BAB I PENDAHULUAN
1.4 Batasan Masalah
1. Menampilkan display angka kosentrasi adjusment generator ozone dengan kapasitas 50gr/jam
2. Mikrokontroller ATMega 16 sebagai mikrokontroller pengendali.
1.5 Metedologi Penelitian Alat dan Bahan
Analisa ini menggunakan Mikrokontroller atmega 16, reaktor plasma DBD yang mampu menghasilkan plasma
Parameter yang dianalisa :
1. Nilai arus, tegangan, dan frekuensi.
2. Nilai DAC pada resistor binary weighted 3. Nilai Frekuensi dari rendah ke tinggi.
4. Display kapasitas generator ozone 5. Nilai dari HV output
Kelengkapan Software yang digunakan 1. Basic Compiler AVR 2. Proteus 8.0
1.6 Sistematika Penulisan
Dalam sistematika penulisan dan penyusunan Laporan Tugas Akhir, penulis membagi dalam beberapa bab, yaitu :
BAB I PENDAHULUAN
Berisi tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan dan manfaat, batasan masalah, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II DASAR TEORI
Berisi tentang sejarah PT.DIPO, teori dasar meliputi Teknik digital, terbentuknya ozon dengan tegangan tinggi, teori dasar elektronika daya, teori trnsformator sebagai penaik tegangan, teori dasar tentang elektronika Digital to Analog Converter dan teori mikrokontroller AVR ATMega 16.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Berisi tentang flowchart, algoritma serta tata cara urutan rangkaian rancang bangun menggunakan mikrokontroller, dan software program yang digunakan untuk merancang sebuah generator ozone.
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Berisi tentang data hasil uji coba, hasil perhitungan elektronika daya, hasil karakteristrik (frekuensi, tegangan, arus), efisiensi boost converter, analisa dan pembahasan terhadap hasil uji coba tersebut. Hasil penelitian generator ozon.
BAB V KESIMPULAN
Berisi kesimpulan dari hasil analisa dan penelitian generator ozon plasma DBD menggunakan mikrokontroler AVR di PT. Dipo Technology Semarang.
BAB II
LANDASAN TEORI 2.1 Sejarah PT. Dipo Technology
Unit Usaha Jasa Industri (Unit-UJI) Universitas Diponegoro, pada awalnya dilaksanakan oleh Laboratorium Fisika Atom dan Nuklir dengan produk-produk yang berbasis teknologi plasma. Dalam perjalanannya Unit-UJI ini menampung beberapa produk yang layak memasuki pasar dari beberapa jurusan di lingkungan Undip. Unit-UJI kini dipusatkan langsung dibawah koordinasi Lembaga Pengabdian Kepada Masyarakat dan berkantor di Lembaga Pengabdian Kepada Masyarakat. Unit-UJI ini diharapkan dapat berfungsi untuk tempat komersialisasi invensi-invensi dari Undip dengan produk yang telah mengalami pendewasaan teknologi. Sejalan dengan diperluasnya fungsi Unit-UJI, diberi nama “DIPO TECHNOLOGY”. Produk handalan dari Unit_UJI “DIPO TECHNOLOGY”
adalah produk-produk yang berbasis teknologi plasma
Pada perkembangannya DIPO TECHNOLOGY bukan hanya sekedar unit jasa industri (Unit –UJI) saja namun sejak tahun 2008 DIPO TECHNOLOGY menjadi sebuah perusahaan (Perseroan Terbatas) khusus mengembangkan Teknologi Plasma. Pertengahan bulan Maret 2015 PT. DIPO TECHNOLOGY bersama dengan CPR Undip berhasil menyempurnakan memproduksi produk air purifier (penjernih udara dalam ruangan) kemudian diberi nama ZETA GREEN
Pada bulan April 2016 PT. DIPO TECNOLOGY dan CPR berhasil membuat conveyor pencucian dengan keluaran plasma ozon 450 gram/jam implementasi plasma ozon untuk pencucian produk holtikultura, dengan pembiayaan dari Kemenristekdikti melalui Program Pengembangan Teknologi
Industri (PPTI). Bulan Maret 2017 Kemenristekdikti melalui Universitas Diponegoro mempercayakan kepada PT. DIPO TECHNOLOGY untuk mengelola manajemen TEACHING INDUSTRY.
Saat ini PT. DIPO TECHNOLOGY sudah memiliki fasilitas alat-alat produksi (workshop), laboratorium uji plasma ozon, laboratorium uji mikrobiologi, bekerjasama dengan CPR (Center for Plasma Research) Universitas Diponegoro Semarang.
PT. DIPO TECHNOLOGY juga telah dilengkapi : AKTA NOTARIS, SIUP, TDP, SKT, NPWP.
Semua produk yang diproduksi oleh PT. DIPO TECHNOLOGY sudah melewati uji laboratorium dan uji Laboratorium Mikrobiologi CPR (Center for Plasma Research) Universitas Diponegoro Semarang yang dapat dipertanggung
jawabkan. Beberapa produk sudah dipublikasikan melalui Jurnal Ilmiah baik Nasional maupun Internasional. Saat ini semua produk sudah memiliki paten, sudah didaftarkan ke BSN untuk proses SNI. Teknologi plasma dikembangkan dan di uji di berbagai lokasi sebagai penelitian lebih lanjut, berikut adalah portofolio kegunaan produk plasma untuk sterilisasi dengan beberapa instansi, dapat dilihat pada tabel 2.1
Tabel 2.1 Portofolio PT. DIPO Technology
Jakarta, Dinas
Mei 2017 Pengadaan 2 unit
Mei 2017 Pengadaan Generator
Juli 2017 Pengadaan Power DC HV
Untuk praktek dan penelitian, sterilisasi
Output
Dinas Pertanian
Teknik digital adalah hasil teknologi yang mengubah sinyal menjadi sinyal digital dengan urutan bilangan yang bernilai 0 dan 1(bilangan biner) yang terdapat dalam sebuah piranti elektronika tertentu untuk proses informasi dan interface mudah dan cepat. Bilangan yang dikenal sistem komputer digital berupa bilangan biner. Ada bilangan desimal, oktal dan hexa, agar bisa di gunakan di sistem digital memerlukan pengkorversian ke bilangan biner.
A. SISTEM DESIMAL DAN BINER
Dalam sistem bilangan desimal, nilai yang terdapat pada kolom ketiga pada Tabel 2.2 , yaitu A, disebut satuan, kolom kedua yaitu B disebut puluhan, C disebut ratusan, dan seterusnya. Kolom A, B, C menunjukkan kenaikan pada eksponen dengan basis 10 yaitu 100 = 1, 101 = 10, 102 = 100. Dengan cara yang sama, setiap kolom pada sistem bilangan biner, yaitu sistem bilangan dengan basis, menunjukkan eksponen dengan basis 2, yaitu 20 = 1, 21 = 2, 22 = 4, dan seterusnya (Pramono, 2001).
Tabel 2.2 Nilai bilangan desimal dan biner Kolom (ratusan) (puluhan) (satuan) (empatan) (duaan) (satuan)
Setiap digit biner disebut bit, bit paling kanan disebut least significant bit (LSB) dan bit paling kiri disebut most significant bit (MSB).
Bilangan decimal dapat dikonversikan ke bilangan biner, beriktu contoh pada tabel 2.3
Tabel 2.3 Daftar Bilangan Desimal dan Bilangan Biner Ekivalensinya
Membedakan bilangan pada sistem yang berbeda digunakan subskrip. Sebagai contoh 910 menyatakan bilangan sembilan pada sistem bilangan desimal, dan 011012 menunjukkan bilangan biner 01101. Subskrip tersebut sering diabaikan jika sistem bilangan yang dipakai sudah jelas (Herlambang, 2001). Pengubahan nilai decimal ke biner dapat dicontohkan pada tabel 2.4
Tabel 2.4 Contoh Pengubahan Bilangan Biner Menjadi Desimal
Konversi Desimal ke Biner
Cara untuk mengubah bilangan desimal ke biner adalah dengan pembagian.
Bilangan desimal yang akan diubah secara berturut-turut dibagi 2, dengan Desimal
memperhatikan sisa pembagiannya. Sisa pembagian akan bernilai 0 atau 1, yang akan membentuk bilangan biner dengan sisa yang terakhir menunjukkan MSBnya (Herlambang 2001).
Sebagai contoh, untuk mengubah 5210 menjadi bilangan biner, diperlukan langkah-langkah berikut :
52/2 = 26 sisa 0, LSB 26/2 = 13 sisa 0 13/2 = 6 sisa 1 6/2 = 3 sisa 0 3/2 = 1 sisa 1
½ = 0 sisa 1, MSB
Sehingga bilangan desimal 5210 akan diubah menjadi bilangan biner 110100 (Herlambang, 2001).
2.3 Mikrokontroler ATMEGA16
Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer lengkap dalam satu serpih (chip). Mikrokontroler lebih dari sekedar sebuah mikroprosesor karena sudah terdapat atau berisikan ROM (Read-Only Memory), RAM (Read-Write Memory), beberapa Port masukan maupun keluaran, dan beberapa peripheral seperti pencacah/pewaktu, ADC (Analog to Digital converter), DAC (Digital to Analog converter) dan serial komunikasi.
Salah satu mikrokontroler yang banyak digunakan saat ini yaitu mikrokontroler AVR. AVR adalah mikrokontroler RISC (Reduce Instuction Set Compute) 8 bit berdasarkan arsitektur Harvard. Secara umum mikrokontroler AVR dapat dapat dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu keluarga AT90Sxx, ATMega dan
ATtiny. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fiturnya (Amri, 2015).
Seperti mikroprosesor pada umumnya, secara internal mikrokontroler ATMega16 terdiri atas unit-unit fungsionalnya Arithmetic and Logical Unit (ALU), himpunan register kerja, register dan dekoder instruksi, dan pewaktu beserta komponen kendali lainnya. Berbeda dengan mikroprosesor, mikrokontroler menyediakan memori dalam serpih yang sama dengen prosesornya (in chip) (Amri, 2015).
2.3.1 Arsitektur ATMEGA16
Mikrokontroler ini menggunakan arsitektur Harvard yang memisahkan memori program dari memori data, baik bus alamat maupun bus data, sehingga pengaksesan program dan data dapat dilakukan secara bersamaan (concurrent) (Amri, 2015).
Berikut adalah blok diagram IO pada sistem ATmega 16 pada gambar 2.1:
1. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16Mhz.
2. Memiliki kapasitas Flash memori 16Kbyte, EEPROM 512 Byte, dan SRAM 1Kbyte
3. Saluran I/O 32 buah, yaitu PORT A, PORT B, PORT C, PORT D 4. CPU yang terdiri dari 32 buah register.
5. User interupsi internal dan eksternal
6. PORT antarmuka SPI dan Bandar USART sebagai komunikasi serial 7. Fitur Peripheral
Dua buah 8-bit timer/counter dengan prescaler terpisah dan mode compare
Satu buah 16-bit timer/counter dengan prescaler terpisah, mode compare, dan mode capture
Real time counter dengan osilator tersendiri
Empat kanal PWM dan Antarmuka komparator analog
8 kanal, 10 bit ADC
Byte-oriented Two-wire Serial Interface
Watchdog timer dengan osilator internal
Gambar 2.1 Blok Diagram ATMega16
(Courtesy : https://www.microchip.com/wwwproducts/ATmega16)
2.3.2 KONFIGURASI PENA (PIN) ATMEGA16
Konfigurasi pena (pin) mikrokontroler Atmega16 dengan kemasan 40-pena dapat dilihat pada Gambar 2.2. Dari gambar tersebut dapat terlihat ATMega16 memiliki 8 pena untuk masing-masing bandar A (Port A), bandar B (Port B), bandar C (Port C), dan bandar D (Port D) (Amri,2015).
Gambar 2.2 Pinout IC ATMega 16
(Courtesy : https://www.microchip.com/wwwproducts/ATmega16)
2.3.3 DESKRIPSI MIKROKONTROLER ATMEGA16 1. VCC (Power Supply) dan GND(Ground) 2. PORTA-PORTD (PA7..PA0)-(PD7...PD0)
Port port mempunyai peranan masing masing, salah satunya terdiri dari input analog pada konverter A/D. Port port tersebut mempunyai I/O 8-bit dua arah, jika A/D konverter tidak digunakan. Pin dapat menyediakan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk masing-masing bit). PORT A sampai PORT D output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan
kemampuan sumber. Ketika PORT digunakan sebagai input dan secara eksternal ditarik rendah, pena–pena akan memungkinkan arus sumber jika resistor internal pull-up diaktifkan. PORT adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
3. RESET (Reset input) 4. XTAL1 (Input Oscillator) 5. XTAL2 (Output Oscillator)
6. AVCC adalah pena penyedia tegangan untuk bandar A dan Konverter A/D.
7. AREF adalah pena referensi analog untuk konverter A/D.
2.3.4 Memori Program
Arsitektur ATMega16 mempunyai dua memori utama, yaitu memori data dan memori program. Selain itu, ATMega16 memiliki memori EEPROM untuk menyimpan data. ATMega16 memiliki 16K byte On-chip In-System Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program. Instruksi ATMega16 semuanya memiliki format 16 atau 32 bit, maka memori flash diatur dalam 8K x 16 bit. Memori flash dibagi kedalam dua bagian, yaitu bagian program boot dan aplikasi seperti terlihat pada Gambar 2.3. Bootloader adalah program kecil yang bekerja pada saat sistem dimulai yang dapat memasukkan seluruh program aplikasi ke dalam memori prosesor. (Amri, 2015).
Gambar 2.3 Peta Memori ATMega16
(Courtesy : https://www.microchip.com/wwwproducts/ATmega16)
2.3.5 Memori Data (SRAM)
Memori data AVR ATMega16 terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 register umum, 64 buah register I/O dan 1 Kbyte SRAM internal. General purpose register menempati alamat data terbawah, yaitu $00 sampai $1F. Sedangkan memori I/O menempati 64 alamat berikutnya mulai dari $20 hingga $5F. Memori I/O merupakan register yang khusus digunakan untuk mengatur fungsi terhadap berbagai fitur mikrokontroler seperti kontrol register, timer/counter, fungsi-fungsi I/O, dan sebagainya. 1024 alamat berikutnya mulai dari $60 hingga $45F digunakan untuk SRAM internal (Amri, 2015).
2.3.6 Memori Data EEPROM
ATMega16 terdiri dari 512 byte memori data EEPROM 8 bit, data dapat ditulis/dibaca dari memori ini, ketika catu daya dimatikan, data terakhir yang ditulis pada memori EEPROM masih tersimpan pada memori ini, atau dengan kata lain
memori EEPROM bersifat nonvolatile. Alamat EEPROM mulai dari $000 sampai
$1FF (Amri, 2015).
2.3.7 Perangkat Lunak Mikrokontroler ATMega16
Sebuah mikrokontroler tidak akan bekerja bila tidak diberikan program untuk diisikan ke dalam mikrokontroler tersebut. Oleh karena itu, dalam tugas akhir ini akan digunakan perangkat lunak BASCOM AVR sebagai media penghubung antara program yang akan diisikan ke mikrokontroler ATMega16 yang menggunakan bahasa Basic.
Pemrograman mikrokontroler AVR dapat menggunakan low level language (assembly) dan high level language (C, Basic, Pascal, JAVA, dll) tergantung compiler yang digunakan. Bahasa Assembler pada mikrokontroler AVR memiliki kesamaan instruksi, sehingga jika telah menguasai pemrograman satu jenis mikrokontroler AVR, maka akan dengan mudah untuk memprogram mikrokontroler AVR jenis lain, tetapi bahasa assembler relatif lebih sulit dipelajari daripada bahasa Basic, untuk pembuatan suatu proyek yang besar akan memakan waktu yang lama, serta penulisan programnya akan panjang. Sedangkan bahasa Basic memiliki keunggulan dibandingkan bahasa assembly yaitu penyusunan program akan lebih sederhana dan mudah pada proyek yang lebih besar. Bahasa Basic hampir bisa melakukan semua operasi yang dapat dikerjakan oleh bahasa mesin (Amri, 2015).
2.3.8 Digital to Analog Converter
Digital To Analog Converter (DAC) adalah perangkat yang digunakan untuk
mengkonversi sinyal masukan dalam bentuk digital menjadi sinyal keluaran dalam bentuk analog (tegangan). Tegangan keluaran yang dihasilkan DAC sebanding dengan nilai digital yang masuk ke dalam DAC. Sebuah DAC menerima informasi
digital dan mentransformasikannya ke dalam bentuk suatu tegangan analog.
Informasi digital adalah dalam bentuk angka biner dengan jumlah digit yang pasti (Diosanto et al, 2017).
Konverter D/A dapat mengonversi sebuah bilangan digital ke dalam sebuah tegangan analog dengan memberikan skala output analog berharga nol ketika semua bit adalah nol dan sejumlah nilai maksimum ketika semua bit adalah satu.
Angka biner sebagai angka pecahan. Aplikasi DAC banyak digunakan sebagai rangkaian pengendali (driver) yang membutuhkan input analog seperti motor AC maupun DC, tingkat kecerahan pada lampu, pemanas (Heater) dan sebagainya.
Umumnya DAC digunakan untuk mengendalikan peralatan komputer. Pada aplikasi modern hampir semua DAC berupa rangkaian terintegrasi (IC), yang diperlihatkan sebagai kotak hitam memiliki karakteristik input dan output tertentu (Diosanto et al, 2017).
Fungsi DAC (Digital to Analog Converter) adalah mengubah (mengkonversi) sinyal digital menjadi sinyal analog. adalah perangkat atau rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengubah suatu isyarat digital (kode-kode biner) menjadi isyarat analog (tegangan analog) sesuai harga dari isyarat digital tersebut. DAC dapat dibangun menggunakan penguat penjumlah inverting dari sebuah operasional amplifier (Op-Amp) yang diberikan sinyal input berupa data logika digital (0 dan 1). Blok diagram DAC ditunjukkan pada gambar 2.4, di bawah ini:
Gambar 2.4 Blok Diagram DAC
Jenis DAC (Digital To Analog Converter) Binary-Weighted DAC (Digital To Analog Converter) Suatu rangkaian Binary-weighted DAC dapat disusun dari
beberapa Resistor dan Operational Amplifier (Op-Amp) seperti gambar 2.5 (Diosanto et al, 2017).
Gambar 2.5 Rangkaian Binary-Weighted DAC 2.4 Transformator
Transformator merupakan suatu peralatan listrik (elektromagnetik statis) yang berfungsi untuk memindahkan dan mengubah daya listrik dari suatu rangkaian listrik ke rangkaian listrik lainnya, dengan frekuensi yang sama dan perbandingan (transformasi) tertentu melalui suatu gandengan magnet dan bekerja berdasarkan prinsip induksi (elektromagnetik) dimana perbandingan tegangan antara sisi primer dan sisi sekunder berbanding lurus dengan perbandingan jumlah lilitan dan berbanding terbalik dengan perbandingan arusnya (Romu, 2015).
Transformator atau sering disingkat dengan istilah (Trafo) dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ( Alternating Curent ) ke taraf yang lain. Maksud dari
pengubahan taraf tersebut diantaranya seperti menurunkan Tegangan AC dari 220VAC ke 12 VAC ( Voltage Alternating Curent ) ataupun menaikkan Tegangan dari 110VAC ke 220 VAC. Transformator ini bekerja berdasarkan prinsip Induksi (Elektromagnet) dan hanya dapat bekerja pada tegangan yang berarus bolak balik (AC). Transformator memegang peranan yang sangat penting dalam pendistribusian tenaga listrik. Transformator menaikan listrik yang berasal dari pembangkit listrik PLN ( Pembangkit Listrik Negara ) hingga ratusan kilo Volt untuk di distribusikan, dan kemudian Transformator lainnya menurunkan tegangan listrik tersebut ke tegangan yang diperlukan oleh setiap rumah tangga maupun perkantoran yang pada umumnya menggunakan tegangan AC 220Volt (Romu, 2015).
2.4.1 Jenis Jenis Transformator
Ada beberapa jenis Trafo yang digunakan dalam sistem kelistrikan untuk keperluan yang berbeda-beda. Keperluan-keperluan tersebut diantaranya seperti trafo yang digunakan untuk pembangkit tenaga listrik dan untuk keperluan distribusi dan transmisi tenaga listrik. Perangkat yang dalam bahasa Inggris disebut dengan Transformer ini dapat diklasifikasikan berdasarkan beberapa jenis, diantaranya seperti pengklasifikasian berdasarkan level tegangan, berdasarkan media atau bahan inti (core) trafo yang digunakan, berdasarkan pengaturan lilitan, berdasarkan penggunaannya dan juga berdasarkan tempat penggunaannya.
Berikut ini adalah beberapa jenis Trafo : 1. Step Up
Gambar 2.6 Transformator Step-Up
Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh, juga terdapat dalam kelistrikan mobil berupa coil yang akan menciptakan pematik petir sebagai pembakaran. Gambar 2.6 adalah gambar transformator Step-Up
2. Step-down
Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC. Dapat dilihat pada gambar 2.7
Gambar 2.7 Transformator Step-Down 2.4.2 Cara Kerja Transformator
Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan (Romu, 2015). Gambar 2.8 adalah bagian bagian transformator terdiri dari kumparan primer dan kumparan sekunder.
Gambar 2.8 Bagian-Bagian Transformator
Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah.
Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti
besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (Romu, 2015).
Gambar 2.9 Skema Transformator
kumparan primer dan kumparan sekunder terhadap medan magnet Pada gambar 2.9 , ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya (Romu, 2015).
Gambar 2.10 Hubungan Antara Tegangan Primer, Jumlah Lilitan Primer, Tegangan Sekunder, dan Jumlah Lilitan Sekunder
Pada gambar 2.10 Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan 2.1:
Vp/Vs = Np/Ns ... (2.1) Keterangan :
Vp = tegangan primer (volt) Vs = tegangan sekunder (volt) Np = jumlah lilitan primer Ns = jumlah lilitan sekunder
Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan skunder transformator ada dua jenis yaitu :
1. Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np).
2. Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns).
Pada transformator (trafo) besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh kumparan sekunder adalah:
1. Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns).
2. Sebanding dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP).
3. Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer, Vs ~ 1/Np
Sehingga dapat dituliskan:
Vs = Ns/Np x Vp ... (2.2) 2.5 Hukum Hukum Rangkaian
2.5.1 Hukum Ohm
Jika sebuah penghantar atau resistansi atau hantaran dilewati oleh sebuah arus maka pada kedua ujung penghantar tersebut akan muncul beda potensial, atau Hukum Ohm menyatakan bahwa tegangan melintasi berbagai jenis bahan pengantar adalah berbanding lurus dengan arus yang mengalir melalui bahan tersebut. Secara matematis :
V = I.R (Ramdhani, 2005).
2.5.2 Hubungan Seri Paralel Secara umum digolongkan menjadi 2 : 1. Hubungan seri
Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung, akibatnya arus yang lewat akan sama besar.
2. Hubungan paralel
Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya tegangan diantaranya akan sama.
Resistor (R) a. Hubungan seri
Pada gambar 2.11 hubungan seri resistor dihubungkan dengan tegangan, akan mengalir arus dan terdapat R ekuivalen sebagai pengganti resistor seri.
Gambar 2.11 Rangkaian Hubungan Seri Resistor
b. Hubungan Paralel
Pada gambar 2.12 hubungan seri resistor dihubungkan dengan tegangan, akan mengalir arus dan terdapat R ekuivalen sebagai pengganti resistor paralel.
Gambar 2.12 Rangkaian Hubungan Paralel Resistor
(2.9)
(2.10)
Pembagi arus : I1=V/R1 I2=V/R2 I3=V/R3 Dimana : V=i.Rek
Sehingga : I1=Rek/R1.i I2=Rek/R2.i I3=Rek/R3.i 2.6 Transistor
Transistor adalah saklar elektronik, komponen semikonduktor yang terdiri atas sebuah bahan tpe p dan diapit oleh dua bahan type n (transistor NPN) atau terdiri atas sebuah bahan type n dan diapit oleh dua bahan type p (PNP). Sehingga transistor mempunyai tiga terminal yang berasal dari masing masing bahan tersebut.
Dibandingkan dengan FET, BJT dapat memberikan penguatan yang jauh lebi besar dan tanggapan frekuensi yang lebih baik. Pada BJT baik pembawa muatan mayoritas maupun pembawa muatan minoritas mempunyai peranan yang sama pentingnya (Herman, 2007).
Gambar 2.13 Diagram BJT : a) Jenis n-p-n dan b) Jenis p-n-p
Terdapat dua jenis kontruksi dasar BJT, yaitu jenis n-p-n dan jenis p-n-p.
Transistor jenis n-p-n, BJT terbuat dari lapisan tipis semikonduktor tipe-p dengan
tingkat doping yang relatif rendah, yang diapit oleh dua lapisan semikonduktor tipe-n. Karena alasan sejarah pembuatannya, bagian di tengah disebut “basis” (base), salah satu bagian tipe-n (biasanya mempunyai dimensi yang kecil) disebut “emitor”
(emitter) dan yang lainya sebagai “kolektor” (collector). Secara skematik kedua jenis transistor diperlihatkan pada gambar 2.13 (Herman, 2007).
Tanda panah pada gambar 2.13 menunjukkan kaki emitor dan titik dari material tipe-p ke material tipe-n. Perhatikan bahwa untuk jenis n-p-n, transistor terdiri dari dua sambungan p-n yang berperilaku seperti diode. Setiap diode dapat diberi panjar maju atau berpanjar mundur, sehingga transistor dapat memiliki empat modus pengoperasian. Salah satu modus yang banyak digunakan disebut “modus normal”, yaitu sambungan emitor-basis berpanjar maju dan sambungan kolektor-basis berpanjar mundur. Modus ini juga sering disebut sebagai pengoperasian transistor pada “daerah aktif” (Herman, 2007).
2.6.1 Kerja Transistor
Apabila pada terminal transistor tidak diberi tegangan bias dari luar, maka semua arus akan nol atau tidak ada arus yang mengalir. Sebagaimana terjadi pada persambungan diode, maka pada persambungan emitter dan basis serta pada persambungan basis dan kolektor terdapat daerah pengosongan. Tegangan penghalang (barrier potensial) pada masing masing persambungan dapat dilihat pada gambar 2.14. penjelasan kerja berikut ini didasarkan pada transistor jenis PNP (bila NPN maka semua potensialnya adalah sebaliknya) (Herman, 2007).
Gambar 2.14 Diagram Potensial Pada Transistor Tanpa Bias 2.6.2 Konfigurasi transistor
Secara umum terdapat tiga macam variasi rangkaian transistor yang dikenal dengan istilah konfigurasi, yaitu konfigurasi basis bersama (common-base configuration), konfigurasi emitor bersama (common-emitter configuration), dan
konfigurasi kolektor bersama (common-collector configuration). Istilah bersama dalam masing masing konfigurasi menunjuk pada terminal yang dipakai bersama untuk input dan output. Gambar 2.15 menunjukan tiga macam konfigurasi tersebut
konfigurasi kolektor bersama (common-collector configuration). Istilah bersama dalam masing masing konfigurasi menunjuk pada terminal yang dipakai bersama untuk input dan output. Gambar 2.15 menunjukan tiga macam konfigurasi tersebut