Flip-Flop

Nama    : Angelia Ayuyolanda S
Nim      : 201931038
Kelas    : Teknik Digital (D)

Rangkaian Flip-Flop

Penemu Flip-flop

Pertama kali ditemukan oleh dua orang ilmuan ahli fisika inggris yang bernama William Eccles dan F.W. Jordan sekitar tahun 1918. Rangkaian ini merupakan dasar dari penyimpanan data memory pada smartphone ataupun computer.

Selain itu flip-flop juga bisa digunakan sebagai penghitung detak dan juga sebagai penyingkronisasi input pada sinyal waktu variable beberapa sinyal waktu referensi.

Pendahluan

Gerbang logika hanya mampu mengubah sinyal keluaran sejalan dengan sinyal masukan. Bagaimana bentuk ragam gelombang dari perubahan sinyal tersebut tergantung pada gerbang  logikanya. Prinsip dasar dari gerbang logika dan kombinasional adalah perubahan keadaan level keluaran tergantung dari keadaan masukan, untuk setiap saat dari waktu ke waktu. Jika setiap keadaan masukan berubah maka gerbang logika akan berubah pula kaluarannya saat itu juga. Jadi rangkaian gerbang logika hanya berfungsi menyiapkan suatu operasi logika kemudian hasil dinyatakan pada keluaran.

Pada contoh diatas dapat dilihat kedua sinyal yang masuk pada gerbang nor saat itu juga diberikan keluarannya yang terdiri atas satu sinyal.

Dengan membuat gerbang logika kombinasional kita dapat membuat rangkaian yang dapat menyimpan data. Rangkaian inilah yang disebut rangkaian Flip Flop. Fliop Flop merupakan piranti yang dapat menyimpan 1 bit data yaitu 1 atau 0.

Pengertian Flip-flop

Flip-flop adalah suatu rangkaian elektronika yang memiliki dua kondisi stabil dan dapat digunakan untuk menyimpan informasi. Flip Flop merupakan pengaplikasian gerbang logika yang bersifat Multivibrator Bistabil. Dikatakan Multibrator Bistabil karena kedua tingkat tegangan keluaran pada Multivibrator tersebut adalah stabil dan hanya akan mengubah situasi tingkat tegangan keluarannya saat dipicu (trigger).  Flip-flop mempunyai dua Output (Keluaran) yang salah satu outputnya merupakan komplemen Output yang lain.

Jenis rangkaian Flip-flop

1.      RS Flip-flop

RS Flip-flop mempunyai dua masukan data, S dan R. Untuk menyimpan suatu bit  tinggi,  Anda  membutuhkan  S  tinggi;  untuk  menyimpan  bit  rendah,  Anda membutuhkan  R  tinggi.  Membangkitkan  dua  buah  sinyal  untuk  mendrive  flip-flop merupakan  suatu kerugian  dalam  berbagai  penerapan.  Tabel  dibawah  merupakan keringkasan  suatu  kemungkinan-kemungkinan  masukan/keluaran  bagi  flip-flop  RS. Kondisi masukan yang pertama adalah RS = 00. Ini berarti tidak diterapkan pemicu. Dalam hal ini keluaran Q mempertahankan nilai terakhir yang dimilikinya.

 

SR Flip-flop meruapakan jenis flip-flop yang paling sederhana. Disebut sebagai SR karena flip-flop ini memiliki masukan Set dan Reset maka disebut dengan SR Flip-flop. SR Flip-flop terdiri dari satu rangkaian bistabil dan hanya dapat mengoperasikan satu bit bilangan biner.

Ada berbagai jenis konfigurasi yang dapat dibuat dalam membangun sebuat SR Flip-flop, diantaranya adalah dengan menggunakan dua buah gerbang NAND, atau dengan dua buah gerbang NOR. Kedua masing-masing gerabang (NAND atau NOR) dihubungkan saling menyilang, yakni output salah satu gerbang NAND dihubungkan ke bagian input gerbang NAND lainnya. Begitu juga halnya dengan gerbang NOR.

Dari gambar diatas terlihat bahwa RS Flip-flop memiliki dua masukan yang masing-masing terdiri dari input Set (S) dan Reset (R), begitu juga dengan outputnya juga memiliki dua buah masukan Q dan Q’. Arti set dan reset pada SR flip-flop adalah dengan menset kondisi input S, output Q akan menghasilkan kondisi 1, sedangkan me-reset flip-flop, output Q akan menghasilkan kondisi 0. Sedangkan kondisi output Q’ akan selalu berlawanan dengan Q.

Rangkaian Flip-Flop RS

R	S	Q
0	0	Nilai terakhir
0	1	1
1	0	0
1	1	terlarang

Tabel 1. Tabel Kebenaran RS Flip - Flop

Kondisi  masukan  yang  kedua  adalah  RS  =  01  berarti  bahwa  suatu  pemicu diterapkan  pada  masukan  S.  Seperti  kita  ketahui,  hal  ini  mengeset  flip-flop  dan menghasilkan keluaran Q bernilai 1. Kondisi masukan yang ketiga adalah RS = 10 ini menyatakan  bahwa  suatu  pemicu  diterapkan  pada  masukan  R.  Keluaran  Q  yang dihasilkan  adalah  0.  Kondisi  masukan  RS  =  11  merupakan  masukan  terlarang. Kondisi ini berarti menerapkan suatu pemicu pada kedua masukan S dan R pada saat yang  sama.  Hal  ini  merupakan  suatu  pertentangan  karena  mengandung  pengertian bahwa  kita  berupaya  untuk  memperoleh  keluaran  Q  yang  secara  serentak  sama dengan 1 dan sama dengan 0

2.      JK Flip – Flop

JK  flip-flop  merupakan  flip  flopyang  dibangun  berdasarkan  pengembangan dari  RS flip-flop.  JK  flip-flop  sering  diaplikasikan  sebagai  komponen  dasar  suatu counter atau pencacah naik (up counter) ataupun pencacah turun (down counter). JK flip flop dalam penyebutanya di dunia digital sering di tulis dengan simbol JK -FF. Dalam artikel yang sedikit ini akan diuraikan cara membangun sebuah JK flip-flop menggunakan komponen utama berupa RS flip-flop. 

Gambar 2. Rangkaian JK Flip - Flop

Gambar rangkaian diatas memperlihatkan salah satu cara untuk membangun sebuah  flip-flop  JK,  J  dan  K  disebut  masukan  pengendali  karena  menentukan  apa yang  dilakukan  oleh  flip-flop  pada  saat  suatu  pinggiran  pulsa  positif  diberikan. Rangkaian RC mempunyai tetapan waktu yang sangat pendek, hal ini mengubah pulsa lonceng segiempat  menjadi  impuls  sempit.  Pada saat  J  dan  K keduanya 0,  Q  tetap pada nilai terakhirnya. Pada saat J rendah dan K tinggi, gerbang atas tertutup, maka tidak  terdapat  kemungkinan  untuk mengeset  flip-flop.    Pada  saat  Q  adalah  tinggi, gerbang  bawah  melewatkan  pemicu  reset  segera  setelah  pinggiran  pulsa  lonceng positif berikutnya tiba. Hal ini mendorong Q menjadi rendah . Oleh karenanya J = 0 dan K=1 berarti bahwa pinggiran pulsa lonceng positif berikutnya akan mereset flip-flopnya. Pada saat J tinggi dan K rendah, gerbang bawah tertutup dan pada saat J dan K  keduanya  tinggi,  kita  dapat  mengeset  atau  mereset  flip-flopnya.  Untuk  lebih jelasnya daat dilihat pada tabel kebenaran JK flip-flop berikut.

 

3.      D Flip-flop

D Flip-flop merupakan salah satu rangkaian flip-flop yang populer dan banyak dipakai dalam rangkaian dasar memori. Karena fungsi D flip-flop yang real dapat menyimpan data 1 bit untuk sementara waktu. Waktu ini lah sering disebut dengan delay flip-flop atau D-Latch.

Pada dasarnya D Flip-flop ini hampir sama dengan SR Flip-flop dengan clock, hanya saja yang membedakannya adalah input S dan R dijadikan input D yang ditambahkan gerbang NOT (inverter).

Rangkaian D flip flop yang dibangun dengan menggunakan gerbang AND, NOR dan NOT.

Cara kerja D Flip-flop

Dari gambar diatas terlihat bahwa rangkaian flip-flop D tersusun atas SR flip-flop yang sedikit dimodifikasi dengan tambahan gerbang NOT (inverter) yang menghasilkan input baru D. Informasi data yang berada pada masukan D akan disimpan pada output Q hanya apabila input clock Cp dalam keadaan 1 pulsa. namun jika clock Cp berkondisi 0, maka perubahan informasi pada input D tidak akan mempengaruhi output Q sampai kondisi Cp 1 kembali.

Simbol D flip-flop

Pada contoh pengaplikasian D flip-flop dalam menyimpan informasi, ketika akan membuat penyimpanan data sebanyak 4 bit, maka diperlukan empat buah D flip-flop, dan seterusnya. Adapun contoh konfigurasi rangkaian D Flip-flop untuk menyimpanan data 4 bit adalah sebagai berikut:

Contoh rangkaian D flip-flop 4 bit 

4.      T Flip-flop

T Flip-flip merupakan salah satu jenis flip-flop yang kedua outputnya diumpanbalikan kembali (feedback) ke bagian input SR flip-flop. Adapun rangkaiannya T flip-flop adalah sebagai berikut:

Rangkaian T flip-flop yang dibangun dengan 2 buah gerbang NAND dan dua gerbang AND. Dari gambar diatas dapat dijelaskan prinsip kerjanya bahwa ketika input T diberikan logika 0, sedangkan S dan R juga berkondisi logika 0, maka output Q akan menghasilkan logika 0 juga, untuk Q’ tentu akan berkondisi kebalikan dari Q, yakni 1. Ketika flip-flop dalam kondisi tersebut, maka input di bagian satu gerbang NAND memiliki logika 1 (set).

Ketika T diubah menjadi 1 dan S1, maka output Q yang sebelumnya berkondisi 0 akan berubah menjadi 1. Nah dari gambar terlihat bahwa output Q terhubung ke dalam input gerbang NAND yang kedua. Namun karena clock T berkondisi 1 hanya beberapa saat dan kembali menjadi 0, maka kondisi logika R akan 0 dan S tetap 1.

Pada kondisi tersebut, input R menjadi berlogika 1, artinya siap reset. Artinya output Q yang sebelumnya 1 akan berubah ke kondisi 0 jika input T mendapatkan pulsa 1 kembali. dan seterusnya, dan seterusnya sehingga output Q akan selalu berubah apabila input T mendapatkan pulsa 1.

Jika digambarkan dengan diagram waktu, rangkaian flip-flop T maka akan tampak seperti berikut:

5. CRS flip-flop

Merupakan rangkaian clocked RS-FF yang sudah dilengkapi dengan terminal pulsa clock. Pulsa clock berguna untuk mengatur keadaan set dan reset. Jika pulsa clock berlogic 0 maka perubahan logic input R dan S tidak akan berdampak pada perubahan output Q dan Qnot. Output Q dan Qnot akan berubah jika pulsa clock berlogik 1.

Prinsip kerja Flip-flop:

1.      Jika clock bernilai rendah (0) maka flip-flop J-K master akan tidak aktif, tetapi karena input clock flip-flop J-K slave merupakan komplemen dari clock flip-flop master maka flip-flop slave menjadi aktif, dan outputnya mengikuti output flip-flop J-K master.

2.      Jika clock bernilai tinggi (1), flip-flop master aktif sehinga outputnya tergantung pada input J dan K, pada sisi lain flip-flop slave menjadi tidak aktif karena clock pemicunya bernilai rendah (0).

3.      Pada saat sinyal detak berada pada tingkat tinggi, master-nya yang aktif dan slave-nya tidak aktif.

4.       Pada saat sinyal detak berada pada tingkat rendah, master-nya yang tidak aktif dan slave-nya yang aktif.

5.      Jika input J diberikan bersama-sama dengan tepi naik pulsa pemicu, flip-flop master akan bekerja terlebih dahulu memantapkan inputnya selama munculnya tepi naik sampai clock bernilai rendah (0).

6.      Setelah clock bernilai rendah (0),flip-flop master akan tidak aktif dan flip-flop slave bekerja menstransfer keadaan output flip-flopmaster keoutput flip-flop slave yang merupakan output flip-flop secara keseluruhan.

Fungsi Flip-Flop

Ø  Menyimpan data biner secara semi permanen

Ø  Membuat rangkaian counter atau pencacah

Ø  Membuat register geser

Ø  Membuat cell memori

Sekian dan terimakasih :)

 

Teknik Digital

NAMA    : ANGELIA AYUYOLANDA S

NIM        : 201931038

KELAS    : TEKNIK DIGITAL (D)

KOMPONEN ELEKTRONIKA

Pengenalan Komponen Elektronika

Pada Pengenalan komponen elektronika ini akan dibahas jenis-jenis komponen elektronika, fungsi komponen elektronika, beserta simbol yang digunakan pada komponen elektronika. 

Elektronika adalah ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor, dan lain sebagainya. Ilmu yang mempelajari alat-alat seperti ini merupakan cabang dari ilmu fisika, sementara bentuk desain dan pembuatan sirkuit elektroniknya adalah bagian dari teknik elektro, teknik komputer, dan ilmu/ teknik elektronika dan instrumentasi.

         Komponen elektronika adalah alat berupa benda yang menjadi pendukung suatu rangkaian pada peralatan elektronika yang bekerja sesuai dengan fungsinya. Baik yang menempel langsung ke CCB, PCB, Veroboard dan Protoboard ataupun jenis papan rangkaian lainnya, ataupun yang tidak menempel langsung pada papan rangkaian seperti kabel.

 

Peralatan Elektronika adalah sebuah peralatan yang terbentuk dari beberapa Jenis Komponen Elektronika dan masing-masing Komponen Elektronika tersebut memiliki fungsi-fungsinya tersendiri di dalam sebuah Rangkaian Elektronika. Seiring dengan perkembangan Teknologi, komponen-komponen Elektronika makin bervariasi dan jenisnya pun bertambah banyak. Tetapi komponen-komponen dasar pembentuk sebuah peralatan Elektronika seperti Resistor, Kapasitor, Transistor, Dioda, Induktor dan IC masih tetap digunakan hingga saat ini.

Komponen elektronika terbagi atas 2 bagian

·         Komponen Pasif adalah komponen elektronika yang dapat beroperasi tanpa memerlukan arus atau tegangan listrik tambahan saat bekerja. Contoh komponen pasif yaitu resistor, kapasitor, induktor, dan trafo atau tranformator.

·         Komponen Aktif adalah komponen elektronika yang memerlukan arus atau tegangan internal (sumber tambahan) untuk dapat beroperasi. Komponen aktif ini dapat menguatkan dan menyearahkan arus listrik, komponen aktif juga dapat mengubah bentuk energi menjadi energi lain. Contoh komponen aktif adalah dioda, transistor, IC (integrated circuit).

Jenis-jenis Komponen Elektronika

Berikut ini merupakan Fungsi dan Jenis-jenis Komponen Elektronika dasar yang sering digunakan dalam Peralatan Elektronika beserta simbolnya.

A. Resistor

Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah Komponen Elektronika Pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Satuan Nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm (Ω). Nilai Resistor biasanya diwakili dengan Kode angka ataupun Gelang Warna yang terdapat di badan Resistor. Hambatan Resistor sering disebut juga dengan Resistansi atau Resistance.

Jenis-jenis Resistor diantaranya adalah :

1. Resistor yang Nilainya Tetap
2. Resistor yang Nilainya dapat diatur, Resistor Jenis ini sering disebut juga dengan Variable Resistor ataupun Potensiometer.
3. Resistor yang Nilainya dapat berubah sesuai dengan intensitas cahaya, Resistor jenis ini disebut dengan LDR atau Light Dependent Resistor
4. Resistor yang Nilainya dapat berubah sesuai dengan perubahan suhu, Resistor jenis ini disebut dengan PTC (Positive Temperature Coefficient) dan NTC (Negative Temperature Coefficient) 

Resistor banyak sekali kegunaanya dalam rangkaian elektronika, misalnya :

Ø  Sebagai penghambat arus listrik

Ø  Sebagai pembagi tegangan

Ø  Sebagai pengaman arus berlebih

Ø  Sebagai pembagi arus

 

Gambar dan Simbol dan fungsi resistor Resistor :

a) Resistor Hubungan Seri

 Rangkaian Seri Resistor

Rangkaian seri resistor adalah rangkaian dua buah resistor atau lebih yang disusun secara berurutan/berderet (seri). Resistor dikatakan rangkaian seri apabila disambung dengan cara:

1.  Ujung akhir dari resistor pertama disambungkan dengan ujung awal dari resistor kedua.

2.  Ujung akhir dari resistor kedua disambungkan dengan ujung awal dari resistor ketiga dan seterusnya.

Dua buah resistor atau lebih apabila dirangkai secara seri maka nilai hambatannya akan
bertambah, sesuai dengan rumus berikut;

R_total = R₁ + R₂ + R₃ + ….. + R_n

Rtotal = Total Nilai Resistor
R₁ = Resistor ke-1
R₂ = Resistor ke-2
R₃ = Resistor ke-3
R_n = Resistor ke-n

 

Berikut ini contoh rangkaian seri menggunakan tiga buah resistor.

Contoh 1

R₁ =10ohm, R₂ =10ohm, R₃ = 10ohm dan R₄ =10ohm

Maka
R_total =R₁ +R₂ +R₃ +R₄
 R_total =10Ω +10Ω +10Ω +10Ω
 R_total =40Ω 
Jadi nilai keseluruhan hambatan dari rangkaian seri tersebut adalah 40 ohm.

b) Resistor Hubungan Pararel

Rangkaian paralel resistor adalah rangkaian dua buah resistor atau lebih yang disusun secara sejajar seperti anak tangga (paralel). Dua buah resistor atau lebih apabila dirangkai secara seri maka nilai hambatannya akan berkurang, sesuai dengan rumus berikut; 

1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ….. + 1/R_n
Dimana :

R_total = Total Nilai Resistor
R₁ = Resistor ke-1
R₂ = Resistor ke-2
R₃ = Resistor ke-3
R_n = Resistor ke-n 

Resistor dikatakan rangkaian parallel apabila disambung dengan cara:

1.     1.  Ujung awal dari resistor pertama disambungkan dengan ujung awal resistor berikutnya.

2.      2. Ujung awal dari resistor pertama disambungkan dengan ujung akhir resistor berikutnya

 

R_p = R_paralel = R_total

 

Berikut contoh rangkaian pararlel 3 buah resistor

Contoh 1

R₁ = 10 ohm,  R₂ =  10 ohm,  R₃ =  10 ohm dan  R₄ = 10 ohm

Maka

1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + 1/R₄

 1/R_total = 1/10Ω + 1/10Ω + 1/10Ω + 1/10Ω

1/R_total = (1+1+1+1)/10Ω

1/R_total = 4/10Ω

R_total/1 = 10/4Ω

R_total =  10/4Ω

R_total =  2,5Ω 

Jadi nilai keseluruhan hambatan dari rangkaian paralel tersebut adalah 2,5 ohm.

B. Kapasitor (Capacitor)

Penemu Kapasitor

Kapasitor ditemukan oleh penemu kapasitor yang bernama Michael Faraday (1791 – 1867) dan untuk mengenang jasanya maka satuan Kapasitor disebut “Farad” yang berasal dari nama sang penemu. Pernahkah terlintas dibenak anda ”Kok dinamai Kondesator??” mengapa kapasitor sampai mempunyai nama lain kondensator?? adalah karena pada masa itu pada tahun 1782 dunia masih kuat akan pengaruh dari ilmuan kimiawi lainnya yaitu Alessandro Volta, yang berkebangsaan italia. Dimana pada masa tersebut segala komponen yang berkenaan dengan kemampuan untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya ia sebut dengan nama Condensatore (Bahasa Italia).

Jadi itulah mengapa kondensator nama lain dari kapasitor.

Kapasitor atau disebut juga dengan Kondensator adalah Komponen Elektronika Pasif yang dapat menyimpan energi atau muatan listrik dalam sementara waktu. Fungsi-fungsi Kapasitor (Kondensator) diantaranya adalah dapat memilih gelombang radio pada rangkaian Tuner, sebagai perata arus pada rectifier dan juga sebagai Filter di dalam Rangkaian Power Supply (Catu Daya). Satuan nilai untuk Kapasitor (Kondensator) adalah Farad (F)
Jenis-jenis Kapasitor diantaranya adalah :

1. Kapasitor yang nilainya Tetap dan tidak ber-polaritas. Jika didasarkan pada bahan pembuatannya maka Kapasitor yang nilainya tetap terdiri dari Kapasitor Kertas, Kapasitor Mika, Kapasitor Polyster dan Kapasitor Keramik.
2. Kapasitor yang nilainya Tetap tetapi memiliki Polaritas Positif dan Negatif, Kapasitor tersebut adalah Kapasitor Elektrolit atau Electrolyte Condensator (ELCO) dan Kapasitor Tantalum
3. Kapasitor yang nilainya dapat diatur, Kapasitor jenis ini sering disebut dengan Variable Capasitor.

 

Ø  Fungsi kapasitor pada rangkaian elektronika biasanya adalah sebagai berikut:

1. Kapasitor sebagai kopling, dilihat dari sifat dasar kapasitor yaitu dapat dilalui arus ac dan tidak dapat dilalui arus dc dapat dimanfaatkan untuk memisahkan 2 buah rangkaian yang saling tidak berhubungan secara dc tetapi masih berhubungan secara ac(signal), artinya sebuah kapasitor berfungsi sebagai kopling atau penghubng antara 2 rangkaian yang berbeda.

    2. Kapasitor berfungsi sebagai filter pada sebuah rangkaian power supply, yang saya maksud            disini adalah kapasitor sebagai ripple filter, disini sifat dasar kapasitor yaitu dapat menyimpan         muatan listrik yang berfungsi untuk memotong tegangan ripple.

    3. Kapasitor sebagai penggeser fasa.

    4. Kapasitor sebagai pembangkit frekuensi pada rangkaian oscilator.

    5. Kapasitor digunakan juga untuk mencegah percikan bunga api pada sebuah saklar.

 

suatu kapasitor mempunyai satuan yaitu Farad (F), yang menemukan adalah Michael Faraday(1791-1867) pada dasarnya kapasitor dibagi menjadi 2 bagian yaitu kapasitor Polar dan Non Polar, berikut penjelasanya :

1. Kapasitor Polar adalah kapasitor yang kedua kutubnya mempunyai polaritas positif dan negatif, biasanya kapasitor Polar bahan dielektriknya terbuat dari elketrolit dan biasanya kapasitor ini mempnyai nilai kapasitansi yang besar dibandingkan dengan kapasitor yang menggunakan bahan dielektrik kertas atau mika atau keramik.Lihat pada gambar di bawah.

2. Kapasitor Non Polar adalah kapasitor yang yang pada kutubnya tidak mempunyai polaritas artinya pada kutup kutupnya dapat dipakai secara berbalik. biasanya kapasitor ini mempunyai nilai kapasitansi yang kecil dan bahan dielektriknya terbuat dari keramik, mika dll.

Satuan-satuan yang sering dipakai untuk kapasitor adalah :

* 1 Farad = 1.000.000 µF (mikro Farad).

* 1 µFarad = 1.000 nF (nano Farad).

* 1 nFarad = 1.000 pF (piko Farad).

Sifat dasar sebuah kapasitor adalah dapat menyimpan muatan listrik, dan kapasitor juga mempunyai sifat tidak dapat dilalui arus DC (direct Current) dan dapat dilalui arus AC (alternating current) dan juga dapat berfungsi sebagai impedansi (resistansi yang nilainya tergantung dari frekuensi yang diberikan). 

 Kapasitas Kapasitor

Kapasitas adalah ukuran kemampuan atau daya tumpang kapasitor untuk menyimpan muatan listrik untuk beda potensial yang diberikan.

 Rumus Kapasitas Kapasitor

C = q / V

1 farad = 1 couloumb / volt 

Ø Memperbesar Kapasitansi Kapasitor

Memperbesar luas pelat

Agar ukuran kapasitor tidak terlalu besar maka kedua pelat dibatasi dengan lapisan tipis isolator. 

Memperkecil jarak antar pelat

Kapasitansi dapat diperbesar dengan cara ini tetapi , dapat menimbulkan kebocoran disebabkan jarak antar pelat yang sangatkecil.

Menggunakan bahan dielektrik

Bahan dielektrik yang digunakan adalah bahan dengan konstanta dielektrik tinggi sebagai lapisan pemisah dua pelat

Perhatikan komponen elektronika kapasitor resistor berikut yang dilengkapi dengan simbol dan fungsi

 

Gambar dan Simbol Kapasitor :

C. Induktor (Inductor)

Induktor atau disebut juga dengan Coil (Kumparan) adalah Komponen Elektronika Pasif yang berfungsi sebagai Pengatur Frekuensi, Filter dan juga sebagai alat kopel (Penyambung). Induktor atau Coil banyak ditemukan pada Peralatan atau Rangkaian Elektronika yang berkaitan dengan Frekuensi seperti Tuner untuk pesawat Radio. Satuan Induktansi untuk Induktor adalah Henry (H).

Pada rangkaian DC, induktor digunakan memperoleh tegangan DC yang konstan terhadap fluktuasi arus, sedangkan pada rangkaian AC induktor dapat meredam fluktuasi arus yang tidak diinginkan. Satuan Induktansi untuk Induktor adalah Henry (H).

Jenis-jenis Induktor diantaranya adalah :

1. Induktor yang nilainya tetap
2. Induktor yang nilainya dapat diatur atau sering disebut dengan Coil Variable.

Gambar dan Simbol Induktor :

D. Dioda (Diode)

Diode adalah Komponen Elektronika Aktif yang berfungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah dan menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.

Diode adalah komponen elektronika semikonduktor yang memiliki 1 buah penghubung atau junction, sering disebut sebagai komponen 2 lapis (lapis N dan P).

Diode terdiri dari 2 Elektroda yaitu Anoda dan Katoda.

Berdasarkan Fungsi Dioda terdiri dari :

1. Dioda Biasa atau Dioda Penyearah yang umumnya terbuat dari Silikon dan berfungsi sebagai penyearah arus bolak balik (AC) ke arus searah (DC).
2. Dioda Zener (Zener Diode) yang berfungsi sebagai pengamanan rangkaian setelah tegangan yang ditentukan oleh Dioda Zener yang bersangkutan. Tegangan tersebut sering disebut dengan Tegangan Zener.
3. LED (Light Emitting Diode) atau Diode Emisi Cahaya yaitu Dioda yang dapat memancarkan cahaya monokromatik.
4. Dioda Foto (Photo Diode) yaitu Dioda yang peka dengan cahaya sehingga sering digunakan sebagai Sensor.
5. Dioda Shockley (SCR atau Silicon Control Rectifier) adalah Dioda yang berfungsi sebagai pengendali .
6. Dioda Laser (Laser Diode) yaitu Dioda yang dapat memancar cahaya Laser. Dioda Laser sering disingkat dengan LD.
7. Dioda Schottky adalah Dioda tegangan rendah.
8. Dioda Varaktor adalah dioda yang memiliki sifat kapasitas yang berubah-ubah sesuai dengan tegangan yang diberikan.

Prinsip Kerja Dioda

Untuk dapat memperjelas prinsip kerja Dioda dalam menghantarkan dan menghambat aliran arus listrik, dibawah ini adalah rangkaian dasar contoh pemasangan dan penggunaan Dioda dalam sebuah rangkaian Elektronika.

Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter

Untuk mengetahui apakah sebuah Dioda dapat bekerja dengan baik sesuai dengan fungsinya, maka diperlukan pengukuran terhadap Dioda tersebut dengan menggunakan Multimeter (AVO Meter).

Perhatikan komponen elektronika jenis dioda berikut yang dilengkapi dengan simbol dan fungsinya

Gambar dan Simbol Dioda:

E. Transistor

Transistor merupakan Komponen Elektronika Aktif yang memiliki banyak fungsi dan merupakan Komponen yang memegang peranan yang sangat penting dalam dunia Elektronik modern ini. Beberapa fungsi Transistor diantaranya adalah sebagai Penguat arus, sebagai Switch (Pemutus dan penghubung), Stabilitasi Tegangan, Modulasi Sinyal, Penyearah dan lain sebagainya. Transistor terdiri dari 3 Terminal (kaki) yaitu Base/Basis (B), Emitor (E) dan Collector/Kolektor (K). Berdasarkan strukturnya, Transistor terdiri dari 2 Tipe Struktur yaitu PNP dan NPN. UJT (Uni Junction Transistor), FET (Field Effect Transistor) dan MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) juga merupakan keluarga dari Transistor.

 Jenis dan Simbol Transistor

1. Bipolar Junction Transistor (BJT)

Bi artinya dua dan Polar asal kata dari polarity yang artinya polaritas, dengan kata lain bipolar junction transistor (BJT) adalah jenis Transistor yang memiliki dua polaritas yaitu hole (lubang) atau elektron sebagai carier (pembawa) untuk menghantarkan arus listrik. Prinsip dasar konstruksinya disusun seperti dari dua buah dioda yang disambungkan pada kutub yang sama yaitu Anoda dengan anoda sehingga menghasilkan transistor jenis NPN atau Katoda dengan katoda yang menjadi transistor jenis PNP. kaki pada transistor BJT ada 3 yaitu kaki Basis sebagai titik pertemuan dua dioda dan dua kaki lainnya adalah kolektor dan emiter.

Konstruksi sambungan pada transistor BJT terdiri dari 2 lapisan penyangga atau sering disebut depletion layer, lapisan penyangga pertama yaitu antara kaki basis dan kolektor dan yang kedua lapisan penyangga antara basis dan emiter. Untuk membuat sambungan antara basis dengan emiter maka lapisan penyangga dibuat lebih tebal dibanding dengan lapisan penyangga untuk sambungan kolektor dan basis, tetapi ketebalan masing-masing lapisan ini dapat berubah sesuai besar arus pada yang diberikan pada kaki basis.

Seperti kita ketahui bahwa komponen dioda memiliki tegangan drop, itu juga terjadi untuk transistor, dimana tegangan drop ini tergantung dari bahan semikonduktor yang digunakan. umumnya untuk transistor berbahan silicon memiliki tegangan drop 0,7V. Tegangan drop ini adalah minimal tegangan yang bisa menembus lapisan penyangga pada transistor. Transistor BJT bekerja berdasarkan besar arus pada kaki basis sebagai biasnya, semakin besar arus bias pada kaki basis maka semakin besar juga arus yang dapat dihantarkan antara emiter ke kolektor..

Jika dijadikan sebagai rangkaian penguat atau amplifier, ada 3 konfigurasi rangkaian dasar penguatan transistor antara lain:

1.      Rangkaian penguat basis bersama (Common base), pada konfigurasi ini tegangan yang akan diperkuat.

2.      Rangkaian penguat kolektor bersama (Common Colector), Arus yang akan diperkuat pada konfigurasi ini.

3.      Rangkaian emiter bersama (Common eiter), Konfigurasi ini akan menghasilkan penguatan arus dan tegangan.

Artikel lainnya akan membahas lebih detail dari masing-masing konfigurasi rangkaianb diatas.

2. Unipolar Junction Transistor (UJT)

Uni artinya satu Polar artinya polaritas. Pada transistor UJT hanya satu polaritas saja yang dijadikan carier/pembawa muatan arus listrik, yaitu elektron saja atau hole/lubangnya saja, tergantung dari jenis transistor UJT tersebut. Karena prinsip kerjanya transistor ini berdasarkan dari efek medan listrik, maka transistor UJT lebih dikenal dengan nama FET (Field Efect Transistor) atau Transistor Efek Medan. Sama seperti transistor Bipolar FET juga memiliki 3 kaki tetapi dengan nama yang berbeda yaitu Gate (G) seperti basis pada transistor BJT, Drain (D) seperti koleltor dan Source (S) seperti emiter . .

Berbeda dengan BJT, Arus Output pada kaki Drain ini dikontrol oleh besar tegangan pada kaki gate, Perubahan besar tegangan pada gate akan merubah besar arus pada kaki drain, efek membesar atau mengecilnya arus pada kaki drain ini ditentukan oleh konstruksi FETnya. FET dibagi dua jenis yaitu kanal P seperti BJT jenis NPN  dan FET kanal N seperti BJT jenis PNP, dan keluarga FET  yang sering digunakan yaitu JFET kepanjangan dari Junction-Field Efect Transistor dan MOSFET kepanjangan dari Metal Oxide Semiconductor-Field Efect Transistor . Cara kerja mosfet ada dua model dan ini ditentukan oleh konstruksinya yaitu Enhancement mode (mode penebalan) dan Depletion mode (mode penipisan), sedangkan cara kerja JFET hanya pada mode Depletion saja.

karakteristik Transistor

Transistor bipolar dan Unipolar memiliki perbedaan karakteristik dari cara kerjanya, Ada kekurangan dan kelebihan dari keduanya.. Perbedaan tersebut dapat dilihat dari tabel karakteristik transistor dibawah ini:

Cara kerja  J-FET dan cara kerja  MOSFET juga berbeda, dilihat dari tabel dibawah ini.

Dari tabel diatas dapat dijelaskan sebagai berikut:

·         Pada FET dengan mode penebalan atau enhancement modes, Jika tegangan pada Gate bukan (0V) maka kondisi FET sama dengan "OFF" atau seperti switch yang terbuka, danFET akan "ON" seperti switch tertutup jika tegangan pada Gate diberi  (+V) untuk kanal-N. Dan proses sebaliknya terjadi untuk FET dengan jenis kanal-P

·         Sebaliknya pada FET deplestion mode (mode penipisan), jika gate tegangannya bukan (0V) maka FET pada kondisi "ON" (close switch). Dan akan "OFF" (close switch) jika tegangan untuk Gate diberi polaritas negatif (-V) prose ini berlaku untuk jenis FET kanal-N dan proses sebaliknya untuk FET jenis kanal-P.

Perhatikan komponen elektronika jenis transistor berikut yang dilengkapi dengan simbol dan fungsinya

Gambar dan Simbol Transistor :

F. IC (Integrated Circuit)

IC (Integrated Circuit) adalah Komponen Elektronika Aktif yang terdiri dari gabungan ratusan bahkan jutaan Transistor, Resistor dan komponen lainnya yang diintegrasi menjadi sebuah Rangkaian Elektronika dalam sebuah kemasan kecil. Bentuk IC (Integrated Circuit) juga bermacam-macam, mulai dari yang berkaki 3 (tiga) hingga ratusan kaki (terminal). Fungsi IC juga beraneka ragam, mulai dari penguat, Switching, pengontrol hingga media penyimpanan. Pada umumnya, IC adalah Komponen Elektronika dipergunakan sebagai Otak dalam sebuah Peralatan Elektronika. IC merupakan komponen Semi konduktor yang sangat sensitif terhadap ESD (Electro Static Discharge).
Sebagai Contoh, IC yang berfungsi sebagai Otak pada sebuah Komputer yang disebut sebagai Microprocessor terdiri dari 16 juta Transistor dan jumlah tersebut belum lagi termasuk komponen-komponen Elektronika lainnya.

Gambar dan Simbol IC (Integrated Circuit) :

G. Saklar (Switch)

Saklar adalah Komponen yang digunakan untuk menghubungkan dan memutuskan aliran listrik. Dalam Rangkaian Elektronika, Saklar sering digunakan sebagai ON/OFF dalam peralatan Elektronika.

perhatikan komponen elektronika jenis saklar berikut yang dilengkapi dengan gambar dan simbol

Gambar dan Simbol Saklar (Switch) :

n n

Note : Sebagai tambahan pengunaan simbol pada sebagian besar komponen  elektronik mengacu pada simbol amerika dan eropa.

Silahkan memilih simbol yang akan anda gunakan. Perhatikan contoh gambar dibawah untuk menjelaskan perbedaan tersebut.

 

Daftar pustaka 

https://teknikelektronika.com/jenis-jenis-komponen-elektronika-beserta-fungsi-dan-simbolnya/

https://www.tptumetro.com/2019/02/sambungan-seri-paralel-resistor.html

http://makalahelektronika.blogspot.com/

https://www.webstudi.site/2016/10/jenis-fungsi-simbol-komponen-elektronika.html

https://teknikelektronika.com/fungsi-dioda-cara-mengukur-dioda/

https://teknikelektronika.com/pengertian-ic-integrated-circuit-aplikasi-fungsi-ic/

JAWABAN SOAL GELANG WARNA

CONTOH SOAL KOMPONEN RESISTOR 

                                                                RESISTOR SERI

                            

KOMPONEN RESISTOR PARALEL

SOAL KOMPONEN KAPASITOR

KAPASITOR SERI

KAPASITOR PARALEL