BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG MASALAH

Dalam praktikum Rangkaian Digital, para praktikan tidak hanya

dituntut untuk menguasai segala teori yang berkaitan dengan elektronika

digital dan juga dituntut untuk mengetahui fungsi dari komponen –

komponen serta alat – alat bantu yang digunakan , namun dalam

Praktikum Rangkaian Digital dituntut pula kemampuan para praktikan

dalam menyusun atau merangkai suatu komponen elektronika sehingga

menjadi suatu rangkaian.

Dengan kemampuan menyusun atau merangkai komponen

elektronika inilah para praktikan diharapkan mampu untuk dapat

membuktikan teori yang telah dipelajari dalam modul mata kuliah

Rangkaian Digital ataupun dari buku-buku referensi yang berkaitan

dengan sistem digital ke dalam aplikasi rangkaian Elektronika.

Latar belakang dari pemilihan proyek Blingking Arrow yaitu karena

telah sesuai dengan teori maupun materi praktikum yang telah penulis

pelajari selama ini yaitu tentang Synchronous Counter. Juga melihat

manfaat atau kegunaan alat ini yang mungkin sangat membantu dalam

kehidupan sehari-hari terutama yang memiliki minat terhadap elektronika,

Blingking Arrow merupakan suatu rangkaian elektronika yang

bekerja dengan menggunakan IC CMOS 4093 yang bersifat yang bersifat

NAND Schmitt Triggers dan IC 4520 yang bersifat Binary Counter.

Komponen pada Rangkaian Blingking Arrow ini cukup sulit.

Adapun bahan – bahan yang digunakan juga mudah untuk di dapatkan

seperti IC TTL, IC CMOS, resistor, kapasitor, dan komponen – komponen

lainnya.

1

2

1.2 PEMBATASAN MAKALAH

Pembahasan pada makalah ini akan membahas seputar cara kerja,

analisa rangkaian baik secara blog diagram maupun secara lebih spesifik.

IC CMOS yang penulis gunakan dalam proyek penulis adalah IC CMOS

4093 yang bersifat NAND Schmitt Triggers dan IC 4520 yang bersifat

Binary Counter.

1.3 TUJUAN PENULISAN

Makalah ini adalah berupa keterangan dari alat yang dibuat yang

merupakan dasar dari aplikasi yang lebih bagus. Alatnya akan berfungsi di

masyarakat.

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini, antara lain sebagai berikut :

o Memberikan pengetahuan kepada penulis tentang pengaplikasian

dari alat Blingking Arrow.

o Memberikan pengetahuan dasar dari komponen-komponen yang

digunakan dalam rangkaian Blingking Arrow.

o Memberikan pengetahuan dasar bagi penulis sebelum melakukan

presentasi proyek yang akan di laksanakan.

o Sebagai syarat kelulusan praktikum sistem digital dan untuk

mengetahui cara kerja dari Blingking Arrow.

Makalah ini penulis buat berdasarkan proyek rangkaian Blingking

Arrow yang telah sukses penulis buat. Disini penulis terangkan dari mulai

cara pembuatan layout hingga cara kerja rangkaian tersebut, baik secara

blok diagram maupun secara detail. Yang akan penulis bahas dalam bab III

nanti, tentang analisa rangkaian .

3

1.4 METODE PENULISAN

Adapun metode atau cara yang penulis lakukan untuk memperoleh

data-data di dalam penyusunan laporan ini sebagai berikut :

Penulis mengamati langsung rangkaian proyek yang telah jadi untuk

dianalisa:

o Metode analisa, yaitu dengan menganalisa rangkaian Blingking Arrow,

hingga di peroleh gambaran awal dari prinsip kerja dari rangkaian

Blingking Arrow.

o Metode observasi, yaitu dengan melakukan pengamatan langsung

mengenai cara kerja Blingking Arrow setelah dirangkai menjadi alat

peraga. Pengamatan yang dilakukan selama menjalani praktikum.

o Studi Pustaka, yaitu mengambil data dari beberapa sumber buku dan

website untuk menjadi acuan dalam penulisan. para penyusun melakukan

pengumpulan data dengan cara membaca dari buku-buku referensi dan

modul bantu praktikum Sistem Digital 1.

o Konsultasi, yaitu mendiskusikan dan bertanya bagaimana cara pembuatan

layout alat dan makalah kepada narasumber yang bersangkutan dengan

membuatan Blingking Arrow.

I.5 SISTEMATIKA PENULISAN

Sistematik penulisan dalam makalah ini terdiri dari 5 (lima) bab

yang bertujuan agar pembaca dapat memahami dan mengerti isi dari

laporan ini, yang terdiri dari :

o BAB I Pendahuluan

Pada bab ini penulis menjelaskan tentang Penggunaan dan Aplikasi

perangkat elektronika dalam kehidupan sehari-hari dan penggunaannya

dalam teknologi sekarang ini. Serta penulis juga akan menjelaskan tentang

tujuan dalam pembuatan proyek yang berjudul “Blingking Arrow”.

4

o BAB II Landasan Teori

Berisikan tentang teori dasar yang berhubungan dengan analisa rangkaian

proyek, komponen-komponen dan alat yang digunakan, dan kerangka

terbentuknya proyek “Blingking Arrow“ ini.

o BAB III Analisa Rangkaian

Dalam analisa rangkaian, penulis akan menjelaskan dan menganalisa

rangkaian baik secara blok maupun secara detail, sehingga dalam

penggunaannya akan semakin jelas dan mudah dimengerti.

o BAB IV Cara Pengoperasian Alat

Berisi tentang cara dan panduan dalam pengoprasian alat dari proyek yang

akan penulis presentasikan.

o BAB V Penutup

Berisi kesimpulan, rangkuman dan saran-saran dari apa yang telah

diuraikan pada bab-bab sebelumnya.

- DAFTAR PUSTAKA

Pada lembar ini memuat sumber – sumber bacaan yang di gunakan

penulis dalam membantu proses pembuatan makalah. Selain berupa buku

– buku, dapat pula berupa jurnal, buletin, majalah, hasil penulisan,

ensiklopedia, website, dan lain – lain.

- LAMPIRAN

Pada lembar ini, berisi lampiran – lampiran data yang sekiranya

perlu di lampirkan dalam makalah ini.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 PENGERTIAN RANGKAIAN DIGITAL

Rangkaian Digital adalah suatu rangkaian Digital dan

Analog Digital dan Analog Sistem digital merupakan bentuk sampling dari

sytemanalog. digital pada dasarnya di code-kan dalam bentuk biner

(Hexa). Besarnya nilai suatu sistem digital dibatasi oleh lebarnya / jumlah

bit (bandwidth). jumlah bit juga sangat mempengaruhi nilai akurasi sistem

digital. Contoh kasus ada sistem digital dengan lebar 1 byte (8 bit). maka

nilai-nilai yang dapat dikenali oleh sistem adalah bilangan bulat dari 0 –

255 ( 256 nilai : 2 pangkat 8 ).

2.2 Teori Komponen

Dalam rangkaian alat yang penulis buat, penulis menggunakan

komponen elektronika yang terdiri dari dua bagian yaitu :

1. Komponen Aktif

2. Komponen Pasif

2.2.1 Komponen Aktif

Komponen aktif adalah komponen elektronika yang dalam

pengoperasiannya membutuhkan sumber tegangan dan sumber arus,

misalnya Transistor, Thyristor, LDR (Light Dependent Resistor), NTC

(Negative Temperature Coefficient) dan PTC (Positive Temperature

Coefficient).

5

6

1. TRANSISTOR

Pengertian Dasar Transistor

Transistor merupakan komponen elektronika yang termasuk dalam

golongan komponen aktif yaitu kompenen elektronika yang dalam

pengoperasiannya memerlukan sumber arus atau sumber tegangan

tersendiri.

Transistor adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai

penguat arus dan juga sebagai saklar elekronik.

Transistor berasal dari perkataan tranfer dan resistor yang artinya

perpindahan atau perubahan perlawanan. Semikonduktor dapat di dop

untuk mendapatkan kristal npn danpnp, kristal seperti ini disebut tarnsistor

junction. Daerah n mempunyai banyak sekali elektron pita konduksi dan

daerah p mempunyai banyak sekali hole (lubang). Oleh karena itu

transistor junction disebut transistor bipolar.

Transistor terdiri dari dua jenis yaitu NPN dan PNP.

Transistor memiliki dua jenis yaitu transistor bipolar dan transistor

unipolar :

o Transistor bipolar adalah transistor yang memiliki dua persambungan

kutub atau memiliki dua buah kutub yaitu kutub positif dan kutub

negatif.

o Transistor Unipolar adalah transistor yang memiliki satu buah

persambungan kutub.

Kegunaan Transistor

Transistor dapat dipakai untuk bebagai keperluan misalnya :

a) Mengubah arus bolak balik menjadi arus searah, pekerjaan ini disebut

penyearah

b) Menguatkan arus rata atau tegangan rata maupun arus bolak balik atau

tegangan bolak balik.

7

c) Menjangkitkan getaran listrik, dinamai oscilator. Rangkaian oscillator

banyak ditemui pada rangkaian elektronika.

d) Mencampur arus (tegangan) bolak balik dengan frekuensi yang

berlainan (permodulasian)

e) Saklar elektronik , tujuannya agar saklar tidak cepat putus.

Transistor biasa terdiri dari tiga buah kaki yangmasing-masing

diberi nama emitor, basis, kolektor.

Simbol Transistor:

C

B C E

E B

Gambar 2.1 Transistor PNP

C

B C E

E B

Gambar 2.2.Transistor NPN

Transistor unipolar adalah JFET (Field Effect Transisitor) yang

terdiri dari JFET kanal N, JFET kanal P, MOSFEET kanal N, MOSFEET

kanal P.

2. THYRISTOR

P N P

N P N

8

Thyristor termasuk jenis semikonduktor. Kata Thyristor diambil

dari bahasa yunani yang berarti pintu. Fungsi utama Thyristor adalah

sebagai saklar. Thyristor yang sering dipakai ada tiga, yaitu SCR, DIAC,

dan TRIAC.

Simbol Thyristor :

Gambar 2.3.Simbol Thyristor

Bentuk Fisik Thyristor :

Gambar 2.4.Bentuk Fisik Thyristor

SCR kepanjangan dari Silicon Controlled Rectifier. SCR berfungsi

sebagai saklar arus searah. Struktur SCR terbentuk dari dua buah junction

PNP dan NPN.Untuk memudahkan analisa, SCR dapat digambarkan

sebagai dua transistor yang NPN dan PNP yang dirangkai sebagai berikut :

9

Gambar 2.5.Struktur SCR

SCR mempunyai 3 kaki yaitu Anoda (A), Katoda(K) dan Gate (G).

Dalam kondisi normal Antara Anoda dan Katoda tidak menghantar seperti

dioda biasa. Anoda dan Katoda akan terhubung setelah pada Gate diberi

trigger minimal sebesar 0.6Volt lebih positif dari Katoda.SCR akan tetap

menghantar walaupun trigger pada Gate telah dilepas. SCR akan kembali

ke kondisi tidak menghantar setelah Masukan tegangan pada Anoda

dilepas.

DIAC kepanjangan dari DIode Alternating Current. DIAC tersusun

dari dua buah dioda PN dan NP yang disusun berlawanan

arah. DIAC memerlukan tegangan breakdown yang relatif tinggi untuk

dapat menembusnya. Karena karakteristik inilah DIAC umumnya dipakai

untuk memberi trigger pada TRIAC.

TRIAC kepanjangan dari TRIode Alternating Current. TRIAC

dapat digambarkan seperti SCRyang disusun bolak-balik. TRIAC dapat

melewatkan arus bolak-balik. Dalam pemakaiannyaTRIAC digunakan

sebagai saklar AC tegangan tinggi (diatas 100Volt). TRIAC bisa juga

disebut SCR bi-directional. Untuk memberi trigger

pada TRIAC dibutuhkan DIAC sebagai pengatur level tegangan yang

masuk.

10

3. LDR

LDR (Light Dependent Resistor) merupakan resistor yang nilai

resistansinya berubah jika terjadi perubahan intensitas cahaya di daerah

sekelilingnya. Pada prinsipnya, intensitas cahaya yang besar mampu

mendorong elektron untuk menembus batas – batas pada LDR. Dengan

demikian, nilai resistansi LDR akan naik jika intensitas cahaya yang

diterimanya sedikit atau kondisi sekelilingnya gelap. Sedangkan, nilai

resistansi LDR akan turun jika intensitas cahaya yang diterimanya banyak

atau kondisi sekelilingnya terang. LDR sering digunakan sebagai sensor

cahaya, khususnya sebagai sensor cahaya yang digunakan pada lampu

taman.

Gambar 2.6 LDR (Light Dependent Resistor)

4. NTC dan PTC

NTC (Negative Temperature Coefficient) dan PTC (Positive

Temperature Coefficient) merupakan resistor yang nilai resistansinya

berubah jika terjadi perubahan temperatur di sekelilingnya. Untuk NTC,

nilai resistansi akan naik jika temperatur sekelilingnya turun. Sedangkan,

nilai resistansi PTC akan naik jika temperatur sekelilingnya naik. Kedua

komponen ini sering digunakan sebagai sensor untuk mengukur suhu atau

temperatur daerah di sekelilingnya.

Gambar 2.7 NTC dan PTC

11

Bentuk NTC dan PTC dapat dilihat pada gambar di atas.

2.2.2 Komponen Pasif

Komponen Pasif adalah komponen elektronika yang dalam

pengoperasiannya tidak memerlukan sumber tegangan atau sumber arus

tersendiri, misalnya Dioda, Resistor, Kapasitor, IC (Integrated Circuit),

Potensiometer, Trimpot. Pada makalah ini penulis akan menjelaskan

fungsi dan tujuan dari komponen-komponen elektronika yang

bersangkutan dengan alat yang penulis buat yaitu “ Blingking Arrow“.

Pada rangkaian Blingking Arrow ada banyak komponen – komponen

yang diperlukan untuk mendukung kinerja Blingking Arrow tersebut agar

dapat berfungsi secara sempurna sebagai mestinya. Komponen komponen

tersebut akan penulis sebutkan dan jelaskan satu persatu fungsi dan cara

kerjanya dalam pembahasan kali ini, yaitu :

1. IC 4094

IC 4094 adalah IC Shift Register yang berfungsi untuk memasukan

data secara seri dan mengoutput data secara pararel. Pada IC ini memiliki

konfigurasi pin seperti gambar dibawah ini :

12

Gambar 2.8 PIN IC 4094

13

Cara kerja Shift Register

Data masuk secara serial melalui D (1). Pada IC ini data input akan

disimpan setelah terjadi clock dan semua data telah tersimpan maka Pin

OE (Output Enable) bekerja untuk mengaktifkan Output Seri maupun

Output Pararel. Logika 1 untuk enable dan logika 0 untuk disable. QP0-7

adalah Output Pararel sedangkan QS1-2 Output Seri dari shift register ini.

2. IC 4093

IC 4093 terdiri dari gerbang NAND ini di gunakan pada rangkaian

ini adalah IC4093, IC tersebut berjenis CMOS. IC CMOS banyak di

gunakan pada instrumen-intsrumen elektronika karena dilihat dari

keunggulan teknologinya dibanding dengan jenis IC lainnya. IC CMOS

4093 ini merupakan penyulut Schmitt gerbang NAND yang mempunyai 2

inputan jalan masukan.

Gambar 2.9 PIN IC 4093

IC ini terdiri dari 4 buah penyulut Schmitt. Pada prinsipnya IC

CMOS 4093 dan IC TTL mempunyai dasar pengertian yang sama, kedua

IC ini mempunyai gerbang yang sama yaitu terdiri 4 gerbang NAND 2

masukan. Gerbang NAND merupakan gerbang AND yang di NOT kan,

14

sehingga output NAND menjadi kebalikan dari output AND. Salah satu

kelebihan IC CMOS adalah konsumsi dayanya rendah sehingga cocok

dipakai pada peralatan elektronika yang memnggunakan battere.

Sedangkan kekurangan IC CMOS tidak tahan muatan-muatan statis

sehingga IC jenis ini memerlukan penanganan yang lebih hati=hati IC

jenis lain.

Kelebihan IC TTL ialah lebih tahan terhadap gangguan luar seperti

muatan statis hanya saja IC TTL ini membutuhkan daya yang relative

besar sehingga kurang cocok dipakai pada peralatan yang memakai battery

sebagai catu daya level penyakrar IC CMOS merupakan fungsi dari

tegangan satuan.

Makin tinggi satuan tegangannya maka akan semakin besar

tegangan yang memisahklan antara keadaan 1 dan 0 , ini merupakan

keuntungan tersendiri karena rangkaiannya menjadi tahan terhadap

tegangan level tinggi.

3. Resistor

Resistor adalah sutu komponen elektronika yang fungsinya untuk

menghambat arus dan tegangan listrik.

Sifat resistor dapat berbeda-beda yaitu :

a. Untuk membangkitkan panas

b. Untuk memberikan selisih tegangan (beda potensial).

c. Untuk menentukan bentuk fisis

Berdasarkan jenisnya resistor dibagi menjadi 2 jenis yaitu :

- Resistor tetap

- Resistor variabel

Pada rangkaian lampu flip-flop menggunakan dua jenis resistor yaitu

resistor tetap dan resistor variabel, jadi penulis akan membahas tentang

kedua resistor tersebut.

15

Resistor tetap adalah resistor yang memiliki hambatan tetap.

Resistor memiliki batas kemampuan daya misalnya : 1,16 watt, 1,8 watt,

¼ watt, ½ watt, dan sebagainya. Artinya resistor hanya dapat dioperasikan

dengan daya maksimal sesuai dengan kemampuan dayanya.

Simbol Resistor Tetap:

Gambar 2.10 Simbol Resistor Tetap

Bentuk fisik resistor tetap:

Gambar 2.11 Fisik Resistor Tetap

Bentuk fisik dari resistor tetap ini terdiri dari 2 jenis yaitu ada yang

memiliki 4 buah gelang dan 5 buah gelang seperti pada gambar diatas,

tetapi untuk cara perhitungannya sama saja.

Untuk mengetahui nilai hambatan suatu resistor dapat dilihat atau

dibaca dari warna yang tertera pada bagian luar badan resistor tersebut

yang berupa gelang warna.

16

Tabel 1 : Kode Warna Resistor (6 Gelang Warna)

Keterangan :

17

- Gelang ke 1 dan 2 menunjukkan angka.

- Gelang ke 3 menunjukkan faktor pengali.

- Gelang ke 4 menunjukkan toleransi.

Gambar 2.12 Tabel Warna Resistor.

Karakteristik resistor.

Menurut karakteristik utamanya resistor dibagi 2 yaitu:

1. Resistansinya.

2. Rating dayanya.

Pertimbangan untuk memilih resistor

1. Ukuran fisiknya

2. Bentuknya

3. Cara pemasangan dan penyambungan pada rangkaian

4. Nilai resistansinya

5. Dissipasi dayanya

18

6. Kemampuan menangani beban lebih

7. Keandalan

8. Perubahan resistansi terhadap frekuensi dan terhadap tegangan yang

jatuh

9. Ketahanan sebagai beban

10. Pengaruh kondisi dan lingkungannya

Noise dalam resistor karbon terdiri dari

o Noise thermal

o Noise arus

4. Resistor Variabel

A. Potensiometer

Potensiometer merupakan variable resistor yang paling sering

digunakan. Pada umumnya, potensiometer terbuat dari kawat atau karbon.

Potensiometer yang terbuat dari kawat merupakan potensiometer yang

telah lama lahir pada generasi pertama pada waktu rangkaian elektronika

masih menggunakan tabung hampa (vacuum tube). Potensiometer dari

kawat ini memiliki bentuk yang cukup besar, sehingga saat ini sudah

jarang ada yang memakai potensiometer seperti ini. Pada saat ini,

potensiometer lebih banyak terbuat dari bahan karbon. Ukurannya pun

lebih kecil, namun dengan resistansi yang besar.

Gambar 2.13 Fisik Potensiometer

19

Gambar di atas adalah potensiometer yang terbuat dari bahan

karbon. Pada umumnya, perubahan resistansi pada potensiometer terbagi

menjadi 2, yakni linier dan logaritmik. Yang dimaksud dengan perubahan

secara linier adalah perubahan nilai resistansinya sebanding dengan arah

putaran pengaturnya. Sedangkan, yang dimaksud dengan perubahan secara

logaritmik adalah perubahan nilai resistansinya berdasarkan perhitungan

logaritmik. Pada umumnya, potensiometer logaritmik memiliki perubahan

resistansi yang cukup unik karena nilai maksimal dari resistansi diperoleh

ketika kita telah melakaukan setengah kali putaran pada pengaturnya.

Sedangkan, nilai minimal diperoleh saat pengaturnya berada pada titik nol

atau titik maksimal putaran. Untuk dapat mengetahui apakah

potensiometer tersebut linier atau logaritmik, dapat dilihat huruf yang

tertera di bagian belakang badannya. Jika tertera huruf B, maka

potensiometer tersebut logaritmik. Jika huruf A, maka potensiometer

linier. Pada umumnya, nilai resistansi juga tertera pada bagian depan

badannya. Nilai yang tertera tersebut merupakan nilai resistansi maksimal

dari potensiometer.

B. Potensiometer Geser

Potensiometer geser merupakan kembaran dari potensiometer yang

telah dibahas di atas. Perbedaannya adalah cara mengubah nilai

resistansinya. Pada potensiometer yang telah dibahas di atas, cara

mengubah nilai resistansinya adalah dengan cara memutar gagang yang

muncul keluar. Sedangkan, untuk potensiometer geser, cara mengubah

nilai resistansinya adalah dengan cara menggeser gagang yang muncul

keluar.

Gambar 2.14 Potensiometer Geser

20

Bentuk dari potensiometer geser dapat dilihat pada gambar di atas

(tengah). Pada umumnya, bahan yang digunakan untuk membuat

potensiometer ini adalah karbon. Adapula yang terbuat dari kawat, namun

saat ini sudah jarang digunakan karena ukurannya yang besar. Pada

potensiometer geser ini, perubahan nilai resistansinya hanyalah perubahan

secara linier.

C. Trimpot

Trimpot adalah kependekan dari Tripotensiometer. Sifat dan

karakteristik dari trimpot tidak jauh beda dengan potensiometer. Hanya

saja, trimpot ini memiliki ukuran yang jauh lebih kecil jika dibandingkan

dengan potensiometer. Perubahan nilai resistansinya juga dibagi menjadi 2,

yakni linier dan logaritmik. Huruf B yang tertera pada trimpot menyatakan

perubahan nilai resistansinya secara logaritmik, sedangkan huruf A untuk

perubahan secara linier. Untuk mengubah nilai resistansinya, kita dapat

memutar lubang tengah pada badan trimpot dengan menggunakan obeng.

Gambar 2.15 Trimpot (Tripotensiometer)

5. Dioda

Dioda (PN Junction) adalah semikonduktor yang hanya dapat

menghantarkan arus listrik dan tegangna padasatu arah saja.

Dioda hubungan

Dioda ini dapat mengalirkan arus tegangan yang besar hanya satu

arah. Dioda ini bias digunakan untk menyearahkan arus dan tegangan.

21

Dioda ini memiliki tegangan maksimal dan arus maksimal, mislnya

dioda tipe 1N4001 ada dua jenis aitu 1A/0 V dn 1A/100V

Symbol dioda hubungan :

DIODE

Gambar 2.16 Dioda hubungan

Dioda Pemncar Cahaya / LED ( Ligh Emiting Diode )

Dioda ini akan mengeluarkan cahaya bila diberi tegangan sebesar 1,8

V dengan arus sebesar 1,5 mA. LED ni banyak digunakan sebagai lampu

indkator dan peraga (display).

Symbol LED :

Gambar 2.17 LED

2.3 Langkah – Langkah Pembuatan Blingking Arrow

Dalam pembuatan rangkaian blingking arrow diperlukan langkah –

langkah dalam pembuatannya, yaitu penulis akan membahasnya dalam

pembahasan kali ini.

22

2.3.1 Merancang Lay Out

Dalam pembuatan suatu rangkaian,pertama yang harus kita lakukan

adalah kita harus merancang sebuah layoutnya lebih dahulu disebuah

kertas, yang dalam hal ini kita akan merancang layout untuk rangkaian

blingking arrow.

Cara pembuatan atau merancang layout kita harus melihat dahulu

bentuk asli atau gambar rangkaian blingking arrow,dengan melihat gambar

rangkaian barulah setelah kita teliti dan enemukan ide bagaimana agar

layout dapat terlihat bagus dan sempurna kita dapat merancang sebuah

layout pada kertas dan sebaiknya menggunakan kertas milimeter block.

Setelah layout selesai kita rancang dan kita buat diatas kertas

milimeter block, sekarang kita harus meneliti dan memeriksa seteliti

mungkin layout yang kita buat. Kita harus mencocokkkan dengan gambar

rangkaian blingking arrow aslinya, kita perhatikan satu persatu komponen

apakah sudah benar semua letaknya atau belum apakah komponennya

tidak terbalik dalam peletakan kaki-kakinya.

Kemudian kita juga harus memperhatikan jalur-jalur yang kita

rancang apakah suah benar atau masih ada jalur yang salah tujuannya.

Perancangan layout ini merupakan langkah yang paling penting

dalam pembuatan suatu rangkaian, karena akan menentukan hasil akhir

dari rangkaian yang kita buat. Jika kita benar-benar teliti dan sudah benar

benar yakin layout yang kita rancang sudah benar maka ada kemungkinan

hasil akhirnya baik.

Mengapa setelah kita yakin layout benar tetapi penulis masih

mengatakan hasil akhirnya mungkin baik,karena masih ada lagi satu

langkah yang sangat menentukan hasil akhir suatu rangkaian yaitu pada

saat pemasangan komponen komponen pendukungnya karena ada

komponen yang tidak boleh terbalik dalam penempatan kaki-kakinya.

2.3.2 Memindahkan Rancangan Layout Ke Papan PCB

23

Setelah kita yakin bahwa layout yang kita buat sudah benar maka

kita tempelkan rancangan yang kita buat di kertas milimeter block tersebut

diatas papan pcb. Akan tetapi kita menempelkan jangan secara permanent

melainkan cukup di ujung-ujung sudut kertas milimeter block tersebut,

karena nantinya kita akan melepasnya.

Setelah kita tempelkan dan benar-benar rapih lalu skarang kita

siapkan sebuah bor pcb dan menggunakan mata bor dengan ukuran

0,5mm. Lalu kita bor pcb yang telah kita tempelkan rancangan layout tadi

yaitu tepat pada gambar lingkaran-lingkaran kecil yang berfungsi untuk

penempatan kaki-kaki komponen.

Kemudian setelah selesai kita bor semua lubang untuk kita kaki-kaki

komponen tersebut dan yakin tidak ada satupun yang terlewatkan. Maka

sekarang kita harus melepas kertas milimeter block bergambar layout

tesebut dari papan pcb.

Setelah kita melepas kertas tersebut maka diatas pcb hanya akan

tampak lubang-lubang kecil yang kita bor tadi. Sekarang pada sisi pcb

yang ada tembaganya, gambar sekeliling tiap lubang lubang bor tadi

dengan menggunakan rugos lingkaran dan usahakan jangan sampai ada

yang terlewat. Lingkaran-lingkaran kecil ini nantinya sebagai tempat timah

solder.

Jika sudah semua lubang bor kita lingkarkan dengan rugos

lingkaran,maka sekarang hubungan antara lingkaran-lingkaran kecil

tersebut dengan menggunakan rugos garis atau dengan sebuah spidol

permanent. Tetapi kiat harus menghubungkan lingkaran-lingkaran tersebut

dengan melihat hasil rancangan layout tadi agar kita tidak salah

menghubungkan jalur-jalurnya. Karena., jika salah menghubungkan jalur

jalurnya maka rangkaian tidak akan berfungsi.

Jika layout di papan pcb telah selesai kita buat maka sekarang kita

harus melarutkan tembaga yang tidak terkena gambar yaitu dengan larutan

zat kimia yang bernama ferriclorit. Dalam menggunakan ferriclorit kita

harus melarutkannya dengan air mendidih agar tembaga pada papan pcb

juga cepat larut.

24

Tehnik melarutkan tembaga pada papan pcb ini sering disebut

dengan nama acing. Caranya melarutkan tembaganya, masukkan pcb yang

telah kita gambar layout blingking arrow tadi ke dalam larutan mendidih

ferri clorit, agar tembaga dapat cepat hilang maka kita harus mengayun-

ayunkan tempat larutannya secara teratur.

Ketika mengayun-ayunkan larutan kita harus juga melihat juga

meneliti apakah tembaga sudah larut atau belum agar bagian tembaga yang

bergambar tidak ikut terlarut.

Setelah kita yakin bahwa tembaga yang tidak tergambar telah larut

semuany barulah tehnik mengacing ini dapat dikatakan selesai. Lalu kita

angkat papan pcb dari larutan mendidih ferriclorit dan kita bilas dengan air

bersih yang juga harus mendidih agar ferriclorit tidak ada yang

menempel.Setelah kita bilas lalu harus cepat-cepat kita keringkan dengan

kain kering, tujuannya agar tembaga tidak cepat karatan.

Sampai disini maka langkah-langkah perancangan telah selesai kita

laksanakan, yang kemudian kita melakukan langkah pemasangan

komponen yang akan penulis bahas dalam pembahasan berikut ini.

2.3.3 Memasang Komponen Pada Papan PCB

Dalam pemasangan komponen komponen pada papan pcb kita harus

memiliki ketelitian yang tinggi agar tidak ada komponen yang terbalik.

Langkah dalam pemasangan komponen adalah pertama pasanglah

komponen yang mudah dipasang dahulu yaitu komponen memiliki sifat

non polar dengan kata lain komponen ini tidak memiliki kutub positif

maupun kutub negatif artinya dalam pemasangannya bebas antara kedua

kakinya tanpa harus kuatir akan terbalik.

Selanjutnya yang sebaiknya kita pasang adalah resistor karena

komponen ini juga bebas dalam penempatan kaki kakinya tanpa harus

kuatir terbalik. Akan tetapi pemasangan resistor ini juga harus memiliki

ketelitian yang tinggi karena resistor yang satu dengan resistor yang lain

memiliki nilai hambatan yang berbeda.Cara melihat nilai hambatannya

yaitu dengan melihat kode-kode warna yang tertera pada badan resistor

25

tersebut dengan cara perhitungannya telah diterangkan pada pembahasaan

resistor diatas, akan tetapi jika kita kurang yakin atau kita ingin

meyakinkan nilai hambatannya secara pasti maka kita dapat menggunakan

multitester untuk mengukurnya.

Cara mengukur hambatan dengan menggunakan multitester adalah

arahkan range selector knob pada bagian daerah yang diberi lambang ohm

(Ω). Dan untuk melihat pada meter covernya maka kita lihat scale yang

berada pada bagian paling atas.

Dalam rangkaian intercom yang penulis buat ini penulis

menggunakan sebuah resistor dengan nilai hambatan 1M yaitu dengan

kode warna (Cokelat, Hitam, Hijau, dan Emas) dan menggunakan dua

buah resistor dengan nilai hambatan 1 Kohm yaitu dengan kode warna

(Cokelat, Hitam, Merah, dan Emas).

Setelah kita mengetahui nilai resistansi dari masing-masing resistor

yang akan kita gunakan dan kita telah yakin kemudian barulah kita bisa

memasang resistor tersebut pada letaknya masing-masing dan kita solder

dengan timah. Perlu diketahui juga bahwa dalam menyolder komponen

hendaknya jangan terlalu lama, karena jika terlalu lama komponen terkena

panas solder maka komponen tersebut besar kemungkinan akan rusak.

Semua komponen kini telah selesai terpasang, lalu sekarang kita

pasang kabel-kabel kcil yang akan digunakan untuk menghubungkan jack

banana dan juga sebagai penghubung saklar. Dan sekarang dua buah

rangkaian blingking arrow telah benar-benar selesai dibuat dan tiba saat

pengetesan rangkaian yaitu penulis akan menjelaskannya pada bab IV

(cara pengoperasian alat) nanti.

BAB III

ANALISA RANGKAIAN

3.1 Analisa Rangkaian Secara Blok Diagram

Analisa secara blok diagram untuk “blingking arrow “ ini dibagi

menjadi empat bagian yaitu : aktivator, input ( Potensiometer ), Ic /

penguat dan Output ( LED ). Dan untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada

gambar berikut dibawah ini :

3.1.1 AKTIVATOR

Aktivator atau sama dengan power supply yang berfungsi untuk

memberi tegangan pada rangkaian elektronika pada rangkaian ini

membutuhkan suber tegangan sebesar 12 V untuk mengoperasikannya.

26

INPUTPEMUTARAN

PROSES

IC 4093

IC 4520

OUTPUTNYALA

Gambar 3.1 Rangkaian Secara Blok Diagram

AKTIVATOR

MEDIA INPUTPOTENSIOMETER

MEDIA OUTPUTLEDIC 4094

27

3.1.2 INPUTAN

Pada Rangkaian Blingking Arrow ini sebagai inputan adalah

Potensiometer berfungsi sebagai perubahan nilai resistansinya berdasarkan

perhitungan logaritmik. Pada umumnya, potensiometer logaritmik

memiliki perubahan resistansi yang cukup unik karena nilai maksimal dari

resistansi diperoleh ketika kita telah melakaukan setengah kali putaran

pada pengaturnya. Sedangkan, nilai minimal diperoleh saat pengaturnya

berada pada titik nol atau titik maksimal putaran.

3.1.3 PROSES

Pusat proses alat ini terdiri dari IC 4094 adalah IC Shift Register

yang berfungsi untuk memasukan data secara seri dan mengoutput data

secara pararel. Cara kerja Shift Register.

Data masuk secara serial melalui D (1). Pada IC ini data input akan

disimpan setelah terjadi clock dan semua data telah tersimpan maka Pin

OE (Output Enable) bekerja untuk mengaktifkan Output Seri maupun

Output Pararel.

IC 4093 terdiri dari gerbang NAND ini di gunakan pada rangkaian

ini adalah IC4093, IC tersebut berjenis CMOS. IC CMOS banyak di

gunakan pada instrumen-intsrumen elektronika karena dilihat dari

keunggulan teknologinya dibanding dengan jenis IC lainnya.

IC ini terdiri dari 4 buah penyulut Schmitt. Pada prinsipnya IC

CMOS 4093 dan IC TTL mempunyai dasar pengertian yang sama, kedua

IC ini mempunyai gerbang yang sama yaitu terdiri 4 gerbang NAND 2

masukan. Gerbang NAND merupakan gerbang AND yang di NOT kan,

sehingga output NAND menjadi kebalikan dari output AND. Salah satu

kelebihan IC CMOS adalah konsumsi dayanya rendah sehingga cocok

dipakai pada peralatan elektronika yang memnggunakan battere.

28

3.1.4 OUTPUT

Jika proses tegangan dari inputan sudah terkena aliran dan sudah

melewati proses dari semua komponen maka outputnya adalah LED ( Ligh

Emiting Diode ) akan mengeluarkan cahaya secara menyeluruh.

3.2 Analisa Rangkaian Secara Detail

Pada saat Rangkaian mendapatkan sumber tegangan 12 V dari Power

Supply, maka LED pada rangkaian akan menyala, maka clock pada IC

4093 Schmitt Triggers ini akan bekerja terus menerus dan memberikan

detak pulsa pada IC 45920 dan IC 4094, pada IC 45920 ( Dual 4-Bit

Binary Counter ) akan mengcounter detak pulsa outputnya ke IC 4093 dan

setelah itu akan memberikan detak pulsa ke IC 4094 ( 8 Stage Shift And

Storage Bus Register With 3-State Output ) setelah IC sudah menerima

dan menyimpan data secara seri dan ouput data secara pararel, setelah

terjadi clock pada IC shift register ini data akan masuk terus menerus dan

digunakan untuk mengaktifkan output secar seri dan pararel. Lalu untuk

mengubah resistansi tegangan menggunakan Potensiometer dengan cara

memutar gagang yang muncul keluar untuk mengubah tegangan dan

mengatur pencahayaan pada LED ( Ligh Emiting Diode ) dan mengatur

cara kerja LED tersebut.

BAB IV

CARA PENGOPERASIAN ALAT

4.1 Langkah – Langkah Pengoperasian Alat

Pada bab ini akan dikenalkan tentang bagaimana cara

mengoperasikan rangkaian blingking arrow yang telah penulis buat. Agar

lebih mudah untuk menerangkan bagaimana cara kerja rangkaian yang

penulis buat, maka penulis akan menerangkannya dengan melihat gambar

cover atas dari intercom tersebut, seperti di bawah ini:

Untuk mempermudah, penulis menyajikan cara pengoperasian

rangkaian blingking arrow secara sistematis seperti di bawah ini :

1. Hubungkan arus positif dengan tegangan 12V catu daya pada jack

banana positif rangkaian.

2. Hubungkan ground catu daya pada jack banana ground negative

rangkaian.

3. Selanjutnya Nyalakan Power Supply.

4. Pada saat Power Supply dinyalakan maka Rangkaian Blingking Arrow

menerima suber tegangan 12 Volt maka LED pada Rangakaian ini

akan langsung menyala.

5. Selanjutnya jika ingin merubah resistansi cahaya pada LED,

menggunakan Potensiometer dengan memutar poros pada ujungnya.

6. Pada saat potensiometer di ubah arah putarannya maka lampu LED

pada rangkaian ini akan semakin cepat arah pergantina lampunya.

29

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Rangkaian Blingking Arrow adalah sebuah rangkaian yang dimana

sebagian besar komponen outputnya adalah LED, dimana detak pulsa

input dan outputnya diatur oleh IC 4093 Schmitt Trigger, 45920 ( Dual 4-

Bit Binary Counter ) dan 4094 ( 8 Stage Shift And Storage Bus Register

With 3-State Output ) lalu untuk mengubah resitansi pencahayan pada

LED di butuhkan Potensiometer dengan memutar ujung porosnya, lalu

untuk mendunkung rangkaian ini dibutuhkan beberapa komponen

penunjang seperti resistor, transistor, potensio, led dan sumber arus.

5.2 Saran

Dalam pengerjaan alat, hendaknya hati hati. Dimulai dari

penggambaran ke papan pcb. Karena dari pengalaman praktikan, beberapa

percobaan gagal karena adanya garis garis rangkaian yang putus, seperti

kena goresan pada saat mencelup papan ke larutan ferriclorit. Kemudian

pada saat pemasangan komponen gunakanlah sesuai dengan komponen

yang diminta. Agar tidak terjadi kesalahan. Yang perlu diperhatikan pada

komponen adalah lebih utama kaki – IC kaki komponen transistor dan

dioda led Jangan sampai terbalik. Yang perlu diperhatikan lagi adalah

tentukan arah kecepatan jalannya LED dengan memutar Potensiometer

karena komponen ini mudah terbakar dan rusak. Ini semua adalah hal yang

membuat banyak proyek alat gagal. Dan penyusun banyak belajar dalam

kesalahan kesalahan seperti hal ini.

30

DAFTAR PUSTAKA

Modul Praktikum dan Data Pengamatan praktikum Sistem Digital

http://www.blogtyo.com/2011/03/komponen-aktif-dan-pasif.html

http://id.wikipedia.org

http://pemogramanvb.blogspot.com/2010/12/penjelasan-tentang-gerbang-

logika.html

http://www.unhas.ac.id/elektro/elda/?p=78

http://eldas-smkn7.blogspot.com/2011/10/dioda.html

http://dien-elcom.blogspot.com/2012/08/pengertian-dan-jenis-

transistor.html

http://faricha-ariefzh.blogspot.com/2012/05/blog-post.html

http://www.meriwardana.com/2011/11/prinsip-kerja-transistor-

transistor.html

http://doktertech.blogspot.com/2010/12/kapasitor-dan-elektrolit-

kondensator.html

http://m-edukasi.net/online/2007/resistor/jenisresistor.htm

http://elektrokita.blogspot.com/2008/09/transistor.html

31

LAMPIRAN

Lay Out Rangkaian Pada Papan PCB

32

Skematik Rangkain Blingking Arrow

33