Teknik Elektro

alat ukur elektronik yang dapat memetakan atau memproyeksikan sinyal listrik dan frekuensi menjadi gambar grafik agar dapat dibaca dan mudah dipelajari. Dengan menggunakan Osiloskop, kita dapat mengamati dan menganalisa bentuk gelombang dari sinyal listrik atau frekuensi dalam suatu rangkaian Elektronika.

3. Sumber tegangan AC (VSINE)

Berfungsi sebagai sumber tegangan AC pada rangkaian.

4. Voltmeter

Difungsikan guna mengukur besarnya tegangan listrik yang terdapat dalam suatu rangkaian listrik. Dimana, untuk penyusunannya dilakukan secara paralel sesuai pada lokasi komponen yang sedang diukur.

2.2. Bahan [Daftar]

1. Resistor

Resistor berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian elektronika. Cara menghitung nilai dari resistor yaitu dengan melihat warna pita dari resistor tersebut. Umumnya resistor memiliki 4 sampai 6 pita.

Datasheet Resistor

2. Relay

Fitur:

1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V

2. Arus pemicu 70mA

3. Maksimum beban AC 10A @ 250/125V

4. Maksimum beban DC 10A @ 30?28V

5. Switching maksimum 300 operasi/menit

Datasheet Relay

3. Dioda 1N4001

Berfungsi untuk penyearah arus pada rangkaian. Pada rangkaian ini dioda digunakan untuk mencegah arus balik masuk ke output sensor dan opamp, serta untuk mencegah tegangan yang tinggi akibat arus balik kumparan relay.

Fitur:

1. Arus maju rata-rata 1A

2. Arus puncak non-repetitif 30A

3. Arus balik 5uA

4.Tegangan balik RMS 35V

5. Tegangan balik repetitif 50V

Datasheet Dioda 1N4001

4. LED

Berfungsi untuk lampu indikator penanda ada arus pada rangkaian.

Datasheet LED

5. Gerbang Logika NAND (IC 7400)

IC 7400 merupakan ic yang dibangun dari gerbang logika dasar NAND. Gerbang NAND menghendaki semua inputnya bernilai 0 (terhubung dengan ground) atau salah satunya bernilai 1 agar menghasilkan output yang berharga 1.

Spesifikasi IC 7400:

Tegangan Suply: 7 V

Tegangan input: 5.5 V

Beroperasi pada suhu udara 0 sampai +70 derjat

Kiasaran suhu penyimpanan: -65 derjat sampai 150 derjat celcius

Konfiugurasi pin:

- Vcc : Kaki 14

- GND : Kaki 7

- Input : Kaki 1 dan 2, 4 dan 5, 13 dan 12, 10 dan 9

- Output : Kaki 3, 6, 1

Data Sheet IC 7400

6. Transistor NPN (BC548/BC547)

Berfungsi sebagai penguat, sebagai pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Pada rangkaian water level sensor ini transistor hanya digunakan sebagai saklar, dengan adanya arus di base maka transistor akan "on" sehingga akan ada arus dari kolektor ke emitor.

Fitur:

1. DC Current gain(hfe) maksimal 800

2. Arus Collector kontinu(lc) 100mA

3. Tegangan Base-Emitter(Vbe) 6v

4. Arus Base(Ib) maksimal 5mA

Datasheet Transistor

7. Gerbang Logika NOR (IC 7402)

IC 7402 merupakan ic yang dibangun dari gerbang logika dasar NOR. Gerbang NOR atau juga bisa disebut dengan pembalik (inverter) memiliki fungsi membalik logika tegangan inputnya pada outputnya.

Spesifikasi:

Tegangan Suply: 7 V

Tegangan input: 5.5 V

Beroperasi pada suhu udara 0 sampai +70 derjat

Kiasaran suhu penyimpanan: -65 derjat sampai 150 derjat celcius.

Konfiugurasi pin:

- Vcc : Kaki 14

- GND : Kaki 7

- Input : Kaki 2, 3, 6, 8, 9, 11, dan 12

- Output : Kaki 1, 4, 10, dan 13

Data Sheet IC 7402:

8. Potensiometer

Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya.

9. Motor DC

Digunakan sebagai output pada rangkaian.

Grafik Motor DC :

10. Lampu LED

Lampu adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya.

11. Swicth SPDT

Saklar atau lebih tepatnya adalah Saklar listrik adalah suatu komponen atau perangkat yang digunakan untuk memutuskan atau menghubungkan aliran listrik. Saklar yang dalam bahasa Inggris disebut dengan Switch ini merupakan salah satu komponen atau alat listrik yang paling sering digunakan. Hampir semua peralatan Elektronika dan Listrik memerlukan Saklar untuk menghidupkan atau mematikan alat listrik yang digunakan.

12. Battery

Sumber tegangan terbagi menjadi dua yaitu sumber tegangan AC (arus bolak-balik) dan DC (arus searah), yang berfungsi sebagai penghasil tegangan pada rangkaian.Pada rangkaian ini menggunakan sumber tegangan DC.

Spesifikasi battery yang digunakan : 12V

Data Sheet Battery:

6. Inverter NOT( IC 74HC05)

Gerbang NOT atau disebut juga "NOT GATE" atau Inverter (Gerbang Pembalik) adalah jenis gerbang logika yang hanya memiliki satu input (Masukan) dan satu output (keluaran)

Spesifikasi IC inverter yang dijual dipasaran:

Adapan IC inverter gerbang logika NOT yang tersedia yaitu :

TTL Logic NOT Gates

74LS04 Hex Inverting NOT Gate

74LS14 Hex Schmitt Inverting NOT Gate

74LS1004 Hex Inverting Drivers

CMOS Logic NOT Gates

CD4009 Hex Inverting NOT Gate

CD4069 Hex Inverting NOT Gate

DataSheet IC 74HC05

3. Dasar Teori [Daftar]

Flip Flop(FF) adalah suatu perangkat yang memiliki dua input ( dan ) dan dua output ( dan ). Kedua output saling berlawanan(komplementer) dan kondisi output tergantung dari rangkaian dalam FF seperti gambar 10.1. (b)

RS Flip-Flop keadaan kedua outputnya stabil. R-S flip-flop adalah yang flip-flop paling mendasar dari semua jenis flip flop. Huruf 'R' dan 'S' di sini berarti RESET dan SET. Ketika flip-flop diatur, output Q-nya masuk ke status '1', dan ketika RESET masuk ke keadaan '0'.

10.3.1 R-S Flip-Flop dengan Input RENDAH Aktif

10.3.2 R-S Flip-Flop dengan Input TINGGI Aktif

R-S flip-flop dapat juga diimplementasikan dengan gerbang NOR

10.3.3 Clocked R-S Flip-Flop

SR FF berdetak adalah SR FF dengan dilengkapi dengan input clock seperti

a. Clocked R-S Flip-Flop dengan input HIGH aktif

b. Clocked R-S Flip-Flop dengan input LOW aktif

1. Resistor

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm:

V = I R

Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).
Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi.

Cara membaca nilai resistor

Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna

1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.

2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.

3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.

4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n).

5. Gelang terakhir merupakan nilai toleransi dari resistor.

Contohnya sebagai berikut :

2. Relay

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.

Ada besi atau yang disebut dengan nama inti besi dililit oleh sebuah kumparan yang berfungsi sebagai pengendali. Sehingga kumparan kumparan yang diberikan arus listrik maka akan menghasilkan gaya elektromagnet. Gaya tersebut selanjutnya akan menarik angker untuk pindah dari biasanya tutup ke buka normal. Dengan demikian saklar menjadi pada posisi baru yang biasanya terbuka yang dapat menghantarkan arus listrik. Ketika armature sudah tidak dialiri arus listrik lagi maka ia akan kembali pada posisi awal, yaitu normal close.

Fitur:

1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V

2. Arus pemicu 70mA

3. Beban maksimum AC 10A @ 250 / 125V

4. Maksimum baban DC 10A @ 30 / 28V

5. Switching maksimum

3. Dioda IN4001

Dioda adalah komponen yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Sebuah Dioda dibuat dengan menggabungkan dua bahan semi-konduktor tipe-P dan semi-konduktor tipe-N. Ketika dua bahan ini digabungkan, terbentuk lapisan kecil lain di antaranya yang disebut depletion layer. Ini karena lapisan tipe-P memiliki hole berlebih dan lapisan tipe-N memiliki elektron berlebih dan keduanya mencoba berdifusi satu sama lain membentuk penghambat resistansi tinggi antara kedua bahan seperti pada gambar di bawah ini. Lapisan penyumbatan ini disebut depletion layer.

Ketika tegangan positif diterapkan ke Anoda dan tegangan negatif diterapkan ke Katoda, dioda dikatakan dalam kondisi bias maju. Selama keadaan ini tegangan positif akan memompa lebih banyak hole ke daerah tipe-P dan tegangan negatif akan memompa lebih banyak elektron ke daerah tipe-N yang menyebabkan depletion layer hilang sehingga arus mengalir dari Anoda ke Katoda. Tegangan minimum yang diperlukan untuk membuat dioda bias maju disebut forward breakdown voltage.

Jika tegangan negatif diterapkan ke anoda dan tegangan positif diterapkan ke katoda, dioda dikatakan dalam kondisi bias terbalik. Selama keadaan ini tegangan negatif akan memompa lebih banyak elektron ke material tipe-P dan material tipe-N akan mendapatkan lebih banyak hole dari tegangan positif yang membuat depletion layer lebih besar dan dengan demikian tidak memungkinkan arus mengalir melaluinya. Kondisi ini hanya terjadi pada dioda yang ideal, kenyataannya arus yang kecil tetap dapat mengalir pada bias terbalik dioda.

Dioda dapat dibagi menjadi beberapa jenis:

1. Dioda Penyearah (Dioda Biasa atau Dioda Bridge) yang berfungsi sebagai penyearah arus AC ke arus DC.

2. Dioda Zener yang berfungsi sebagai pengaman rangkaian dan juga sebagai penstabil tegangan. 3. Dioda LED yang berfungsi sebagai lampu Indikator ataupun lampu

4. Dioda Photo yang berfungsi sebagai sensor cahaya. 5. Dioda Schottky yang berfungsi sebagai Pengendali

Karakteristik arus dan tegangan dioda

Di kuadran pertama dioda beroperasi dalam mode Forward Biased dan di kuadran ketiga dioda beroperasi dalam mode Reverse Biased dan Break Down. Sumbu X dari grafik menunjukkan tegangan melintasi dioda dan sumbu Y menunjukkan arus melalui Dioda, Selama mode bias maju dioda melewatkan arus hanya ketika tegangan yang melintasi dioda (VD) lebih besar dari 0.5V, ini adalah nilai tegangan maju Dioda untuk dioda silikon dan tegangan bisa sampai 0.7V seperti yang ditunjukkan pada grafik di atas.

Selama Reverse bias, tegangan melintasi dioda berada dalam potensial negatif sehingga arus juga ditampilkan dalam arah negatif. Di sini dioda tidak melewatkan arus atau bernilai kecil mengalir melewatinya sampai tegangan rusaknya (VBD) tercapai.

4. LED

LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).

Tegangan maju LED

5. Transistor

Transistor PNP

Pada transistor PNP, semikonduktor tipe-N diapit oleh dua semikonduktor tipe-P. Transistor PNP juga dapat dibentuk dengan menghubungkan katoda dari dua dioda sebagai base dan anoda sebagai kolektor dan emitor. Hubungan emitter-base foward bias sementara collector-base reverse bias. Jadi, arus mengalir dari emitor ke kolektor karena potensial emitor lebih besar daripada base dan kolektor.

Transistor NPN

Pada transistor NPN, semikonduktor tipe-P diapit oleh dua semikonduktor tipe-N. Transistor NPN juga dapat dibentuk dengan menghubungkan anoda dari dua dioda sebagai base dan katoda sebagai kolektor dan emitor. Arus mengalir dari kolektor ke emitor karena potensial kolektor lebih besar daripada base dan emitor.

Transistor sebagai saklar

Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titk jenuh (saturasi). Pada titk jenuh ini transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah short pada hubungan kolektor- emitor. Jika arus base sangat kecil maka kolektor dan emitor bagaikan saklar yang terbuka. Pada kondisi ini transistor dalam keadaan cut-off sehingga tidak ada arus dari kolektor ke emitor. Nilai resistor terhubung ke base (Rb) dapat dihitung dengan; Rb = Vbe / Ib

Transistor sebagai penguat

Transistor sebagai penguat jika bekerja dalam daerah aktif. Tegangan, arus, dan daya dapat diperkuat dengan beberapa konfigurasi seperti common emitter, common colector, dan common base. DC Current Gain = Collector Current (Ic) / Base Current (Ib)

Transistor sebagai penguat

6. Gerbang Logika NAND (IC 7400)

Gerbang OR, AND dan NOT adalah tiga gerbang logika dasar karena keduanya dapat digunakan untuk membangun rangkaian logika untuk ekspresi Boolean yang diberikan. Gerbang NOR dan NAND memiliki properti yang masing-masing dapat digunakan untuk mengimplementasikan perangkat keras rangkaian logika yang sesuai dengan ekspresi Boolean yang diberikan. Artinya, dimungkinkan untuk menggunakan hanya gerbang NAND atau hanya gerbang NOR untuk mengimplementasikan ekspresi Boolean apa pun.

Gerbang NAND atau disebut juga "NAND GATE" adalah jenis gerbang logika kombinasi yang memiliki dua input (Masukan) dan satu output (keluaran). Pada dasarnya gerbang NAND merupakan pengembangan atau kombinasi dari gerbang AND dan gerbang NOT "NAND = NOT AND". Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan gerbang kebenaran gerbang NAND berikut.

Pada gerbang logika NAND, simbol yang menandakan operasi gerbang logika NAND adalah tanda bar (-) diatas variabel, perhatikan gambar diatas.

Perhatikan tabel kebenaran gerbang NAND. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang NAND akan menghasilkan output logika 0 bila semua inputnya memiliki logika 1" sedangkan " Gerbang NAND akan menghasilkan keluaran logika 1 bila salah satu input atau semua input memiliki logika 0".

Secara singkat, cukup mengingat gerbang logika AND, karena output dari gerbang logika NAND merupakan kebalikan dari output gerbang AND.

Transistor Gerbang NAND

Secara sederhana, gerbang logika NAND 2 input dapat dibangun menggunakan RTL Resistor-transistor Switch yang terhubung bersama degan input yang terhubung langsung ke basis transistor, dimana transistor harus dalam keadaan cut-off "MATI" untuk keluaran Q.

Gerbang logika NAND dapat menghasilkan fungsi logis yang diinginkan dengan simbol berupa gerbang AND standar dengan tambahan lingkaran (biasa juga disebut sebagai "Gelembung Inversi" pada bagian output yang mana mewakili gerbang NOT) yang disebut sebagai operasi logika NAND.

Jenis Gerbang Logika NAND:

Gerbang logika NAND 4-Input

Berdasarkan gambar diatas ekspresi Boolean untuk gerbang NAND 4 input yaitu :

Q = A.B.C.D

Gerbang NAND "Universal"

Gerbang logika NAND umumnya disebut juuga sebagai gerbang universal, hal ini dikarenakan gerbang NAND merupakan gerbang yang paling umum digunakan. Disamping itu, gerbang NAND juga dapat menghasilkan semua gerbang logika lainnya sehingga dalam praktiknya gerbang NAND dapat membentuk rangkaian logika paling praktis.

Berikut contoh rangkaianya:

Data Sheet Gerbang NAND(IC 7400):

7. Gerbang Logika NOR (IC 7402)

Gerbang NOR atau "NOR GATE" merupakan pengembangan dari gabungan kombinasi gerbang OR dan gerbang NOT. Gerbang ini juga memiliki dua input dan 1 satu keluaran, untuk lebih jelasnya perhatikan gambar simbol dan tabel kebenaran dibawah.

Pada gerbang logika NOR, simbol yang menandakan operasi gerbang logika NAND adalah tanda tanbah (+) dan bar (-) diatas variabel, perhatikan gambar diatas.

Perhatikan tabel kebenaran gerbang NOR. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang NOR akan menghasilkan output logika 1 bila semua inputnya memiliki logika 0" sedangkan " Gerbang NOR akan menghasilkan keluaran logika 0 bila salah satu input atau semua input memiliki logika 1".

Secara singkat, sama halnya dengan gerbang AND. Output gerbang NOR merupakan kebalikan ouput gerbang OR, jadi cukup mengingat gerbang OR saja lalu membaliknya.

Jenis Gerbang Logika NOR

Gerbang NOR 4 Input

Berdasarkan gambar diatas ekspresi Boolean untuk gerbang NOR 4 input yaitu :

Q = A+B+C+D

Gerbang NOR "Universal"

Seperti hanya gerbang logika NAND, gerbang NOR umumnya disebut juuga sebagai gerbang universal, hal ini dikarenakan gerbang NOR dapat menghasilkan berbagai jenis gerbang logika lainnya seperti halnya gerbang NAND. Dengan menghubungkannya secara bersama-sama, maka gerbang NOR juga dapat membentuk 3 gerbang logika dasar yaitu gerbang AND, OR, dan NOT. Berikut contoh rangkaiannya:

Data Sheet NOR(IC 7402):

8. Logic State

status logika Pengertian logis, benar atau salah, dari sinyal biner yang diberikan. Sinyal biner adalah sinyal digital yang hanya memiliki dua nilai yang valid. Dalam istilah fisik, pengertian logis dari sinyal biner ditentukan oleh level tegangan atau nilai arus sinyal, dan ini pada gilirannya ditentukan oleh teknologi perangkat. Dalam sirkuit TTL, misalnya, keadaan sebenarnya diwakili oleh logika 1, kira-kira sama dengan +5 volt pada garis sinyal; logika 0 kira-kira 0 volt. Tingkat tegangan antara 0 dan +5 volt dianggap tidak ditentukan.

9. Switch

Pada dasarnya, sebuah Saklar sederhana terdiri dari dua bilah konduktor (biasanya adalah logam) yang terhubung ke rangkaian eksternal, Saat kedua bilah konduktor tersebut terhubung maka akan terjadi hubungan arus listrik dalam rangkaian. Sebaliknya, saat kedua konduktor tersebut dipisahkan maka hubungan arus listrik akan ikut terputus.

Saklar yang paling sering ditemukan adalah Saklar yang dioperasikan oleh tangan manusia dengan satu atau lebih pasang kontak listrik. Setiap pasangan kontak umumnya terdiri dari 2 keadaan atau disebut dengan “State”. Kedua keadaan tersebut diantaranya adalah Keadaan “Close” atau “Tutup” dan Keadaan “Open” atau “Buka”. Close artinya terjadi sambungan aliran listrik sedangkan Open adalah terjadinya pemutusan aliran listrik.

Cara Kerja Saklar/Switch Listrik

Berdasarkan dua keadaan tersebut, Saklar pada umumnya menggunakan istilah Normally Open (NO) untuk Saklar yang berada pada keadaan Terbuka (Open) pada kondisi awal. Ketika ditekan, Saklar yang Normally Open (NO) tersebut akan berubah menjadi keadaan Tertutup (Close) atau “ON”. Sedangkan Normally Close (NC) adalah saklar yang berada pada keadaan Tertutup (Close) pada kondisi awal dan akan beralih ke keadaan Terbuka (Open) ketika ditekan

Berikut ini adalah Simbol Saklar/Swicth berdasarkan jumlah Pole dan Throw-nya.

10. Battery

Spesifikasi battery : 12 V

Baterai adalah perangkat yang terdiri dari satu atau lebih sel elektrokimia dengan koneksi eksternal yang disediakan untuk memberi daya pada perangkat listrik seperti senter, ponsel, dan mobil listrik. Ketika baterai memasok daya listrik, terminal positifnya adalah katode dan terminal negatifnya adalah anoda. Terminal bertanda negatif adalah sumber elektron yang akan mengalir melalui rangkaian listrik eksternal ke terminal positif. Ketika baterai dihubungkan ke beban listrik eksternal, reaksi redoks mengubah reaktan berenergi tinggi ke produk berenergi lebih rendah, dan perbedaan energi-bebas dikirim ke sirkuit eksternal sebagai energi listrik. Secara historis istilah "baterai" secara khusus mengacu pada perangkat yang terdiri dari beberapa sel, namun penggunaannya telah berkembang untuk memasukkan perangkat yang terdiri dari satu sel. Kutub yang bertanda positif menandakan bahwa memiliki energi potensial yang lebih tinggi daripada kutub bertanda negatif. Kutub bertanda negatif adalah sumber elektron yang ketika disambungkan dengan rangkaian eksternal akan mengalir dan memberikan energi ke peralatan eksternal. Ketika baterai dihubungkan dengan rangkaian eksternal, elektrolit dapat berpindah sebagai ion didalamnya, sehingga terjadi reaksi kimia pada kedua kutubnya. Perpindahan ion dalam baterai akan mengalirkan arus listrik keluar dari baterai sehingga menghasilkan kerja. Meski sebutan baterai secara teknis adalah alat dengan beberapa sel, sel tunggal juga umumnya disebut baterai.

11. Lampu

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor.

12. Motor DC

Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), ArmatureWinding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator)dan Brushes (kuas/sikat arang).

Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti

Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.

13.. Inverter

Gerbang NOT adalah sebagai Inverter (pembalik). Nilai output akan berlawanan dengan inputnya. Gerbang NOT merupakan gerbang di mana keluarannya akan selalu berlawanan dengan masukannya. Bila pada masukan diberikan tegangan ,maka transistor akan jenuh dan keluaran akan bertegangan nol. Sedangkan bila pada masukannya diberi tegangan tertentu, maka transistor akan cut off, sehingga keluaran akan bertegangan tidak nol.

4. Percobaan [Daftar]
4.1. Prosedur Percobaan [Daftar]

1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan

2. Disarankan agara membaca datasheet setiap komponen

3. Cari komonen yang diperlukan di library proteus

4. Pasang Gerbang logika, resistor , relay, motor dc, led, buzzer, logic dan power suply sesuai gambar rangkaian dibawah

5.Buat rangkaian gerbang logika sesuai dengan gambar pada teori diatas

6. Atur nilai resistor

7. Coba dijalankan rangkaian apabila ouput hidup( led ) maka rangkaian bisa digunakan

4.2. Rangkaian Simulasi [Daftar]

Gambar 1

Gambar 2

Gambar 3

Gambar 4

Gambar 5

Gambar 6

Gambar 7

Gambar 8

Gambar 9

Gambar 10

Gambar 11

4.3. Prinsip Kerja [Daftar]

Prinsip kerja gambar rangkaian 1:

Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana berasal dari input gerbang NAND U1:A yang berlogika 0 (LOW). Output dari Q yang berlogika 1 (HIGH) akan di umpankan ke input gerbang NAND U1:B yang mana terjadi keduanya logika 1 (HIGH) di inputnya sehingga menghasilkan output berlogika 0 (LOW). Karena Q aktiv maka arus akan mengalir ke R1 220 dan masuk ke LED yellow sehingga LED hidup. Jika SET yang berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) sehingga LED Red menyala. Jika SET dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka ouput tidak berubah dan Jika keduanya berlogika 0 (LOW) maka itu forbidden.

Prinsip kerja gambar rangkaian 2:

Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana terjadi pembalikan logika di input gerbang NAND U1:B sehingga outputnya berogika 1 (HIGH) lalu di umpan kan ke input gerbang NAND U1:A sehingga terjadi logika keduanya 1 (HIGH) yang mana outputnya berlogika 0 (LOW) yang menyebabkan transistor off dan D1 tidak menyala. Karena Q berlogika 1(HIGH) maka LED D2 hidup karena tegangan cukup. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) sehingga akan di inputkan ke gerbang NAND U2:B yang mana outputnya(Q) akan berlogika 0 (LOW). Karena Q aktiv maka transistor aktiv dan LED D1 menyala. Jika SET dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka itu forbidden sedangkan jika SET dan RESET berlogika 0 (LOW) maka output tidak berubah.

Prinsip kerja gambar rangkaian 3:

Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana outputnya nantik akan di umpankan ke gerbang NOR U1:B sehingga di inputnya berlogika keduanya 1 (HIGH) yang menyebabkan outputnya 0 (LOW). Karena 0 (LOW) maka RL2 tidak aktiv sehingga lampu tidak menyala outputnya juga di inputkan ke gerbang NOR U1:A sehingga outputnya berlogika 1 (HIGH). Arus akan mengalir ke R1 sehingga transistor aktiv dan juga mengaktivkan relay sehingga lampu menyala. Jika SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana akan mengaktivkan relay RL2 sehingga outputnya LED green dan lampu menyala. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka forbidden sedangkan Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 0 (LOW) maka output tidak berubah.

Prinsip kerja gambar rangkaian 4

Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana akan di umpankan ke input gerbang NOR U1:A sehingga outputnya(Q) akan berlogika 0 (LOW) karena berlogika LOW maka tidak ada arus yang mengalir ke transistor Q1 sehingga transistor off yang menyebabkan LED Yellow off. Output gerbang NOR U1:A di inputkan ke gerbang NOR U1:B yang mana outputnya akan berlogika 1 (HIGH) sehingga terukur tegangan basis transistor sebesar 4.70 V yang menyebabkan transistor aktiv dan LED Red menyala. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana di inputkan ke gerbang NOR U1:B sehingga ouputnya berlogika 0 (LOW). Karena output gerbang NOR U1:A aktiv maka arus mengalir menuju transistor sehingga terukur tegangan basisnya sebesar 4.70V dan akan menghidupkan LED Yellow. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka outputnya tidak akan berubah. Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 0 (LOW) maka itu forbidden

Prinsip kerja gambar rangkaian 5

Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) dan clock dan berlogika 1 (HIGH) maka output gerbang NAND U1:A akan berlogika 1 (HIGH) dan U1:B berlogika 0 (LOW). Output dari gerbang NAND U1:A akan masuk ke input gerbang NAND U1:C yang menghasilkan output(Q) berlogika 0 (LOW) yang mana LED yellow D1 off. Outputnya juga di umpankan ke gerbang NAND U1:D yang mana outputnya(Q) akan berlogika 1 (HIGH) sehingga LED yellow D2 aktiv. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) sehingga menghidupkan LED yellow D1 sedangkan Q berlogika 0 (LOW). Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 0 (LOW) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka output tidak berubah. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 1 (HIGH) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka output invalid. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW) dan clock berlogika 0 (LOW) maka output tidak akan berubah.

Prinsip kerja gambar rangkaian 6

Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana berasal dari input gerbang NAND U1:A yang outputnya berlogika 1 (HIGH) sehingga di balikkan oleh inverter menjadi logika 0 (LOW) sehingga menyebabkan output U1:C berlogika 1 (HIGH). Lalu di umpankan ke gerbang NAND U1:D yang mana kedua inputnya terjadi logika 1 (HIGH) sehingga outputnya(Q) berlogika 0 (LOW). Sehingga transistor Q1 off dan relay RL2 tidak aktiv. Karena Q aktiv maka arus mengalir ke relay yang mana terukur tegangan sebesar 4.14 V yang menyebabkan relay aktiv dan lampu menyala. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana menyebabkan transistor Q1 aktiv sehingga mengaktifkan RL2 dan membuat motor berputar sedangkan Q berlogika 0 (LOW). Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 0 (LOW) dan clock berlogika 0 (LOW) maka Q dan Q akan berlogika 1 (HIGH) yang menyebabkan lampu dan motor berputar. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 1 (HIGH) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka output tidak akan berubah atau mengikuti keadaan sebelumnya. Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 0 (LOW) dan clock berlogika 0 (LOW) maka output invalid.

Prinsip kerja gambar rangkaian 7

Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana akan di umpankan ke input gerbang NAND U3 sehingga ouputnya(Q) akan berlogika 0 (LOW) yang menyebabkan transistor Q2 tidak aktif. karena Q berlogika 1 (HIGH) maka akan mengaktifkan transistor Q1 dan terukur tegangan basisnya 5V sehingga membuat LED yellow menyala. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana di inputkan ke gerbang NAND U4 sehingga outputnya(Q) berlogika 0 (LOW) sehingga transistor Q1 tidak aktiv. Karena Q aktiv maka terukur tegangan basis sebesar 5V yang mana sudah mengaktifkan transistor Q2 sehingga LED Grenn aktif. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 1 (HIGH) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka output Q dan Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana menghidupkan kedua LED. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 1 (HIGH) dan clock berlogika 0 (LOW) maka output tidak ada berlogika atau salah. Begitu juga dengan SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 0 (LOW) dan clock berlogika 0 (LOW) maka output tidak berlogika atau salah.

Prinsip kerja gambar rangkaian 8

Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) dan menyebabkan LED Red menyala yang mana terukur tegangan keluaran Q sebesar 4,5 V sedangkan Q masih berlogika 0 (LOW). Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka Q yang akan aktif sehingga menyebabkan LED Yellow menyala dengan tegangan 2.23 V sedangkan Q berlogika 0 (LOW). Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka output tidak akan berubah. Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 0 (LOW) maka forbidden.

Prinsip kerja gambar rangkaian 9

Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana terjadi pembalikan logika di input RESET. Karena Q aktiv maka LED green menyala sedangkan Q akan berlogika 0 (LOW). Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana menyebabkan LED green D2 menyala. Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 0 (LOW) maka output tidak akan berubah. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 1 (HIGH) maka forbidden.

Prinsip kerja gambar rangkaian 10

Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka output Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana pada output SET terjadi pembalikan tegangan sehingga berlogika 0 (LOW)dan terukur tegangan output Q sebesar 5 V. Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) sehingga terukur tegangan output sebesar 5V. Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 1 (HIGH) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka output invalid. Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 0 (LOW) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka output tidak akan berubah.

Prinsip kerja gambar rangkaian 11

Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 0 (LOW) dan clock berlogika 0 (LOW) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) yang mana arus mengalir ke R1 dan menyebabkan LED Yellow D1 menyala sedangkan Q masih berlogika 0 (LOW). Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka Q akan berlogika 1 (HIGH) sehingga LED yellow D1 menyala sedangkan Q masih berlogika 0 (LOW). Apabila SET berlogika 1 (HIGH) dan RESET berlogika 1 (HIGH) dan clock berlogika 1 (HIGH) maka output tidak akan berubah. Apabila SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 0 (LOW) dan clock berlogika 0 (LOW) maka Q dan Q akan berlogika 1 (HIGH).

4.4. Video [Daftar]

Video Rangkain 1

Video Rangkain 2

Video Rangkain 3

Video Rangkain 4

Video Rangkain 5

Video Rangkain 6

Video Rangkain 7

Video Rangkain 8

Video Rangkain 9

Video Rangkain 10

Video Rangkain 11

4.5 Download File [Daftar]
HTML disini
Rangkaian Simulasi 1 disini
Rangkaian Simulasi 2 disini
Rangkaian Simulasi 3 disini
Rangkaian Simulasi 4 disini
Rangkaian Simulasi 5 disini
Rangkaian Simulasi 6 disini
Rangkaian Simulasi 7 disini
Rangkaian Simulasi 8 disini
Rangkaian Simulasi 9 disini
Rangkaian Simulasi 10 disini
Rangkaian Simulasi 11 disini
Video Rangkaian 1 disini
Video Rangkaian 2 disini
Video Rangkaian 3 disini
Video Rangkaian 4 disini
Video Rangkaian 5 disini
Video Rangkaian 6 disini
Video Rangkaian 7 disini
Video Rangkaian 8 disini
Video Rangkaian 9 disini
Video Rangkaian 10 disini
Video Rangkaian 11 disini
Datasheet Resistor disini
Datasheet Relay disini
Datasheet Gerbang Nand (IC 7400) disini
Datasheet Gerbang Nor (IC 7402) disini
Datasheet Gerbang Inverter NOT(IC 74HC05) disini
Datasheet LED disini
Datasheet Transistor disini
Datasheet MotorDC disini

5. Soal-soal[Daftar]

5.1. Example[Daftar]

1. Buatkan gambar rangkaian RS flipflop aktiv high input beserta tabel kebenarannya

2. Buatkan tabel kebenaran outputnya dari gambar rangkaian di bawah

Jawab:

5.2. Problem[Daftar]

1.Bagaimana fungsi clock dalam gambar rangkaian di bawah?

Jawab:

Dalam flip-flop yang dipicu level, output merespons data yang ada di input selama level pulsa clock TINGGI (atau RENDAH). Artinya, setiap perubahan pada input selama jam aktif (TINGGI atau RENDAH) tercermin pada output sesuai tabel fungsinya. Flip-flop R-S clock yang dijelaskan dalam paragraf sebelumnya adalah flip-flop yang dipicu level yang aktif ketika jamnya TINGGI

1. pada gambar rangkaian di bawah apa yang terjadi jika input SET dan RESET nya berlogika 0 (LOW) ?

Jawab:

Kondisi input (yaitu R = S = 0) yang menyebabkan situasi seperti itu dianggap sebagai kondisi yang tidak valid dan dilarang.SET = RESET = 0 dilarang karena kondisi seperti itu mencoba mengatur (yaitu, Q = 1) dan mengatur ulang (yaitu, Q = 1) flip-flop pada saat yang bersamaan. Untuk lebih tepatnya, input SET dan RESET di R-S flip-flop tidak dapat aktif pada saat yang bersamaan.

5.3. Multiple Choice [Daftar]

2. Apa yang terjadi jika SET berlogika 0 (LOW) dan RESET berlogika 1 (HIGH)?

Jawab:
a. Q akan berlogika 1 (HIGH)

b. Q akan berlogika 1 (HIGH)

c. Q dan Q akan berlogika 1 (HIGH)

d. Forbidden

1. Salah satu cara yang data dilakukan agar output 1Q berlogika 1 adalah...

Jawab:

a. Seluruh input harus berlogika 0

b. Menunggu/mengubah Input 1S1 berdetak dari 0 ke 1 kemudian kembali menjadi 0

c. Tidak ada cara yang dapat mengubah output IC tersebut

d. Menambahkan LED pada output IC

Teknik Elektro

r-s flip-flop & edge-triggered flip-flops 10.3 - 10.4

R-S Flip-Flop & Edge-Triggered Flip-Flops

Tidak ada komentar:

Posting Komentar