1. Tujuan [Kembali]
- Menjelaskan klasifikasi IC digital
- Mengetahui bagian-bagian dan fungsi IC digital
2. Alat dan Bahan [Kembali]
- Alat
- Bahan
Konfigurasi pin:
Spesifikasi:
5. LED
6. CMOS 4001
CMOS adalah perluasan dari teknologi MOS yang menghasilkan IC dengan kebutuhan tenaga baterai rendah. CMOS digunakan untuk menyimpan program konfigurasi, program diagnostik dan informasi tanggal dan waktu pembuatan file yang tidak akan hilang meskipun komputer dimatikan.
7. Motor DC
Digunakan sebagai output dari rangkaian. Motor DC berfungsi sebagai pompa air untuk memadamkan api.
Pin 1 : Terminal 1
Pin 2 : Terminal 2
3. Dasar Teori [Kembali]
Materi:
Kita semua akrab dengan istilah seperti SSI, MSI, LSI, VLSI dan ULSI yang digunakan dengan mengacu pada sirkuit terintegrasi digital. Istilah-istilah ini mengacu pada kelompok di mana IC digital dibagi berdasarkan kompleksitas sirkuit yang terintegrasi pada chip. Definisi yang diterima secara luas dari berbagai kelompok IC yang disebutkan di atas adalah sebagai berikut.
Chip smale-scale integration (SSI) adalah chip yang berisi sirkuit yang setara dengan kompleksitas kurang dari atau sama dengan 10 gerbang logika. Kategori IC digital ini mencakup gerbang logika dasar dan rangkaian flip-flop.
Chip medium-scale integration (MSI) adalah chip yang memiliki sirkuit yang setara dengan kompleksitas untuk 10–100 gerbang. Kategori IC digital ini meliputi multiplexer, demultiplexer, counter, register, small memory, rangkaian aritmatika dan lain-lain.
Chip large-scale integration (LSI) adalah chip yang berisi sirkuit yang memiliki kompleksitas setara dengan 100–10 000 gerbang.
Chip Very-Large-Scale Integration (VLSI) mengandung sirkuit yang kompleksitasnya setara dengan 10.000–100.000 gerbang. Memori dan mikroprosesor berukuran besar termasuk dalam kategori chip LSI dan VLSI.
Chip ultralarge-scale integration (ULSI) berisi sirkuit yang memiliki kompleksitas setara dengan lebih dari 100.000 gerbang. Memori yang sangat besar, mikroprosesor yang lebih besar, dan komputer dengan chip tunggal yang lebih besar termasuk dalam kategori ini.
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
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)
3. 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
4. Diode
Cara Kerja Dioda:
Secara sederhana, cara kerja dioda dapat dijelaskan dalam tiga kondisi, yaitu kondisi tanpa tegangan (unbiased), diberikan tegangan positif (forward biased), dan tegangan negatif (reverse biased).
a. tanpa tegangan
Pada kondisi tidak diberikan tegangan akan terbentuk suatu perbatasan medan listrik pada daerah P-N junction. Hal ini terjadi diawali dengan proses difusi, yaitu bergeraknya muatan elektro dari sisi n ke sisi p.
b. kondisi forward bias
Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal positif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal negatif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Ion-ion negatif akan tertarik ke sisi anoda yang positif, dan ion-ion positif akan tertarik ke sisi katoda yang negatif.
c. kondisi reverse bias
Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal negatif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal positif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub.
LED merupakan sebuah komponen yang menghasilkan cahaya
monokromatik ketika diberi tegangan. LED terbuat dari semikonduktor dan perbedaan warna yang dihasilkan disebabkan perbedaan
bahan semikonduktor yang digunakan.
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.
LED
terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan
junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah
proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang
murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. 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).
6. CMOS 4001
CMOS adalah perluasan dari teknologi MOS yang menghasilkan IC dengan kebutuhan tenaga baterai rendah. CMOS digunakan untuk menyimpan program konfigurasi, program diagnostik dan informasi tanggal dan waktu pembuatan file yang tidak akan hilang meskipun komputer dimatikan.
7. Motor DC
Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik
menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus
Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan
arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini
biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang
menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik
DC.
Prinsip
Kerja :
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), Armature
Winding (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.
4. Prosedur Percobaan [Kembali]
Buka aplikasi proteus
Siapkan alat dan bahan pada library proteus, komponen yang dibutuhkan pada rangkaian
Rangkai setiap komponen
Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan
Jalankan simulasi rangkaian
Pada saat cmos berlogika 0, maka utputnya akan berlogika 1, arus mengalir dari cmos menuju ke resistor terus ke base transistor terus ke emitor dan ke ground. Karena arus yang mengalir pada transistor besar dari arus VBE maka transistor on. Ketika transistor on maka arus mengalir dari power suply menuju relay sehingga switch relay berpindah ke kanan, dari relay arus mengalir ke colector terus ke emitor dan ke ground. karena relay on, arus mengalir dari relay menuju battrai, dari battrai menuju resistor dan dari resistor menuju led dan motor sehingga led dan motor aktif.
ketika input berlogika 0,1 atau 1,0 atau 1,1 maka output berlogika 0 sehingga tidak ada arus dan led dan motor mati, sesuai dengan tabel kebenaran- Tidak dapat menghasilkan daya yang tinggi.
- Hanya dapat beroperasi di tegangan rendah.
- Memerlukan penanganan yang lebih hati-hati, IC tidak tahan terhadap penanganan yang kasar serta sangat sensitif dengan Electrostatic Discharge (ESD).
- Tidak tahan terhadap Suhu yang tinggi. Oleh karena itu, memerlukan ventilasi ataupun kipas dan Heatsink untuk membantu menurunkan suhu di sekitar IC.
- Flip-flop
- Gerbang Logika (Logic Gates)
- Timer
- Counter
- Multiplexer
- Calculator
- Memory
Tidak ada komentar:
Posting Komentar