MENGENAL WAJAH
KOMPONEN ELEKTRONIK (2)
Oleh : Tommy Westonlie 1TKJ1/33
UMUM
Pada tulisan ini akan diperkenalkan beberapa macam komponen semiconductor yang
sering digunakan dalam radio. Komponen disebut semiconductor karena bahan utama untuk
membuatnya adalah bahan semiconductor, ialah suatu bahan yang dapat besifat konductor akan
tetapi dapat pula bersifat isolator.
Dengan perkembangan di bidang ilmu bahan (material science) yang pesat sehingga
diketemukannya bahanbahan
semiconductor seperti silicon, germanium dan sebagainya serta
pengetahuan tentang sifatsifatnya,
memberikan era baru bagi perkembangan peralatan
komunikasi radio.
Teknologi radio dengan tabungtabung
elektron, sedikit demi sedikit ditinggalkan dan
digantikan dengan komponen semiconductor yang kecil, ringan dan lebih hemat energi. Material
science berkembang terus dengan pesat dan komponen elektronik menjadi makin kecil dengan
kemampuan yang makin besar.
Perkembangan teknologi material seperti sekarang ini yang terintegrasi dengan
perkembangan teknologi peroketan memberi peluang melajunya perkembangan di bidang satelit.
Satelit dapat memuat berbagai peralatan elektroinik yang canggihcanggih
dengan sumber daya
dari solar cell yang bobotnya tidak terlalu besar.
DIODA
Dioda adalah komponen semiconductor yang paling sederhana, ia terdiri atas dua
elektroda yaitu katoda dan anoda.
A K symbol dioda 1N4148 A K K A
1N4001
K A
symbol zener
DIODA DAN ZENER
Gambar 1
Ujung badan dioda biasanya diberi bertanda, berupa gelang atau berupa titik, yang
menandakan letak katoda.
Dioda hanya bisa dialiri arus DC searah saja, pada arah sebaliknya arus DC tidak akan
mengalir. Apabila dioda silicon dialiri arus AC ialah arus listrik dari PLN, maka yang mangalir
hanya satu arah saja sehingga arus output dioda berupa arus DC.
Bila anoda diberi potensial positif dan katoda negatif, dikatakan dioda diberi forward bias
dan bila sebaliknya, dikatakan dioda diberi reverse bias. Pada forward bias, perbedaan voltage
antara katoda dan anoda disebut threshold voltage atau knee voltage. Besar voltage ini tergantung
dari jenis diodanya, bisa 0.2V, 0.6V dan sebagainya.
Bila dioda diberi reverse bias (yang beda voltagenya tergantung dari tegangan catu)
tegangan tersebut disebut tegangan terbalik. Tegangan terbalik ini tidak boleh melampaui harga
tertentu, harga ini disebut breakdown voltage, misalnya dioda type 1N4001 sebasar 50V.
Dioda jenis germanium misalnya type 1N4148 atau 1N60 bila diberikan forward bias
dapat meneruskan getaran frekuensi radio dan bila forward bias dihilangkan, akan memblok
getaran frekuensi radio tersebut. Adanya sifat ini, dioda jenis tersebut digunakan untuk switch.
Dioda Zener adalah suatu dioda yang mempunyai sifat bahwa tegangan terbaliknya
sangat stabil, tegangan ini dinamakan tegangan zener.
Di atas tegangan zener, dioda ini akan menghantar listrik ke dua arah. Dioda ini
digunakan sebagai voltage stabilizer atau voltage regulator. Bentuk dioda ini seperti dioda biasa,
perbedaan hanya dapat dilihat dari type yang tertulis pada bodynya dan zener voltage dilihat pada
vademicum
Suatu jenis dioda yang lain adalah Light Emiting Diode (LED) yang dapat mengeluarkan
cahaya bila diberikan forward bias. Dioda jenis ini banyak digunakan sebagai indikator dan
display. Misalnya dapat digunakan untuk seven segmen (display angka).
symbol
LIGHT EMITING DIODE
Gambar 2
Dioda foto mempunyai sifat lain lagi, yang berkebalikan dengan LED ialah akan
menghasilkan arus listrik bila terkena cahaya. Besarnya arus listrik tergantung dari besarnya
cahaya yang masuk.
Dioda Kapasiansi Variabel yang disebut juga dioda varicap atau dioda varactor. Sifat
dioda ini ialah bila dipasangkan menurut arah terbalik akan berperan sebagai kondensator.
Kapasitansinya tergantung pada tegangan yang masuk. Dioda jenis ini banyak digunakan pada
modulator FM dan juga pada VCO suatu PLL (Phase Lock Loop).
symbol
BA150
MV2209
DIODA VARACTOR
Gambar 3
Untuk membuat penyearah pada power supply, di pasaran banyak terjual dioda bridge.
Dioda ini adalah dioda silicon yang dirangkai menjadi suatu bridge dan dikemas menjadi satu
kesatuan komponen. Di pasaran terjual berbagai bentuk dioda bridge dengan berbagai macam
kapasitasnya. Ukuran dioda bridge yang utama adalah voltage dan ampere maksimumnya.
4002
+ DIODA
BRIDGE
Gambar 4
Banyak sekali penggunaan dioda dan secara umum dioda dapat digunakan antara lain
untuk :
1. Pengaman
2. Penyearah
3. Voltage regulator
4. Modulator
5. Pengendali frekuensi
6. Indikator
7. Switch
THYRISTOR, TRIAC DAN DIAC
Pada prinsipnya thyristor atau disebut juga dengan istilah SCR (Silicon Controlled
Rectifier) adalah suatu dioda yang dapat menghantar bila diberikan arus gerbang (arus kemudi).
Arus gerbang ini hanya diberikan sekejap saja sudah cukup dan thyristor akan terus menghantar
walaupun arus gerbang sudah tidak ada. Ini berbeda dengan transistor yang harus diberi arus basis
terus menerus.
THYRISTOR
T
DIAC TRIAC
T
T
T
T
T
G G
THYRISTOR, DIAC DAN TRIAC
Gambar 5
Triac adalah thyristor yang bekerja untuk AC sedangkan diac akan menahan arus kearah
dua belah fihak, tetapi setelah tegangan melampaui suatu harga tertentu, ia akan menghantar
secara penuh.
TRANSISTOR
Komponen semiconductor selanjutnya adalah transistor, komponen ini boleh dikata
termasuk komponen yang susunannya sederhana bila dibandingkan dengan Integrated Circuit.
Pada prinsipnya, suatu transistor terdiri atas dua buah dioda yang disatukan. Agar
transistor dapat bekerja, kepada kakikakinya
harus diberikan tegangan, tegangan ini dinamakan
bias voltage. Basisemitor
diberikan forward voltage, sedangkan basiskolektor
diberikan reverse
voltage. Sifat transistor adalah bahwa antara kolektor dan emitor akan ada arus (transistor akan
menghantar) bila ada arus basis. Makin besar arus basis makin besar penghatarannya.
B PNP NPN
C E
B
C E
TRANSISTOR DIPANDANG SEBAGAI GABUNGAN DUA DIODA
Gambar 6
Berbagai bentuk transistor yang terjual di pasaran, bahan selubung kemasannya juga ada
berbagai macam misalnya selubung logam, keramik dan ada yang berselubung polyester.
Transistor pada umumnya mempunyai tiga kaki, kaki pertama disebut basis, kaki berikutnya
dinamakan kolektor dan kaki yang ketiga disebut emitor.
C1969 C828
C2290
TRANSISTOR
Gambar 7
Suatu arus listrik yang kecil pada basis akan menimbulkan arus yang jauh lebih besar
diantara kolektor dan emitornya, maka dari itu transistor digunakan untuk memperkuat arus
(amplifier).
Terdapat dua jenis transistor ialah jenis NPN dan jenis PNP. Pada transistor jenis NPN
tegangan basis dan kolektornya positif terhadap emitor, sedangkan pada transistor PNP tegangan
basis dan kolektornya negatif terhadap tegangan emitor.
PNP NPN
B B
C
E
C
E
SYMBOL TRANSISTOR NPN DAN PNP
Gambar 8
Transistor dapat dipergunakan antara lain untuk :
1. Sebagai penguat arus, tegangan dan daya (AC dan DC)
2. Sebagai penyearah
3. Sebagai mixer
4. Sebagai osilator
5. Sebagai switch
UNI JUNKTION TRANSISTOR
Uni Junktion Transistor (UJT) adalah transistor yang mempunyai satu kaki emitor dan dua
basis. Kegunaan transistor ini adalah terutama untuk switch lektronis. Ada Dua jenis UJT ialah
UJT Kanal N
dan UJT KanalP.
KANALN
B2
B1
E
KANALP
B2
B1
E
UNI JUNKTION TRANSISTOR
Gambar 9
FIELD EFFECT TRANSISTOR
Field Effect Transistor (FET) adalah suatu jenis transistor khusus. Tidak seperti transistor
biasa, yang akan menghantar bila diberi arus basis, transistor jenis ini akan menghantar bila
diberikan tegangan (jadi bukan arus). Kakikakinya
diberi nama Gate (G), Drain (D) dan Source
(S).
S
D
G
S
D
G
KANAL N
KANALP
FIELD EFFECT TRANSISTOR
Gambar 10
Beberapa Kelebihan FET dibandingkan dengan transistor biasa ialah antara lain
penguatannya yang besar, serta desah yang rendah. Karena harga FET yang lebih tinggi dari
transistor, maka hanya digunakan pada bagianbagian
yang memang memerlukan. Ujud fisik FET
ada berbagai macam yang mirip dengan transistor.
Seperti halnya dengan transistor, ada dua jenis FET yaitu KanalN
dan KanalP.
Kcuali itu
terdapat beberapa macam FET ialah Junktion FET (JFET) dan Metal Oxide Semiconductor FET
(MOSFET).
MOSFET
Metal Oxide Semiconductor FET (MOSFET) adalah suatu jenis FET yang mempunyai
satu Drain, satu Source dan satu atau dua Gate. MOSFET mempunyai input impedance yang
sangat tinggi. Mengingat harga yang cukup tinggi, maka MOSFET hanya digunakan pada bagianbagian
yang benarbenar
memerlukannya. Penggunaannya misalnya sebagai RF amplifier pada
receiver untuk memperoleh amplifikasi yang tinggi dengan desah yang rendah.
3SK73
210399
UJUD MOSFET
Gambar 11
Dalam pengemasan dan perakitan dengan menggunakan MOSFET perlu diperhatiakan bahwa
komponen ini tidak tahan terhadap elektrostatik, mengemasnya menggunakan kertas timah,
pematriannya menggunakan jenis solder yang khusus untuk pematrian MOSFET.
Seperti halnya pada FET, terdapat dua macam MOSFET ialah KanalP
dan KanalN.
G2
G1 D
S G
D
S
G2
G1 D
S G
D
S
KANALN
KANALP
DUAL GATE SINGLE GATE
SYMBOL MOSFET
Gambar 12
INTEGRATED CIRCUIT
Integrated Circuit (IC) sebenarnya adalah suatu rangkaian elektronik yang dikemas
menjadi satu kemasan yang kecil. Beberapa rangkaian yang besar dapat diintegrasikan menjadi
satu dan dikemas dalam kemasan yang kecil. Suatu IC yang kecil dapat memuat ratusan bahkan
ribuan komponen.
BENTUK SEPERTI TRANSISTOR
Gambar 13
Bentuk IC bisa bermacammacam,
ada yang berkaki 3 misalnya LM7805, ada yang
seperti transistor dengan kaki banyak misalnya LM741.
T 8736 TC5082P
AN2140
177
IC SINGLE IN LINE
Gambar 14
Bentuk IC ada juga yang menyerupai sisir (single in line), bentuk lain adalah segi empat
dengan kakikaki
berada pada keempat
sisinya, akan tetapi kebanyakan IC berbentuk dual in line
(DIL).
Headland
Technology
HT18/B
WG19991
NAR 9145
GERMANY
DUAL IN LINE (DIL)
Gambar 15
IC yang berbentuk bulat dan dual in line, kakikakinya
diberi bernomor urut dengan
urutan sesuai arah jarum jam, kaki nomor SATU diberikan bertanda titik atau takikan.
Setiap IC ditandai dengan nomor type, nomor ini biasanya menunjukkan jenis IC, jadi bila
nomornya sama maka IC tersebut sama fungsinya. Kode lain menunjukkan pabrik pembuatnya,
misalnya operational amplifier type 741 dapat muncul dengan tanda uA741,
LM741,
MC741,
RM741
SN72741
dan sebagainya.
Suatu kelompok IC disebut IC linear, antara lain IC regulator, Operational Amplfier,
audio amplifier dan sebagainya. Sedangkan kelompok IC lain disebut IC digital misalnya NAND,
NOR, OR, AND EXOR, BCD to seven segment decoder dan sebagainya.
Jenis IC yang sekarang berkembang dan banyak digunakan adalah TransistorTransistor
Logic (TTL) dan Complimentary Metal Oxide Semiconductor (CMOS).
Jenis CMOS banyak terdapat di pasaran ialah keluarga 4000, misalnya 4049, 4050 dan
sebagainya. Jenis TTL ditandai dengan nomor awal 54 atau 74. Prefix 54 menandakan persyaratan
militer ialah mampu bekerja dari suhu 54
sampai 125o C. Sedangkan prefix 74 menandakan
persyaratan komersial ialah mampu bekerja pada suhu 0 sampai 70o C.
Penomoran TTL dilakukan dengan 2, 3 atau 4 digit angka mengikuti prefixnya,
misalnya
7400, 74192 dan sebagainya. Huruf yang berada diantara prefix dan suffix menandakan
subfamilynya.
Misalnya AS (Advance Schottkey), ALS (Advance Low Power Schottkey), H
(High Speed), L (Low Speed), LS (Low Power Schottkey) dan S (Schottkey).
Apabila dibandingkan rangkaian dengan menggunakan transistor dengan rangkaian
menggunakan IC, cenderung penggunaan IC lebih praktis dan biayanya relatif ebih ringan.
Pada saat ini sudah berkembang banyak sekali jenis IC, jenisnya sampai ratusan sehingga
tidak mungkin dibicarakan secara umum. Untuk menggunakan IC kita harus mempunyai
vademicum IC yang diterbitkan oleh pabrikpabrik
pembuatnya. Setiap jenis IC mempunyai
penjelasan sendirisendiri
mengenai sifatnya dan cara penggunaannya.
Apabila kita membuka lembaran vademicum IC, kita akan melihat berbagai symbol
seperti terlihat pada gambar 16. Arti symbolsymbol
ini akan kita pelajari bila sudah mulai
eksperimen dengan IC digital.
NOT
AND
OR
XOR
NOR
NAND
XNOR
SYMBOLSYMBOL
LOGIC CIRCUIT
Gambar 16
Dengan mempelajari rangkaian suatu IC, yang terdiri atas begitu banyak komponen, maka
dapat kita bayangkan bahwa piranti tersebut praktis tidak mungkin lagi dirangkai dengan
menggunakan tabungtabung
elektron.
Jakarta, Mei 1998.
