
komponen turunan lainnya yang unik. Dioda memiliki fungsi yang unik
yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda tidak
lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah
semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N.
Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P
menuju sisi N.
Gambar ilustrasi di atas menunjukkan sambungan PN dengan sedikit porsi kecil yang disebut lapisan deplesi (
depletion layer), dimana terdapat keseimbangan
hole dan elektron. Seperti yang sudah diketahui, pada sisi P banyak terbentuk
hole-hole
yang siap menerima elektron sedangkan di sisi N banyak terdapat
elektron-elektron yang siap untuk bebas merdeka. Lalu jika diberi bias
positif, dengan arti kata memberi tegangan potensial sisi P lebih besar
dari sisi N, maka elektron dari sisi N dengan serta merta akan tergerak
untuk mengisi
hole di sisi P. Tentu kalau elektron mengisi
hole disisi P, maka akan terbentuk
hole pada sisi N karena ditinggal elektron. Ini disebut aliran
hole dari P menuju N. Jika menggunakan terminologi arus listrik, maka dikatakan terjadi aliran listrik dari sisi P ke sisi N.
Sebaliknya apakah yang terjadi jika polaritas tegangan dibalik yaitu dengan memberikan bias negatif (
reverse bias). Dalam hal ini, sisi N mendapat polaritas tegangan lebih besar dari sisi P.
Tentu jawabannya adalah tidak akan terjadi perpindahan elektron atau
aliran hole dari P ke N maupun sebaliknya. Karena baik hole dan elektron
masing-masing tertarik ke arah kutup berlawanan. Bahkan lapisan deplesi
(depletion layer) semakin besar dan menghalangi terjadinya arus.
Demikianlah sekelumit bagaimana dioda hanya dapat mengalirkan arus satu
arah saja. Dengan tegangan bias maju yang kecil saja dioda sudah menjadi
konduktor. Tidak serta merta di atas 0 volt, tetapi memang tegangan
beberapa volt di atas nol baru bisa terjadi konduksi. Ini disebabkan
karena adanya dinding deplesi (depletion layer). Untuk dioda yang
terbuat dari bahan Silikon tegangan konduksi adalah di atas 0.7 volt.
Kira-kira 0.3 volt batas minimum untuk dioda yang terbuat dari bahan
Germanium.
Sebaliknya untuk bias negatif dioda tidak dapat mengalirkan arus,
namun memang ada batasnya. Sampai beberapa puluh bahkan ratusan volt
baru terjadi breakdown, dimana dioda tidak lagi dapat menahan aliran
elektron yang terbentuk di lapisan deplesi.
Fungsi dari dioda zener adalah sebagai penstabil tegangan. Selain itu
dioda zener juga dapat dipakai sebagai pembatas tegangan pada level
tertentu untuk keamanan rangkaian. Berikut ini rangkaian penerapan untuk
regulator
Dioda varactor adalah sebuah kapasitor yang kapasitansinya ditentukan
oleh tegangan yang masuk. Contoh penerapannya pada pesawat TV, pesawat
radio FM, pesawat telekomunikasi yang bekerja pada frekwensi tinggi.
- Dioda Pemancar Cahaya (LED)
LED adalah singkatan dari
Light Emitting Dioda, merupakan
komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya. LED merupakan produk
temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi
belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga
melepaskan energi berupa energi panas dan energi cahaya. LED dibuat agar
lebih efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkan emisi cahaya
pada semikonduktor, doping yang dipakai adalah gallium, arsenic dan
phosphorus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang
berbeda pula.
Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang ada adalah warna merah,
kuning dan hijau. LED berwarna biru sangat langka. Pada dasarnya semua
warna bisa dihasilkan, namun akan menjadi sangat mahal dan tidak
efisien. Dalam memilih LED selain warna, perlu diperhatikan tegangan
kerja, arus maksimum dan disipasi daya-nya. Rumah (chasing) LED dan
bentuknya juga bermacam-macam, ada yang persegi empat, bulat dan
lonjong.
LED terbuat dari berbagai material setengah penghantar campuran
seperti misalnya gallium arsenida fosfida (GaAsP), gallium fosfida
(GaP), dan gallium aluminium arsenida (GaAsP). Karakteristiknya yaitu
kalau diberi panjaran maju, pertemuannya mengeluarkan cahaya dan warna
cahaya bergantung pada jenis dan kadar material pertemuan. Ketandasan
cahaya berbanding lurus dengan arus maju yang mengalirinya. Dalam
kondisi menghantar, tegangan maju pada LED merah adalah 1,6 sampai 2,2
volt, LED kuning 2,4 volt, LED hijau 2,7 volt. Sedangkan tegangan
terbaik maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 volt, LED
kuning 5 volt, LED hijau 5 volt. LED mengkonsumsi arus sangat kecil,
awet dan kecil bentuknya (tidak makan tempat), selain itu terdapat
keistimewaan tersendiri dari LED itu sendiri yaitu dapat memancarkan
cahaya serta tidak memancarkan sinar infra merah (terkecuali yang memang
sengaja dibuat seperti itu).
3. SCR (Silicon Control Rectifier)
Dioda yang mempunyai fungsi sebagai pengendali. SCR dapat digunakan
sebagai pengatur motor DC bertegangan besar dengan mengatur tegangan
Gate. SCR dibagi dua yaitu diac dan Triac.
- DIAC: meneruskan tegangan dari anoda ke katoda atau sebaliknya.
Penerapannya pada pengendali motor putar kanan dan putar kiri, seperti
pada rangkaian lift.
- TRIAC mempunyai prinsip kerja seperti DIAC, hanya saja TRIAC dapat
meneruskan tegangan dari kaki 1 ke 2 atau sebaliknya pada saat ada
triger pada Gate. TRIAC digunakan untuk pengatur motor DC atau AC putar
kanan dan kiri dengan cara mengatur Gate.
4. IC (Integrated Circuit)
suatu rangkaian elektronik yang dikemas menjadi satu kemasan yang
kecil. Suatu IC yang kecil dapat memuat ratusan bahkan ribuan komponen.
Terdapat dua IC yaitu:
Komponen Pasif:
1. Inductor (kumparan)
Sebuah induktor atau reaktor adalah sebuah
komponen elektronika pasif (kebanyakan berbentuk
torus) yang dapat menyimpan energi pada
medan magnet yang ditimbulkan oleh
arus listrik yang melintasinya. Kemampuan induktor untuk menyimpan energi magnet ditentukan oleh
induktansinya, dalam satuan Henry. Biasanya sebuah induktor adalah sebuah kawat penghantar yang dibentuk menjadi
kumparan,
lilitan membantu membuat medan magnet yang kuat didalam kumparan
dikarenakan hukum induksi Faraday. Induktor adalah salah satu komponen
elektronik dasar yang digunakan dalam rangkaian yang arus dan
tegangannya berubah-ubah dikarenakan kemampuan induktor untuk memproses
arus bolak-balik.
Sebuah induktor ideal memiliki induktansi, tetapi tanpa
resistansi atau
kapasitansi,
dan tidak memboroskan daya. Sebuah induktor pada kenyataanya merupakan
gabungan dari induktansi, beberapa resistansi karena resistivitas kawat,
dan beberapa kapasitansi. Pada suatu frekuensi, induktor dapat menjadi
sirkuit resonansi karena kapasitas parasitnya. Selain memboroskan daya
pada resistansi kawat, induktor berinti magnet juga memboroskan daya
didalam inti karena efek histeresis, dan pada arus tinggi mungkin
mengalami nonlinearitas karena penjenuhan.
Induktansi (
L) (diukur dalam
Henry)
adalah efek dari medan magnet yang terbentuk disekitar konduktor
pembawa arus yang bersifat menahan perubahan arus. Arus listrik yang
melewati konduktor membuat medan magnet sebanding dengan besar arus.
Perubahan dalam arus menyebabkan perubahan medan magnet yang
mengakibatkan gaya elektromotif lawan melalui GGL induksi yang bersifat
menentang perubahan arus. Induktansi diukur berdasarkan jumlah gaya
elektromotif yang ditimbulkan untuk setiap perubahan arus terhadap
waktu. Sebagai contoh, sebuah induktor dengan induktansi 1 Henry
menimbulkan gaya elektromotif sebesar 1 volt saat arus dalam indukutor
berubah dengan kecepatan 1 ampere setiap sekon. Jumlah lilitan, ukuran
lilitan, dan material inti menentukan induktansi.
2. Kapasitor (Condensator)
Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah suatu alat yang dapat
menyimpan energi di dalam
medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari
muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut
Farad dari nama
Michael Faraday. Kondensator juga dikenal sebagai “kapasitor”, namun kata “kondensator” masih dipakai hingga saat ini. Pertama disebut oleh
Alessandro Volta seorang ilmuwan
Italia pada tahun
1782 (dari bahasa Itali
condensatore),
berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik
yang tinggi dibanding komponen lainnya. Kebanyakan bahasa dan negara
yang tidak menggunakan
bahasa Inggris masih mengacu pada perkataan bahasa Italia “condensatore”,
bahasa Perancis condensateur,
Indonesia dan
Jerman Kondensator atau
Spanyol Condensador.
- Kondensator diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung.
Lambang kondensator (mempunyai kutub) pada skema elektronika.
- Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya
lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada kakinya,
kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan
lainnya seperti tablet atau kancing baju.
Lambang kapasitor (tidak mempunyai kutub) pada skema elektronika.
Namun kebiasaan dan kondisi serta
artikulasi bahasa
setiap negara tergantung pada masyarakat yang lebih sering
menyebutkannya. Kini kebiasaan orang tersebut hanya menyebutkan salah
satu nama yang paling dominan digunakan atau lebih sering didengar. Pada
masa kini, kondensator sering disebut kapasitor (
capacitor) ataupun sebaliknya yang pada ilmu elektronika disingkat dengan huruf (C).
Berfungsi menyimpan energi dalam medan listrik. Fungsi pada suatu
rangkaian adalah memisahkan arus bolak-balik dari arus searah, sebagai
filter yang
dipakai pada rangkaian catu daya, sebagai pembangkit frekuensi dalam
rangkaian pemancar dan untuk menghemat daya listrik dalam rangkaian
lampu TL.
- Kapasitor Variable (Varco) yang memiliki nilai kapasitansi bervariasi.
- Kapasitor tetap yang memiliki nilai kapasitansi tetap.
3. Resistor (tahanan)
Resistor aksial biasanya menggunakan pola pita warna untuk
menunjukkan resistansi. Resistor pasang-permukaan ditandas secara
numerik jika cukup besar untuk dapat ditandai, biasanya resistor ukuran
kecil yang sekarang digunakan terlalu kecil untuk dapat ditandai.
Kemasan biasanya cokelat muda, cokelat, biru, atau hijau, walaupun
begitu warna lain juga mungkin, seperti merah tua atau abu-abu.
Resistor awal abad ke-20 biasanya tidak diisolasi, dan dicelupkan ke
cat untuk menutupi seluruh badan untuk pengkodean warna. Warna kedua
diberikan pada salah satu ujung, dan sebuah titik (atau pita) warna di
tengah memberikan digit ketiga. Aturannya adalah “badan, ujung, titik”
memberikan urutan dua digit resistansi dan pengali desimal. Toleransi
dasarnya adalah ±20%. Resistor dengan toleransi yang lebih rapat
menggunakan warna perak (±10%) atau emas (±5%) pada ujung lainnya.
Identifikasi empat pita adalah skema kode warna yang paling sering
digunakan. Ini terdiri dari empat pita warna yang dicetak mengelilingi
badan resistor. Dua pita pertama merupakan informasi dua digit harga
resistansi, pita ketiga merupakan pengali (jumlah nol yang ditambahkan
setelah dua digit resistansi) dan pita keempat merupakan toleransi harga
resistansi. Kadang-kadang pita kelima menunjukkan koefisien suhu,
tetapi ini harus dibedakan dengan sistem lima warna sejati yang
menggunakan tiga digit resistansi.
Sebagai contoh, hijau-biru-kuning-merah adalah 56 x 10
4Ω =
560 kΩ ± 2%. Deskripsi yang lebih mudah adalah: pita pertama, hijau,
mempunyai harga 5 dan pita kedua, biru, mempunyai harga 6, dan keduanya
dihitung sebagai 56. Pita ketiga,kuning, mempunyai harga 10
4,
yang menambahkan empat nol di belakang 56, sedangkan pita keempat,
merah, merupakan kode untuk toleransi ± 2%, memberikan nilai 560.000Ω
pada keakuratan ± 2%.
| Warna |
Pita pertama |
Pita kedua |
Pita ketiga
(pengali) |
Pita keempat
(toleransi) |
Pita kelima
(koefisien suhu) |
| Hitam |
0 |
0 |
× 100 |
|
|
| Cokelat |
1 |
1 |
×101 |
± 1% (F) |
100 ppm |
| Merah |
2 |
2 |
× 102 |
± 2% (G) |
50 ppm |
| Oranye |
3 |
3 |
× 103 |
|
15 ppm |
| Kuning |
4 |
4 |
× 104 |
|
25 ppm |
| Hijau |
5 |
5 |
× 105 |
± 0.5% (D) |
|
| Biru |
6 |
6 |
× 106 |
± 0.25% (C) |
|
| Ungu |
7 |
7 |
× 107 |
± 0.1% (B) |
|
| Abu-abu |
8 |
8 |
× 108 |
± 0.05% (A) |
|
| Putih |
9 |
9 |
× 109 |
|
|
| Emas |
|
|
× 10-1 |
± 5% (J) |
|
| Perak |
|
|
× 10-2 |
± 10% (K) |
|
| Kosong |
|
|
|
± 20% (M) |
|
Soal
Sebutkan urutan warna apa saja yang ada pada resistor 30 K Ohm 5%!
Jawab:
-Gelang 1 berwarna Jingga berarti angka ke 1 = 3
-Gelang 2 berwarna Hitam berarti angka ke 2 = 0
-Gelang 3 berwarna Jingga berarti angka ke 3 = x 1000 / banyaknya nol
-Gelang 4 berwarna Emas berarti yang menyatakan toleransi = 5 %
tata angka dari tabel resistor tersebut : 30 x 1000 = 30000
Sebutkan jenis-jenis dioda!
Jawab:
- Dioda penyearah
- Dioda faractor
- Dioda zener
- Dioda cahaya (LED)
![[Image: kon-boot.png]](https://lh3.googleusercontent.com/blogger_img_proxy/AEn0k_trXpPmo0QDauB-J4tCW9afDIv7xQSzP9GW8-839PDHM2WLFwBC6b22BpwZF6SQvVorX7hqRmivW3S2NoiuPRn7rkC9_43KdKtAGwfEvW7rf2YG39PtaQx52h6iaBafuuWCxcY=s0-d)
