Lks Genap Xi Ipa2013

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 1/25

BAB VI

SAKLAR ( switch )

Dalam elektronik switch adalah komponen listrik/elektronika yang dapat

memutuskan/menyambungkan sebuah rangkaian listrik, mengganggu arus atau pengalihan

dari satu konduktor ke konduktor lain !entuk paling dikenal dari switch adalah perangkatelektromekanis yang dioperasikan secara manual dengan satu atau lebih set kontak listrik

Setiap kontak terdiri dari dua status/pilihan baik "tertutup" yang berarti kontak yang

menyentuh dan listrik dapat mengalir arus atau "terbuka", yang berarti kontak dipisahkan dan

non conducting(#$ % #&&)

Switch dapat secara langsung diaplikasikan sebagai sinyal kontrol untuk sistem, seperti

tombol keyboard komputer atau untuk mengontrol arus listrik dalam suatu rangkaian, sepertitombol lampu

Switch otomatis yang dioperasikan dapat digunakan untuk mengontrol gerakan mesin,

misalnya, untuk menun'ukkan bahwa pintu garasi sudah mencapai posisi penuh terbuka atau bahwa alat mesin dalam posisi untuk menerima benda lain (mesin bubut otomatis )

Switch dapat dioperasikan oleh ariabel proses seperti tekanan/presure, temperatur/suhu,

arus, tegangan, ligh/cahaya dan power/kekuatan, bertindak sebagai sensor  proses dan

digunakan secara otomatis mengontrol sistem Sebagai contoh, termostat adalah sebuah

saklar otomatis yang dioperasikan digunakan untuk mengendalikan proses pemanasan

Sebuah saklar yang dioperasikan oleh sirkuit listrik disebut relay ( switch electromagnet )Switch arus besar dioperasikan 'arak 'auh oleh mekanisme penggerak motor/dinamo

!eberapa switch yang digunakan untuk mengisolasi tenaga listrik dari sistem, menyediakantitik isolasi pada ad%terkunci(terputus semua aliran utama) 'ika diperlukan untuk mencegah pengoprasian mesin selama pemeliharaan, atau untuk mencegah sengatan listrik

A toggle switch in the *on* position

Dalam kasus yang paling sederhana, switch memiliki dua buah logam yang disebut kontak sentuhanuntuk membuat sebuah rangkaian tersambung dan terputus pada rangkaian !ahan kontak yang

dipilih tahan terhadap korosi,

!ahan kontak 'uga dipilih berdasarkan ,konduktiitas listrik,kekerasan (ketahanan terhadap abrasi+),

kekuatan mekanik,biaya rendah

Kadang%kadang kontak dilapisi dengan logam mulia ( latina ) yang dirancang untuk menghilangkan

dan membersihkan kontaminasi Konduktor bukan logam, seperti plastik kondukti+

1. ACTUATOR ( PENGGERAK )

!agian dari saklar yang bergerak dalam operasinya dan memerlukan kekuatan/ power untuk 

membuat saklar kontak atau putus disebut actuator, contohnya pada saklar geser atau push%tombol

atau 'enis hubungan mekanis

 pole dan throw suatu istilah 'uga digunakan untuk menggambarkan ariasi saklar kontak

ole adalah satu set kontak dan terminal yang terhubung ke sirkuit saklar tunggal

hrow adalah salah satu dari dua atau lebih posisi bahwa switch dapat membuat kontak Sebuahswitch tunggal memiliki satu posisi throw yang menutup kontak, saklar ganda memiliki dua posisi

throw, dan seterusnya

-stilah%istilah ini menimbulkan singkatan untuk 'enis switch yang digunakan dalam industri

elektronik seperti *satu kutub, satu% throw * (SS) (tipe sederhana, *on atau o++*) atau *satu kutub,

ganda throw *(SD), yang menghubungkan salah satu dari dua terminal ke terminal umum

1

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 2/25

2. Switch !ias (ush #n atau ush #++)Sebuah switch bias adalah salah satu yang berisi pegas yang mengembalikan actuator ke posisi

tertentu anda *on%o++* dapat dimodi+ikasi dengan menempatkan tanda kurung di sekitar semua

 posisi selain posisi istirahat .isalnya, pada on%o++%on switch dapat diakti+kan dengan

menggerakkan actuator pada kedua arah dari pusat, tetapi kembali ke posisi o++ pusat ketikaaktuator dilepaskan

Saklar tombol push sesaat adalah 'enis switch bias enis yang paling umum adalah *push%to%make*

suatu saklar yang saat ditekan kontak(sambung), yang membuat kontak ketika tombol ditekan dan

terputus ketika tombol dilepaskan Setiap kunci dari keyboard komputer, misalnya, adalah normal%

terbuka *push%to%make* saklar ( $#0 normally open ) Sebuah *push%to%break* (saklar akan

tertutup saat ditekan atau $10 normally close) switch, di sisi lain, break kontak ketika tombol

ditekan dan make kontak ketika dilepaskan Sebuah contoh dari saklar push%to%break(push #++)

tombol digunakan untuk membuka pintu yang operasikan dengan elektromagnet

3. 2$-S K34S4SSwitch yang dirancang untuk merespon semua 'enis rangsangan mekanis0 misalnya, getaran (saklar 

gemetaran), miring, tekanan udara, tingkat cairan (saklar +loat), berubahnya satu (posisi) kunci

gerakan, linear atau putar (saklar batas atau microswitch), atau adanya medan magnet (saklar

 buluh/ daun)reed switch(magnet switch)

Sit!" ke#iringan $erk%ri%s

Saklar merkuri terdiri dari setetes merkuri dalam bola kaca dengan 5 atau lebih kontak Dua kontak 

melalui kaca, dan dihubungkan oleh merkuri saat bohlam dimiringkan untuk membuat kontak

dengan 'enis logam merkuri enis switch ini 'auh lebih baik daripada saklar kontak biasa, karena

koneksi logam cair tidak terpengaruh oleh kotoran dan oksidasi, kontak yang lembab memastikan

 bouncing bebas hambatan, enis ini dapat digunakan untuk peker'aan presisi

&. S'TC E*EKTRONK 

Se'ak munculnya logika digital pada 6789%an, saklae elektronik telah menyebar ke

 berbagai perangkat akti+ digital seperti transistor dan gerbang logika yang ber+ungsi untuk 

mengubah keadaan outputswitch pada komputer, 'aringan switch, yang ber+ungsi untuk menyediakan koneksi antara port yang berbeda dalam sebuah 'aringan komputer -stilah

"pensaklaran/switched" 'uga diterapkan untuk 'aringan telekomunikasi, dan menandakan

 'aringan circuit switched, &itur umum dari semua penggunaan meru'uk ke perangkat yangmengendalikan keadaan biner0 baik on atau o++, tertutup atau terbuka, terhubung atau tidak 

terhubung

8 STAN+ART S'TC

T,-e o Sit!" Cir!%it S,#bo/ E0a#-/e

ONOSing/e Po/e Sing/e T"ro 4 SPST

A simple on%o++ switch his type can be

used to switch the power supply to acircuit

:hen used with mains electricity this

type o+ switch must  be in the lie wire,

 but it is better to use a DS switch to

isolate both lie and neutralSS toggle switch

2

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 3/25

(ON)OP%s"to#ake 4 SPST $o#entar,

A push%to%make switch returns to its

normally open (o++) position when yourelease the button, this is shown by the brackets around #$ his is the standard

doorbell switch

ush%to%make switch

ON(O)P%s"tobreak 4 SPST $o#entar,

A push%to%break switch returns to its

normally closed (on) position when you

release the buttonush%to%break switch

ONONSing/e Po/e +o%b/e T"ro 4 SP+T

his switch can be on in both positions,switching on a separate deice in each

case -t is o+ten called a !"angeo5er

sit!". &or e;ample, a SD switch can

 be used to switch on a red lamp in one position and a green lamp in the other 

 position

ONOONSP+T Centre O  

A special ersion o+ the standard SDswitch -t has a third switching positionin the centre which is o++ .omentary

(#$)%#&&%(#$) ersions are also

aailable where the switch returns to thecentral o++ position when released

SD toggle switch 

SD slide switch(1! mounting) 

SD rocker switch

+%a/ ONO+o%b/e Po/e Sing/e T"ro 4 +PST

A pair o+ on%o++ switches which operatetogether (shown by the dotted line in the

circuit symbol)

A DS switch is o+ten used to switch

mains electricity because it can isolate both the lie and neutral connections DS rocker switch

3

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 4/25

+%a/ ONON+o%b/e Po/e +o%b/e T"ro 4 +P+T

A pair o+ on%on switches which operate

together (shown by the dotted line in thecircuit symbol)

A DD switch can be wired up as a

re5ersing sit!"  +or a motor as shown

in the diagram

ONOON+P+T Centre O  

A special ersion o+ the standard SDswitch -t has a third switching position

in the centre which is o++ his can beery use+ul +or motor control becauseyou hae +orward, o++ and reerse

 positions .omentary (#$)%#&&%(#$)

ersions are also aailable where theswitch returns to the central o++ position

when released

DD slide switch

:iring +or Reersing Switch

S-e!ia/ Sit!"es

T,-e o Sit!" E0a#-/e

P%s"P%s" Sit!" (eg SS < #$%#&&)

his looks like a momentary action push switch but it is a

standard on%o++ switch0 push once to switch on, push againto switch o++ his is called a /at!"ing a!tion

$i!rosit!" (usually SD < #$%#$)

.icroswitches are designed to switch +ully open or closed inresponse to small moements hey are aailable with leers

and rollers attached

Ke,sit!"

A key operated switch he e;ample shown is SS

Ti/t Sit!" (SS)

ilt switches contain a conductie li=uid and when tilted this

4

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 5/25

 bridges the contacts inside, closing the switch hey can be

used as a sensor to detect the position o+ an ob'ect Some tilt

switches contain mercury which is poisonous

Reed Sit!" (usually SS)

he contacts o+ a reed switch are closed by bringing a small

magnet near the switch hey are used in security circuits,+or e;ample to check that doors are closed Standard reed

switches are SS (simple on%o++) but SD (changeoer)

ersions are also aailable

'arning6 reed switches hae a glass body which is easily broken>

+P Sit!" (D- < Dual -n%line arallel)

his is a set o+ miniature SS on%o++ switches, the e;ample

shown has ? switches he package is the same si@e as astandard D-L (Dual -n%Line) integrated circuit

his type o+ switch is used to set up circuits, eg setting the

code o+ a remote control

$%/ti-o/e Sit!"

he picture shows a %pole double throw switch, also known

as a %pole changeoer switch -t can be set to haemomentary or latching action Latching action means it

 behaes as a push%push switch, push once +or the +irst

 position, push again +or the second position etc

$%/tia, Sit!"

.ulti%way switches hae B or more conducting positions

hey may hae seeral poles (contact sets) A popular type

has a rotary action and it is aailable with a range o+ contactarrangements +rom 6%pole 65%way to C%pole B way

he number o+ ways (switch positions) may be reduced by ad'usting a

stop under the +i;ing nut &or e;ample i+ you need a 5%pole 8%way switch

you can buy the 5%pole %way ersion and ad'ust the stop 

1ontrast this multi%way switch (many switch positions) with the multi% pole switch (many contact sets) described aboe 

.ulti%way rotary switch

6%pole C%way switch symbol

5

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 6/25

7A7 8

T"e Transistor as a Sit!"ransistor sebagai Switch

Ketika digunakan sebagai penguat sinyal A1, !asis transistor tegangan biasing diterapkansedemikian rupa sehingga selalu beroperasi dalam daerah *akti+* , itu adalah bagian linier dari

karakteristik kura output yang digunakan $amun, kedua 'enis transistor bipolar $ $$

dapat dibuat untuk beroperasi sebagai status switch *#$ / #&&* tipe solid dengan basis

transistor biasing berbeda dengan sebuah penguat sinyal state Solid switch adalah salah satuaplikasi utama untuk penggunaan transistor, dan switch transistor dapat digunakan untuk

mengontrol perangkat daya tinggi seperti motor, solenoid atau lampu, tetapi mereka 'uga

dapat digunakan dalam elektronik digital dan sirkuit gerbang logika

ika rangkaian menggunakan ransistor bipolar sebagai Switch, maka biasing transistor baik,

 $$ atau $ diatur untuk beroperasi pada kedua sisi kura karakteristik transistor dari

gambar kura karakteristik di bawah Daerah operasi untuk saklar transistor yang dikenalsebagai Daerah Saturasi dan Daerah 1ut%o++ -ni berarti bahwa kita dapat mengabaikan

operasi E%titik biasing dan sirkuit pembagi tegangan yang diperlukan untuk ampli+ikasi, danmenggunakan transistor sebagai saklar dengan kemudi bolak balik antara yang *sepenuhnya%

#&&* (cut%o++) dan *sepenuhnya%#$ *(saturasi) daerah seperti yang ditun'ukkan di bawah ini

O-erating Regions

Daerah berbayang merah muda di bagian bawah kura mewakili *1ut%o++* sementara wilayah

area biru ke kiri mewakili *Saturasi* wilayah transistor Kedua daerah transistor dide+inisikan

sebagai0

1. C%to Region

Di sini kondisi operasi dari transistor adalah input dasar arus nol (-!), keluaran nol aruskolektor (-1) dan tegangan kolektor maksimum (F12) yang mengakibatkan lapisan deplesi

 besar dan tidak ada arus yang mengalir melalui perangkat #leh karena itu transistor

diakti+kan *Sepenuhnya%#&&*

C%to C"ara!teristi!s

6

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 7/25

-nput dan !ase didasarkan (9F)G !ase%2mitter tegangan F!2 H9,I F

G !ase%2mitter persimpangan adalah reerse bias

G !ase%Kolektor persimpangan adalah reerse

 biasG ransistor adalah *sepenuhnya%#&&* (1ut%o++

wilayah)

G idak ada arus Kolektor saat ini (-1 < 9)G F#4 < F12 < F11 < *6*

G ransistor beroperasi sebagai *saklar terbuka*

Kemudian kita dapat mende+inisikan *cut%o++ wilayah* atau *mode .A-* bila menggunakan

transistor bipolar sebagai saklar sebagai, baik persimpangan reerse bias, -! H9,I F dan -1 <

9 4ntuk transistor $, potensi 2mitter harus negati+ sehubungan dengan !ase

2. Sat%ration Region

Di sini transistor akan men'adi bias sehingga 'umlah maksimum arus basis diterapkan,

sehingga kolektor maksimum saat ini mengakibatkan drop tegangan kolektor emitor

minimum yang mengakibatkan penipisan lapisan yang sekecil mungkin dan maksimum arusyang mengalir melalui transistor #leh karena itu transistor diakti+kan *Sepenuhnya%#$*

Sat%ration C"ara!teristi!s

• he input and !ase are connected to

F11

•

!ase%2mitter oltage F!2 J 9IF• !ase%2mitter 'unction is +orward

 biased

• !ase%1ollector 'unction is +orward

 biased

• ransistor is *+ully%#$* (saturation

region)

• .a; 1ollector current +lows

(-1 < Fcc/R L)

• F12 < 9 (ideal saturation)

• F#4 < F12 < *9*

• ransistor operates as a *closed switch*

Kemudian kita dapat mende+inisikan *daerah saturasi* atau *modus #$* bila menggunakan

transistor bipolar sebagai saklar sebagai, baik persimpangan bias ma'u, -! dan -1 < 9,I FJmaksimum 4ntuk transistor $, potensi 2mitter harus positi+ sehubungan dengan !ase

Kemudian transistor beroperasi sebagai *tunggal%tiang tunggal%melempar* switch (SS)

solid state Dengan sinyal nol diterapkan pada !asis dari transistor ternyata *#&&* bertindak

seperti saklar terbuka dan nol kolektor arus mengalir Dengan sinyal positi+ diterapkan pada!asis dari transistor ternyata *#$* bertindak seperti saklar tertutup dan arus sirkuit

maksimum saat ini melalui perangkat

Sebuah contoh dari ransistor $$ sebagai saklar yang digunakan untuk mengoperasikanrelay diberikan di bawah ini Dengan beban indukti+ seperti relay atau solenoida dioda roda

gila ditempatkan di beban untuk mengusir 2.& kembali dihasilkan oleh beban indukti+ saattransistor switch *#&&* dan begitu melindungi transistor dari kerusakan ika beban bersi+atarus atau tegangan yang sangat tinggi, seperti motor, pemanas dll, maka arus beban dapat

dikontrol melalui sebuah relay yang cocok seperti yang ditun'ukkan

3. 7asi! NPN Transistor Sit!"ing Cir!%it

7

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 8/25

Rangkaian menyerupai rangkaian 2mitter umum untuk mengoperasikan transistor sebagai

saklar transistor perlu berbalik baik sepenuhnya *#&&* (cut%o++) atau sepenuhnya *#$*('enuh) Sebuah saklar transistor ideal akan memiliki resistansi sirkuit terbatas antara Kolektor 

dan 2mitter ketika dinyalakan *sepenuhnya%#&&* sehingga arus yang mengalir nol dan nol

hambatan antara Kolektor dan 2mitter ketika dinyalakan *sepenuhnya%#$*, sehingga ter'adialiran arus maksimum

Agar arus basis mengalir, terminal masukan !asis harus dibuat lebih positi+ daripada 2mitter

dengan meningkatkan di atas 9,I olt yang diperlukan untuk perangkat silikon Denganmemariasikan tegangan F!2 ini !ase%2mitter, arus !asis 'uga diubah dan yang pada

gilirannya mengontrol 'umlah arus Kolektor yang mengalir melalui transistor seperti

sebelumnya dibahas Ketika arus mengalir maksimum Kolektor transistor dikatakan 'enuh

 $ilai dari resistor !asis menentukan berapa banyak tegangan masukan yang diperlukan !asisuntuk saklar transistor sepenuhnya *#$*

E0a#-/e No1

.enggunakan nilai%nilai transistor dari tutorial sebelumnya0 < 599, -c < CmA dan -b <

59uA, menemukan nilai resistor !ase (Rb) diperlukan untuk beralih beban *#$* ketikategangan terminal masukan melebihi 58F

 $ilai terendah berikutnya disukai adalah0 ?5k, ini men'amin saklar transistor selalu 'enuh

E0a#-/e No2

transistor !ase current0

transistor !ase resistance0

8

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 9/25

Switch transistor digunakan untuk berbagai macam aplikasi seperti antarmuka perangkat

 besar tegangan arus atau tinggi seperti motor, relay atau lampu untuk tegangan rendah digital-1 logika atau gerbang seperti gerbang A$D atau #R gerbang Di sini, output dari gerbang

logika digital hanya M8 tetapi perangkat harus dikontrol mungkin memerlukan pasokan 5C

65 atau bahkan olt Atau beban seperti motor D1 mungkin harus memiliki kecepatandikontrol dengan menggunakan serangkaian pulsa (ulse :idth .odulation) switch

transistor akan memungkinkan kita untuk melakukan hal ini lebih cepat dan lebih mudah

dibandingkan dengan switch mekanis konensional

&. +igita/ *ogi! Transistor Sit!"

Resistor dasar, Rb diperlukan untuk membatasi arus keluaran dari gerbanglogika

9. PNP Transistor Sit!"

!ita "uga bisa menggunakan transistor #$# sebagai saklar, perbedaan %aktu iniadala& ba&%a beban ter&ubung ke tana& '(V) dan transistor #$# s%it*& da+a

untuk itu ntuk mengakti-kan transistor #$# sebagai saklar ./$. terminal Basister&ubung ke ground atau nol 0olt '/) seperti +ang ditun"ukkan

:. PNP Transistor Sit!"ing Cir!%it

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 10/25

#ersamaan untuk meng&itung resistensi Basis, !olektor saat ini dan tegangan+ang persis sama dengan saklar transistor $#$ sebelumn+a #erbedaann+a kaliini adala& ba&%a kita s%it*&ing po%er dengan transistor #$# 'sour*ing saat ini)bukan berali& tana& dengan transistor $#$ 'tenggelam saat ini)

;. +ar/ington Transistor Sit!"

!adangkadang gain arus dari transistor bipolar adala& terlalu renda& untuklangsung berali& beban arus atau tegangan, s%it*&ing transistor se&inggabeberapa digunakan i sini, satu transistor masukan ke*il digunakan untuk

berali& ./$. atau ./. transistor penanganan output +ang "au& lebi& besar saatini ntuk memaksimalkan gain sin+al, kedua transistor +ang ter&ubung dalamsebua& .!ongurasi !euntungan #elengkap ompounding. atau +ang lebi& seringdisebut .arlington !ongurasi. merupakan -aktor amplikasi adala& produk daridua transistor indi0idu

ransistor Darlington hanya berisi dua indiidu bipolar $$ atau $ transistor 'enisterhubung bersama%sama sehingga gain arus dari transistor pertama dikalikan dengan bahwa

dari gain arus dari transistor kedua untuk menghasilkan perangkat yang bertindak seperti

transistor tunggal dengan arus yang sangat tinggi mendapatkan untuk arus !asis 'auh lebihkecil !eta keuntungan secara keseluruhan saat ini () atau 3+e nilai perangkat Darlington

adalah produk dari dua keuntungan indiidu dari transistor dan diberikan sebagai0

adi ransistor Darlington dengan nilai yang sangat tinggi dan arus Kolektor tinggi yang

mungkin dibandingkan dengan saklar transistor tunggal .isalnya, 'ika transistor masukan

 pertama memiliki keuntungan saat ini 699 dan transistor switching yang kedua memiliki gainarus dari 89 maka gain arus total akan men'adi 699 ; 89 < 8999 Sebuah contoh dari dua tipe

dasar transistor Darlington diberikan di bawah ini

<. +ar/ington Transistor Conig%rations

1(

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 11/25

 9&e $#$ arlington transistor di atas kongurasi s%it*& menun"ukkan !olektordari dua transistor ter&ubung bersamasama dengan :mitter dari transistorpertama +ang ter&ubung ke Basis transistor kedua ole& karena itu, :mitter saattransistor pertama men"adi Basis saat transistor kedua ;ang pertama atau.masukan. transistor menerima sin+al input, menguatkan dan menggunakann+auntuk mendorong .output. kedua atau transistor +ang menguatkan lagi se&inggameng&asilkan keuntungan saat ini sangat tinggi <erta kemampuan +ang tinggimeningkat berali& arus dan tegangan, keuntungan lain dari saklar transistorarlington adala& dalam ke*epatan tinggi berali& membuat mereka ideal untukdigunakan dalam sirkuit in0erter dan motor atau motor stepper aplikasikontrol

<atu perbedaan +ang perlu dipertimbangkan ketika menggunakan transistorarlington atas "enis bipolar kon0ensional tunggal ketika menggunakan transistor

sebagai saklar adala& ba&%a Base:mitter masukan tegangan 'VB:) &arus lebi&tinggi di sekitar 14V untuk perangkat silikon, karena koneksi serangkaian dua #$persimpangan

BAB VIII

S2$S#R DA$ RA$D412R 

11

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 12/25

1. Sensor

Sensor adalah alat untuk mendeteksi / mengukur sesuatu yang digunakan untuk mengubah ariasi

mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia men'adi tegangan dan arus listrik Sensor itu sendiri

terdiri dari transduser dengan atau tanpa penguat/pengolah sinyal yang terbentuk dalam satu

sistem pengindera Dalam lingkungan sistem pengendali dan robotika, sensor memberikan

kesamaan yang menyerupai mata, pendengaran, hidung, lidah yang kemudian akan diolah oleh

controller/prosesor sebagai otaknya

enis sensor secara garis besar bisa dibagi men'adi 5 'enis yaitu 0

a Sensor +isika

 b Sensor Kimia

Sensor +isika adalah sensor yang mendeteksi suatu besaran berdasarkan hukum%hukum +isika

Nang termasuk kedalam 'enis sensor +isika yaitu 0

% Sensor cahaya

% Sensor suara% Sensor suhu

% Sensor gaya

% Sensor percepatan

Sensor kimia adalah sensor yang mendeteksi 'umlah suatu @at kimia dengan cara mengubah

 besaran kimia men'adi besaran listrik !iasanya ini melibatkan beberapa reaksi kimia Nang

termasuk kedalam 'enis sensor kimia yaitu 0

% Sensor 3

% Sensor Oas

% Sensor oksigen

% Sensor Ledakan

untuk selan'utnya pembahasan kita akan lebih di+okuskan pada 'enis Sensor &isika dan

implementasinya dalam rangkaian elektronika sederhana

2. Sensor Ca"a,a

Sensor !a"a,a adalah alat yang digunakan untuk mengubah besaran cahaya men'adi besaran

listrik  rinsip ker'a dari alat ini adalah mengubah energi dari +oton men'adi elektron -dealnya

satu +oton 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 6 buah +oton sa'a 1ontoh komponennya,LDR, hoto

Resistor, hoto ransistor, hoto diode,

Di bawah ini adalah 'enis%'enis sensor cahaya, di antaranya0

• &oto resistor  atau Light Dependent Resistor  (LDR) yang berubah resistansinya ketika dikenai

cahaya

• Sel  +oto oltaik   atau  sel matahari  /Sel Surya yang menghasilkan tegangan dan memberikan

arus listrik  ketika dikenai cahaya

• Detektor kimiawi, seperti  pelat +otogra+is,  dimana  mmolekul   silver halida  dibagi men'adi

sebuah atom perak metalik dan atom halogen engembang +otogra+is  menyebabkan

terbaginya molekul yang berdekatkan secara sama

• &oto dioda yang dapat beroperasi pada mode +otooltaik maupun +otokondukti+ 

• &oto transistor   sebuah transistor yang apabila dikenai cahaya akan mengalirkan electron

sehingga akan ter'adi penguatan arus seperti pada sebuah transistor

• abung +oto multiplier   yang mengandung +otokatoda  yang memancarkan elektron  ketika

dikenai cahaya, kemudian elektron%elektron tersebut akan dikuatkan dengan rantai dynode

12

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 13/25

• abung cahaya  yang mengandung +oto katoda  yang memancarkan elektron  ketika dikenai

cahaya, dan umumnya bersi+at sebagai +otoresistor

• Detektor optis yang berlaku seperti termometer, secara murni tanggap terhadap pengaruh

 panas dari radiasi yang masuk, seperti detektor piroelektrik , sel Oolay,  termokopel  dan

termistor , tapi kedua yang terakhir kurang sensiti+

•

•  Detektor cryogenic  cukup tanggap untuk mengukur energi dari sinar%; tunggal, serta

+oton cahaya terlihat dan dekat dengan in+ramerah (2nss 5998)Sensor cahaya

B Sesor Suara

Sensor suara adalah sensor yang cara ker'anya yaitu merubah besaran suara men'adi besaran

listrik dan dipasaran sudah begitu luas penggunaan nyaKomponen yang termasuk dalam Sensor 

suara yaitu 0

.icropone adalah komponen elektronika dimana cara ker'anya yaitu merubah gelombang dari

sumber suara men'adi getaran listrik .ikropone yang banyak di'umpai adalah mikropon dinamik 

( yang bagian%bagiannya spool/kumparan, magnet ) dan mikropone condenser

C Sensor S%"%

Sensor s%"% adalah alat yang digunakan untuk mengubah besaran  panas men'adi besaran listrik 

yang dapat dengan mudah dianalisis besarnya Ada beberapa metode yang digunakan untuk 

membuat sensor   ini, salah satunya dengan cara menggunakan material yang berubah

hambatannya terhadap arus listrik  sesuai dengan suhunya

Sensor suhu yang terdapat dipasaran ada berbagai 'enis $1 ($egatie emperature 1oe+icient)

 $1 komponen elektronika dimana 'ika dikenai panas maka tahanan nya akan naikdan 1

(ositie emperature 1oe+icient) komponen elektronika dimana 'ika terkena panas makatahanannya akan semakin turunadalah sensor suhu yang mengkonersi besaran suhu men'adi

suatu nilai hambatan / resistansi $amun penulis hanya akan membahas sensor suhu yang telah

terintegrasi yaitu -1 L. BB8, yang mengubah temperature men'adi tegangan dengan skala

sebesar 69mF/ dera'at 1elcius -1 L. BB8 dapat beroperasi dari temperature %C9 1 s/d 699 1

Sensor S%"%% ada C 'enis utama sensor suhu yang biasa digunakanP thermocouple (/1),

resistance temperature detector (RD), termistor dan -1 sensor hermocouple pada pokoknya

terdiri dari sepasang transduser panas dan dingin yang disambungkan/dilebur bersama, perbedaan

yang timbul antara sambungan tersebut dengan sambungan re+erensi yang ber+ungsi sebagai

 pembanding Resistance emperature Detector (RD) didasari pada tahanan listrik dari logam

yang berariasi sebanding dengan suhu Kesebandingan ariasi ini adalah presisi dengan tingkat

konsisten/kestabilan yang tinggi pada pendeteksian tahanan latina adalah bahan yang sering

digunakan karena memiliki tahanan suhu, kelinearan, stabilitas dan reproduksibilitas ermistor 

adalah resistor yang peka terhadap panas yang biasanya mempunyai koe+isien suhu negati+,

karena saat suhu meningkat maka tahanan menurun atau sebaliknya enis ini sangat peka dengan

o perubahan tahan 8Q per 1 sehingga mampu mendeteksi perubahan suhu yang kecil

8 Sensor Asa-

Sensor kepekatan asap yang digunakan pada perancangan ini adalah +oto transistor dan led in+ramerah 4ntuk aplikasi selan'utnya, kedua sensor ini dapat diterapkan untuk ber+ungsi sebagai

 berbagai macam sensor, seperti sensor kepekatan larutan, sensor keamanan, dll

ipe sensor yang digunakan adalah led in+ra merah yang digabungkan dengan +oto transistor

Kedua komponen tersebut dapat digunakan berpasangan sebagai sensor kepekatan asap, dimana

led in+ra merah disini ber+ungsi untuk menyinari secara +okus ke +oto transistor egangan

keluaran yang dihasilkan +oto transistor dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang diberikan oleh

led in+ra merah, dan oleh sebab itu 'ika ada @at%@at lain, misalnya asap yang menghalangi la'u

 penyinaran led in+ra merah ke +oto transistor, maka hal ini akan mengakibatkan perubahan

13

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 14/25

tegangan pada +oto transistor dan perubahan tegangan keluaran yang dihasilkan ini akan

dikirimkan ke (AD1 < A1 to D1 conerter)untuk diolah lebih lan'ut oleh mikroprosesor

Sensor Kedekatan (Pro0i#it,)

Sensor Kedekatan (Pro0i#it,) yaitu sensor atau saklar yang dapat mendeteksi adanya target

('enis logam) dengan tanpa adanya kontak +isik Sensor 'enis ini biasanya tediri dari alat

elektronis solid%state yang terbungkus rapat untuk melindunginya dari pengaruh getaran, cairan,

kimiawi, dan korosi+ yang berlebihan Sensor ini dapat diaplikasikan pada kondisi penginderaan

 pada ob'ek yang dianggap terlalu kecil/lunak untuk menggerakkan suatu mekanis saklar rinsip

ker'anya adalah dengan memperhatikan perubahan amplitudo suatu lingkungan medan +rekuensi

tinggi

;. Sensor $agnet

Sensor $agnet % 'uga disebut relai buluh, adalah alat yang akan terpengaruh medan magnet dan

akan memberikan perubahan kondisi pada keluaran Seperti layaknya saklar dua kondisi (on/o++)yang digerakkan oleh adanya medan magnet di sekitarnya !iasanya sensor ini dikemas dalam

 bentuk kemasan yang hampa dan bebas dari debu, kelembapan, asap ataupun uap

? Sensor Eeka//

Sensor Eeka//  % dirancang untuk merasakan adanya ob'ek magnetis dengan perubahan

 posisinya erubahan medan magnet yang terus menerus menyebabkan timbulnya pulsa yang

kemudian dapat ditentukan +rekuensinya, sensor 'enis ini biasa digunakan sebagai pengukur 

kecepatan

7Sensor U/trasonik 

Sensor U/trasonik   % beker'a berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara, dimana sensor ini

menghasilkan gelombang suara yang kemudian menangkapnya kembali dengan perbedaan waktu

sebagai dasar penginderaannya erbedaan waktu antara gelombang suara dipancarkan dengan

ditangkapnya kembali gelombang suara tersebut adalah berbanding lurus dengan 'arak atau tinggi

ob'ek yang memantulkannya enis ob'ek yang dapat diindera diantaranya adalah0 ob'ek padat,

cair, butiran maupun tekstil

69 Sensor Tekanan

Sensor Tekanan  % sensor ini memiliki transduser yang mengukur ketegangan kawat, dimana

mengubah tegangan mekanis men'adi sinyal listrik Dasar penginderaannya pada perubahantahanan pengantar (transduser) yang berubah akibat perubahan pan'ang dan luas penampangnya

66 C Sensor

C Sensor adalah sensor suhu dengan rangkaian terpadu yang menggunakan chipsilikon untuk 

kelemahan penginderanya .empunyai kon+igurasi output tegangan dan arus yang sangat linear

65 Sensor Ke!e-atan=RP$

Sensor Ke!e-atan=RP$ % proses penginderaan merupakan proses kebalikan dari suatu motor,dimana suatu poros/ob'ect yang berputar pada suatui generator akan menghasilkan suatu tegangan

yang sebanding dengan kecepatan putaran ob'ect Kecepatan putar sering pula diukur dengan

menggunakan sensor yang mengindera pulsa magnetis (induksi) yang timbul saat medan magnetis

ter'adi

6B Sensor Pen,andi (2ncoder)

14

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 15/25

Sensor Pen,andi (2ncoder)digunakan untuk mengubah gerakan linear atau putaran men'adi sinyal

digital, dimana sensor putaran memonitor gerakan putar dari suatu alat Sensor ini biasanya terdiri

dari 5 lapis 'enis penyandi, yaituP ertama, enyandi rotari tambahan (yang mentransmisikan

 'umlah tertentu dari pulsa untuk masing%masing putaran) yang akan membangkitkan gelombang

kotak pada ob'ek yang diputar Kedua, enyandi absolut (yang memperlengkapi kode binarytertentu untuk masing%masing posisi sudut) mempunyai cara ker'a sang sama dengan perkecualian,

lebih banyak atau lebih rapat pulsa gelombang kotak yang dihasilkan sehingga membentuk suatu

 pengkodean dalam susunan tertentu

Apa itu Actuator (penggerak) enggerak, dalam pengertian listrik adalah setiap alat yang

mengubah sinyal listrik men'adi gerakan mekanis !iasa digunakan sebagai proses lan'utan dari

keluaran suatu proses olah data yang dihasilkan oleh suatu sensor atau kontroler erdiri dari B 'enis

 pokok 0

• Re/ai adalah alat yang dioperasikan dengan listrik dan secara mekanis mengontrol

 penghubungan rangkaian listrik, berman+aat untuk kontrol 'arak 'auh dan untuk pengontrolanalat tegangan dan arus tinggi dengan sinyal kontrol tegangan dan arus rendah !eker'a

 berdasarkan pembentukan elektromagnet yang menggerakkan elektromekanis penghubung

dari dua atau lebih titik penghubung (konektor) rangkaian sehingga dapat menghasilkan

kondisi kontak #$ atau kontak #&& atau kombinasi dari keduanya

• Se/enoid adalah alat yang digunakan untuk mengubah sinyal listrik atau arus listrik men'adi

gerakan mekanis linear erbentuk dari kumparan dengan inti besi yang dapat bergerak,

 besarnya gaya tarikan atau dorongan yang dihasilkan adalah ditentukan dengan 'umlah lilitan

kumparan tembaga dan besar arus yang mengalir melalui kumparan

• Ste--er adalah alat yang mengubah pulsa listrik yang diberikan men'adi gerakan rotor discret

(berlainan) yang disebut step (langkah) Satu putaran motor memerlukan B9 dera'at dengan

 'umlah langkah yang tertentu perdera'atnya 4kuran ker'a dari stepper biasanya diberikan

dalam 'umlah langkah per%putaran per%detik .otor stepper mempunyai kecepatan dan torsiyang rendah namun memiliki kontrol gerakan posisi yang cermat, hal ini dikarenakan

memiliki beberapa segment kutub kumparan

• $otor +C adalah alat yang mengubah pulsa listrik men'adi gerak, mempunyai prinsip dasar 

yang sama dengan motor stepper namun gerakannya bersi+at kontinyu atau berkelan'utan

.otor D1 dibagi men'adi 5 'enis yaitu P .otor D1 dengan sikat (mekanis komutasi), yaitu

motor yang memiliki sikat karbon ber+ungsi sebagai pengubah arus pada kumparan

sedemikian rupa sehingga arah tenaga putaran motor akan selalu sama .otor D1 tanpa sikat ,

menggunakan semi konduktor untuk merubah maupun membalik arus sehingga layaknya

 pulsa yang menggerakkan motor tersebut !iasa digunakan pada sistem sero, karena

mempunyai e+isiensi tinggi, umur pemakaian lama, tingkat kebisingan suara listrik rendah,

karena putarannya halus seperti stepper namun putarannya terusmenerus tanpa adanya step M

Rano (Sumber0 !uku 2lektronik -ndustri, &rank D etru@ella)

6C Transd%ser  (-nggris0 transducer ) adalah sebuah alat yang mengubah satu bentuk daya men'adi

 bentuk daya lainnya untuk berbagai tu'uan termasuk pengubahan ukuran atau in+ormasi

(misalnya, sensor tekanan) ransduser bisa berupa peralatan listrik , elektronik ,  elektromekanik ,

elektromagnetik , +otonik , atau +otooltaik  Dalam pengertian yang lebih luas, transduser kadang%

kadang 'uga dide+inisikan sebagai suatu peralatan yang mengubah suatu bentuk sinyal men'adi

 bentuk sinyal lainnya1ontoh yang umum adalah pengeras suara (audio speaker ), yang mengubah

 beragam oltase listrik yang berupa musik atau pidato, men'adi ibrasi mekanis 1ontoh lain

adalah mikro+on, yang mengubah suara kita, bunyi, atau energi akustik men'adi sinyal atau energi

listrik

Perbedaan antara sensor dengan transd%!er berik%t ga#bar da-at #en>e/askan

-erbedaann,a0

15

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 16/25

 L.B8 merupakan sebuah transducer temperatur, pada gambar diatas men'elaskan bahwa transducer 

tidak membutuhkan komponen lain untuk menghasilkan tegangan 'adi dapat disimpulkan bahwa

sensor masih membutuhkan komponen lain untuk mengeluarkan sinyal tegangan tetapi transducer 

tidak membutuhkan komponen yang laen untuk mengeluarkan sinyal tersebut

-nput ransducers conert a =uantity to an electrical signal (oltage) or to resistance (which can be

conerted to oltage) -nput transducers are also called sensors

 Examples: 

• LDR  conerts brightness (o+ light) to resistance

• hermistor  conerts temperature to resistance

• .icrophone conerts sound to oltage

• Fariable resistor  conerts position (angle) to resistance

O%t-%t Transd%!ers#utput ransducers conert an electrical signal to another =uantity

 Examples: 

• Lamp conerts electricity to light

• L2D conerts electricity to light

• Loudspeaker  conerts electricity to sound

•

.otor conerts electricity to motion

• 3eater conerts electricity to heat

16

Loudspeaker 

hotograph Rapid 2lectronics

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 17/25

Using in-%t transd%!ers (sensors)

ransduser masukan Sebagian besar (sensor) berariasi perlawanan mereka dan ini dapat digunakan

secara langsung dalam beberapa sirkuit tetapi biasanya diubah men'adi sinyal listrik dalam bentuk 

tegangan

Sinyal tegangan dapat dimasukkan ke bagian lain dari rangkaian, seperti input ke sebuah -1 atausaklar transistor

Konersi dari berbagai perlawanan terhadap tegangan yang berariasi dilakukan oleh sebuah

rangkaian sederhana yang disebut pembagi tegangan

Silakan lihat halaman berikut untuk in+ormasi lebih lan'ut tentang pembagi tegangan

7A7 ?

nra#era"

1ahaya in+ra merah mempunyai perbedaan dengan cahaya biasa pada umumnya Kita bisamelihat dengan 'elas apabila suatu sinar atau cahaya mengenai suatu benda Lain halnya

dengan sinar in+ra merah kita tidak bisa melihat wu'ud dari sinar tersebut erus terang sa'a

saya belum bisa men'awab 'ika ditanya mengapa sinar in+ra merah tidak tampak dimata kitaadi pada malam hari 'angan harap anda bisa membuat penerangan dengan menggunakan

cahaya in+ra merah Satu hal yang sering kudengar dari banyak orang bahwa cahaya in+ra

merah bisa diman+aatkan untuk +ungsi sebuah kamera yang bisa melihat pada kondisi gelapyaitu yang sering disebut kamera in+ra merah

nra#era"  adalah radiasi elektromagnetik   dari  pan'ang gelombang  lebih pan'ang dari

cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio $amanya berarti *bawahmerah* (dari bahasa Latin infra, *bawah*), merah merupakan warna  dari cahaya tampak 

dengan gelombang terpan'ang Radiasi in+ramerah memiliki 'angkauan tiga *order* danmemiliki pan'ang gelombang antara I99 nm dan 6 mm -n+ramerah ditemukan secara tidak 

senga'a oleh Sir :illiam 3erschell, astronom kera'aan -nggris ketika ia sedang mengadakan

 penelitian mencari bahan penyaring optik  yang akan digunakan untuk mengurangi kecerahan

gambar matahari dalam tata surya teleskop

Aplikasi komponen in-ra mera& dalam berbagai bidang

Kese"atan

• .engakti+kan molekul  air   dalam tubuh 3al ini disebabkan karena in+ramerah

mempunyai getaran yang sama dengan molekul air Sehingga, ketika molekul tersebut

 pecah maka akan terbentuk molekul tunggal yang dapat meningkatkan cairan tubuh

• .eningkatkan sirkulasi mikro !ergetarnya molekul air  dan pengaruh in+ramerah akan

menghasilkan panas yang menyebabkan pembuluh kapiler membesar, dan

17

Foltage diider circuit

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 18/25

meningkatkan temperatur   kulit, memperbaiki sirkulasi  darah dan mengurani tekanan 'antung

• .eningkatkan metabolisme tubuh 'ika sirkulasi mikro dalam tubuh meningkat, racun

dapat dibuang dari tubuh kita melalui metabolisme 3al ini dapat mengurangi bebanlier  dan gin'al

• .engembangkan h dalam tubuh Sinar in+ramerah dapat membersihkan darah,

memperbaiki tekstur kulit dan mencegah rematik karena asam urat yang tinggi

• -n+ramerah 'arak 'auh banyak digunakan pada alat%alat kesehatan ancaran panas

yang berupa pancaran sinar in+ramerah dari organ%organ tubuh dapat di'adikan sebagai

in+ormasi  kondisi kesehatan organ tersebut 3al ini sangat berman+aat bagi dokter 

dalam diagnosis kondisi   pasien sehingga ia dapat membuat keputusan tindakan yangsesuai dengan kondisi pasien tersebut Selain itu, pancaran panas dalam intensitas

tertentu dipercaya dapat digunakan untuk proses penyembuhan penyakit seperti cacar 1ontoh penggunaan in+ramerah yang men'adi trend saat ini adalah adanya gelang

kesehatan !io &ir Dengan meman+aatkan in+ramerah 'arak 'auh, gelang tersebut dapat berperang dalam pembersihan dalam tubuh dan pembasmian kuman atau bakteri

7idang ko#%nikasi

• Adanya sistem sensor   in+ra merah Sistem sensor ini pada dasarnya menggunakan

in+ramerah sebagai  media komunikasi yang menghubungkan antara dua perangkat

enerapan sistem sensor in+ra ini sangat berman+aat sebagai pengendali 'arak 'auh,

alarm  keamanan, dan otomatisasi pada sistem Adapun pemancar pada sistem ini

terdiri atas sebuah L2D (Lightemitting Diode)in+ra merah yang telah dilengkapidengan rangkaian yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar 

in+ramerah, sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat +oto  transistor ,+otodioda, atau modulasi in+ra merah yang ber+ungsi untuk menerima sinar in+ramerah

yang dikirimkan oleh pemancar

• Adanya kamera  tembus pandang yang meman+aatkan sinar in+ramerah Sinar 

in+ramerah memang tidak dapat ditangkap oleh mata telan'ang manusia, namun sinar 

in+ramerah tersebut dapat ditangkap oleh kamera digital atau ideo handycam Denganadanya suatu teknologi yang berupa +ilter iR PF  yang ber+ungi sebagai penerus cahaya

in+ra merah, maka kemampuan kamera atau ideo tersebut men'adi meningkat

eknologi ini 'uga telah diaplikasikan ke kamera handphone

• 4ntuk pencitraan pandangan seperti nightscoop

• -n+ramerah digunakan untuk komunikasi 'arak dekat, seperti pada remote  F

Oelombang  in+ramerah itu mudah untuk dibuat, harganya relati+ murah, tidak dapat

menembus tembok atau benda gelap, serta memiliki  +luktuasi daya tinggi dan dapat

diinter+ensi oleh cahaya matahari

• Sebagai alat komunikasi pengontrol 'arak 'auh -n+ramerah dapat beker'a dengan 'arak 

yang tidak terlalu 'auh (kurang lebih 69 meter dan tidak ada penghalang)

• Sebagai salah satu standardisasi komunikasi tanpa kabel   adi, in+ramerah dapat

dikatakan sebagai salah satu konektiitas yang berupa perangkat nirkabel  yang

digunakan untuk mengubungkan atau trans+er data dari suatu perangkat ke parangkat

lain enggunaan in+ramerah yang seperti ini dapat kita lihat pada handphone  danlaptop  yang memiliki aplikasi  in+ramerah Ketika kita ingin mengirim +ile  ke

handphone, maka bagian in+ra harus dihadapkan dengan modul in+ra merah pada 1

18

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 19/25

Selama proses pengiriman berlangsung, tidak boleh ada benda lain yang menghalangi&ungsi in+ramerah pada handphone dan laptop di'alankan melalui teknologi  -rDA

(-n+ra red Data Ac=uition) -rDA dibentuk dengan tu'uan untuk mengembangkan

sistem komunikasi ia in+ramerah

Ke/ebi"an inra#era" da/a# -engiri#an data

• engiriman data dengan in+ra merah dapat dilakukan kapan sa'a, karena pengiriman

dengan in+ramerah tidak membutuhkan sinyal

• engiriman data dengan in+ra merah dapat dikatakan mudah karena termasuk alat yang

sederhana

• engiriman data dari ponsel tidak memakan biaya (gratis)

Ke/e#a"an inra#era" da/a# -engiri#an data

• ada pengiriman data dengan in+ramerah, kedua lubang in+ra merah harus berhadapan

satu sama lain 3al ini agak menyulitkan kita dalam mentrans+er data karena caranyayang merepotkan

• -n+ramerah sangat berbahaya bagi mata, sehingga 'angan sekalipun sorotan in+ra

merah mengenai mata

• engiriman data dengan in+ramerah dapat dikatakan lebih lambat dibandingkan

dengan rekannya !luetooth

7idang nd%stri

• Lampu in+ramerah .erupakan  lampu pi'ar   yang kawat  pi'arnya bersuhu di atas

T5899UK  hal ini menyebabkan sinar in+ra merah yang dipancarkannya men'adi lebih

 banyak daripada lampu pi'ar bisa Lampu in+ra merah ini biasanya digunakan untuk melakukan proses pemanasan di bidang industri

• emanasan in+ramerah .erupakan suatu kondisi ketika energi in+ramerah menyerang

sebuah ob'ek dengan kekuatan energi elektromagnetik yang dipancarkan di atas

%5IB U1 (9UK dalam suhu mutlak) emanasan in+ramerah banyak digunakan padaalat%alat seperti, pemanggang dan bola lampu (79Q panas V 69Q cahaya)

7A7 ?

NTEGRATE+ CRCUTS

-ntegrated 1ircuit (-1) adalah suatu komponen elektronik yang dibuat dari bahan semi

conductor, dimana -1 merupakan gabungan dari beberapa komponen seperti Resistor,

Kapasitor, Dioda dan ransistor yang telah terintegrasi men'adi sebuah rangkaian berbentuk chip kecil, -1 digunakan untuk beberapa keperluan pembuatan peralatan elektronik agar 

mudah dirangkai men'adi peralatan yang berukuran relati+ kecil

-1 (-ntegrated 1ircuit) adalah nama lain chip -1 adalah piranti elektronis yang dibuat dari

material semikonduktor -1 atau chip merupakan cikal bakal dari sebuah komputer  dan segala 'enis deice yang memakai teknologi micro%controller lainnya

1

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 20/25

Sebelum adanya -1, hampir seluruh peralatan elektronik dibuat dari satuan%satuankomponen(indiidual) yang dihubungkan satu sama lainnya menggunakan kawat atau kabel,

sehingga tampak mempunyai ukuran besar serta tidak praktis

-1 ditemulan pada tahun 678? oleh seorang insinyur bernama ack Kilby yang beker'a padae;as -ntruments mencoba memecahkan masalah dengan memikirkan sebuah konsep

menggabungkan seluruh komponen elektronika dalam satu blok yang dibuat dari bahan

semikonduktor enemuan itu kemudian dinamakan -1 (-ntegrated 1ircuit) atau yang

kemudian la@im disebut chip !eberapa saat setelah itu, Robert $oyce, yang beker'a pada

&airchild Semiconductor 1orporation, menemukan hal serupa, meskipun mereka beker'a pada

dua tempat yang berbeda

Semen'ak itu banyak riset yang dilakukan untuk mengembangkan -1 (integrated circuit) atau

1hip hingga saat ini Seorang pendiri -ntel, Oorden .oore, pada tahun 678 memperkirakan

 bahwa 'umlah transistor yang terdapat dalam sebuah -1 akan bertambah 5 kali setiap 6? bulansekali Kecenderungan peningkatan 'umlah transistor ini telah terbukti setelah sekian lama

dan diperkirakan akan terus berlan'ut

3al ini dapat dilihat pada perkembangan -1, sebuah C%.bit DRA. yang pertama kali di

 pasaran pada tahun 677C, terdiri dari B 'uta transistor Dan microprocessor -ntel entium Cterdiri lebih dari C5 'uta transistor dan kira%kira terdapat 5?6 -1 didalamnya !ahkan berdasar 

 pada -nternational echnology Roadmap +or Semiconductor (-RS), diharapkan akan tersedia

sebuah chip yang terdiri dari B milyar transistor pada tahun 599?

-1 sendiri dipergunakan untuk bermacam%macam piranti, termasuk teleisi, telepon seluler,

komputer, mesin%mesin industri, serta berbagai perlengkapan audio dan ideo -1 seringdikelompokkan berdasar 'umlah transistor yang dikandungnya0

• SS- (small%scale integration)0 chip dengan maksimum 699 komponen elektronik

• .S- (medium%scale integration)0 chip dengan 699 sampai B999 komponen elektronik

• LS- (large%scale integration)0 chip dengan B999 sampai 699999 komponen

elektronik

• FLS- (ery large%scale integration)0 chip dengan 699999 sampai 6999999 komponen

elektronik

• 4LS- (ultra large%scale integration)0 chip dengan lebih dari 6 'uta komponen

elektronik

erkembangan teknologi elektronika terus semakin meningkat dengan semakin lengkapnya

 'enis%'enis -1 yang disediakan untuk rangkaian Linear dan Digital, sehingga produk peralatan

elektronik makin tahun makin tampak kecil dan canggih disini kita akan mempela'ari 0

Keunggulan -1 (Adantages)

Kelemahan%kelemahan -1 (Disanatages)

Kemasan -1 (ackages)L (ransistor transistor Logic)

-1 % 1 .#S

-1 Linear(Linear -1"s)

Ke%ngg%/an C(Ad5antages)

2(

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 21/25

-1 telah digunakan secara luas diberbagai bidang, salah satunya dibidang industri Dirgantara,dimana rangkaian kontrol elektroniknya akan semakin ringkas dan kecil sehingga dapat

mengurangi berat Satelit, .isil dan 'enis%'enis pesawat ruang angkasa lainnya Desain

komputer yang sangat kompleks dapat dipermudah, sehingga banyaknya komponen dapat

dikurangi dan ukuran motherboardnya dapat diperkecil 1ontoh lain misalnya -1 digunakan didalam mesin penghitung elektronik(kalkulator), 'uga telepon seluler(ponsel) yang bentuknya

relati+ kecil

Di era teknologi canggih saat ini, peralatan elektronik dituntut agar mempunyai ukuran dan beratnya seringan dan sekecil mungkin, dan hal itu dapat dimungkinkan dengan

 penggunaannya -1Selain ukuran dan berat -1 yang kecil dan ringan, -1 'uga memberikan

keuntungan lain yaitu bila dibandingkan dengan sirkit%sirkit keonensional yang banyak menggunakan komponen, -1 dengan sirkit yang relati+ kecil hanya mengkonsumsi sedikit

sumber tenaga dan tidak menimbulkan panas berlebih sehingga tidak membutuhkan

 pendinginan (cooling system).

Ke/e#a"anke/e#a"an C(+isan5antages)

ada uraian sebelumnya nampak seolah%olah -1 begitu sempurna dibanding komponen

elektronik konensional, padalah tak ada sesuatu komponen yang tidak memiliki kelemahan

Kelemahan -1 antara lain adalah keterbatasannya di dalam menghadapi kelebihan arus listrik 

yang besar, dimana arus listrik berlebihan dapat menimbulkan panas di dalam komponen,sehingga komponen yang kecil seperti -1 akan mudah rusak 'ika timbul panas yang

 berlebihan

Demikian pula keterbatasan -1 dalam menghadapi tegangan yang besar, dimana teganganyang besar dapat merusak lapisan isolator antar komponen di dalam -1

1ontoh kerusakan misalnya, ter'adi hubungan singkat antara komponen satu dengan lainnya

di dalam -1, bila hal ini ter'adi, maka -1 dapat rusak dan men'adi tidak berguna

Ke#asan C(Pa!kages)

Ditin'au dari teknik pembuatan dan bahan baku yang digunakan, terdapatC (empat) 'enis -1,

yaitu 0 enis .onolithic, hin +ilm, thick%+ilm dan 3ybrid Khusus untuk 'enis hybrid, yang

merupakan gabungan dari thin%+ilm, monolithic dan thick%+ilm

erlepas dari teknik pembuatan dan bahan yang digunakan, keempat 'enis -1 tersebut dibalutdalam kemasan(packages) tertentu agar dapat terlindungi dari gangguan luar ,seperti terhadap

kelembaban, debu, dan kontaminasi @at lainnya

Kemasan -1 dibuat dari bahan ceramic dan plastik, serta didesain untuk mudah dalam pemasangan dan penyambungannya

Ada berbagai 'enis kemasan -1 dan yang paling populer dan umum digunakan, antara lain 0

%D-(Dual in% line ackages)%S-(Single in%line ackages)

%E-(Euad in%line ackages)

%S#(Small #utline ackages)

%&lat acks%#%8, #%I5,#%595 dan #%559 style ackages

TT*(Transistor transistor *ogi!)

-1 yang paling banyak digunakan secara luas saat ini adalah -1 digital yang dipergunakan

untuk peralatan komputer, kalkulator dan system kontrol elektronik -1 digital beker'a dengandasar pengoperasian bilangan !iner Logic(bilangan dasar 5) yaitu hanya mengenal dua

kondisi sa'a 6(on) dan 9(o++)

21

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 22/25

enis -1 digital terdapat 5(dua) 'enis yaitu L dan 1.#S enis -1%L dibangun denganmenggunakan transistor sebagai komponen utamanya dan +ungsinya dipergunakan untuk 

 berbagai ariasi Logic, sehingga dinamakan L(ransistor transistor *ogi!)

ransistor Logic

Dalam satu kemasan -1 terdapat beberapa macam gate(gerbang) yang dapat melakukan

 berbagai macam +ungsi logic seperti A$D,$A$D,#R,$#R,W#R serta beberapa +ungsi logiclainnya seperti Decoder, 2ncoder, .ulti+le;er dan .emory sehingga pin (kaki) -1 'umlahnya

 banyak dan berariasi ada yang ?,6C,6,5C dan C9

-1 L dapat beker'a dengan diberi tegangan 8 Folt

ada gambar diperlihatkan -1 dengan gerbang $A$D yang mengeluarkan output 9 atau 6tergantung kondisi kedua inputnya

C C$OS

Selain L, 'enis -1 digital lainnya adalah 1%.#S (1omplementary with .#S&2) yang berisi rangkaian yang merupakan gabungan dari beberap komponen .#S&2 untuk

membentuk gate%gate dengan +ungsi logic seperti halnya -1%L Dalam satu kemasan -1 1%.#S dapat berisi beberapa macam gate(gerbang) yang dapat melakukan berbagai macam

+ungsi logic seperti A$D,$A$D,#R,$#R,W#R serta beberapa +ungsi logic lainnya seperti

Decoders, 2ncoders, .ulti+le;er dan .emory

ada gambar diperlihatkan -1 dengan gerbang $#R yang mengeluarkan output 9 atau 6

tergantung kondisi kedua inputnya

-1 1%.#S dapat beker'a dengan tegangan 65 Folt

22

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 23/25

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 24/25

 beda, tetapi +ungsi dan pin diagramnya saling kompatibel satu dengan yang lainnya

( functional and pin-to-pin compatible) 3anya sa'a ada beberapa karakteristik spesi+ik yang

 berbeda misalnya konsumsi daya, +rekuensi maksimum dan sebagainya Spesi+ikasi lebih

detail biasanya dicantumkan pada datasheet masing%masing pabrikan Dulu pertama kali

casing dibuat dengan ? pin %package (tabular dari kaleng mirip transistor), namun sekarang

lebih umum dengan kemasan -1 D- ? pin

-1 ini didesain sedemikian rupa sehingga hanya memerlukan sedikit komponen luar untuk 

 beker'a Diantaranya yang utama adalah resistor dan kapasitor luar (eksternal) -1 ini memang

 beker'a dengan meman+aatkan prinsip pengisian (charging ) dan pengosongan (discharging )

dari kapasitor melalui resistor luar tersebut 4ntuk men'elaskan prinsip ker'anya, coba

 perhatikan diagram gambar -1 888 dengan resistor dan kapasitor luar berikut ini Rangkaian

ini tidak lain adalah sebuah rangkaian pewaktu (timer )

#silator dan pewaktu adalah adalah blok%blok bagunan penting bagi elektronik hingga dapat

diperoleh -1 menrut keperluannya Salah satu yang paling disukai adalah pewaktu $2888

yang dapat beroperasi sebagai astabil (osilator) atau monostabil (pembangkit denyut)Xps

en'elasan rangkaian pewaktu 888

!lok diagram

 $2888 disusun dari pembanding tegangan, +lip%+lop dan transistor untuk pengosongan Susunan

ini sangat sederhana, tetapi sangat bagus

iga buah resistor berada didalam dengan hubungan seri dan tegangan catu daya(Fcc) dibagimen'adi B Susunan ini merupakan titik sangat menyenangkan Dengan 6/B tegangan catu daya

dikenakan pada terminal masukan dari pembanding/comparator (1#.6) dan 5/B tegangan

dikenakan pada terminal negatie dari comparator (1#.5) Ketika tegangan pada terminaltrigger (R-OO2R) kurang dari 6/B dari tegangan catu daya, terminal S dari the +lip%+lop(&&)

men'adi leel tinggi ( 3 )dan && adalah set (berada pada nilai yg diharapkan) Ketika tegangan

tertinggi%sentuh (threshold) terminal(3R2S3#LD) lebih 5/B dari tegangan catu daya, terminal

R dari sebuah && men'adi leel 3 dan si && berada reset

Sebuah pen'elasan operasi bergetar (osilasi)Akan di'elaskan oleh operasi rangkaian dibawah

Keadaan setelah dinyalakan

Keadan ketika dihidupkan catu akan berada seperti tampak pada gambar dikiri L adalah 9 F

selalu, tertampil leel rendah 3 adalah nilai tinggi yang nampak mendekati Fcc +lip%+lop (&&)adalah 'enis SR E men'adi 3 dan men'adi L ketika S berada 3 setelah itu, 'ika ke'adian S

 berada pada L, E diubah 3 and perawatan keadaan men'adi L Ketika R men'adi 3,

men'adi 3 dan EYnya berada pada L adi, E men'adi 3 ketika keberadaan S pada 3(the set) dan

E men'adi L ketika sebagian R men'adi 3( reset) ketika S dan R berada pada 3 pada waktu yangsama, Keadaan E dan tidak tertu'u pada (saya pikir keduanya 3) Sebab adanya 3 pada

24

7/25/2019 Lks Genap Xi Ipa2013

http://slidepdf.com/reader/full/lks-genap-xi-ipa2013 25/25

keadaannya, R akan keadaan #$ dan collector (1) dari R adalah dalam keadaan L berarti,

 pengisian listrik tidak mengenai capacitor(1), terminal (M) dengan pembanding

tegangan(1#.5) tidak melampaui F5 Sebab itu, keluaran dari 1#.5 berada L adan && tidak dalam kondisi/keadaan reset Keluaran dalam keadaan L

Keadaan awal pewaktu

Ketika mulai sakelar (S:) ditekan, 1#.6 terminal (%) berada pada keadaan L

Sebab tegangan dari 1#.6 terminal (%) berada sama atau kurang dari F6 dari terminal (M) ,keluaran 1#.6 berada pada keadaan 3

Dengan itu, && men'adi keadaan set, E berubah pada 3, terisi pada keadaan L dan Keluaran

dalam keadaan 3

!ecause men'adi keadaan L , R berada pada keadaan #&& Ketika R berada pada keadaan#&& , pengisian energi listrik masuk capacitor(1) melalui resistor (R) Seperti pengisian

capacitor(1), tegangan dari kedua sisi capacitor(1) mulai naik Sakelar pemulai (S:)

mengunakan 'enis tidak terkunci akan kembali saat tekanan dilepaskan pada keadaan tertekan,

#4 tidak men'adi keadaan L kecuali pewaktu tidak dalam keadaan lewat waktu ketika sakelar

mulai (S:) kembali lagi, erminal 1#.6 (%) tberada pada keadaan 3 dan berada sama ataulebih dari F6 terminal (M) , keluaran dari 1#.6 berada pada keadaan L Keluaran dari 1#.6

 berada pada keadaan L dan terminal S dari && berada pada keadaan L, keadaan dari E dan dari

&& tidak berubah Sementara tegangan capacitor(1) tidak melampaui tegangan F5(tegangan dari1#.5 terminal (%) ), && memperbaiki keadaan ini

Keadaan lewat waktu

Keluaran dari 1#.5 berada pada

keadaan 3 ketika pengisian listriktersimpan pada capacitor(1) dan

tegangan dari 1#.5 terminal (M)

melintasi F5 dari terminal (%)

Reset terminal (R) dari && berada pada keadaan 3 dengan begitu, E

men'adi L dan berada pada

keadaan 3 Keluaran (#4) berada

 pada keadaan L Sebab berada pada keadaan 3 ,

R pada keadaan #$ Sebab R

 berada pada keadaan #$ , 1#.5 terminal (M) berada pada keadaan L dan keluaran dari

1#.5 kembali kekeadaan L uga, keadaan dari E dan tidak berubah, #4/keluaran padakeadaan L uga, sebab R bberada pada keadaan #$ , terbuang melalui R oleh pengisian pada

capacitor(1) dan pengisian listrik 

capacitor(1) mati