KOMPONEN DASAR ELEKTRONIKA

Komponen Dasar Elektronika - Di era Industri 4.0 ini, perangkat elektronika berkembang dengan sangat pesat. Hampir semua lini Industri saat ini sudah menggunakan perangkat elektronika misalnya otomatisasi proses produksi.

Perangkat elektronik yang banyak digunakan oleh manusia pada dasarnya memiliki komponen dasar elektronika yang hampir sama. Ada beberapa komponen dasar elektronika yang perlu diketahui agar dapat mempelajari ilmu elektronika.

Jenis Jenis Komponen Dasar Elektronika

Pada tulisan ini akan dibahas mengenai komponen dasar elektronika. Komponen dasar elektronika yang perlu diketahui di antaranya adalah sebagai berikut.

INTEGRATED CIRCUIT (IC)

Integrated Circuit atau lebih dikenal dengan IC adalah komponen dasar elektronika aktif yang terdiri dari ratusan, ribuan bahkan jutaan rangkaian transistor, dioda, resistor dan kapasitor yang terintegrasi menjadi satu rangkaian elektronika dalam wadah yang kecil. Bahan utama yang digunakan untuk membuat IC adalah bahan semikonduktor. IC biasanya memiliki 3 kaki hingga ratusan kaki terminal.

IC memiliki beberapa fungsi di antaranya adalah sebagai penguat, switching, pengontrol hingga media penyimpanan. IC bisa diartikan sebagai otak dari sebuah rangkaian elektronika. Pada komputer terdapat IC mikroprosesor yang digunakan sebagai otak komputer. Pada IC mikroprosesor terdapat sekitar 16 juta resistor dan masih banyak komponen lainnya.

Sebelum adanya IC, seluruh komponen elektronika dibuat dari satuan - satuan komponen elektronika yang dihubungkan satu sama lain sehingga ukurannya menjadi besar dan tidak praktis.

Selain karena ukurannya yang kecil dan beratnya yang ringan, IC juga memberikan keuntungan lainnya yaitu konsumsi energi listrik yang lebih sedikit sehingga tidak menimbulkan panas yang berlebih.

TRANSISTOR

Transistor adalah komponen semikonduktor yang memiliki beberapa fungsi yaitu sebagai penguat, pengendali, penyearah, osilator, modulator dan lain sebagainya. Transistor digunakan di hampir semua rangkaian elektronika seperti televisi, komputer, ponsel, video player dan lain sebagainya.

Transistor pertama kali ditemukan oleh tiga orang fisikawan yang berasal dari Amerika Serikat pada akhir tahun 1947 yaitu Transistor jenis Bipolar. Mereka adalah  John Bardeen, Walter Brattain, dan William Shockley. Dengan penemuan tersebut, perangkat-perangkat elektronik yang pada saat itu berukuran besar dapat dirancang dalam kemasan yang lebih kecil dan portabel (dapat dibawa ke mana-mana).

Transistor dapat digolongkan menjadi 2 golongan besar yaitu transistor bipolar dan transistor efek medan (Field Effect Transistor). Perbedaan yang paling menonjol di antara keduanya terletak pada input ataupun outputnya. Arus (Current) diperlukan untuk mengendalikan terminal pada transistor bipolar sementara itu transistor Field Effect Transistor (FET) hanya menggunakan tegangan saja (tidak memerlukan arus). Pada pengoperasiannya, transistor bipolar memerlukan muatan pembawa (carrier), hole dan elektron sedangkan FET hanya memerlukan salah satunya.

Di bawah ini dijelaskan jenis - jenis transistor secara lebih detail:

1. Transistor Bipolar (BJT)

Transistor bipolar atau yang disebut juga sebagai transistor BJT (Bipolar Junction Transistor) merupakan transistor yang struktur dan prinsip kerjanya memerlukan perpindahan muatan pembawanya yaitu elektron di kutub negatif untuk mengisi kekurangan elektron atau hole pada kutub positif. Bipolar terdiri dari dua kata yaitu "bi" yang berarti "dua" dan "polar" yang berarti "kutub".

Terdapat dua jenis transistor bipolar yaitu transistor PNP dan transistor NPN.

Transistor PNP adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan negatif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari emitor ke kolektor.

Transistor NPN adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari kolektor ke emitor.

Simbol Transistor BJT dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

2. Transistor Efek Medan (Field Effect Transistor)

Transistor Efek Medan atau Field Effect Transistor yang disingkat menjadi FET ini adalah jenis Transistor yang menggunakan listrik sebagai pengendali konduktifitasnya. Medan listrik yang dimaksud di sini adalah tegangan listrik yang diberikan pada terminal Gate (G) untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan pada terminal Drain (D) ke terminal Source (S). Karena pengoperasiannya hanya tergantung pada salah satu muatan pembawa saja baik itu  Electron maupun Hole maka transistor efek medan ini disebut juga sebagai transistor unipolar.

Transistor Efek Medan (Field Effect Transistor) terdiri dari 3 jenis yaitu:

• JFET (Junction Field Effect Transistor) adalah Transistor Efek Medan yang menggunakan persimpangan (junction) P-N bias terbalik sebagai isolator antara Gerbang (Gate) dan Kanalnya. JFET terdiri dari dua jenis yaitu JFET Kanal P (P-channel) dan JFET Kanal N (N-channel). JFET terdiri dari tiga kaki terminal yang masing-masing terminal tersebut diberi nama Gate (G), Drain (D) dan Source (S). Simbol transistor JFET dapat di lihat pada gambar di bawah ini:

• MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) adalah Transistor Efek Medan yang menggunakan Isolator (biasanya menggunakan Silicon Dioksida atau SiO2) di antara Gerbang (Gate) dan Kanalnya. MOSFET ini juga terdiri dua jenis konfigurasi yaitu MOSFET Depletion dan MOSFET Enhancement yang masing-masing jenis MOSFET ini juga terbagi menjadi MOSFET Kanal-P (P-channel) dan MOSFET Kanal-N (N-channel). MOSFET terdiri dari tiga kaki terminal yaitu Gate (G), Drain (D) dan Source (S). Simbol transistor JFET dapat di lihat pada gambar di bawah ini:

• UJT (Uni Junction Transistor) adalah jenis Transistor yang digolongkan sebagai Field Effect Transistor (FET) karena pengoperasiannya juga menggunakan medan listrik atau tegangan sebagai pengendalinya. Berbeda dengan jenis FET lainnya, UJT memiliki dua terminal Basis (B1 dan B2) dan 1 terminal Emittor. UJT digunakan khusus sebagai pengendali (switch) dan tidak dapat dipergunakan sebagai penguat seperti jenis transistor lainnya. Simbol transistor JFET dapat di lihat pada gambar di bawah ini:

DIODA

Dioda (Diode) adalah komponen elektronika aktif yang berfungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah dan menghambat arus lidtrik dari arah sebaliknya. Dengan fungsi tersebut dioda digunakan untuk menyearahkan rangkaian elektronika.

Dioda terbuat dari bahan semikonduktor. Pada umumnya dioda memiliki dua elektroda (terminal) yaitu anoda (+) dan katoda (-) dan memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n semikonduktor yaitu dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat mengalirkan arus ke arah sebaliknya.

Dioda dibagi menjadi beberapa jenis yaitu:

1. Dioda Zener

Dioda zener berfungsi sebagai pengaman rangkaian dan juga sebagai penstabil tegangan.

2. Dioda Bridge

Dioda bridge atau disebut juga dioda penyearah berfungsi sebagai penyearah arus AC menjadi arus DC.

3. Dioda Photo

Dioda photo berfungsi sebagai sensor cahaya.

4. Dioda LED

Dioda LED berfungsi sebagai lampu indikator ataupun lampu penerangan.

5. Dioda Schottky

Dioda schottky berfungsi sebagai pengendali.

6. Dioda Varactor

Dioda varactor bersifat memiliki kapasitas yang berubah - ubah jika diberikan tegangan. dioda varactor banyak digunakan pada perangkat penerima radio dan televisi di bagian pengaturan suara.

RESISTOR

Resistor adalah komponen elektronika pasif (tidak aktif) yang memiliki nilai resistansi (hambatan) tertentu. Resistor berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika.

Resistor bekerja berdasarkan hukum OHM yang berbunyi:

“Besar arus listrik (I) yang mengalir melalui sebuah penghantar atau Konduktor akan berbanding lurus dengan beda potensial / tegangan (V) yang diterapkan kepadanya dan berbanding terbalik dengan hambatannya (R)”

Resistor diklasifikasikan ke dalam beberapa jenis yaitu:

1. Fixed Resistor

Fixed Resistor adalah jenis Resistor yang memiliki nilai resistansinya tetap. Nilai Resistansi atau Hambatan Resistor ini biasanya ditandai dengan kode warna ataupun kode Angka.

2. Variable Resistor

Variable Resistor adalah resistor yang nilai resistansinya dapat berubah dan diatur sesuai kebutuhan. Resistor jenis ini umumnya terbagi menjadi potensiometer, rheostat dan trimpot.

3. Thermistor (Thermal Resistor)

Thermistor adalah jenis resistor yang nilai resistansinya dipengaruhi oleh suhu/temperatur. Nama thermistor merupakan singkatan dari thermal resistor. ada dua jenis thermistor yaitu Negative Temperature Coefficient (NTC) dan Positive Temperature Coefficient (PTC).

4. Light Dependent Resistor (LDR)

Light dependent resistor (LDR) merupakan jenis resistor yang nilai resistansinya dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang diterimanya. Nilai resistansinya akan menurun jika menerima cahaya yang terang dan akan semakin meningkat jika intensitas cahaya berkurang (meredup).

KAPASITOR (CAPACITOR)

Kapasitor (Capacitor) atau disebut juga dengan Kondensator (Condensator) adalah salah satu komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara. Kapasitor ditemukan oleh ilmuwan berkebangsaan Inggris yaitu Michael Faraday (1791 ~ 1867). Kapasitor terdiri dari dua pelat konduktor yang terbuat dari logam dan dipisahkan oleh sebuah isolator.

Pada rangkaian elektronika terdapat beberapa fungsi kapasitor yaitu:

• Sebagai Konduktor yang dapat melewatkan arus AC (Alternating Current)
• Sebagai Isolator yang menghambat arus DC (Direct Current)
• Sebagai Penyimpan arus atau tegangan listrik
• Sebagai Kopling
• Sebagai Pembangkit Frekuensi dalam Rangkaian Osilator
• Sebagai Filter dalam Rangkaian Power Supply
• Sebagai Pemilih Gelombang Frekuensi (Kapasitor Variabel yang digabungkan dengan Spul Antena dan Osilator)
• Sebagai Penggeser Fasa

Terdapat beberapa jenis kapasitor yang digunakan pada rangkaian elektronika di antaranya adalah:

1. Kapasitor Nilai Tetap (Fixed Capacitor)

Sesuai dengan namanya, kapasitor nilai tetap memiliki nilai yang konstan atau tidak berubah - ubah. Kapasitor nilai tetap dibagi menjadi beberapa jenis yaitu:

• Kapasitor keramik

• Kapasitor polyester

• Kapasitor kertas

• Kapasitor mika

• Kapasitor elektrolit

• Kapasitor tantalum

2. Kapasitor Variabel (Variable Capacitor)

Berbeda dengan kapasitor nilai tetap, kapasitor variabel nilai kapasitansinya berubah - ubah atau dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Kapasitor variabel terdiri dari dua jenis yaitu:

VARCO (Variable Condensator)

VARCO (Variable Condensator) pada umumnya digunakan untuk memilih Gelombang Frekuensi pada Rangkaian Radio (digabungkan dengan Sepul Antena dan Sepul Osilator). Nilai Kapasitansi VARCO berkisar antara 100pF sampai 500pF.

Trimmer

Trimmer adalah jenis Kapasitor Variabel yang memiliki bentuk lebih kecil sehingga memerlukan alat seperti obeng untuk dapat memutar Poros pengaturnya. Trimmer terdiri dari 2 pelat logam yang dipisahkan oleh selembar Mika dan juga terdapat sebuah Screw yang mengatur jarak kedua pelat logam tersebut sehingga nilai kapasitansinya menjadi berubah.

Trimmer dalam Rangkaian Elektronika berfungsi untuk menepatkan pemilihan gelombang Frekuensi (Fine Tune). Nilai Kapasitansi Trimmer hanya maksimal sampai 100pF.

INDUKTOR

Seperti halnya kapasitor dan resistor, Induktor juga merupakan komponen elektronika pasif yang banyak ditemukan  pada rangkaian elektronika. Induktor banyak ditemui pada rangkaian yang berkaitan dengan frekuensi radio.

Induktor atau dikenal juga dengan nama koil terdiri dari susunan lilitan kawat yang membentuk sebuah kumparan. Induktor akan menimbulkan medan magnet jika dialiri oleh listrik. Medan magnet yang ditimbulkan akan menyimpan energi dalam waktu yang relatif singkat. Kemampuan menyimpan energi magnet pada induktor disebut dengan induktansi. Nilai induktansi sangat bergantung pada 4 faktor yaitu:

1. Jumlah Lilitan, semakin banyak lilitannya semakin tinggi Induktansinya
2. Diameter Induktor, Semakin besar diameternya semakin tinggi pula induktansinya
3. Permeabilitas Inti, yaitu bahan Inti yang digunakan seperti Udara, Besi ataupun Ferit.
4. Ukuran Panjang Induktor, semakin pendek induktor (Koil) tersebut semakin tinggi induktansinya.

Pada rangkaian elektronika induktor memiliki beberapa fungsi yaitu 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 bentuk dan bahan intinya, induktor dapat dibagi menjadi beberapa jenis di antaranya adalah:

1. Air Core Inductor – Menggunakan Udara sebagai Intinya

2. Iron Core Inductor – Menggunakan bahan Besi sebagai Intinya

3. Ferrite Core Inductor – Menggunakan bahan Ferit sebagai Intinya

4. Torroidal Core Inductor – Menggunakan inti yang berbentuk O Ring (bentuk Donat)

5. Laminated Core Inductor – Menggunakan Inti yang terdiri dari beberapa lapis lempengan logam yang ditempelkan secara paralel. Masing-masing lempengan logam diberikan Isolator.

6. 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.

Itulah jenis jenis komponen dasar elektronika yang sering digunakan pada rangkaian atau sirkuit elektronika. Semoga bermanfaat.