Adalah sebuah penanda, digunakan untuk menset input digital dari sebuah rangkaian maupun sistem digital. Pada percobaan ini, logic state digunakan sebagai input berupa bilangan biner.
B. Bahan
1. IC 74 HC 283
74HC283 adalah perangkat CMOS Si-gate berkecepatan tinggi dan kompatibel dengan pin dengan daya rendah Schottky TTL (LSTTL). 74HC283 ditentukan sesuai dengan standar JEDEC no. 7A.The 74HC283 menambahkan dua kata biner 4-bit (An plus Bn) ditambah carry masuk (CIN).Jumlah biner muncul pada jumlah output (S1 ke S4) dan carry keluar (COUT)sesuai dengan persamaan :CIN + (A1 + B1) + 2(A2 + B2) + 4(A3 + B3) + 8(A4 + B4) == S1 + 2S2 + 4S3 + 8S4 + 16COUTWhere (+) = plus.Karena simetri dari fungsi tambah biner, 74HC283 dapat digunakan dengan semua operan TINGGI yang aktif (logika positif) atau semua operan RENDAH yang aktif (logika negatif). Jika semua operan LOW aktif, hasil S1 hingga S4 dan COUT harus ditafsirkan juga sebagai LOW aktif. Dengan input HIGH aktif, CIN harus ditahan LOW ketika tidak ada carry in yang dimaksudkan. Pertukaran input dengan bobot yang sama tidak mempengaruhi operasi, sehingga CIN, A1,B1 dapat ditetapkan secara sewenang-wenang ke pin 5, 6, 7, dll.
2. Gerbang Logika XOR
Gerbang logika OR-eksklusif disebut juga sebagai gerbang “setiap tetapi tidak semua”. Istilah OR-eksklusif sering kali disingkat sebagai XOR. Simbol standard gerbang logika XOR adalag seperti tampak pada gambar di atas. XOR akan menghasilkan output berlogika 0 apabila kedua inputnya berlogika 1 atau 0 dan sebaliknya output berlogika 1 apabila kedua inputnya saling berlogika berlawanan.
7.4 Adder-Subtractor Adder-Subtractor adalah suatu proses penjumlahan atau pengurangan suatu bilangan biner. Pengurangan dua bilangan biner dapat dilakukan dengan menambahkan 2's complement dari pengurangan ke minuend dan mengabaikan carry akhir, jika ada. Jika bit MSB hasil penjumlahan adalah "0", maka hasil penjumlahan adalah jawaban yang benar. Jika bit MSB adalah '1', ini menyiratkan bahwa jawabannya bertanda negatif. Besaran sebenarnya dalam hal ini diberikan oleh komplemen 2 dari hasil penjumlahan. Full Adders dapat digunakan untuk melakukan pengurangan asalkan kita memiliki perangkat keras tambahan yang diperlukan untuk menghasilkan 2 komplemen dari subtrahend dan mengabaikan carry akhir atau overflow.
Gambar 7.4.1. Adder-Subtractor 4 bit
Gambar 7.4.1 menunjukkan salah satu susunan perangkat keras .Mari kita lihat bagaimana ini dapat digunakan untuk melakukan pengurangan dua bilangan biner empat bit. Melihat lebih dekat pada diagram akan mengungkapkan bahwa itu adalah pengaturan perangkat keras untuk biner adder empat-bit, dengan pengecualian bahwa bit dari salah satu bilangan biner diumpankan melalui inverter yang dikontrol. Input kontrol di sini disebut sebagai input SUB. Ketika input SUB dalam keadaan logika '0', empat bit bilangan biner (B3 B2 B1 B0) diteruskan seperti itu ke input B dari full adder yang sesuai.
Output dari full adder dalam hal ini memberikan hasil penjumlahan kedua bilangan tersebut. Ketika input SUB dalam keadaan logika '1', empat bit dari salah satu angka, (B3 B2 B1 B0) dalam kasus ini, dikomplemenkan. Jika '1' yang sama juga diumpankan ke CARRY-IN dari LSB full adder, yang akhirnya kita dapat adalah penambahan komplemen 2 dan bukan komplemen I. Jadi, dalam susunan penambah dari Gambar 7.4.1, pada dasarnya kita menjumlahkan 2's complement dari (B3B2B1B0) ke (A3A2A1A0). Keluaran dari penjumlahan penuh dalam hal ini memberikan hasil pengurangan kedua bilangan tersebut. Pengaturan yang ditunjukkan mencapai A-B. Carry terakhir (CARRY-OUT dari MSB full adder) diabaikan jika tidak ditampilkan.
bilangan biner 4 bit di input kan ke kaki-kaki A0, A1, A2, A3 dan pada kaki-kaki gerbang logika XOR. Saat melakukan penjumlahan, maka logic state pada kaki C0 (SUB) bernilai 0 dan diumpankan ke kaki gerbang logika XOR sehingga output dari gerbang logika XOR tidak mengalami perubahan lalu masuk ke kaki-kaki B0, B1, B2, dan B3. Selanjutnya terjadi penjumlahan B0, B1, B2, B3 dengan A0, A1, A2, A3 dimana hasilnya dapat dilihat pada S0, S1, S2, dan S3 yang berupa bilangan biner.
2. Pengurangan
bilangan biner 4 bit di input kan ke kaki-kaki A0, A1, A2, A3 dan pada kaki-kaki gerbang logika XOR. Saat melakukan pengurangan, maka logic state pada kaki C0 (SUB) bernilai 1 dan diumpankan ke kaki gerbang logika XOR sehingga output dari gerbang logika XOR mengalami perubahan (1's complement) lalu masuk ke kaki-kaki B0, B1, B2, dan B3. Lalu terjadi proses penjumlahan dengan C0 yang bernilai satu sehingga terjadi perubahan nilai pada B0, B1, B2, dan B3 menjadi 2's complement. Selanjutnya terjadi penjumlahan B0, B1, B2, B3 dengan A0, A1, A2, A3 dimana hasilnya dapat dilihat pada S0, S1, S2, dan S3 yang berupa bilangan biner. Lalu hasil hasil penjumlahan tadi di 2's complement kan lagi sehingga hasilnya dapat dilihat pada logic probe pada ic kedua.
Resistor merupakan komponen elektronika dasar yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian.Sesuai dengan namanya, resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Resistor memiliki simbol seperti gambar dibawah ini :
Simbol Resistor
Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan Hukum OHM :
Dimana V adalah tegangan, I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan.
Di dalam resistor, terdapat ketentuan untuk membaca nilai resistor yang diwakili dengan kode warna dengan ketentuan di bawah ini :
Sebagian besar resistor yang kita lihat memiliki empat pita berwarna . Oleh karena itu ada cara membacanya seperti ketentuan dibawah ini :
1. Dua pita pertama dan kedua menentukan nilai dari resistansi
2. Pita ketiga menentukan faktor pengali, yang akan memberikan nilai resistansi.
3. Dan terakhir, pita keempat menentukan nilai toleransi.
Rumus Resistor:
Seri : Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Dimana : Rtotal = Total Nilai Resistor R1 = Resistor ke-1 R2 = Resistor ke-2 R3 = Resistor ke-3 Rn = Resistor ke-n
Dimana : Rtotal = Total Nilai Resistor R1 = Resistor ke-1 R2 = Resistor ke-2 R3 = Resistor ke-3 Rn = Resistor ke-n
dioda
Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan dua semikonduktor yang masing-masing diberi doping (penambahan material) yang berbeda, dan tambahan material konduktor untuk mengalirkan listrik.Dioda memiliki simbol sebagai berikut :
Gambar Simbol Dioda
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. Kondisi 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. Elektron-elektron tersebut akan menempati suatu tempat di sisi p yang disebut dengan holes. Pergerakan elektron-elektron tersebut akan meninggalkan ion positif di sisi n, dan holes yang terisi dengan elektron akan menimbulkan ion negatif di sisi p. Ion-ion tidak bergerak ini akan membentuk medan listrik statis yang menjadi penghalang pergerakan elektron pada dioda.
B. Kondisi tegangan positif (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. Hilangnya penghalang-penghalang tersebut akan memungkinkan pergerakan elektron di dalam dioda, sehingga arus listrik dapat mengalir seperti pada rangkaian tertutup.
C. Kondisi tegangan negatif (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. Pemberian tegangan negatif akan membuat ion-ion negatif tertarik ke sisi katoda (n-type) yang diberi tegangan positif, dan ion-ion positif tertarik ke sisi anoda (p-type) yang diberi tegangan negatif. Pergerakan ion-ion tersebut searah dengan medan listrik statis yang menghalangi pergerakan elektron, sehingga penghalang tersebut akan semakin tebal oleh ion-ion. Akibatnya, listrik tidak dapat mengalir melalui dioda dan rangkaian diibaratkan menjadi rangkaian terbuka.
Rumus
Induktor
Induktor atau dikenal juga dengan Coil adalah Komponen Elektronika Pasif yang terdiri dari susunan lilitan Kawat yang membentuk sebuah Kumparan. Pada dasarnya, Induktor dapat menimbulkan Medan Magnet jika dialiri oleh Arus Listrik. Medan Magnet yang ditimbulkan tersebut dapat menyimpan energi dalam waktu yang relatif singkat. Dasar dari sebuah Induktor adalah berdasarkan Hukum Induksi Faraday.
Kemampuan Induktor atau Coil dalam menyimpan Energi Magnet disebut dengan Induktansi yang satuan unitnya adalah Henry (H). Satuan Henry pada umumnya terlalu besar untuk Komponen Induktor yang terdapat di Rangkaian Elektronika. Oleh Karena itu, Satuan-satuan yang merupakan turunan dari Henry digunakan untuk menyatakan kemampuan induktansi sebuah Induktor atau Coil. Satuan-satuan turunan dari Henry tersebut diantaranya adalah milihenry (mH) dan microhenry (µH). Simbol yang digunakan untuk melambangkan Induktor dalam Rangkaian Elektronika adalah huruf “L”.
Simbol Induktor
Berikut ini adalah Simbol-simbol Induktor :
Simbol Induktor di proteus :
Nilai Induktansi sebuah Induktor (Coil) tergantung pada 4 faktor, diantaranya adalah :
Jumlah Lilitan, semakin banyak lilitannya semakin tinggi Induktasinya
Diameter Induktor, Semakin besar diameternya semakin tinggi pula induktansinya
Permeabilitas Inti, yaitu bahan Inti yang digunakan seperti Udara, Besi ataupun Ferit.
Ukuran Panjang Induktor, semakin pendek inductor (Koil) tersebut semakin tinggi induktansinya.
Jenis-jenis Induktor (Coil) Berdasarkan bentuk dan bahan inti-nya, Induktor dapat dibagi menjadi beberapa jenis, diantaranya adalah :
Air Core Inductor – Menggunakan Udara sebagai Intinya
Iron Core Inductor – Menggunakan bahan Besi sebagai Intinya
Ferrite Core Inductor – Menggunakan bahan Ferit sebagai Intinya
Torroidal Core Inductor – Menggunakan Inti yang berbentuk O Ring (bentuk Donat)
Laminated Core Induction – Menggunakan Inti yang terdiri dari beberapa lapis lempengan logam yang ditempelkan secara paralel. Masing-masing lempengan logam diberikan Isolator.
Variable Inductor – Induktor yang nilai induktansinya dapat diatur sesuai dengan keinginan. Inti dari Variable Inductor pada umumnya terbuat dari bahan Ferit yang dapat diputar-putar.
Fungsi Induktor (Coil) dan Aplikasinya
Fungsi-fungsi Induktor atau Coil diantaranya adalah dapat menyimpan arus listrik dalam medan magnet, menapis (Filter) Frekuensi tertentu, menahan arus bolak-balik (AC), meneruskan arus searah (DC) dan pembangkit getaran serta melipatgandakan tegangan.
Berdasarkan Fungsi diatas, Induktor atau Coil ini pada umumnya diaplikasikan :
Sebagai Filter dalam Rangkaian yang berkaitan dengan Frekuensi
Transformator (Transformer)
Motor Listrik
Solenoid
Relay
Speaker
Microphone
Kapasitor
Kondensator atau kapasitor adalah komponen listrik yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik.
→ Cara menghitung kapasitor:
Untuk menghitung nilai kapasitor elektrolit nilainya telah tertera pada komponen
Untuk menghitung nilai kapasitor keramik, kertas, dan kapasitor non-polaritas lainnya adalah sebagai berikut:
Contoh:
Kode : 473Z
Nilai Kapasitor = 47 x 103
Nilai Kapasitor = 47 x 1000
Nilai Kapasitor = 47.000pF atau 47nF atau 0,047µF
Huruf dibelakang angka menandakan Toleransi dari Nilai Kapasitor tersebut, Berikut adalah daftar Nilai Toleransinya :
B = 0.10pF C = 0.25pF D = 0.5pF E = 0.5% F = 1% G= 2% H = 3% J = 5% K = 10% M = 20% Z = + 80% dan -20%
→ Spesifikasi Kapasitor:
Bahan dielektrika : cairan elektrolit
Rentang nilai kapasitansi yang tersedia : 0,01uF hingga 10000uF
Rentang nilai tegangan kerja maksimal : 16 V sampai 450 V
Suhu maksimum : 105° C
Jenis : kapasitor polar
→ Paralel dan Seri Kapasitor:
→ Grafik Pengisian dan Pengosongan kapasitor:
Transistor NPN
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Kapasitor NPN memiliki simbol seperti gambar di bawah ini:
Simbol Transistor NPN BC547
Terdapat rumus rumus dalam mencari transistor seperti rumus di bawah ini:
Rumus dari Transitor adalah :
hFE = iC/iB
dimana, iC = perubahan arus kolektor
iB = perubahan arus basis
hFE = arus yang dicapai
Rumus dari Transitor adalah :
Karakteristik Input
Transistor adalah 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. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda kolektor.
Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.
Pemberian bias
Ada beberapa macam rangkaian pemberian bias, yaitu:
1. Fixed bias yaitu, arus bias IB didapat dari VCC yang dihubungkan ke kaki B melewati tahanan R seperti gambar 58. Karakteristik Output.
2.Self Bias adalah arus input didapatkan dari pemberian tegangan input VBB seperti gambar 60.
Sebuah transistor memiliki empat daerah operasi yang berbeda yaitu daerah aktif, daerah saturasi, daerah cutoff, dan daerah breakdown. Jika transistor digunakan sebagai penguat, transistor bekerja pada daerah aktif. Jika transistor digunakan pada rangkaian digital, transistor biasanya beroperasi pada daerah saturasi dan cutoff. Daerah breakdown biasanya dihindari karena resiko transistor menjadi hancur terlalu besar.
Gelombang I/O Transistor
OP-AMP
Simbol
Berfungsi sebagai penguat atau pembanding tegangan input dengan output.
Karakteristik IC OpAmp
Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
Karakteristik tidak berubah dengan suhu
Inverting Amplifier
Rumus:
NonInverting
Rumus:
Komparator
Rumus:
Adder
Rumus:
Bentuk Gelombang
Gerbang NOT (IC 7404)
Gerbang NOT atau disebut juga "NOT GATE" atau Inverter (Gerbang Pembalik) adalah jenis gerbang logika yang hanya memiliki satu input (Masukan) dan satu output (keluaran). Dikatakan Inverter (gerbang pembalik) karena gerbang ini akan menghasilkan nilai ouput yang berlawanan dengan nilai inputnya . Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan tabel kebenaran gerbang NOT berikut.
Pada gerbang logika NOT, simbol yang menandakan operasi gerbang logika NOT adalah tanda minus (-) diatas variabel, perhatikan gambar diatas.
Perhatikan tabel kebenaran gerbang NOT. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang NOT akan menghasilkan output (keluaran) logika 1 bila variabel input (masukan) bernilai logika 0" sebalikanya "Gerbang NOT akan menghasilkan keluaran logika 0 bila input (masukan) bernilai logika 1"
7 Segment Anoda
Seven segment merupakan bagian-bagian yang digunakan untuk menampilkan angka atau bilangan decimal. Seven segment tersebut terbagi menjadi 7 batang LED yang disusun membentuk angka 8 dengan menggunakan huruf a-f yang disebut DOT MATRIKS. Setiap segment ini terdiri dari 1 atau 2 LED (Light Emitting Dioda). Seven segment bisa menunjukan angka-angka desimal serta beberapa bentuk tertentu melalui gabungan aktif atau tidaknya LED penyususnan dalam seven segment.
Supaya memudahkan penggunaannnya biasanya memakai sebuah sebuah seven segment driver yang akan mengatur aktif atau tidaknya led-led dalam seven segment sesuai dengan inputan biner yang diberikan. Bentuk tampilan modern disusun sebagai metode 7 bagian atau dot matriks. Jenis tersebut sama dengan namanya, menggunakan sistem tujuh batang led yang dilapis membentuk angka 8 seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Huruf yang dilihatkan dalam gambar itu ditetapkan untuk menandai bagian-bagian tersebut.
Dengan menyalakan beberapa segmen yang sesuai, akan dapat diperagakan digit-digit dari 0 sampai 9, dan juga bentuk huruf A sampai F (dimodifikasi). Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7 bagian, sehingga harus menggunakan decoder BCD (Binary Code Decimal) ke 7 segmen sebagai antar muka. Decoder tersebut terbentuk dari pintu-pintu akal yang masukannya berbetuk digit BCD dan keluarannya berupa saluran-saluran untuk mengemudikan tampilan 7 segmen.
Tabel Pengaktifan Seven Segment Display
Counter (IC 74193)
Pin
Description
CPU
Count up clock pulse input
CPD
Count down clock pulse input
MR
Asynchronous Master Reset(Clear) input
PL̅
Asynchronous Parallel Load(Active Low) Input
TCU
Terminal count Up(Carry) output
TCD
Terminal count Down(Borrow) output
A,B,C, & D
Preset Inputs(Parallel Data Inputs)
Qn
Flip-Flop Outputs
Functional Description of IC74193:
The flip-flop output pins are Qn(Qa, Qb, Qc, & Qd).
The A, B, C, & D are the preset pins whatever count will be loaded to the preset pins will reflect as flip-flop output
CPU & CPD Clock Terminal:
For Up counters, the CPU(count up) is connected with clock signals and CPD is connected to logic high(5V).
And Similarly, for the down counter, the CPD is connected to clock signals, and the CPU is connected to logic high(5V). The below figures are the diagrammatic representation for the Up/Down Counter.
Master Reset(MR):
The Master Reset(MR) terminal is used to reset the IC or to clear the IC output by applying a high signal.
A HIGH signal on the Master Reset input will disable the preset gates, override both Clock inputs, and latch each Q output in the LOW state. If one of the Clock inputs is LOW during and after a reset or load operation, the next LOW-to-HIGH transition of that Clock will be interpreted as a legitimate signal and will be counted.
Parallel Load(PL)
The Parallel Load(PL) is an active-lowinput pin this is used to load data into the IC.
Each circuit has an asynchronous parallel load capability permitting the counter to be preset.
When the Parallel Load (PL) and the Master Reset (MR) inputs are LOW, information present on the Parallel Data inputs (A, B, C, D) is loaded into the counter and appears on the outputs regardless of the conditions of the clock inputs.
Terminal Count Up(TCU) and Terminal Count Down(TCD):
Terminal Count Up(TCU) and Terminal Count Down(TCD) are also active low output pins, the output is always High, it goes Low once IC reaches too its max & min count.
When a circuit has reached the maximum count state (9 for the LS192, 15 for the LS193), the next HIGH-to-LOW transition of the Count Up Clock will cause TCU to go LOW. TCU will stay LOW until CPU goes HIGH again, thus effectively repeating the Count Up Clock, but delayed by two gate delays.
Similarly, the TCD output will go LOW when the circuit is in the zero states and the Count Down Clock goes LOW.
Since the TC outputs repeat the clock waveforms, they can be used as the clock input signals to the next higher-order circuit in a multistage counter.
The truth table for these pins is given in the below table.
Light Emitting Code (LED)
Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.
Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya. Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.
Simbol dan Bentuk LED (Light Emitting Diode)
Cara Kerja LED (Light Emitting Diode)
Seperti dikatakan sebelumnya, 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).
LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi cahaya.
Motor DC
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), ArmatureWinding (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.
Voltmeter
Volt meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.
Ground
Ground Berfungsi sebagai untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian
Baterai
Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya Baterai, kita tidak perlu menyambungkan kabel listrik untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable). Baterai simbol seperti gambar di bawah ini:
Gambar Simbol Baterai
Power Supply
Power supply atau pencatu daya adalah sebuah alat elektronik yang berfungsi memberikan tegangan dan arus listrik pada komponen-komponen lainnya. Pada dasarnya power supply membutuhkan sumber listrik yang kemudian diubah menjadi sumber daya yang dibutuhkan oleh berbagai perangkat elektronik lainnya. Arus listrik yang disalurkan oleh power supply ini adalah jenis arus bolak-balik (AC). Namun karena kelebihan dari power supply ini, maka alat ini juga dapat mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Power supply memiliki simbol sebagai berikut :
Gambar simbol power supply
Gerbang Logika AND
Gerbang AND (IC 4081) memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang AND akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan (Input) bernilai Logika 1 dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 0.
Fungsi: Mengukur kadar oksigen terlarut dalam air.
Prinsip Kerja: Sensor DO bekerja berdasarkan prinsip elektrokimia atau optik. Saat oksigen terlarut bersentuhan dengan membran sensor, terjadi reaksi kimia atau perubahan intensitas cahaya (untuk tipe optik), menghasilkan sinyal listrik.
Aksi Kendali:
Jika kadar oksigen terlalu rendah (misalnya <3 mg/L), sistem akan mengaktifkan aerator atau pompa oksigen.
Jika terlalu tinggi, aerator akan dimatikan untuk menghemat energi.
2. Sensor Suhu
Fungsi: Memantau suhu air limbah.
Prinsip Kerja: Sensor seperti LM35 mendeteksi perubahan suhu dan mengubahnya menjadi tegangan proporsional.
Aksi Kendali:
Jika suhu terlalu tinggi (misalnya >40°C), sistem akan menambahkan air dingin atau memperlambat proses reaksi yang menghasilkan panas.
Jika suhu terlalu rendah, pemanas dapat diaktifkan (jika diperlukan).
3. Sensor pH
Fungsi: Mengukur tingkat keasaman atau kebasaan air limbah.
Prinsip Kerja: Elektroda pH mendeteksi ion hidrogen (H+) di air, menghasilkan tegangan proporsional dengan nilai pH.
Aksi Kendali:
Jika pH terlalu rendah (<6), sistem akan menambahkan larutan basa seperti NaOH.
Jika pH terlalu tinggi (>9), larutan asam seperti H₂SO₄ ditambahkan.
4. Sensor Gas
Fungsi: Mendeteksi gas beracun atau mudah terbakar seperti amonia (NH₃), hidrogen sulfida (H₂S), atau metana (CH₄).
Prinsip Kerja: Sensor semikonduktor (seperti MQ-135) mengukur perubahan resistansi bahan sensitif saat terkena gas tertentu, menghasilkan sinyal tegangan.
Aksi Kendali:
Jika konsentrasi gas seperti H₂S atau NH₃ melebihi ambang batas (misalnya >10 ppm), sistem akan mengaktifkan ventilasi atau alarm peringatan.
5. Sensor Turbidity
Fungsi: Mengukur tingkat kekeruhan air untuk menentukan jumlah partikel tersuspensi.
Prinsip Kerja: Sensor menggunakan LED dan fotodetektor untuk mengukur intensitas cahaya yang tersebar oleh partikel di air. Semakin banyak partikel, semakin tinggi tingkat kekeruhan.
Aksi Kendali:
Jika kekeruhan tinggi (>50 NTU), sistem akan mengaktifkan filter atau proses sedimentasi tambahan.
6. Sensor Total Dissolved Solids (TDS)
Fungsi: Mengukur jumlah padatan terlarut dalam air, seperti garam dan mineral.
Prinsip Kerja: Sensor TDS menghitung konduktivitas listrik air dan mengonversinya menjadi konsentrasi TDS dalam ppm (parts per million).
Aksi Kendali:
Jika TDS terlalu tinggi (>500 ppm), air limbah akan diarahkan ke unit pengolahan tambahan, seperti reverse osmosis atau ion exchange.
7. Sensor Pelampung (Float Switch)
Prinsip Kerja:
Sensor water level dipasang di tangki limbah. Sensor ini memantau ketinggian air secara terus-menerus dan mengirimkan data ke sistem kontrol.
Pada tangki Penampungan LimbahMengontrol level air untuk mencegah meluapnya cairan limbah berbahaya.
.jpeg)
.jpeg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.png)
