Soal:

1. Jelaskan secara singkat tentang:

a) Arus listrik

b) Tegangan listrik

c) Daya listrik

2. Apa perbedaan antara komponen elektronika pasif dan komponen elektronika aktif?

3. Gambarkan simbol, jenis, dan jelaskan fungsi dari komponen elektronika berikut:

a) Resistorb) Induktor

c) Kapasitor

d) Dioda

e) Transistor

f) Thyristor

4. Jelaskan secara singkat tentang catu daya dan contoh penggunaannya!

5. Jelaskan tentang Operasional Amplifier (Op. Amp) dan rangkaiannya!

6. Sebutkan fungsi dari komponen sistem pengaturan berikut:

a) Sensor/Transducer

b) Aktuator

c) Kontroler

d) Error Detector

e) PlantJawab:1. a) Arus listrikArus listrik didefinisikan sebagai aliran muatan listrik melalui sebuah konduktor. Arus ini bergerak dari potensial tinggi ke potensial rendah, dari kutub positif ke kutub negatif, dari anoda ke katoda. Arah arus listrik ini berlawanan arah dengan arus elektron. Muatan listrik dapat berpindah apabila terjadi beda potensial. Beda potensial dihasilkan oleh sumber listrik, misalnya baterai atau akumulator. Setiap sumber listrik selalu mempunyai dua kutub, yaitu kutub positif (+) dan kutub negatif ().b) Tegangan listrik

Tegangan listrik (Voltage) adalah perbedaan potensi listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik. Tegangan dinyatakan dalam satuan V (Volt). Besaran ini mengukur energi potensial sebuah medan listrik untuk menyebabkan aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tergantung pada perbedaan potensi listrik satu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi.c) Daya Listrik

Daya listrik adalah besar energi listrik yang ditransfer oleh suatu rangkaian listrik tertutup. Daya listrik sebagai bentuk energi listrik yang mampu diubah oleh alat-alat pengubah energi menjadi berbagai bentuk energi lain, misalnya energi gerak, energi panas, energi suara, dan energi cahaya. Selain itu, daya listrik ini juga mampu disimpan dalam bentuk energi kimia. Baik itu dalam bentuk kering (baterai) maupun dalam bentuk basah (aki).2. a) Komponen Elektronika Pasif

Komponen pasif adalah komponen elektronika yang dalam pengoperasiannya tidak membutuhkan suber tegangan atau sumber arus tersendiri. Komponen pasif pada umumnya digunakan sebagai pembatas arus, pembagi tegangan, tank circuit dan filter pasif. Komponen elektronika yang digolongkan sebagai komponen pasif diantarnya adalah resistor, kapsitor, induktor,saklar dan diode.b) Komponen Elektronika Aktif

Komponen aktif adalah komponen elektronika yang dalam pengoperasiannya membutuhkan sumber tegangan atau sumber arus dari luar. Ada banyak tipe komponen aktif yang digunakan dalam rangkaian atau sitem elektronika. Secara umum komponen aktif dibangun mengunakan bahan semikonduktor yang didesain sedemikian rupa sehingga memiliki fungsi, nilai dan kapasitas sesuai kebutuhan yang diinginkan. Beberapa contoh komponen aktif adalah Transistor, Thyristor, dan Transducer.3. 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 (). 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).Gambar dan Simbol Resistor:

b) 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).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:c) Kapasitor (Capacitor)

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.

Gambar dan Simbol Kapasitor: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 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 Schottky (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.

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.

Gambar dan Simbol Transistor:

f) ThyristorThyristor 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. Berikut simbol Thyristor:1. 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:

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.

2. 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.

3. TRIAC kepanjangan dari TRIode Alternating Current. TRIAC dapat digambarkan seperti SCR yang disusun bolak-balik. TRIAC dapat melewatkan arus bolak-balik. Dalam pemakaiannya TRIAC 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.

4. Power supply/catu daya adalah suatu alat atau perangkat elektronik yang berfungsi untuk merubah arus AC menjadi arus DC untuk memberi daya suatu perangkat keras lainnya. Adaptor dan Charger pun juga bisa dikatakan power supply karena sama-sama alat pengubah arus AC menjadi DC. Bedanya hanya charger mempunyai switch otomatis pada rangkaiannya sedangkan adaptor tidak ada. Seperti pada saat mengecas hp terlalu lama maka cas dan hp tidak terlalu panas karena setelah penuh baterai tidak akan terisi lagi karena switch nya akan otomatis off/mati sendiri. Sedangkan untuk adaptor dia akan bekerja terus dan lama-lama akan panas karena tidak ada switch, seperti adaptor play station, videogame sega, dan lain-lain. Tetapi cas juga ada yang masih menggunakan system adaptor yaitu cas bentuk kotak/jadul.5. Operasional Amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp). Berikut rangkaian dasar Operasional Amplifier (Op-Amp):

6. a) Sensor/Transducer adalah suatu sensor yang digunakan sebagai elemen yang langsung mengadakan kontak dengan yang akan diukur, menjadi besaran fisis lainnya. Pada umumnya adalah mengubah besaran-besaran fisis tersebut menjadi besaran listrik (sinyal) yang dapat dibaca, misalnya : tekanan, temperature, aliran, posisi, dan lain-lain.b) Aktuator (penggerak) berfungsi untuk mengontrol aliran energi ke sistem yang akan dikontrol. Alat ini juga disebut elemen pengontrol akhir, misalnya : motor listrik, katub pengatur, pompa, silinder hidraulik, dan lain-lain. Elemen keluaran ini harus berkemampuan untuk menggerakkan beban ke suatu harga yang diinginkan.c) Kontroler yaitu alat yang menerima sinyal pengukuran dan membandingkannya dengan sinyal yang dikehendaki (set-point) kemudian menentukan strategi apa yang akan dilakukan dengan sinyal kesalahan yang diperoleh dan mengirim sinyal keluaran ke actuator.d) Error Detector berfungsi sebagai pengukur error (kesalahan) yang terjadi antara keluaran actual dan keluaran yang diinginkan. Beberapa transduser ada yang dilengkapi dengan detector ini.e) Plant adalah bagian sistem fisis yang diatur/dikendalikan. Pada sistem pengaturan selalu ada sesuatu yang diatur. Dalam bidang teknik, sesuatu itu adalah suatu sistem fisis yang merupakan sekumpulan peralatan mekanis, elektris, pneumatic, hidraulics dan sebagainya (yang sering disebut: hardware).UJIAN AKHIR SEMESTER GANJIL 2014/2015

Nama: Sofyan SauriHari/Tanggal: Rabu/31 Desember 2014

NIM: 130130018Dosen Pembimbing: Ezwarsyah, ST., MT

MK: Elektronika IndustriJurusan/Kelas: Teknik Industri/A1