LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR I (1)

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR

UNIT : I

(2)

NAMA

: MARIA ESFERA DYAH UNTARI

NIM

: 14/365253/TK/42063

HARI

: KAMIS

TANGGAL

: 11 SEPTEMBER 2015

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR

JURUSAN TE - TI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2015

A. PENDAHULUAN

A. Tujuan

Praktikum ini bertujuan untuk :

1. Mengetahui cara mengukur komponen elektronis dengan benar 2. Memahami fungsi komponen-komponen elektronis

3. Mengetahui besaran-besaran dan harga dari komponen-komponen elektronis

B. Landasan Teori

 Resistor

Resistor adalah komponen elektronika berjenis pasif yang mempunyai sifat menghambat arus listrik Satuan nilai dari resistor adalah ohm, biasa disimbolkan Ω. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Berikut adalah lambang resistor:

 Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Kapasitor merupakan alat untuk menyimpan muatan listrik.

 Dioda

(3)

(katoda). Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Dengan struktur

demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N.

P N

Anoda Katoda

 LDR ( Light Dependent Resistor )

LDR (Light Dependent Resistor) yaitu jenis resistor yang berubah

hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila terkena cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan bila terkena cahaya terang nilainya menjadi semakin kecil. tahanan NTC akan turun jika temperature naik dan sebaliknya.Bagaimana NTC/PTC bisa berfungsi sebagai sensor? Dari nilai tahanannya. Biasanya aplikasinya dengan mengidentifikasikan arus yang mengalir melalui PTC. Jika PTC diberi tegangan, maka akan mengalir arus. Jadi, besarnya arus ini akan berubah2 sesuai perubahan tahanan PTC. Arus ini kemudian diukur sebagai identifikasi perubahan temperatur. Satuan dari PTC dan NTC sendiri adalah Kelvin (K).

(4)

sebagai tahanan atau resistansi (resistor) dimana nilai/ besar tahanannya berubah sesuai perubahan suhu. Disebut positif, karena nilai tahanannya akan naik jika temperatur naik, dan turun jika temperatur turun.

 Transformator

Transformator adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan listrik bolak-balik (AC). Transformator disusun menggunakan kumparan-kumparan. Tiap kumparan dililit menggunakan tembaga. Kumparan primer digunakan sebagai masukan dan kumparan sekunder digunakan sebagai keluaran.

 Transistor

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai

penguat, pemotong (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau fungsi lainnya. Transistor juga merupakan komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP.

Vp/Vs = Np/Ns=Is/Ip

Keterangan:

Vp : tegangan primer Is : arus sekunder

(5)

NPN PNP

 Potensiometer

(6)

 Relay

Relay adalah sebuah saklar elekronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya.Relay terdiri dari 3 bagian utama, yaitu:koil : lilitan dari relaycommon : bagian yang tersambung dengan NC(dlm keadaan normal)kontak : terdiri dari NC dan NO

B. ALAT DAN BAHAN

1. Multimeter digital 2. Resistor

3. Potensio

4. LDR (Light Dependant Resistor) 5. Transformator

6. NTC (Negatif Temperature Coefficient) 7. PTC ( Positif Temperature Coefficient )

8. Kapasitor 9. Dioda

10. Transistor PNP ( 2SA 671 )

11. Transistor NPN ( 2SC 1061 ) dan (2SC 3055)

12. Relay

C. ANALISA GAMBAR RANGKAIAN

(7)

Analisa gambar

Terdapat 5 buah resistor yang besar hambatannya bermacam-macam yang dirangkai secara seri sehingga: (dalam Ohm)

RAB= R1= 10k RCD= R3= 10k

RBC= R2= 27k RDE= R4= 10k

RAC= R1+R2=36.7k RAF= R1+R2+R3+R4+R5= 56.7k

b. Rangkaian Resistor Parallel

Analisa gambar

Terdapat 8 buah resistor yang dirangkai paralel seperti gambar diatas, karena rangkaiannya paralel, maka: (dalam Ohm)

RAB= 1/(1/R1+1/R4)=448.9 RCD= 1/(1/R3+1/R5)=5k

RBC= OverLoad RDE= Hambatan Penghantar=3

(8)

c. Rangkaian Relay

Analisa gambar rangkaian

Gambar rangkaian pada poin c adalah rangkaian untuk menguji tegangan pada relay (titik NO,NC, dan A) dan arus pada beban yang pada percobaan kali ini bebannya adalah motor DC seperti tampak pada gambar.

Catu Daya DC 12V yang paling kiri berfungsi sebagai penyuplai tegangan menuju rangkaian, sisi negatif dihubungkan ke ground agar tidak terjadi kelebihan elektron.

Fuse atau sekering berfungsi sebagai pelindung rangkaian agar tidak terjadi short akibat arus yang terlalu berlebih

(9)

Fungsi trafo pada rangkaian ini adalah untuk mengatur keluaran tegangan dan arus dari sumber listrik PLN (AC 220V)

Catu daya 5 Volt DC pada bagian pojok kanan berfungsi untuk supply tegangan ke relay yang dihubungkan dengan NC dan A (titik 87a dan 30)

Motor DC 12Volt berfungsi sebagai beban untuk menguji relay yang dihubungkan ke titik NO (titik 87)

D. HASIL PENGUJIAN

A. Pengujian Resistor

a. Harga Hambatan

NO Kode Warna Nilai Terbaca Nilai Terukur Toleransi Nilai Susut 1 Coklat, Hitam, Hijau, Perak 106 _Ω _{1,018 MΩ} _10% _18kΩ

2 Biru, Abu2, Coklat, Emas 680Ω 666Ω 5% 14Ω 3 Jingga, Putih, Coklat, Emas 390Ω 384Ω 5% 6Ω 4 Merah, Merah, Coklat, Emas 220Ω 217Ω 5% 3Ω 5 Kuning, Ungu, Coklat, Perak 470Ω 464Ω 10% 6Ω

6 10W100RJ 100Ω 1004Ω 20% 4Ω

7 5W47KΩ 47kΩ 48.1kΩ 20% 1.1kΩ

b. Mencari Total Hambatan Seri

A-B B-C A-C C-D D-E A-F

2Ω 4,4Ω 2,2Ω 400kΩ 40Ω 2,2kΩ

c. Mencari Total Hambatan Parallel

A-B B-C C-D D-E D-F A-F

(10)

B. Pengujian Potensio

Posisi 45 derajat = 0,92kΩ

Posisi 90 derajat = 1.8kΩ

Posisi 135 derajat = 43,76kΩ

Posisi maks =4,48kΩ

C. Pengujian LDR (light Dependant Resistor)

a. Keadaan terbuka = 7,68 Ω

b. Keadaan terhalang telapak tangan = 7,1kΩ

c. Keadaan tertutup jari secara rapat =0,11kΩ

D. Pengujian Trafo

No Kumparan Primer Besarnya Hambatan Kumparan Sekunder Besarnya Hambatan 1 0 dengan 110 0,827 Ω CT dengan 9 0,18 Ω 2 0 dengan 220 0,01 Ω CT dengan 12 0,02 Ω 3 110 dengan 220 300 Ω 12 dengan 12 0,02 Ω

4 7.5 dengan 7.5 0,03 Ω

E. Pengujian NTC dan PTC

Posisi netral NTC = 0,02 Ω

Posisi netral PTC = 0,13 Ω

Posisi dipanasi NTC = 0,07 Ω

Posisi dipanasi PTC = 0,33 Ω

F. Pengujian Dioda

Pengujian ini menggunakan Diode 1N5402

Merah dengan anoda, hitam dengan katoda 32k Ω.

(11)

G. Pengujian Transistor

a. Transistor PNP 2SA 671

Merah ke Basis

b. Transistor NPN 2SC 1061

Merah ke Basis

c. Transistor NPN 2SC 3055

(12)

a. Keadaan Normal

Titik A dengan NO = OverLoad

Titik A dengan NC = 0.5 Ω

b. Keadaan aktif dengan Beban Motor DC (lihat gambar 3.c)

Ground dengan NO = 5,31 V

Ground dengan NC = 0,02 V

Arus Pada Motor = -4,71 mA

c. Keadaan Aktif (tanpa beban)

Ground dengan NO = 5,31 V

Ground dengan NC = 0,0

E. ANALISA HASIL PENGUJIAN

A. Pengujian Resistor

(13)

No. 1 Coklat,Hitam,Kuning,Emas nilai terbacanya: 2 kode angka warna awal x 10^kode warna ke 3 Coklat&Hitam x 10^Kuning = 10x10^3 = 10kΩ

Dengan Nilai terukur 98.4k Ω maka nilai susutnya adalah selisih keduanya yaitu 1.6k Ω Karena toleransinya 5% maka nilai minimum resistor = (100% - Toleransi) x nilai terbaca: 95% x 10k Ω = 9500 Ω

Nilai maksimumnya = (100% + Toleransi) x nilai terbaca: 105% x 10kΩ = 10.5kΩ

Ketelitian Pengukuran = 100% (karena belum melampaui batas nilai maks. atau min.)

No. 2 Coklat,Abu2,Hitam,Emas

Nilai terbaca : Coklat&Abu2 x 10^Hitam = 18 x 10^0 = 18 x 1 = 18Ω Dengan nilai terukur 18.1Ω maka nilai susutnya adalah 0.1Ω

(14)

Nilai minimum resistor = 95% x 18Ω = 17,1Ω Ketelitian Pengukuran = 100%

No. 3 Kuning,Ungu,Merah,Emas

Nilai terbaca : Kuning&Ungu x 10^Merah = 47x10^2 = 4.7kΩ Dengan nilai terukur 4.62kΩ maka nilai susutnya adalah 0.12kΩ Nilai maksimum resistor = 105% x 4.7kΩ = 4935Ω Nilai minimum resistor = 95% x 4.7kΩ = 4465Ω Ketelitian pengukuran = 100%

No. 4 Coklat,Hitam,Merah,Emas

Nilai terbaca : Coklat&Hitam x 10^Jingga = 10 x 10^2 = 1kΩ Dengan nilai terukur 0.98kΩ maka nilai susutnya adalah 0.02kΩ Nilai maksimum resistor = 105% x 1kΩ = 1050Ω Nilai minimum resistor = 95% x 1kΩ = 950Ω Ketelitian pengukuran = 100%

No.5 Coklat,Hitam,Jingga,Emas

Nilai terbaca : Coklat&Hitam x 10^Jingga = 10 x 10^3 = 10kΩ Dengan nilai terukur 9.9kΩ maka nilai susutnya adalah 0.1kΩ Nilai maksimum resistor = 105% x 10kΩ = 10.5kΩ Nilai minimum resistor = 95% x 10kΩ = 0.95kΩ Ketelitian pengukuran = 100%

No. 6 Putih Polos

Nilai terbaca : 100Ω (tertera pada resistor)

Dengan nilai terukur 100.1Ω maka nilai susutnya adalah 0.1Ω Nilai maksimum resistor = 120% x 100Ω = 120Ω Nilai minimum resistor = 80% x 100Ω = 80Ω Ketelitian pengukuran = 100%

No. 7 Putih Polos

Nilai terbaca 47kΩ (tertera pada resistor)

(15)

b. Rangkaian Resistor Seri

Titik A-B = R1 = 10kΩ Nilai terukur = 9.9kΩ

Ketelitian = 100% - [100%(selisih nilai terukur dan nilai terbaca/nilai terbaca)] = 100% - [100%(0.1kΩ/10kΩ)]

= 100% - [100%(0.01)] = 100% - 1%

= 99%

Titik B-C = R2 = 27kΩ Nilai terukur = 26.9kΩ

Ketelitian = 100% - [100%(0.1kΩ/27kΩ)] = 100% - [100%(0.00370)] = 99.629%

Titik A-C = R2+R1 = 10kΩ + 27kΩ = 37kΩ Nilai terukur = 36.7kΩ

Ketelitian = 100% - [100%(0.3kΩ/37kΩ)] = 100% - [100%(0.0081)] = 100% - [0.81%]

= 99.189%

Titik C-D = R3 = 10kΩ Nilai terukur = 9.9kΩ Ketelitian = 99%

Titik D-E = R4 = 10kΩ Nilai terukur = 9.9kΩ Ketelitian = 99%

Titik A-F = Rs = R1+R2+R3+R4+R5 = 10kΩ+27kΩ+10kΩ+10kΩ+470Ω = 57470Ω Nilai terukur = 56900Ω

Ketelitian = 100% - [100%(570Ω/57470Ω)] = 100% - [100%(0.009918218)] = 100% - 0.9918218

(16)

c. Rangkaian Resistor Paralel

Titik A-B = 1/(1/R1+1/R4) = 1/(1/10kΩ+1/470Ω) = 1/(0.0001+0.00213) = 448.9Ω Nilai terukur = 463Ω

Ketelitian = 100% - [100%(14.1/448.9)] = 100% - 3.14%

= 96.86%

Titik B-C = OverLoad karena pada 2 titik tersebut tidak jelas mana rangkaian resistor yang akan diukur sehingga hambatannya tidak dapat terukur. Terlalu banyak percabangan yang janggal pula.

Titik A-C = 1/(1/R A-B+1/R2) = 1/(1/463Ω+1/27kΩ) = 441.56Ω Nilai terukur = 483Ω

Ketelitian = 100% - [100%(41.44/441.56)] = 100% - 9.38%

= 90.62%

Titik C-D = 1(1/R3+1/R5) =1(1/10kΩ+1/10kΩ) = 5kΩ Nilai terukur = 4930Ω

Ketelitian = 100% - [100%(170/5k)] = 100% - [100%(0.034)] = 100% - 3.4% = 96.6%

Titik D-E = Hambatan Penghantar sebesar 3Ω. Pada area D-E tidak ada resistor yang terukur.

Titik A-F = 1/(1/RAC+1/RCD) + 1/(1/R6+1/R7) + R8 = 1/(1/441.56+1/5k) + 1/(1/100k+1/10k) + 10k (Ω) = 406.1 + 9091 + 10k (Ω)

= 19497.1 Ω Nilai terukur = 14500Ω

Ketelitian = 100% - [100%(4997.1/19497.1)] = 100% - [100%(0.256)]

(17)

Ketelitian pada pengukuran rangkaian resistor ini tidak sampai 100% karena beberapa faktor. Yaitu yang pertama faktor toleransi resistor. Yang kedua adalah adanya hambatan pada kawat penghantarnya. Sehingga membuat hasil pengukuran tidak 100% akurat.

d. Pengukuran Potensiometer

Pengukuran dilakukan menggunakan multimeter, dengan pencolok hitam kaki kiri potensio dan pencolok merah ke kaki tengah potensio.

Pada posisi : 455 = 611Ω 1355 = 4320Ω 905 = 2547Ω max = 9400Ω

Artinya, hambatan pada potensiometer terus bertambah apabila pemutarnya diputar ke kanan(ke arah max)

e. Pengukuran LDR

- LDR pada posisi terbuka terhadap sinar = 1500 Ω - LDR pada posisi terhalang telapak tangan = 2200 Ω - LDR pada posisi tertutup telapak tangan = 40k Ω

Artinya, nilai hambatan pada LDR selalu berkurang jika intensitas cahaya yang mengenai bagian atas LDR bertambah

f. Pengujian Transformator

Percobaan kali ini dilakukan menggunakan multimeter yang tiap jarumnya dicolokkan ke ujung-ujung kumparan,baik primer maupun sekunder, dan mengamati hambatan pada kumparan tersebut

No Kumparan Primer Besarnya Hambatan Kumparan Sekunder Besarnya Hambatan 1 0 dengan 110 255.3 Ω CT dengan 9 2.2 Ω 2 0 dengan 220 526 Ω CT dengan 12 4.3 Ω 3 110 dengan 220 271.6 Ω 12 dengan 12 7.8 Ω

4 7.5 dengan 7.5 4.9 Ω

Pada tabel tersebut terlihat bahwa hambatan dalam kumparan primer jauh lebih besar daripada hambatan dalam kuparan sekunder. Hal ini dekarenakan jumlah lilitan kumparan primer jauh lebih banyak daripada jumlah lilitan kumparan sekunder.

(18)

jika kita mengukur dari titik 0 ke 110 itu hanya mengukur setengahnya saja. Begitu pula dengan 110 ke 220.

Hal ini juga berlaku pada kumparan sekunder dengan titik ujungnya 12 dan 12. g. Pengujian NTC dan PTC

Pada bagian hasil pengukuran NTC dan PTC terlihat jelas perbedaan antara keduanya bahwa NTC yang dipanaskan akan berkurang nilai hambatannya, berkebalikan dengan PTC yang nilai hambatannya bertambah ketika dipanaskan.

h. Pengujian Diode

Pada pengujian diode kali ini, digunakan diode tipe 1N5402

Pada bagian hasil pengukuran terlihat bahwa diode yang dipasang terbalik merubah nilai hambatannya. Ketika pencolok merah dengan anoda, pencolok hitam dengan katoda maka nilai hambatannya adalah 32k Ω sedangkan Overload pada keadaan kebalikannya. Hal ini dikarenakan ketika pencolok merah(+) dihubungkan dengan anoda dan pencolok hitam(-) dihubungkan dengan katoda maka terjadi forward bias yang menghasilkan nilai hambatan. Sedangkan bila kita melakukan hal yang berkebalikan maka nilai hambatannya menjadi sangat besar,mendekati tak terhingga,karena pada keadaan ini terjadi reverse bias yang tidak memungkinkan adanya arus yang mengalir bila diberi tegangan.

i. Pengujian Transistor PNP dan NPN

Dapat kita lihat di tabel hasil pengukuran bahwa perbedaan transistor PNP dan NPN adalah transistor PNP akan memiliki nilai hambatan hanya pada 2 keadaan yaitu kutub (-)

dihubungkan ke basis dan kutub (+) dihubungkan ke kolektor atau emitor. Sedangkan pada transistor NPN akan memiliki nilai juga hanya pada 2 keadaan yaitu kutub (+) dihubungkan ke basis dan kutub (-) dihubungkan ke kolektor atau emitor. Hal ini dikarenakan seperti diode, pada transistor yang muncul nilai hambatannya dikarenakan terjadi forward bias, sedangkan yang Overload terjadi reverse bias dan juga Arus hanya dapat mengalir jika tegangan yang diberikan pada terminal semikonduktor transistor type p lebih positif dari terminal

semikonduktor type n, namun Jika pencolok multitester dipasang pada terminal kolektor dan emitor maka multitester akan selalu memberikan nilai overload

j. Pengujian Relay

Percobaan ini menggunakan Relay 12DC 3A DC

Keadaan Normal : Titik A dan NO = Overload

: Titik A dan NC = 0.3 Ω (Hambatan dalam relay) Keadaan Aktif(dg beban motor DC) : Ground dengan NO = 4.9 V

: Ground dengan NC = Overload : Arus pada motor = 37.3 mA Keadaan aktif tanpa beban : Ground dengan NO = 4.9 V

(19)

Relay mendapat supply tegangan dari catu daya 5 volt yang dihubungkan ke A dan NC sehingga beda potensial antara ground dan NO adalah 5 volt juga. Sedangkan ground dan NC terjadi Overload tegangan karena NC terhubung dengan A sehingga tidak terhubung dengan ground, jadi tidak ada beda potensial antara ground dengan NC. Arus pada motor dihasilkan dari catu daya DC 12 volt,relay dan hambatan pada rangkaian. Saat keadaan aktif beda potensial antara ground dan NO juga tidak berubah yaitu tetap sekitar 5 volt karena rangkaian dirangkai secara parallel.

F. KESIMPULAN

1. Besarnya nilai suatu resistor tidak semua cocok dengan nilai yang tertera pada resistor. Tergantung toleransinya

2. Dari toleransi sebuah resistor akan menghasilkan nilai maksimum dan minimum sebuah resistor

3. Nilai susut resistor dihitung dari hasil pengurangan nilai terukur terhadap nilai terbaca.

4. Resistor jika dirangkai menjadi rangkaian seri maupun paralel akan memberikan nilai hambatan total yang berbeda.

5. Nilai hambatan total unutk rangkain seri dapat dihitung dengan :

Rs = R1+R2+R3+…+Rn

6. Nilai hambatan total untuk resistor yang dirangkai paralel adalah :

Rp = 1/(1/R1+1/R2+1/R3+…+1/Rn)

7. Potensiometer akan berubah ubah nilai hambatannya apabila kita putar pemutarnya, semakin kea rah maksimal semakin besar nilai hambatannya

8. LDR memiliki harga hambatan yang variatif. Semakin banyak intensitas cahayanya, semakin kecil nilai hambatannya ( intensitas cahaya berbanding terbalik dengan nilai hambatan)

9. Kumparan pada transformator juga memiliki nilai hambatan, tergantung jumlah

lilitannya, semakin banyak lilitannya semakin besar nilai hambatannya ( nilai hambatan berbanding lurus dengan jumlah lilitan)

(20)

11. PTC akan membesar nilai hambatannya apabila dipanaskan (suhu berbanding lurus dengan hambatan)

12. Dioda harus diukur menggunakan multitester digital, karena besarnya kemampuan dioda melebihi kemampuan pengukuran multitester analog.

13. Dioda memiliki harga hambatan hanya pada keadaan forward bias. Karena pada keadaan reverse nilai hambatannya sangat besar dan hampir mendekati tak terhingga.

14. Saat dioda reverse bias, tidak ada arus yang mengalir melalui dioda, sehingga yang terbaca pada multitester adalah overload.

15. Transistor memiliki tiga buah terminal, yaitu basis, emitor dan kolektor.

16. Arus hanya dapat mengalir jika tegangan yang diberikan pada terminal semikonduktor transistor type p lebih positif dari terminal semikonduktor type n.

17. Jika prob multitester dipasang pada terminal kolektor dan emitor maka multitester akan selalu memberikan nilai overload.

18. Relay memiliki hambatan dalam

19. Relay dapat berfungsi sebagai pengatur arus atau saklar dari arus yang masuk dan keluar. Arus yang keluar ini bisa lebih besar dari arus inputnya