Makalah komponen Aktif & komponen Pasif

makalah komponen aktif dan komponen pasif

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah S.w.t atas rahmat dan karunia-Nya kami dapat menyelesaikan makalah ini dengan baik. Makalah yang berjudul Prinsip Kerja Komponen Alat Elektronik ini, membahas mengenai cara kerja dan penerapan komponen aktif dan komponen pasif.
Di mana dalam penulisan makalah ini kita sama mengaharapkan baik pada penulis maupun kepada pembaca agar dapat memahami dan mengerti tentang prisnip kerja, karasteristik dan contoh penerapan dan penggunaannya Dalam penulisan makalah ini, kami banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, kami ingin mengucapkan banyak  terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penulisan makalah ini sehingga dapat kami selesaikan dengan baik.
Kami sadar, bahwa dalam makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, hal itu di karenakan keterbatasan kemampuan dan pengetahuan kami. Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan kritik dan saran, yang bersifat membangun dari para pembaca. Semoga makalah ini bermanfaat bagi kita. Akhir kata kami meminta maaf, apabila dalam penulisan makalah ini terdapat banyak kesalahan yang mungkin dapat kita maklumi bersama

BAB I
PENDAHULUAN

Dewasa ini, penggunaan sistem elektronika telah dikenal luas dan maju dengan pesatnya. Seiring dengan munculnya beragam inovasi yang tiada hentinya. Perlu juga kita perhatikan, bahwa penggunaan komponen elektronika secara luas telah mencakup kesegala bidang kehidupan manusia yang semakin canggih dan semakin simple/kecil penggunaan komponen elektronika seperti dioda,transistor,kapasitor,serta alat ukur osiloskop sering kita jumpai dalam peraktikum komponen komponen alat elektronika seperti di atas akan sering kita jumpai karena merupakan komponen utama dalam rangkaian alat elektronika.
Dalam melakukan suatu praktikum hal yang mendasar kita harus mengetahui tentang macam- macam alat ukur. Oleh karena itu, dalam makalah ini, akan dibahas berbagai macam pengenalan alat ukur. Pada dasarnya,mengukur adalah membandingkan suatu besaran dengan satuannya. Pemilihan alat ukur yang digunakan harus disesuaikan dengan besaran yang hendak diukur. Simbol-simbol yang terdapat dalam alat ukur memiliki arti masing-masing yang menjelaskan penggunaan alat ukur..
Dalam elektronika terdapat dua komponen yaitu komponen aktif dan komponen pasif. Komponen aktif merupakan komponen yang dapat bekerja apabila ada catu daya dulu, contohnya: transistor dan dioda. Sedangkan komponen pasif merupakan komponen yang dapat bekerja tanpa ada catu daya, contohnya: resistor, potensio, kapasitordaninduktor

BAB II

PEMBAHASAN

1. Prinsip Kerja Komponen Aktif Dan Pasif Elektronik
   1. Prinsip Kerja Komponen aktif

Seperti yang kita kenal komponen aktif adalah Komponen yang dapat menguatkan dan menyearahkan sinyal listrik, serta mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Dalam hal ini saya akan membahas tentang prinsip kerja komponen aktif elektronik di mana kita dapat melihat beberapa contoh yang juga memiliki prinsip-prinsip kerja dari masing-masing setiap komponen seperti yang kita lihat pada Dioda dan sebagainya.

• Transistor, merupakan komponen elektronika dengan 3 elektrode yang berfungsi sebagai penguat/saklar. Jika menjadi komponen dalam rangkaian penguat, karena merupakan komponen aktif, maka transistor dapat menguatkan sinyal listrik. Dalam hal ini inputnya dimasukkan ke titik B dan outputnya diambil dari titik A.

Gambar 5. Transistor Sebagai Komponen Aktif Penguat (click gambar untuk memperbesar!)

• Jika digunakan osiloskop untuk mengamati input dan output rangkaian penguat dengan transistor, maka hasilnya adalah:

Gambar 6. Output Rangkaian Penguat dengan transistor (click gambar untuk memperbesar!)

•  Diode, merupakan piranti elektronika dengan dua elektrode, yang dapat digunakan untuk menyearahkan sinyal listrik, sehingga termasuk komponen aktif. Pada contoh di bawah ini, diode merupakan komponen dari rangkaian penyearah sinyal AC menjadi DC.

Gambar 7. Diode Sebagai Komponen Penyearah (click gambar untuk memperbesar!)

• Jika dilakukan pengukuran dengan osiloskop menghasilkan:

Gambar 8. Bentuk Gelombang Input & Output Penyearah (click gambar untuk memperbesar!)

•  LED (light emitting diode). Jika dihubungkan dengan sumber tegangan seperti pada rangkaian di bawah ini, maka LED tersebut akan menyala. Jadi, LED termasuk komponen aktif karena dapat mengubah suatu bentuk energi (listrik) ke bentuk lainnya (cahaya).

Gambar 9. LED Mengubah Energi Listrik Menjadi Cahaya (click gambar untuk memperbesar!)

1. Prinsip Kerja Komponen Pasif Elektronik

Komponen yang tidak dapat menguatkan dan menyearahkan sinyal listrik serta tidak dapat mengubah suatu energi ke bentuk lainnya. Contoh komponen pasif:
(1) Resistor, merupakan komponen elektronika yang berfungsi membatasi/menghambat arus listrik. Karena tidak dapat menguatkan sinyal maka resistor termasuk komponen pasif. Pada gambar sebelah kiri, terdapat rangkaian yang memberikan arus sebesar 2 mA. Jika pada rangkaian disisipkan resistor 10 K ohm (gambar kanan), akan memberikan arus 1 mA. Nampak bahwa pemasangan resistor tersebut akan membatasi arus. Oleh karena tak dapat menguatkan sinyal, maka resistor termasuk komponen pasif.

Gambar 10. Simulasi Watak Resistor Sebagai Pembatas Arus (click gambar untuk menampilkan ukuran sebenarnya!)

Tampilan berikut ini adalah suatu simulator yang dapat digunakan untuk melakukan percobaan secara simulatif tentang rangkaian seri dua buah resistor. Perhatikan bahwa dengan R1=20 ohm, R2=40 ohm dan sumber tegangan 12V, rangkaian akan mengalirkan arus sebesar 0,2 A. Coba anda ubah nilai R1 menjadi 40 ohm! Berapakah nilai arus yang mengalir? Lebih kecil bukan? Itu menunjukkan bahwa resistor berfungsi sebagai pembatas arus.

(2) ) Kapasitor, merupakan komponen elektronika yang berfungsi menyimpan medan listrik, dapat berfungsi memblokir arus DC dan meneruskan arus AC.  Karena tidak dapat menguatkan, menyearahkan dan mengubah suatu energi ke bentuk lainnya, maka kapasitor termasuk komponen pasif. Coba ikuti simulasi berikut ini!

Gambar 11. Simulasi Watak Kapasitor (click gambar untuk menampilkan ukuran sebenarnya!)

Gambar (a) menunjukkan bahwa walaupun ditahan oleh resistor, arus DC masih dapat dialirkan pada rangkaian sehingga pada titik A terdapat tegangan 5V. Jika resistor diganti dengan kapasitor seperti pada gambar (b), arus DC ditahan oleh resistor sehingga tegangan pada titik B tidak ada. Tetapi jika rangkaian dengan kapasitor sumbernya diganti dengan AC seperti pada gambar (c), maka arus akan dialirkan, terbukti pada titik C terdapat tegangan 5,368V.

(3) Induktor, termasuk komponen pasif karena tidak dapat menguatkan dan menyearahkan sinyal maupun mengubah suatu energi ke bentuk lainnya. Bagi arus DC induktor bersifat mengalirkannya tetapi bagi arus AC induktor bersifat menghambat. Coba ikuti simulasi berikut ini!

Gambar 12. Simulasi Watak Induktor (click gambar untuk menampilkan ukuran sebenarnya!)

Gambar (a) menunjukkan bahwa rangkaian tanpa induktor, tegangan pada ujung-ujung resistor 10V. Pada gambar (b), rangkaian disisipi induktor menghasilkan tegangan yang sama dengan rangkaian tanpa induktor. Jadi, induktor bagi arus DC bersifat meneruskan, tetapi bagi arus AC bersifat menghambat seperti ditunjukkan pada gambar (c). Jika rangkaian dengan induktor diberi sumber AC dalam hal ini 10 Vrms, maka induktor itu bersifat menghambat sehingga pada ujung-ujung resistor tegangannya turun menjadi 5,056V.
Berdasarkan hubungan antara tegangan dan arus yang melewatinya, komponen elektronika dibedakan atas komponen linear dan komponen non-linear. Komponen Linear: Hubungan antara arus (I) dan tegangan (V) pada komponen tersebut bersifat linear, arus berbanding lurus terhadap tegangan. Contoh: Resistor.

Gambar 13.  Watal Resistor Sebagai Komponen Linear
(click gambar untuk memperbesar!)

Komponen Non-Linear: Hubungan antara arus (I) dan tegangan (V) pada komponen tersebut bersifat tidak linear. Contoh: Diode.

Gambar 14. Watak Diode Sebagai Komponen Non-Linear (click gambar untuk memperbesar!)

1. Karasteristik Komponen Aktif Elektronik
   1. Contoh karasteristik komponen elektronika aktif

• Seperti pada Dioda ia mempunyai karasteristik Bias Maju Dioda adalah cara pemberian tegangan luar ke terminal diode. Jika anoda dihubungkan dengan kutub positif batere, dan katoda dihubungkan dengan kutub negative batere, maka keadaan diode ini disebut bias maju (forward bias). Aliran arus dari anoda menuju katoda, dan aksinya sama dengan rangkaian tertutup. Pada kondisi bias ini akan terjadi aliran arus dengan ketentuan beda tegangan yang diberikan ke diode dan akan selalu positif.
• Bias Mundur Dioda.
  Sebaliknya bila anoda diberi tegangan negative dan katoda diberi tegangan positif, arus yang mengalir  jauh lebih kecil dari pada kondisi bias maju. Bias ini dinamakan bias mundur (reverse bias) pada arus maju diperlakukan baterai tegangan yang diberikan dengan tidak terlalu besar maupun tidak ada peningkatan yang cukup significant.
• Sebagai karakteristik dioda, pada saat reverse, nilai tahanan diode tersebut relative sangat besar dan diode ini tidak dapat menghantarkan arus listrik. Nilai-nilai yang didapat, baik arus maupun tegangan tidak boleh dilampaui karena akan mengkibatkan rusaknya dioda.

1. Contoh komponen elektronika pasif

Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya  terbuat dari bahan karbon . Dari hukum Ohm diketahui, resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya (R=V/I). Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol Ω (Omega). Tipe resistor yang umum adalah berbentuk tabung dengan dua kaki tembaga di kiri dan kanan.
Pada badannya terdapat lingkaran membentuk gelang kode warna untuk memudahkan pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan Ohmmeter. Kode warna tersebut adalah standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association) seperti yang ditunjukkan pada tabel berikut. Waktu penulis masuk pendaftaran kuliah elektro, ada satu test yang harus dipenuhi yaitu diharuskan tidak buta warna.

1. Penggunaan komponen aktif dan pasif elektronika

• Komponen aktif

1. Dioda hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N.
2. Transistor dapat di gunakan sebagai amplifier dalam rangkaian analog,dalam rangkaian digital transistor digunakn untuk saklar berkecapatan tinggi.

• Komponen pasif
  • Resistor, adalah komponen elektronika yang berfungsi membatasi atau menghambat arus listrik. Karena tidak dapat menguatkan sinyal maka resistor termasuk komponen pasif.
  • Kapasitor, adalah merupakan komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan medan listrik, dapat juga berfungsi untuk memblokir arus DC dan meneruskan arus AC.  Karena tidak dapat menguatkan, menyearahkan dan mengubah suatu energi ke bentuk lainnya, maka kapasitor termasuk komponen pasif.
  • Induktor, adalah termasuk komponen pasif karena tidak dapat menguatkan dan menyearahkan sinyal maupun mengubah suatu energi ke bentuk lainnya. Bagi arus DC induktor bersifat mengalirkannya tetapi bagi arus AC induktor bersifat menghambat.

1. Macam – macam sensor

 Pengertian sensor
Sensor adalah jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah besaran mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian.

• Beberapa jenis sensor yang banyak digunakan dalam rangkaian elektronik antara lain sensor cahaya, sensor suhu, dan sensor tekanan.

1.  Sensor Cahaya

Fotovoltaic atau sel solar Adalah alat sensor sinar yang mengubah energi sinar langsung menjadi energi listrik. Sel solar silikon yang modern pada dasarnya adalah sambungan PN dengan lapisan P yang transparan. Jika ada cahaya pada lapisan transparan P akan menyebabkan gerakan elektron antara bagian P dan N, jadi menghasilkan tegangan DC yang kecil sekitar 0,5 volt per sel pada sinar matahari penuh. Sel fotovoltaic adalah jenis tranduser sinar/cahaya seperti pada gambar 1.

Gambar 1. Cahaya pada sel fotovoltaik menghasilkan tegangan

1.  Fotokonduktif

Gambar 2.(a) Sel Fotokonduktif ; (b) Cahaya pada sel fotokonduktif mengubah harga resistansi

• Energi yang jatuh pada sel fotokonduktif akan menyebabkan perubahan tahanan sel. Apabila permukaan alat ini gelap maka tahanan alat menjadi tinggi. Ketika menyala dengan terang  tahanan turun pada tingkat harga yang rendah. Seperti terlihat  pada gambar 2.

1.  Sensor Suhu

• Ada 4 jenis utama sensor suhu yang biasa digunakan :

a)      Thermocouple
Thermocouple pada pokoknya terdiri dari sepasang penghantar yang berbeda disambung las dilebur bersama satu sisi membentuk “hot” atau sambungan pengukuran yang ada ujung-ujung bebasnya untuk hubungan dengan sambungan referensi. Perbedaan suhu antara sambungan pengukuranmdengan sambungan referensi harus muncul untuk alat ini sehingga berfungsi sebagai thermocouple.

Gambar 3. (a)Thermocouple ; (b) Simbol thermocouple

b)     Detektor Suhu Tahanan
Konsep utama dari yang mendasari pengukuran suhu dengan detektor suhu tahanan (resistant temperature detector = RTD) adalah tahanan listrik dari logam yang bervariasi sebanding dengan suhu. Kesebandingan variasi ini adalah presisi dan  dapat diulang lagi sehingga  memungkinkan pengukuran suhu yang  konsisten  melalui  pendeteksian tahanan. Bahan  yang sering digunakan RTD adalah platina karena kelinearan, stabilitas dan reproduksibilitas.

Gambar 4. (a) Detektor suhu tahanan (b) Simbol RTD

c)      Thermistor
Adalah resistor yang peka terhadap panas yang biasanya mempunyai koefisien suhu negatif. Karena suhu meningkat, tahanan menurun dan sebaliknya. Thermistor sangat peka (perubahan tahanan sebesar 5 % per ³C) oleh karena itu mampu mendeteksi perubahan kecil di dalam suhu.

Gambar 5. (a) Thermistor

d)       Sensor Suhu Rangkaian Terpadu (IC)
Sensor suhu dengan IC ini menggunakan chip silikon untuk elemen yang merasakan (sensor). Memiliki konfigurasi output tegangan dan arus. Meskipun terbatas dalam rentang suhu (dibawah 200 ³C), tetapi menghasilkan output yang sangat linear di atas rentang kerja.

Gambar 6. (a) Sensor suhu IC;

1.  Sensor Tekanan

Prinsip kerja dari sensor tekanan ini adalah mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik. kurang ketegangan didasarkan pada prinsip bahwa tahanan pengantar berubah dengan panjang dan luas penampang.

1. Daya yang diberikan pada kawat menyebabkan kawat bengkok  sehingga menyebabkan ukuran kawat berubah dan mengubah tahanannya, seperti terlihat pada gambar 7. Aplikasi umum-pengukuran tekanan balok

(a) Jenis kawat
(b) Jenis foil
(c) Jembatan pengukur rangkaian Ukuran regangan

1. Gambar 8. Penggunaan Sensor Tekan pada Pengukur Regangan Kawat

Gambar 9. Contoh Penggunaan Sensor Tekanan

• Rangkuman

1. Sensor digunakan untuk mendeteksi dan sering mengukur adanya sesuatu
2. Sensor biasanya dikategorikan dengan apa yang diukur
3. Fotovoltaic atau sel solar adalah sensor cahaya mengubah energi cahaya langsung menjadi  energi listrik
4. Pengukur regangan kawat bekerja pada prinsipnya bahwa tahanan penghantar berubah dengan panjang dan luas penampang
5. Thermocouple pada prinsipnya menggunakan perbedaan suhu antar sambungan penghantar menyebabkan terbangkitnya tegangan DC yang kecil

PENUTUP

Komponen listrik pada rangkaian listrik dapat dikelompokkan kedalam elemenatau komponen aktif dan pasif. Komponen aktif adalah elemen yang menghasilkan energi dalam hal ini adalah sumber tegangan dan sumber arus. Sedangkan komponen pasif adalah dimana elemen ini tidak dapat menghasilkan energi, dapat dikelompokkan menjadi elemen yang hanya dapat menyerap energi.
Dalam hal ini hanya terdapat pada komponen resistor atau banyak juga yang menyebutkan tahanan atau hambatan dengan simbol R, dan komponen pasif yang dapat menyimpan energi juga diklasifikasikan menjadi dua yaitu komponen atau elemen yang menyerap energi dalam bentuk medan magnet dalam hal ini induktor atau sering juga disebut sebagai lilitan, belitan atau kumparan dengan simbol L, dan kompone pasif yang menyerap energi dalam bentuk medan magnet dalam hal ini adalah kapasitor atau sering juga dikatakan dengan kondensator dengan simbol C, pembahasan mengenai ketiga komponen pasif tersebut nantinya akan dijelaskan pada postingan berikutnya.
sumber :  http://www.inicaraku.com/