Percobaan 6: Rangkaian Resonansi
1. Tujuan
1. Mengenal sifat rangkaian RLC.
2. Mengenal resonansi seri, resonansi paralel, resonansi seri parallel. 3. Dapat membedakan sifat resonansi seri dan paralel.
4. Dapat menghitung dan/ atau memperkirakan frekuensi resonansi rangkaian RLC.
2. Persiapan
Pelajari keseluruhan petunjuk praktikum untuk modul rangkaian resonansi ini. Pada modul ini tidak terdapat tugas pendahuluan.
Rangkaian RLC
Dalam rangkaian seri RLC impedansi total rangkaian dapat dituliskan sebagai berikut:
L C
tot R j X X
Z
Dari hubungan ini akan terlihat bahwa reaktansi induktif dan kapasitif selalu akan saling mengurangi. Bila kedua komponen ini sama besar, maka akan saling meniadakan, dan dikatakan bahwa rangkaian dalam keadaan resonansi. Resonansinya adalah resonansi seri. Demikian pula halnya pada rangkaian paralel RLC admitansi total rangkaian dapat dituliskan sebagai:
C L
tot G j B BX
Y
dimana G adalah konduktansi dan B adalah suseptansi.
Dari hubungan ini juga akan terlihat bahwa suseptansi kapasitif dan induktif akan selalu saling mengurangi. Pada keadaan resonansi, kedua suseptansi tersebut akan saling meniadakan. Resonansinya adalah resonansi paralel.
Dari kedua pembahasan di atas, jelas bahwa jenis resonansi tergantung dari macam hubungan L dan C (seri/paralel).
Resonansi Seri
Perhatikan rangkaian RLC seri pada Gambar 6-1. Dari hubungan Ztot R j
XLXC
terlihat bahwa pada waktu resonansi dimana XL = XC maka Ztot = R merupakan Zminimum, sehingga akan diperoleh arus yang maksimum. Dalam keadaan ini rangkaian hanya bersifat resistif sehingga fasa arus sama dengan fasa tegangan yang terpasang.66 Percobaan 6: Rangkaian Resonansi V R XL XC I
Gambar 6-1 Rangkaian resonansi seri
Saat X L XC terjadi, maka mengingat XL L dan
C XC 1 dapat diperoleh C L 1 atau LC resonani O 1 atau LC fO 2 1
Disini O atau fO adalah frekuensi yang membuat rangkaian bersifat resistif dan terjadi arus maksimum atau tegangan maksimum pada R. Bila dilihat dari impedansi rangkaian Ztot, maka pada f<fo rangkaian akan bersifat kapasitif dan pada f>fo rangkaian akan bersifat induktif. Pada waktu resonansi seri, sangat mungkin terjadi bahwa tegangan pada L atau pada C lebih besar dari tegangan sumbernya. Pembesaran tegangan pada L atau pada C pada saat resonansi ini didefinisikan sebagai faktor kualitas Q.
Alat dan Komponen yang Digunakan
1. Generator Sinyal (1 buah) 2. Osiloskop (1 buah) 3. Kabel BNC – probe jepit (2 buah) 4. Kabel 4 mm – jepit buaya (max. 5 buah) 5. Multimeter Digital (2 buah) 6. Breadboard (1 buah) 7. Kabel jumper (1 meter) 8. Induktor 2,5 mH (2 buah) 9. Kapasitor 470 pF (5 buah) 10. Resistor 47 (4 buah)
Percobaan 6: Rangkaian Resonansi 67
3. Percobaan
Memulai Percobaan
1. Sebelum memulai percobaan, isi dan tanda tangani lembar penggunaan meja yang tertempel pada masing-masing meja praktikum.
Rangkaian Seri R, L, C (Resonansi Seri)
2. Susun rangkaian pada Gambar 6-2. Perhatikan bahwa hambatan 50 merupakan resistansi dalam Generator Sinyal.
1 Vpp 50 ohm 2,5 mH 470 pF 47 ohm A B O Generator Sinyal
Gambar 6-2 Rangkaian percobaan resonansi seri
3. Ubah frekuensi generator sinyal untuk mencari nilai tegangan Vo maksimal dan atau minimum lokal. Catat nilai tegangan Vo maksimal dan atau minimum tersebut.
4. Pada frekuensi yang menyebabkan tegangan Vo maksimal dan atau minimum lokal tersebut, catat besarnya tegangan induktor (VAB) dan kapasitor (VBO).
5. Bagaimana karakteristik rangkaian pada saat resonansi? Lakukan analisis dan sampaikan pada laporan.
Rangkaian Paralel R, L (Resonansi Paralel)
68 Percobaan 6: Rangkaian Resonansi Generator Sinyal 1 Vpp 50 ohm 2,5 mH 470 pF 47 ohm VA VO
Gambar 6-3 Rangkaian percobaan resonansi paralel
6. Ubah frekuensi generator sinyal untuk mencari nilai tegangan Vo maksimal dan atau minimum lokal. Catat nilai tegangan Vo maksimum dan atau minimum tersebut.
7. Pada frekuensi yang menyebabkan tegangan Vo maksimum dan atau minimum lokal tersebut, catat besarnya tegangan induktor (VAB) dan kapasitor (VBO). 8. Bagaimana karakteristik rangkaian pada saat resonansi? Lakukan analisa dan
sampaikan hasilnya dalam laporan.
Rangkaian Paralel L dengan Seri L dan C
9. Perhatikan rangkaian pada Gambar 6-4.
Generator Sinyal 1 Vpp 50 ohm 2,5 mH 470 pF 47 ohm 2,5 mH
Gambar Error! No text of specified style in document.-15 Rangkaian percobaan resonansi seri paralel 1
Percobaan 6: Rangkaian Resonansi 69
10. Ubah frekuensi generator sinyal untuk mencari nilai tegangan Vo maksimum dan atau minimum lokal. Catat nilai tegangan Vo maksimum dan atau minimum tersebut.
11. Pada frekuensi yang menyebabkan tegangan Vo maksimum dan atau minimum lokal tersebut, catat besarnya tegangan induktor (VAB) dan kapasitor (VBO).
12. Bagaimana karakteristik rangkaian pada saat resonansi? Lakukan analisa dan sampaikan hasilnya dalam laporan.
Rangkaian Seri C dengan Paralel C dan L
13. Perhatikan rangkaian seperti pada Gambar 6-5.
G e n e ra to r S in y a l 1 V p p 5 0 o h m 4 7 0 p F 4 7 o h m 2 ,5 m H 4 7 0 p F
Gambar 6-5 Rangkaian percobaan resonansi seri paralel 2
14. Ubah frekuensi generator sinyal untuk mencari nilai tegangan Vo maksimum dan atau minimum lokal. Catat nilai tegangan Vo maksimum dan atau minimum tersebut.
15. Pada frekuensi yang menyebabkan tegangan Vo maksimum dan atau minimum lokal tersebut, catat besarnya tegangan induktor (VAB) dan kapasitor (VBO). 16. Bagaimana karakteristik rangkaian pada saat resonansi? Lakukan analisa dan
70 Percobaan 6: Rangkaian Resonansi
Aplikasi Rangkaian Resonansi dalam Filter
17. Susunlah rangkaian seperti pada gambar 6-6 dibawah, di bread-board yang disediakan. Generator Sinyal 1 Vpp 50 ohm 47 nF 47 ohm 2,5 mH Vo Vi
Gambar 6-6 Rangkaian percobaan resonansi seri paralel 1
18. Carilah frekuensi dimana Vo menjadi minimum, ini adalah FC. Lalu carilah Vo di FC/10, FC/100, & FC*10, FC*100, seperti pada gambar 6-7 dibawah.
19. Untuk mencari Vo max gunakan frekuensi 50Hz. Kemudian carilah titik-titik frekuensi FL, FH.
20. Petunjuk: gunakan mode X-Y pada osiloskop dengan ch.1 adalah Vin dan ch.2 adalah Vo. (Untuk mempermudah mencari amplituda Vo, ‘ground’kan ch.1)
(Vo max) /√2 FH FL FC/10 FC FC/100 10*FC 100*FC Vo max Vo min
Gambar 6-7 Bode plot untuk rangkaian di gambar 6-6
21. Cari juga beda fasa antara Vin dan Vo pada titik-titik frekuensi tersebut. Dan gambarkan bode-plot serta beda fasa-nya di BCL.
Percobaan 6: Rangkaian Resonansi 71
22. Lakukan langkah 17 - 21 untuk rangkaian pada gambar 6-8 dibawah
Generator Sinyal 1 Vpp 50 ohm 47 nF 47 ohm 2,5 mH Vi Vo Vo max (Vo max) /√2 FH FL FC FC/10 FC/100 10*FC 100*FC
Gambar 6-8 Rangkaian percobaan resonansi seri paralel 2
Mengakhiri Percobaan
23. Sebelum keluar dari ruang praktikum, rapikan meja praktikum. Bereskan kabel dan matikan osiloskop dan generator sinyal. Pastikan juga multimeter analog, multimeter dan digital ditinggalkan dalam keadaan mati (selector menunjuk ke pilihan off).
24. Periksa lagi lembar penggunaan meja. Praktikan yang tidak menandatangani lembar penggunaan meja atau membereskan meja ketika praktikum berakhir akan mendapatkan potongan nilai sebesar minimal 10.
25. Pastikan asisten telah menandatangani catatan percobaan kali ini pada Buku Catatan Laboratorium anda. Catatan percobaan yang tidak ditandatangani oleh asisten tidak akan dinilai.
Lampiran A: Akurasi, Presisi dan Nilai Penting 73
Lampiran A: Akurasi, Presisi dan Nilai
Penting
Di setiap melakukan pengukuran, selalu saja terdapat error pada hasil pengukuran tersebut. Misalnya, kita akan mendapatkan hasil yang tidak benar-benar sama dari beberapa kali pengulangan pengukuran nilai tegangan dari terminal yang sama dengan Voltmeter. Lantas, bagaimana cara mengetahui error pengukuran sehingga nilai yang sebenarnya dapat diperoleh? Ada dua parameter yang berkaitan dengan error pengukuran tersebut, yaitu akurasi dan presisi.
Akurasi dan Presisi
Akurasi menyatakan seberapa dekat nilai hasil pengukuran dengan nilai sebenarnya (true value) atau nilai yang dianggap benar (accepted value). Jika tidak ada data bila sebenarnya atau nilai yang dianggap benar tersebut maka tidak mungkin untuk menentukan berapa akurasi pengukuran tersebut.
Presisi menyatakan seberapa dekat nilai hasil dua kali atau lebih pengulangan pengukuran. Semakin dekat nilai-nilai hasil pengulangan pengukuran maka semakin presisi pengukuran tersebut.
a b
c d
Gambar A-1. A. Presisi dan akurasi tinggi; b. Presisi rendah, akurasi tinggi; c. Presisi tinggi, akurasi rendah; d. Presisi dan akurasi rendah
Error Sistematik dan Error Acak
Error sistematik akan berdampak pada akurasi pengukuran. Jika error sistematik terjadi maka akurasi pengukuran tidak dapat ditingkatkan dengan melakukan pengulangan pengukuran.
74 Lampiran A: Akurasi, Presisi dan Nilai Penting
Biasanya, sumber error sistematik terjadi karena istrumen pengukuran tersebut tidak terkalibrasi atau kesalahan pembacaan (error paralax, misalnya).
Error acak akan berdampak pada presisi pengukuran. Error acak hadir memberikan hasil pengukuran yang fluktuatif, di atas dan di bawah nilai sebenarnya atau nilai yang diangap benar. Presisi pengukuran akibat error acak ini dapat diperbaiki dengan melakukan pengulangan pengukuran. Biasanya, error ini terjadi karena permasalahan dalam memperkirakan (estimating) nilai pengukuran saat jarum berada di antara dua garis-skala atau karena nilai yang ditunjukan oleh instrumen tersebut berfluktuasi dalam rentang tertentu.
Nilai Penting
Nilai penting (signifikan) dari suatu pengukuran bergantung pada unit terkecil yang dapat diukur menggunakan instrumen pengukuran tersebut. Dari nilai penting ini, presisi pengukuran dapat diperkirakan.
Secara umum, presisi pengukuran adalah ±1/10 dari unit terkecil yang dapat diukur oleh suatu instrumen pengukuran. Misalnya, sebuah mistar yang memiliki skala terkecil 1mm akan digunakan untuk mengukur suatu panjang benda. Dengan demikian, pengukuran panjang yang dilakukan tersebut dapat dikatakan memiliki presisi sebesar 0.1mm.
Perkiraan presisi di atas berbeda bila kita menggunakan instrumen digital. Biasanya presisi pengukuran dengan instrumen digital adalah ±1/2 dari unit terkecil yang dapat diukur oleh suatu instrumen pengukuran tersebut. Misalnya, nilai tegangan yang ditunjukan oleh Voltmeter digital adalah 1.523V ; dengan demikian, presisi pengukuran tegangan tersebut adalah ±1/2 x 0.001 atau sama dengan ±0.0005V.
Angka Penting pada Praktikum
Penggunaan jumlah angka penting pada praktikum bergantung pada alat ukur yang digunakan. Hasil pengukuran tegangan, arus, dan resistansi dengan Multimeter Digital 3,5 digit dapat menggunakan 3 angka penting. Namun hasil pembacaan tegangan dengan osiloskop hanya memberikan 2 angka penting. Frekuensi sinyal yang dihasilkan Generator Sinyal biasa dapat dinyatakan dalam 2-3 angka penting, sedangkan frekuensi dari Synthesized Signal Generator dapat dinyatakan hingga 4 angka penting.
Lampiran B: Petunjuk Pembuatan Rangkaian Elektronik pada Breadboard 75
Lampiran B: Petunjuk Pembuatan
Rangkaian Elektronik pada Breadboard
Breadboard
Gambar B-1 Implementasi rangkaian joystick motor driver untuk Robot pada breadboard [1]
Breadboard adalah suatu perangkat yang seringkali digunakan untuk melakukan implementasi suatu rancangan rangkaian elektronik secara tidak disolder (solderless, Gambar B-1). Implementasi rancangan yang demikian bertujuan untuk menguji-coba rancangan tersebut yang biasanya melibatkan pasang-bongkar komponen. Bentuk implementasi lainnya adalah implementasi dengan melakukan penyolderan komponen yang dikerjakan pada PCB (Printed Circuit Board, Gambar B-2).
76 Lampiran B: Petunjuk Pembuatan Rangkaian Elektronik pada Breadboard
Gambar B-2 Implementasi rangkaian joystick motor driver untuk Robot pada PCB[1]
Tampak pada Gambar B-1 bahwa breadboard memiliki lubang-lubang tempat terpasangnya kaki-kaki komponen dan kawat kabel. Lubang-lubang tersebut adalah sesungguhnya soket-soket dari bahan logam (konduktor) yang tersusun sedemikian sehingga ada bagian lubang-lubang yang terhubung secara horizontal dan ada yang terhubung secara vertikal.
Gambar B-3 Jenis-jenis breadboard
Gambar B-3 adalah gambar jenis-jenis breadboard yang dimiliki oleh Lab Dasar Teknik Elektro STEI ITB. Setidaknya ada empat bagian penting yang harus diperhatikan sebelum menggunakan breadboard (lihat Gambar B-4):
Pada bagian ini lubang-lubang breadboard saling terhubung secara vertikal. Tiap set lubang pada bagian ini terdiri dari lima lubang yang saling terhubung.
Pada bagian ini lubang-lubang breadboard saling terhubung secara horizontal. Tiap set lubang pada bagian ini terdiri dari 25 lubang yang saling terhubung. Perhatikan bahwa pada tiap set lubang tersebut terdapat jarak pemisah antar lubang yang lebih besar setiap lima lubang. Bagian ini adalah pemisah yang menyatakan bahwa bagian lubang-lubang breadboard yang saling terhubung secara vertikal di sebelah atas tidak terhubung dengan bagian lubang-lubang breadboard di sebelah bawah.
Lampiran B: Petunjuk Pembuatan Rangkaian Elektronik pada Breadboard 77
Bagian ini adalah pemisah yang menyatakan bahwa bagian lubang-lubang breadboard yang saling terhubung secara horizontal di sebelah kiri tidak terhubung dengan bagian lubang-lubang breadboard di sebelah kanan. Pada banyak jenis breadboard, pemisah ini ditandai dengan jarak pemisah yang lebih besar daripada jarak pemisah antar set lubang pada bagian b.
Gambar B-4 Bagian-bagian yang harus diperhatikan pada breadboard
Breadboard dapat bekerja dengan baik untuk rangkaian ber-frekuensi rendah. Pada frekuensi tinggi, kapasitansi besar antara set lubang yang bersebelahan akan saling berinterferensi.
Merangkai Kabel, Komponen dan Instrumen
Kabel
Kabel yang digunakan untuk membuat rangkaian pada breadboard adalah kabel dengan isi kawat tunggal (biasanya) berdiameter #22 atau #24 AWG. Untuk menghasilkan pemasangkan yang baik pada breadboard, kupas kedua ujung kabel sehingga diperoleh panjang kawat (yang sudah terkupas) sekitar 12 mm. Kemudian pastikan seluruh bagian kawat yang sudah terkupas tadi masuk ke dalam lubang breadboard.
Biasakan memasang kabel pada breadboard dengan rapih sejak awal. Hal ini akan mempermudah penelusuran sebab terjadinya kesalahan akibat salah pasang kabel, misalnya. Berikut ini adalah berbagai petunjuk penting lainnnya yang harus diperhatikan dalam membuat rangkaian pada breadboard:
78 Lampiran B: Petunjuk Pembuatan Rangkaian Elektronik pada Breadboard
1. Pastikan Power Supply dalam keadaan mati atau tidak terpasang para breadboard ketika merangkai komponen dan kabel pada breadboard
2. Pahami (jika belum ada, buat) terlebih dahulu skema rangkaian elektronik yang akan diimplementasikan pada breadboard. Dengan demikian, kemungkinan terjadinya kesalahan akan lebih kecil.
3. Tandai setiap kabel atau komponen yang telah terpasang dengan benar, misalnya dengan spidol.
4. Gunakan kabel sependek mungkin. Kabel yang terlalu panjang berpotensi membuat rangkaian pada breadboard menjadi tidak rapih. Selain itu, kabel yang terpasang terlalu panjang dan berantakan dapat menghasilkan interferensi berupa sifat kapasitif, induktif dan elektromanetik yang tidak diharapkan.
5. Usahakan kabel dipasang pada breadboard dengan rapih dan, jika memungkinkan, tubuh kabelnya mendatar pada breadboard.
6. Rangkai komponen (hubungkan suatu komponen dengan komponen-komponen lainnya) secara langsung tanpa menggunakan tambahan kabel jika itu memungkinkan 7. Usahakan tidak menumpuk komponen atau kabel (komponen/ kabel yang akan dipasang tidak melangkahi komponen/ kabel lain yang telah terpasang). Hal ini akan menyulitkan pengecekan rangkain yang telah diimplementasikan pada breadboard. Selain itu, akan menyulitkan bongkar-pasang komponen ketika diperlukan.
8. Usahakan menggunakan warna kabel berbeda untuk membuat koneksi yang berbeda. Misalnya mengunakan kabel warna merah untuk koneksi ke Power Supply dan menggunakan kabel warna hitam untuk koneksi ke ”ground”.
Komponen
Gambar B-5 Pemasangan IC pada breadboard
Pada prinsipnya, komponen-komponen elektronik seperti resistor, kapasitor atau Integrated Circuit (IC) dapat dipasang secara langsung pada lubang breadboard. Khusus untuk resistor, kaki resistor dengan rating daya lebih dari 0.5 W tidak cocok untuk digunakan pada breadboard karena ukuran kakinya yang terlalu besar. Namun ini tidak menjadi masalah karena praktikan hanya menggunakan resistor dengan rating daya 0.25 W di dalam praktikum
Lampiran B: Petunjuk Pembuatan Rangkaian Elektronik pada Breadboard 79
ini. Di bawah ini adalah beberapa hal penting lainnya yang berkaitan dengan komponen secara khusus:
1. Ingatlah bahwa IC (terutama MOS) dapat rusak akibat listrik statik, termasuk listrik statik di dalam tubuh kita. Di negara subtropis, karena kelembaban sangat rendah, gesekan-gesekan pakaian dengan material lain dapat membangkitkan listrik statik pada tubuh. Listrik statik ini dapat membentuk tegangan tinggi sesaat bila kita menyentuk kaki-kaki komponen dan menyebabkan kerusakan. Tapi, karena kita berada di negara tropis yang berkelembaban tinggi, pengumpulan listrik statik tadi tidak signifikan.
2. Sebelum mencoba dipasang pada breadboard, pastikan kaki-kaki IC lurus. Bila tidak lurus, gunakan tang untuk meluruskan/ memperbaiki kaki-kaki IC tersebut. Demikian juga ketika akan mencopot IC dari breadboard; gunakan pinset dengan cara mencungkil kedua ujung IC tersebut. Usahakan tidak terjadi sudut (antara badan IC dan breadboard) lebih besar dari 10 sehingga dapat meminimalisasi kemungkinan bengkoknya (bahkan patahnya) kaki-kaki IC.
3. Pastikan ikuti Gambar B-5 untuk pemasangan IC pada breadboard. Dengan demikian, kaki-kaki IC tidak saling terhubung.
4. Perhatikan rating tegangan kapasitor. Jika menggunakan kapasitor elektrolit, perhatikan polaritasnya. Pemasangan polaritas yang terbalik akan menyebakan rusaknya kapasitor.
5. Pastikan kapasitor dalam keadaan discharge sebelum dipasang. Jika ragu, hubungkan kedua kaki kapasitornya. Lakukan dua kali untuk kapasitor yang sama karena ada kalanya kapasitor masih memiliki muatan sisa setelah discharging yang pertama.
Instrumen
Di bawah ini adalah hal-hal penting yang harus diperhatikan ketika menggunakan/ menghubungkan instrumen laboratorium ke rangkaian di breadboard:
1. Gunakan kabel yang tepat untuk menghubungkan suatu instrumen ke breadboard (lihat Kabel Aksesoris). Pegang badan konektor (bukan badan kabelnya) saat memasang dan mencabut kabel.
2. Untuk percobaan yang menggunakan Generator Signal dan Power Supply: nyalakan Power Supply terlebih dahulu, lalu nyalakan Generator Signal. Jika dilakukan dengan cara sebaliknya, akan menyebabkan kerusakan pada IC. Demikian juga ketika mengakhiri: matikan Generator Signal terlebih dahulu, kemudian matikan Power Supply.
80 Lampiran C: Nilai dan Rating Komponen
Lampiran C: Nilai dan Rating Komponen
Resistor
Fungsi
Resistor berfungsi untuk mengatur aliran arus listrik. Misalnya, resistor dipasang seri dengan LED (Light-Emitting Diode) untuk membatasi besar arus yang melalui LED.
Kode Warna
Gambar C-1 Resistor
Resistor yang biasa kita jumpai memiliki nilai resistansi yang direpresentasikan oleh kode warna pada badan resistor. Resistor tersebut adalah seperti yang ditunjukan pada Gambar C-1.
Tabel C-1 Kode warna
Warna A Angka pertama B Angka kedua C Faktor penggali D Toleransi Hitam Coklat Merah Jingga Kuning Hijau Biru Ungu Abu-abu Putih Warna emas Warna perak Tanpa warna - 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 102 103 104 105 106 10-1 10-2 1% 2% 4% 5% 10% 20%
Label kode warna pada badan resistor ada yang berjumlah 4, 5 atau 6 gelang warna. Aturan pembacaan kode warna tersebut adalah sebagai berikut:
Lampiran C: Nilai dan Rating Komponen 81
1. warna pertama: angka pertama nilai resistansi (resistor dengan 4, 5 atau 6 gelang warna)
2. warna kedua: angka kedua nilai resistansi (resistor dengan 4, 5 atau 6 gelang warna)
3. warna ketiga: faktor pengali (pangkat dari sepuluh) dengan satuan (resistor dengan 4 gelang warna) atau angka ketiga nilai resistansi (resistor dengan 5 atau 6 gelang warna)
4. warna keempat: toleransi (resistor dengan 4 gelang warna) atau faktor pengali (pangkat dari sepuluh) dengan satuan (resistor dengan 5 atau 6 gelang warna) 5. warna kelima: toleransi (resistor dengan 5 atau 6 gelang warna)
6. warna keenam: koefisien temperatur dengan satuan PPM/0C (resistor dengan 6 gelang warna)
Nilai Resitor
Resistor tidak tersedia dalam sebarang nilai resistansi. Nilai resistansi setiap resistor mengikuti standard Electronic Industries Association (EIA). Nilai tersebut dikenali dengan E6 dengan 6 nilai berbeda, E12 dengan 12 nilai, E24 dengan 24 nilai dst. Hingga E192 dengan 192 nilai.
Nilai resistansi berdasarkan EIA yang paling banyak dijumpai di pasaran adalah seri E6. Nilai seri ini mempunyai toleransi 20%. Keenam nilai itu adalah 1, 1.5, 2.2, 3.3, 4.7, dan 6.8. Untuk menyatakan nilai resistansi atau misalnya maka nilai resistansi dalam E6 adalah salah satu angka tersebut dikalikan nilai orde dekadenya. Contoh 1, 10, 1 k, 2,2 nF, 2,2 mikro farad. Nilai seri berikutnya adalah seri E12. Nilai seri ini memberikan toleransi 10%. Ke 12 nilai dalam seri ini adalah 6 nilai dari seri E6 ditambah 6 nilai antara. Nilai dalam keluarga E12 adalah 1, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, dan 8.2.
Selain nilai-nilai resistansi di atas, ada nilai-nilai resistansi lebih presisi yang sukar dijumpai. Nilai-nilai resistansi itu mengukuti standard EIA seri E24 (toleransi 5% dan 2%), E96 (1%) dan E192 (0.5%, 0.25% dan 0.1%). Secara lengkap, nilai-nilai resistansi tersebut dapat dilihat di [1]. Keluarga nilai komponen ini juga digunakan untuk nilai kapasitansi.
Rating Daya
Ketika melewati resistor, energi listrik diubah menjadi energi panas. Tentu saja dampak energi panas yang berlebih akan menimbulkan kerusakan pada resistor. Oleh karena itu, resistor memiliki rating daya yang merepresentasikan seberapa besar arus maksimum yang diperkenankan melewati resistor.
Rating daya resistor yang banyak digunakan adalah ¼ Watt atau ½ Watt. Resistor tersebut adalah resistor dengan label kode warna yang banyak dipasaran. Selain itu, ada pula resistor
82 Lampiran C: Nilai dan Rating Komponen
dengan rating tegangan 5 Watt atau lebih besar. Untuk resistor jenis ini nilai resistansi dan rating tegangannya dapat dibaca secara langsung di badan resistornya.
Perlu diperhatikan bahwa guna keamanan dan agar resistor tidak mudah rusak (terbakar), pastikan menggunakan resistor yang menghasilkan daya disipasi maksimum sebesar 60% rating daya disipasinya.
Kapasitor
Fungsi
Kapasitor adalah komponen yang bekerja dengan menyimpan muatan. Aplikasi kapasitor diantaranya digunakan sebagai filter pada rangkaian penyearah tegangan.
Ada dua tipe kapasitor, yaitu polar dan nonpolar/ bipolar. Perbedaan dari keduanya adalah pada ketentuan pemasangan kaki-kakinya. Polaritas pada kapasitor polar dapat diketahui melalui label polaritas (negatif atau positif) kaki kapasitornya atau panjang-pendek kaki-kakinya. Pemasangan kapasitor polar ini harus sesuai dengan polaritasnya. Sementara, untuk pemasangan kapasitor nonpolar, tidak ada ketentuan pemasangan polaritas kaki-kakinya karena itu pula pada kapasitor nonpolar tidak ada label polaritasnya.
Desain kapasitor, baik polar maupun nonpolar, ada dua bentuk, yaitu aksial dan radial. Contoh bentuk kapasitor aksial dan radial ditunjukan pada Gambar C-2 (perhatikan posisi kaki-kakinya).
Gambar C-2 Kapasitor bentuk radial (kiri) [2] dan kapasitor bentuk aksial (kanan) [3]
Kapasitor Polar
Gambar C-3 Dari kiri: simbol kapasitor polar, kapasitor tantlum dan kapasitor elektrolit [2]
Kapasitor elektrolit dan kapasitor tantalum adalah contoh jenis kapasitor polar. Rating tegangan kedua kapasitor tersebut rendah, yaitu 6.3 V – 35 V. Pada badan kapasitor tersebut
Lampiran C: Nilai dan Rating Komponen 83
tercetak label polaritas yang menunjukan polaritas kaki komponen yang sejajar dengan label polaritas tersebut.
Saat ini, nilai kapasitansi dan rating tegangan kedua jenis kapasitor tersebut dapat dibaca langsung dari label yang tercetak dengan jelas pada badan kapasitornya. Namun, pada kapasitor tantalum biasanya dicetak dengan kode angka. Dahulu, mungkin saat ini juga masih ditemukan di beberapa toko komponen elektronik, nilai kapasitansi dan rating tegangan kapasitor tantalum dicetak dengan label kode warna. Kode warna tersebut mengikuti kode warna standard (seperti kode warna pada resistor).
Besar muatan yang dapat disimpan oleh suatu kapasitor ditunjukan oleh nilai yang tertera pada kapasitor tersebut. Besar muatan tersebut biasanya ditulis dalam besaran piko (p), nano (n) dan mikro () Farad:
= 10-6, 1000000F = 1F n = 10-9, 1000nF = 1F p = 10-12, 1000pF = 1nF
Kapasitor Nonpolar
Gambar C-4 Dari kiri: simbol kapasitor nonpolar dan jenis-jenis kapasitor nonpolar [5]
Kapasitor nonpolar memiliki rating tegangan paling kecil 50 V. Kapasitor nonpolar yang
