Komponen Elektronika

Komponen Elektronika
komponen elektronika

elektronika
Rangkaian elektronika

Elektronika adalah ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor, dan lain sebagainya. Ilmu yang mempelajari alat-alat seperti ini merupakan cabang dari ilmu fisika, sementara bentuk desain dan pembuatan sirkuit elektroniknya adalah bagian dari teknik elektro, teknik komputer, dan ilmu/teknik elektronika dan instrumentasi.

Semikonduktor

Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara insulator dan konduktor. Semikonduktor disebut juga sebagai bahan setengah penghantar listrik. Sebuah semikonduktor bersifat sebagai insulator pada temperatur yang sangat rendah, namun pada temperatur ruangan besifat sebagai konduktor. Bahan semikonduksi yang sering digunakan adalah silikon, germanium, dan gallium arsenide.

Semikonduktor sangat berguna dalam bidang elektronik, karena konduktansinya yang dapat diubah-ubah dengan menyuntikkan materi lain (biasa disebut pendonor elektron).

Dioda Salah satu alasan utama kegunaan semikonduktor dalam elektronik adalah sifat elektroniknya dapat diubah banyak dalam sebuah cara terkontrol dengan menambah sejumlah kecil ketidakmurnian. Ketidakmurnian ini disebut dopan.

Doping sejumlah besar ke semikonduktor dapat meningkatkan konduktivitasnya dengan faktor lebih besar dari satu milyar. Dalam sirkuit terpadu modern, misalnya, polycrystalline silicon didop-berat seringkali digunakan sebagai pengganti logam.

Persiapan bahan semikonduktor

Semikonduktor dengan properti elektronik yang dapat diprediksi dan handal diperlukan untuk produksi massa. Tingkat kemurnian kimia yang diperlukan sangat tinggi karena adanya ketidaksempurnaan, bahkan dalam proporsi sangat kecil dapat memiliki efek besar pada properti dari material. Kristal dengan tingkat kesempurnaan yang tinggi juga diperlukan, karena kesalahan dalam struktur kristal (seperti dislokasi, kembaran, dan retak tumpukan) mengganggu properti semikonduktivitas dari material. Retakan kristal merupakan penyebab utama rusaknya perangkat semikonduktor. Semakin besar kristal, semakin sulit mencapai kesempurnaan yang diperlukan. Proses produksi massa saat ini menggunakan ingot (bahan dasar) kristal dengan diameter antara empat hingga dua belas inci (300 mm) yang ditumbuhkan sebagai silinder kemudian diiris menjadi wafer.

Karena diperlukannya tingkat kemurnian kimia dan kesempurnaan struktur kristal untuk membuat perangkat semikonduktor, metode khusus telah dikembangkan untuk memproduksi bahan semikonduktor awal. Sebuah teknik untuk mencapai kemurnian tinggi termasuk pertumbuhan kristal menggunakan proses Czochralski. Langkah tambahan yang dapat digunakan untuk lebih meningkatkan kemurnian dikenal sebagai perbaikan zona. Dalam perbaikan zona, sebagian dari kristal padat dicairkan. Impuritas cenderung berkonsentrasi di daerah yang dicairkan, sedangkan material yang diinginkan mengkristal kembali sehingga menghasilkan bahan lebih murni dan kristal dengan lebih sedikit kesalahan.

Dalam pembuatan perangkat semikonduktor yang melibatkan heterojunction antara bahan-bahan semikonduktor yang berbeda, konstanta kisi, yaitu panjang dari struktur kristal yang berulang, penting untuk menentukan kompatibilitas antar bahan

Dioda adalah bentuk sederhana dari semikonduktor. Semikonduktor digunakan untuk mengendalikan arah elektron. Dioda mempunyai dua buah terminal yaitu Anoda dan Katoda. Resistansi untuk arah arus dari Anoda ke Katoda sangat kecil, sedangkan untuk arah arus dari Katoda ke Anoda sangat besar. Sehingga dioda dapat digunakan sebagai katup elektron searah. Elektron dapat melewati dioda pada satu arah (Anoda ke Katoda) tetapi tidak pada arah sebaliknya.

Gambar 1. Tanda strip pada badan Dioda menandakan kaki Katoda.

Jenis-jenis dioda dan penggunaanya antara lain:

  • Zener : Sebagai pembatas dan penentu tegangan. Kamu bisa membuat regulator tegangan yang mudah dan murah dengan menggunakan dioda zener.
  • Light Emiting Diode (LED) : Saat dialiri arus, semua semikonduktor memancarkan sinar infra merah. LED menghasilkan sinar yang dapat dilihat.
  • Silicon Controlled Rectifier (SCR) : SCR merupakan saklar elektronik yang bisa mengendalikan arus AC atau DC. SCR biasanya dijumpai pada rangkaian dimmer lampu.
  • Rectifier : Rectifier berfungsi sebagai penyearah Arus ( AC ke DC ). Biasanya Rectifier lebih dikenal sebagai Dioda karena penyearah arus ialah fungsi dasar dari dioda, tetapi lebih spesifik lagi merupakan fungsi dari rectifier.
  • Bridge Rectifier : Terdiri dari empat buah rectifier yang berhubungan satu sama lain ( membentuk formasi kotak ). Bridge rectifier menyearahkan arus ( AC ke DC ) dengan:

Dioda menyearahkan arus AC ke DC.

Tidak seperti resistor dan kapasitor, dioda tidak mempunyai nilai yang spesifik ( kecuali zener ). Tetapi bukan berarti semua dioda sama. Dioda di nilai dengan dua kriteria yaitu:

  • Peak Inverse Voltage ( PIV ) rating. Menunjukkan tegangan kerja maksimum dari dioda tersebut, contohnya jika nilai dari suatu dioda 100V, dioda tersebut tidak bisa digunakan pada tegangan kerja yang lebih dari 100V.
  • Current rating. Menunjukkan arus maksimum yang dapat melewati suatu dioda.

Rectifier (Penyearah)

Rectifier adalah suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC. Rectifier ini sebenarnya adalah rangkaian dari beberapa dioda dan komponen lainya. Salah satu contoh aplikasi dari rectifier adalah catu daya.

Rangkaian rectifier yang paling sederhana adalah Half wave rectifier. Mengapa namanya half wave rectifier? Karena rectifier ini hanya melewatkan setengah gelombang AC. Half wave rectifier dapat dibuat dengan hanya menggunakan satu dioda. Kegunaan half wave rectifier adalah untuk mengurangi daya ke beban. Mengapa dayanya bisa berkurang? Karena beban hanya menerima setengah gelombang tegangan AC.

Prinsip Kerja Rangkaian Penyearah

Ada dua metode untuk yang digunakan yaitu metode penyearah setengah gelombang (Half-Wave Rectifier) dan penyearah gelombang penuh (Full-Wave Rectifier).

I. Rangkaian penyearah Setengah Gelombang

Rangkaian di atas merupakan rangkaian penyearah yang menggunakan satu buah dioda. Sesuai dengan prinsip dasar dioda, idealnya dioda akan berfungsi seperti seuatas kawat pada saat diberi bias maju dan berfungsi bagaikan saklar terbuka pada saat diberi bias mundur. Maksud dari bias maju adalah apabila pada terminal anodanya (pangkal dari symbol panah) diberi catu positif kemudian terminal katodanya (ujung symbol panah) diberi catu negative. Intinya arus listrik bisa mengalir apabila searah dengan arah panah, sedangkan jika berlawanan dengan arah panah maka arus tidak bisa mengalir.

II. Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh

Berbeda dengan rangkaian penyearah setengah gelombang, pada rangkaian penyearah gelombang penuh semua siklus akan dimanfaatkan sebagai gelombang keluaran. Pada rangkaian penyearah setengah gelombang, siklus negative dari tegangan AC input dipotong atau tidak dimanfaatkan sama sekali. Sedangkaan pada penyearah gelombang penuh siklus negative dari sinyal input tetap diloloskan dengan menggunakan dioda yang lain. Biasanya untuk rancangan power supply kebanyakan digunakan penyearah gelombang penuh. Untuk prinsip kerjanya rangkaian ini sama saja dengan rangkaian setengah gelombang, perbedaanya adalah penambahan 3 buah dioda untuk bisa meloloskan arus listrik dari kedua siklus.

Iklan
  1. wieh…….

  1. No trackbacks yet.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: