LANDASAN TEORI
A. Deskripsi Mikrokontroler AT89C2051
Mikrokontroler jenis AT89C2051 adalah sebuah CMOS mikrokomputer 8-bit bervoltase rendah yang memiliki performa tinggi dengan 2 Kilobyte Flash Programmable Erasable Read Only Memory (PEROM). Perangkat ini dihasilkan oleh teknologi high density nonvolatile memory technology yang terus dikembangkan pabrik ATMEL. Mikrokontroler ini kompatibel dengan standar industri MCS-51TM dari segi instruksi setnya. Dengan mengkombinasi sebuah CPU 8-bit versatile dengan Flash pada sebuah monolithic Chip, ATMEL89C2051 merupakan sebuah mikrokomputer yang sangat kuat dan memiliki fleksibilitas yang tinggi.
Mikrokontroler AT89C2051 menyediakan beberapa fitur standar, antara lain 2 K byte Flash memori, RAM 128 byte, 15 jalur input/output, 2 timer/counter 16-bit, 5 arsitektur interupsi jenis two-level, sebuah serial port yang dapat membaca dan mengirim sinyal dua arah (Full Duplex), sebuah analog komparator yang sangat presisi, oscilator on-chip dan circuit clock. Mikrokontroler AT89C2051 juga didesain dengan logika statis untuk operasi penurunan frekuensi sampai titik nol (frequency down to zero operation) dan mendukung 2 macam power saving software operasional mode. Pertama adalah mode Idle yang melakukan penghentian CPU dengan mengijinkan RAM, timer/counter, serial port, dan sistem interupsi untuk terus melanjutkan operasinya. Kedua adalah mode
commit to user
Power down yang melakukan penyimpanan isi dari RAM, melakukan pembekuan oscilator serta menghentikan semua proses pada fungsi-fungsi chip yang lain sampai hardware reset berikutnya.
1. Konfigurasi Pin
Gambar 1. Konfigurasi Pin AT89C2051
Mikrokontroler AT89C2051 memiliki beberapa port yang dapat dipakai sebagai port input maupun output, di samping port pendukung lainnya, yaitu port P1.0 sampai P1.7 dan port P3.0 sampai P3.7. Pemakaiannya harus disesuaikan dengan peraturan yang telah ditetapkan oleh produsen mikrokontroler ini.
2. Deskripsi PIN AT89C2051 VCC
Suplai tegangan (+) mikrokontroler GND
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user Port 1
Port 1 adalah sebuah 8-bit input/output port yang 2 arah (bidirectional I/O port). Pin port P1.2 sampai P1.7 menyediakan pull-ups secara internal. P1.0 dan P1.1 juga berfungsi sebagai input positif (AIN0) dan input negatif (AIN1) yang bertanggung jawab pada pembanding sinyal analog yang ada di dalam chip. Keluaran port 1.0 membuat arus sebesar 20 mA dan dapat digunakan untuk menyalakan LED secara langsung. Jika sebuah program mengakses Port pin1, maka port ini digunakan sebagai port input. Ketika port pin 1.2 sampai 1.7 digunakan sebagai port input dan port-port tersebut diset secara pulled-low, maka port-port tersebut dapat menghasilkan arus (IIL) karena adanya interaksi pull-ups tadi. Port 1 juga dapat menerima kode/data saat memori flash dalam kondisi diprogram atau saat proses verifikasi dilakukan.
Port 3
Port 3 pin P3.0 sampai P3.5 adalah 6 input/output pin yang dapat menerima kode/data secara 2 arah (bidirectional I/O port) yang mempunyai fasilitas internal pull-ups. P3.6 adalah sebuah hardware yang digunakan sebagai input dan output dari komparator on chip, tetapi pin tersebut tidak dapat diakses sebagai port input/output standar. Port pin 3 dapat mengeluarkan arus sebesar 20 mA. Port 3 juga menyediakan fungsi dari fitur spesial yang bervariasi dari Mikrokontroler AT89C2051. Fungsi dan fitur spesial dari Mikrokontroler AT89C2051 dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini :
commit to user
Tabel 1. Fungsi dan fitur spesial Port 3 yang bervariasi
Port Pin Alternate Functions
P3. 0 P3. 1 P3. 2 P3. 3 P3. 4 P3. 5
RXD (serial input port) TXD (serial output ) INT0 (external interrupt 0) INT1 (external interrupt 1) T0 (timer 0 external input) T1 (timer 1 external input)
Port 3 juga dapat menerima beberapa sinyal kontrol untuk keperluan pemrograman Flash memory dan verifikasi data.
RST
RST berfungsi sebagai kaki untuk input sinyal reset. Semua input/output (I/O) akan kembali pada posisi nol (reset) secepatnya ketika kaki reset (RST) tersebut berlogika tinggi/high condition. Menahan pin RST untuk dua cycle machine ketika suatu oscilator sedang bekerja akan mengakibatkan resetnya semua sistem device yang ada ke dalam zero position.
XTAL1
Sebagai input kepada inverting amplifier oscilator dan memberi input kepada internal clock operating sirkuit.
XTAL 2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 3. Diagram Blok AT89C2051
Diagram Blok AT89C2051 dapat dilihat pada Gambar 2 di bawah ini.
Gambar 2. Blok Diagram AT89C2051 4. Karakteristik Oscilator
XTAL 1 dan XTAL 2 adalah suatu input dan output yang bertanggung jawab penuh dari sebuah amplifier inverting di mana XTAL – XTAL tersebut dapat dikonfigurasikan untuk digunakan sebagai on-chip oscilator. Gambar 3 menunjukkan rangkaian oscilator yang terbuat dari sebuah kristal quatrz atau resonator keramik. Dalam rangka pengaktifan perangkat ini dari sebuah external clock source, XTAL 2 harus dikondisikan tidak tersambung
commit to user
ketika XTAL 1 sedang diberi suatu sinyal/tegangan seperti yang ditunjukkan Gambar 4. Dalam posisi ini rangkaian tidak dibutuhkan lagi untuk mengkondisikan mikrokontroler ‘sedang proses’ atau duty cycle dalam menerima sinyal clock eksternal. Selama input, pada sirkuit clocking internal ada suatu sinyal dari sebuah device yang dibagi menjadi dua flip-flop. Namun tegangan minimum dan maksimum serta time pada posisi rendah (low) maupun tinggi (high) harus dianalisis terlebih dahulu.
Gambar 3. Perangkaian Oscilator Gambar 4. Konfigurasi Eksternal Clock Drive Catatan :
C1, C2 = 30 pF ± 10 pF untuk jenis kondensator kristal = 40 pF ± 10 pF untuk jenis resonator keramik 5. Register Fungsi Khusus/Spesial Function Register (SFR)
Sebuah peta memori yang terdapat pada on-chip memory area dan disebut sebagai Special Function Register (SFR) space memory pada Tabel 3.
Sebagai catatan, tidak semua alamat memori ditunjukkan pada tabel karena terbatasnya media. Alamat memori yang tidak terdapat dalam tabel
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
biasanya sangat jarang digunakan atau diimplementasikan dalam suatu proyek. Akses baca (road access) pada alamat memori ini akan menghasilkan suatu data general yang bernilai acak atau random, sedangkan akses tulis (write access) akan mempunyai efek yang indeterminate.
Program user tidak boleh ditulis pada alamat yang tidak tercantum dalam tabel. Dalam kasus tersebut, memori reset atau nilai inactive dari bit yang baru akan selalu nol (0).
Tabel 2. Peta Memori SFR dan Reset value
commit to user 6. Batasan-batasan pada Instruksi Tertentu
Mikrokontroler AT89C2051 dan beberapa variannya adalah suatu jenis mikrokontroler yang terkenal cukup murah tetapi handal dari keluarga mikrokontroler ATMEL. Mikrokontroler tersebut memiliki 2 Kbyte Flash memori program. Mikrokontroler.
a. Instruksi-insruksi branching:
LCALL, LJMP, ACALL, AJMP, SJMP, JMP@+DPTR
Beberapa instruksi unconditional branching di atas akan dieksekusi secara benar selama software programmer selalu mengingat bahwa alamat destination branching harus jatuh di dalam batas ukuran memori kontroler (lokasi 00H sampai 7FFH digunakan untuk AT89C2051). Pelanggaran atas aturan pengalamatan memori di atas akan mengakibatkan program menjadi bertingkah laku aneh.
CJNE [...]. DJNZ [...], JB, JNB, JC, JNC, JBC, JZ, JNZ dengan instruksi kondisional branching tersebut di atas juga harus mematuhi aturan-aturan pengalamatan memori yang telah disebutkan. Apabila programmer melanggar aturan di atas, hal itu mungkin akan mengakibatkan hasilnya menjadi tidak menentu.
Beberapa penerapan yang menyertakan interupsi pada lokasi alamat servis rutin pada keluarga mikrokontroler ATMEL 80C51 dapat dipelajari pada manual-manual masing-masing.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Mikrokontroler AT89C2051 mempunyai 128 byte internal data memori. Dengan kata lain, mikrokontroler AT89C2051 mempunyai batas stack sebesar 128 byte, yaitu sebesar jumlah RAM dari mikrokontroler tersebut. Akses eksternal data memori dan eksekusi eksternal program memori tidak terdapat dalam mikrokontroler jenis ini. Oleh karena itu, instruksi MOVX [...] tidak diperbolehkan dalam memprogram mikrokontroler AT89C2051.
Kode assambler jenis 80C51 akan tetap dieksekusi sebagai instruksi assambler, meskipun instruksi tersebut ditulis dengan kondisi yang melanggar aturan pengalamatan. Tingkah laku device atau alat yang kita buat, bertanggungjawab terhadap kesalahan eksekusi logika program, bukan pada program yang kita tulis.
7. Memprogram Flash Memori
Pada Mikrokontroler AT89C2051 terdapat memori Flash sebesar 2 Kbyte. Memori ini digunakan sebagai memori kode program dan dikondisikan pada keadaan array, yang bisa ditulis dan dibaca (read-write) dan siap untuk diberi program. Memori array tersebut hanya dapat diprogram per byte pada tiap satuan waktu. Sekali memori array tersebut diberi program, maka untuk memprogram ulang harus dilakukan penghapusan data program yang telah ada secara elektrikal. Dengan kata lain, memori array tersebut tidak dapat langsung ditimpa dengan program yang baru, tetapi harus dihapus terlebih dahulu.
commit to user Urutan Pemrograman Chip:
a. Power-up sequence:
Berikan tegangan antara Vcc dan GND dan SET, XTAL 1, ke posisi GND.
b. Set pin RST dengan nilai logika High, set pin P3.2 juga dengan nilai High.
c. Berikan nilai level logika kombinasi High dan Low pada pin-pin P3.3, P3.4, P3.5, P3.7 sesuai mode operasi yang akan kita lakukan, apakah operasi pembacaan memori atau operasi memasukkan program ke memori. d. Alamatkan data program yang kita buat pada range alamat memori
000H, yaitu pada pin P1.0 sampai P1.7
e. Berikan tegangan Vcc 12 Volt pada pin RST ketika akan melakukan program chip (mode operasi pemrograman).
f. Masukkan pulsa kode program yang akan kita masukkan pada pin 3.2. Waktu penulisan program pada memori array akan memakan waktu sekitar 1,2 ms (millisecond)
g. Untuk verifikasi data program yang kita masukkan, ubah logika pada pin RST dari Vcc 12 Volt menjadi level logika High lalu set pin P3.3 sampai P3.7 menjadi level prioritas. Data output dapat dibaca melalui port pin P1. h. Untuk memasukkan program ke alamat memori berikutnya supaya tidak
tumpang tindih, berikan pulsa positif pada pin XTAL 1. Langkah ini untuk menaikkan address counter dengan increment satu (+1 pada address counter). Masukkan data program yang baru pada port pin P1.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i. Ulangi langkah 5 sampai 8, ubah data dan alur range memori mikrokontroler sampai batas 2 Kbyte.
j. Power-off sequence.
Set XTAL1 dengan logika Low dan RST juga dengan logika Low, lalu matikan tegangan pada mikrokontroler AT89C2051.
B. Sensor
Sensor adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi suatu benda dan berfungsi untuk mengukur magnitude suatu benda/alat. Sensor adalah jenis tranducer yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan atau arus listrik. Sensor biasanya dikategorikan melalui pengukuran dan memegang peranan penting dalam pengendalian proses pabrikasi modern.
Bentuk dan macam dari sensor sangatlah banyak dan biasanya disesuaikan dengan tujuan dan penggunaannya. Adapun sensor yang digunakan pada modul ini adalah sebagai berikut.
1. Sensor ultrasonik
Sensor ultrasonik, berfungsi sebagai pendeteksi jarak yang pada aplikasinya untuk mendeteksi jarak kendaraan dengan benda di depannya. Sensor ini mampu mendeteksi jarak dengan range 3 cm sampai 3 meter. Prinsip kerjanya yaitu pemancar ultrasonik mengeluarkan frekuensi 40 Khz yang dihasilkan oleh mikrokontroler, kemudian diterima oleh pemancar ultrasonik. Dengan menghitung selang waktu antara pengiriman sinyal sampai dapat diterima oleh penerima, dapat diketahui nilai jarak dari
commit to user
kendaraan dan kendaraan sekitarnya. Sensor ultrasonik yang digunakan merupakan modul jadi dari PARALLAX dengan tipe SRF04. Spesifikasi Teknis Devantech SRF04 Ultrasonic Range Finder:
Tabel 3. Range finder sensor ultrasonic SRF04
Tegangan Input : 5 VDC
Konsumsi Arus : 30 mA (rata-rata), 50 mA (max) Frekuensi Suara : 40 kHz
Jangkauan : 3 cm - 3 m
Sensitivitas : Mampu mendeteksi gagang sapu berdiameter 3 cm
dalam jarak > 2 m
Input Trigger : 10 mS min. Pulsa Level TTL
Pulsa Echo : Sinyal level TTL Positif, Lebar berbanding proporsional dengan jarak yang dideteksi
Output dari sensor ini berupa data PWM sehingga duty cycle dari sinyal output berbanding lurus dengan data jarak. Semakin jauh objek maka semakin besar duty cycle. Untuk mengaktifkan sensor maka modul diberi triger pulsa maka sensor akan mengeluarkan sinyal pwm dan duty cycle tersebut sebagai jarak objek dengan sensor. Sensor diberi triger, kemudian dihitung lebar duty cyclenya. Jika sensor ultrasonik yang digunakan pada satu sistem lebih dari satu maka data yang dikirim secara bergantian. Data
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
yang dikirim adalah data 8-bit dengan nilai 5-255, di mana nilai 0 digunakan sebagai tanda akhir data.
Gambar 5. Modul dan Koneksi sensor ultrasonic 2. Sensor Jarak Ultrasonik Devantech SRF04
Gambar 6. Devantech SRF04 Ranger
Kit ini sangat mudah untuk dirangkai dan membutuhkan sumber daya yang kecil sekali, yang sangat ideal untuk aplikasi mobile robot. Susunan kakinya sebagai berikut:
commit to user Gambar 7. Susunan kaki SRF0
Pencari jarak ini bekerja dengan cara memancarkan pulsa suara dengan kecepatan suara (0.9 ft/milidetik).
Tabel 4. Karakteristik SRF04
Tegangan 5v
Arus 30mA Typ. 50mA Max
Frekwensi 40KHz
Maximum Range 3 m
Minimum Range 3 cm
Sensitifitas Mendeteksi jarak 3cm diameter stick at > 2 m
Trigger input 10uS Min. TTL level pulse
Pulsa echo Positive TTL level signal, width proportional to range.
Berikut contoh program menggunakan Basic Stamp 2 di mana menggunakan P0 sebagai input dari SRF04 dan P1 sebagai output echo dari SRF04.
O echo output O pulse trigger input
O not used O ground
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user Gambar 8. Contoh rangkaian SRF04
Berikut tahapan sensor SRF04 dalam mengindikasi jarak: TesSRF04.bs2
‘Lab Robotics e-Technology Center ‘Faktor konversi
‘perintah PULSIN mengembalikan nilai round trip ‘echo time 2 uS dimana sama dengan
‘perjalan 1 arah 1uS
‘jarak=(echo time) /factor konversi
‘gunakan 74 untuk inchi (73.74 us per 1 inchi) ‘gunakan 29 untuk sentimeter ( 29.033 pe 1 cm)
' {$STAMP BS2p} ' {$PBASIC 2.5}
convfac CON 74 ' use inches counter VAR Byte
commit to user INIT CON 0 ’ hubungan di port p0
ECHO CON 1 main:
GOSUB sr_sonar ' baca jarak depan DEBUG DEC wDist, CR
sr_sonar:
PULSOUT INIT,5 ' 10us init pulse
PULSIN ECHO,1,wDist ' measure echo time wDist=wDist/convfac ' convert to inches RETURN
C. Komponen – Komponen Yang Digunakan Lainnya 1. Resistor
Resistor merupakan komponen pasif elektronika yang berfungsi untuk membatasi arus listrik yang mengalir. Berdasarkan kelasnya resistor dibagi menjadi dua yaitu Fixed resistor dan Variable Resistor. Resistor pada umumnya terbuat dari carbon film atau metal film, tetapi tidak menutup kemungkinan untuk dibuat dari material yang lain.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 2. Fixed Resistor
Fixed Resistor merupakan resistor yang mempunyai nilai tetap. Ciri fisik dari resistor ini adalah bahan pembuat resistor terdapat di tengah-tengah dan pada pinggirnya terdapat dua conduction metal, biasanya kemasan seperti ini disebut dengan axial. Ukuran fisik Fixed Resistor bermacam-macam, tergantung pada daya resistor yang dimilikinya. Misalnya fixed resistor dengan daya 5 watt pasti mempunyai bentuk fisik yang jauh lebih besar dibandingkan dengan fixed resistor yang mempunyai daya ¼ watt.
Seiring dengan perkembangan teknologi pada saat ini, diciptakanlah sebuah teknologi baru yang disebut dengan SMT (Surface Mount Technology). Dengan menggunakan teknologi ini bentuk dari fixed resistor menjadi lebih kecil lagi, sehingga kita dapat membuat suatu sistem yang mempunyai ukuran sekecil mungkin. Ada beberapa macam kemasan standard yang sudah ditentukan oleh Industri elektronika antara lain:
- 1206 ukuran = 3.0 mm x 1.5 mm, 2 terminal - 0805 ukuran = 2.0 mm x 1.3 mm, 2 terminal - 0603 ukuran = 1.5 mm x 0.8 mm, 2 terminal
Selain kemasan axial terdapat pula kemasan lain yang disebut SIP (Single-In-Line). Di dalam kemasan ini terdapat lebih dari satu resistor yang biasanya disusun paralel dan mempunyai satu pusat yang disebut common.
commit to user
Gambar 10. Resistor Single-In-Line
Gambar 11. Bentuk Fisik Resistor
Pada gambar 11 ditunjukkan beberapa contoh bentuk fisik dari fixed resistor. Dari yang paling atas dapat dilihat bentuk fisik dari resistor dengan daya 1/8, ¼, 1, 2, dan 5 watt. Pada gambar 11 sebelah kanan ditunjukkan beberapa contoh bentuk fisik dari fixed resistor dengan toknologi SMT (Surface Mount Technology). Sedangkan pada gambar 10 ditunjukkan contoh bentuk fisik dari resistor dengan kemasan yang disebut SIP (Single-In-Line).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 3. Variable Resistor
Untuk jenis resistor ini memiliki dua tipe. Untuk tipe pertama dinamakan Variable Resistor dan nilainya dapat diubah sesuai keinginan dengan mudah dan sering digunakan untuk pengaturan volume, bass, balance, dll. Sedangkan yang kedua adalah semi-fixed resistor. Nilai dari resistor ini biasanya hanya diubah pada kondisi tertentu saja. Contoh penggunaan dari semi-fixed resistor adalah tegangan referensi yang digunakan untuk ADC, fine tune circuit, dll. Ada beberapa model pengaturan nilai Variable resistor, yang sering digunakan adalah dengan cara memutar. Pengubahan dengan cara memutar biasanya terbatas sampai 300 derajat putaran. Ada beberapa model variable resistor yang harus diputar berkali - kali untuk mendapatkan semua nilai resistor. Model ini dinamakan “Potentiometers” atau “Trimmer Potentiometers”.
Gambar 12. Bentuk Fisik Variable Resistor
Pada gambar 12 ditunjukkan beberapa contoh bentuk fisik dari variable resistor. Gambar bentuk yang pertama sering disebut dengan
commit to user
“Trimmer Potentiometers”. Gambar bentuk yang kedua merupakan contoh gambar dari semi-fixed resistor yang biasanya dipasang pada PCB (Printed Circuit Board). Sedang gambar bentuk yang ketiga merupakan contoh dari “Potentiometers” yang biasanya digunakan sebagai volume control.
4. Kapasitor
Kapasitor adalah sebuah piranti elektrik yang dapat menyimpan energi dalam bentuk medan listrik di antara sepasang plat konduktor. Kapasitor terdiri dari dua buah elektrode yang dipisahkan oleh sebuah insulator atau dielectric. Kapasitansi dari sebuah pelat sejajar dinyatakan dengan rumus:
Kapasitansi dari kapasitor (C) menyatakan besarnya muatan (Q) yang disimpan akibat adanya beda potensial (V) yang diberikan di antara kedua pelat, dinyatakan dalam rumus berikut:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Berikut adalah beberapa contoh bentuk fisik dari kapasitor: a. Kapasitor Non-Polar
- Kapasitor Tantalum
- Kapasitor Polyester Film
- Kapasitor Polypropylene
- Kapasitor Mylar
- Kapasitor Keramik
b. Kapasitor Polar
commit to user c. Kapasitor Variable
- Kapasitor Trimmer
- Kapasitor Tuning
Gambar 14. Bentuk fisik kapasitor 5. Transistor
Transistor dalam rangkaian elektronika selain berfungsi sebagai penguat, dapat juga berfungsi sebagai saklar. Transistor adalah suatu komponen aktif yang terbuat dari bahan semi konduktor dan dibentuk dari dua hubungan PN. Dari dua hubungan tersebut terdapat dua kemungkinan hubungan yang dapat dibentuk yaitu PNP dan NPN seperti dalam Gambar 10. Transistor ini digunakan sebagai switching untuk membunyikan alarm.
Gambar 15. Transistor NPN dan PNP
P N P
Emiter Basis KolektorP
Emiter Basis KolektorN N
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan transistor adalah sebagai berikut:
1. Arus emitor merupakan penjumlahan dari arus kolektor dan arus basis IE = IB+IC
2. Arus kolektor hampir sama dengan arus emitor IC + IE
3. Arus basis jauh lebih kecil dari arus kolektor dan emitor IB << IC
IB << IE
Hubungan antara arus basis dan arus kolektor dinyatakan sebagai penguatan arus seperti dalam persamaan berikut:
ß= hFE = IC/IB
Jika Vin bertambah, lebih banyak arus basis yang mengalir, menimbulkan lebih banyak arus kolektor. Vin yang cukup besar akan menjenuhkan transistor. Jika transistor jenuh, kolektornya secara ideal
ditanahkan. Tegangan pada resistor 1kΩ sama dengan tegangan catu
dikurangi tegangan pada LED, karena itu:
Gambar 16. Penggunaan Transistor NPN Rc = VCC - VLED / ILED
commit to user 6. Daerah Kerja Transistor
Transistor bekerja pada tiga daerah kerja seperti ditunjukkan dalam Gambar:
Gambar 17. Garis beban DC § Daerah Kerja Jenuh (Saturasi)
Perpotongan dari garis beban dan kurva IB=IB(sat) disebut penjenuhan (saturation). Pada daerah ini arus basis sama dengan IB(sat) dan arus kolektor adalah maksimum.
Pada penjenuhan, dioda kolektor kehilangan reverse bias dan kerja transistor yang normal terhenti. Perhitungan arus kolektor pada saat saturasi adalah: C CC ) sat ( C R V I
dan perhitungan untuk arus basis adalah:
dc C(sat) b(sat) I I b =
Tegangan kolektor-emiter pada penjenuhan adalah: V CE = VCC (sat)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Jika arus basis lebih besar daripada IB(sat), arus kolektor tak dapat bertambah karena dioda kolektor tidak lagi dibias reverse. Dengan kata lain, perpotongan dari garis beban dan kurva basis yang lebih tinggi masih menghasilkan titik penjenuhan yang sama.
§ Daerah kerja sumbat (cutoff).
Titik dimana garis beban memotong kurva IB=0 disebut titik sumbat (cut off). Pada titik ini arus basis adalah nol dan arus kolektor kecil sehingga dapat (hanya arus bocoran ICEO yang ada). Pada titik sumbat, dioda emitor kehilangan forward bias, dan kerja transistor yang normal terhenti. Untuk perkiraan aproksimasi tegangan diabaikan kolektor-emitor adalah:
ICE (cut off) = ICC § Daerah kerja aktif.
Semua titik operasi antara titik sumbat dan penjenuhan adalah daerah aktif dari transistor. Dalam daerah aktif, dioda emitor dibias forward dan dioda kolektor dibias reverse. Titik Q (Quiescent) adalah titik perpotongan dari arus basis dan garis beban.
7. Dioda
Dioda merupakan suatu komponen elektronik yang dapat melewatkan arus pada satu arah saja yang terbuat dari bahan semikonduktor. Jika dioda kita beri tegangan panjar mundur maka bandgap antara pita konduksi dengan pita valensi akan semakin besar sehingga menyebabkan tidak adanya elektron yang berpindah dari pita konduksi ke pita valensi.