LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR 1 Transistor Sebagai Saklar 2 (Lampu taman otomatis)

Transkripsi

1 LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR 1 Transistor Sebagai Saklar 2 (Lampu taman otomatis) Irfan Syafar Farouk S.Si November 27, 2016 Asisten Praktikum : Dyah Ayu Lutfiana ( ) Disusun Oleh : Isnaini Nur Islami( ) JURUSAN FISIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UIN SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG

2 Abstract Pada praktikum tentang transistor sebagai saklar II (Lampu Taman Otomatis)ini bertujuan agar praktikan memahami fungsi transistor sebagai saklar dan memahami prinsip kerja pada lampu taman otomatis. Metode yang dilakukan dalam praktikum ini ada 2 tahap, pertama tahap simulasi pada software proteus mengukur tegangan LED dan terakhir tahap eksperimen(hardware)dengan merangkai komponenkomponen pada papan PCB sesuai gambar simulasi kemudian mengukur tegangan LED ketika keadaan gelap, terang dan redup. Hasil praktikum ini bahwa LED akan menyala jika LDR tidak menerima cahaya dan resistansinya naik, LED redup ketika LDR sedikit menerima cahaya, dan LED tidak menyala ketika LDR menerima banyak cahaya maka resistansinya naik. Keywords: transistor, saklar, LED, LDR, proteus, lampu taman otomatis dan tegangan. 1

3 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rangkaian lampu malam otomatis berfungsi untuk mengendalikan nyala lampu pada malam hari secara otomatis. Lampu otomatis yang dapat menyala pada malam hari yang dapat kita temui adalah lampu taman, lampu jalan dan lainnya. Ketika kita meninggalkan rumah dengan waktu yang lama maka tidak perlu repot untuk menyuruh orang menyalakan dan mematikan lampu, namun secara otomatis dan terkontrol lampu akan menyala ketika malam dan mati ketika siang. Lampu tersebut dapat menyala secara otomatis pada malam hari karena dikontrol menggunakan rangkaian yang dapat membedakan siang dan malam dengan menggunakan komponen LDR. Maka dari itu, perlunya dilakukan praktikum transistor sebagai saklar 2 (lampu taman otomatis) ini. 1.2 Tujuan 1. Memahami fungsi transistor sebagai saklar 2. Memahami prinsip kerja pada lampu taman otomatis 2

4 2 Dasar Teori Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Pada umumnya transistor memiliki 3 terminal yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor. Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaianrangkaian lainnya. Jenis transistor ada 2, yaitu transistor NPN dan transistor PNP. Prinsip kerja transistor NPN adalah arus akan mengalir dari kolektor ke emitor jika basisnya dihubungkan ke ground. Arus yang mengalir dari basis harus lebih kecil daripada arus yang mengalir dari kolektor ke emitor, oleh sebab itu maka lebih baik pada pin basis dipasang resistor. Prinsip kerja dari transistor PNP adalah arus akan mengalir dari emitor menuju kolektor, jika pada pin basis dihubungkan ke sumber tegangan. Arus yang mengalir ke basis harus lebih kecil daripada arus yang mengalir dari emitor ke kolektor, oleh sebab itu lebih baik pin basis dipasang sebuah resistor. (Hazami, Syafi i. 2014) LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu jenis komponen elektronika resistor. Komponen ini merupakan resistor yang nilai tahanan 3

5 atau hambatannya sangat peka terhadap intensitas cahaya. Komponen LDR biasanya juga disebut dengan photo resistor, atau photocell.pada umumnya sebuah LDR memiliki nilai hambatan 200 Kilo Ohm saat berada di kondisi minim cahaya (gelap), dan akan menurun menjadi 500 Ohm pada kondisi terkena cahaya. Tak heran jika komponen yang satu ini banyak diaplikasikan pada rangkaian dengan tema saklar otomatis dari cahaya. Prinsip kerja LDR bisa dibilang sangat sederhana, tak jauh berbeda dari variabel resistor pada umumnya. LDR dipasang pada sebuah rangkaian elektronika dan dapat memutus dan menyambung aliran listrik berdasarkan cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya, jika cahaya yang mengenainya sedikit (gelap), maka nilai hambatannya menjadi semakin besar. (Admin, 2016) Light Emitting Diode (LED) adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warnawarna 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. (Kho, Dickson. 2015) 4

6 3 METODE PRAKTIKUM 3.1 Waktu dan Tempat Praktikum ini dilaksanakan pada: Tanggal : Kamis, 13 Oktober 2016 Waktu : WIB - Selesai Tempat : Laboratoriun Instrumen 3.2 Alat dan bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah : 1. Papan PCB 2. Transistor 2N2222A 3. Solder 4. Timah 5. Software Proteus 6. LDR 7. baterai 9 V 8. Kancing baterai 9. LED 10. Penyedot timah 5

7 3.3 Prosedur Percobaan Paragraf Praktik Simulasi 1.png Disusun rangkaian seperti gambar diatas pada software proteus. Diklik play pada software proteus, kemudian diatur intensitas cahaya pada LDR. Lalu diukur tegangan pada LED menggunakan multimeter. Praktik Hardware Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. Dipasangkan setiap komponen pada papan PCB. Kemudian dihubungkan setiap komponen seperti gambar pada simulasi. Lalu diperiksa rangkaian tersebut, kemudian diukur tegangan pada LED ketika terang,redup, dan gelap. Kemudian dibandingkan dan dianalisis hasil pengukuran tegangan yang dihasilkan. 6

8 3.3.2 Diagram Alir Praktik Simulasi Disusun rangkaian pada software proteus Diklik play pada software proteus ditekan button pada rangkaian diatur intensitas cahaya pada LDR diukur tegangan pada LED menggunakan multimeter 7

9 Praktik Hardware Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan Dipasangkan setiap komponen pada papan PCB Dirangkai dan dihubungkan komponen tersebut pada PCB sesuai gambar simulasi Diukur tegangan pada LED pada saat terang diukur tegangan pada LED saat redup diukur tegangan pada LED saat gelap dibandingkan dan dianalisis perbedaan tegangan tersebut 8

10 4 Hasil dan Pembahasan 4.1 Data Hasil Pengamatan No. tegangan output (V) tegangan input (V) Keterangan 1. 1,8 5,7 gelap 2. 1,5 1,9 redup 3. 0,146 0,055 terang No. Tempat pengukuran LED Terang(V) LED Redup (V) LED mati(v) 1. Kaki LDR ke ground 4,25 3,32 0,03 2. ground ke basis (input) 4,25 3,32 1,56 3. resistor ke ground (output) 2,21 2,20 1,81 Data Eksperimen No. tegangan output (V) tegangan input (V) Keterangan 1. 1,8 1,56 gelap 2. 2,2 3,32 redup 3. 2,21 4,25 terang Data Simulasi 4.2 Pembahasan Berdasarkan data hasil praktikum ini bahwa ketika diukur pada eksperimen hubungan kaki LDR ke ground didapatkan tegangan 4,25 V dalam keadaan LED menyala, 3,32 V keadaan LED redup, 0,03 V keadaan LED mati.diukur hubungan ground ke basis (input) didapatkan tegangan 4,25 V LED menyala, 3,32 V LED redup, dan 1,56 V LED mati. Dan diukur hubungan resistor ke ground (output) didapatkan tegangan 2,21 V LED menyala, 2,2 V LED redup, dan 1,81 V LED mati. Hal tersebut terjadi karena jika LDR tidak menerima cahaya maka resistansi LDR besar, LED menyala dan tegangan pun tinggi, begitu pun sebaliknya jika LDR menerima cahaya maka resistansi LDR kecil, LED mati dan tegangan akan kecil. kemudian pula diukur pula tegangan input dan output. untuk tegangan output ketika terang 0,146 V, redup 1,5 V, dan gelap 1,8 V. Lalu untuk tegangan input ketika keadaan 9

11 terang 0,055 V, redup 1,9 V, dan gelap 5,7 V. Hal tersebut dapat dikatakan tegangan input yang besar akan menghasilkan tegangan output yang kecil dikarenakan arus melewati transistor dan 2 resistor, dan tegangan ketika gelap lebih besar daripada ketika redup, dan tegangan redup lebih besar dari tegangan terang (gelap redup terang). kemudian pada simulasi diukur tegangan input dan output yaitu nilainya sama dengan eksperimen pengukuran LED, ketika input keadaan LED menyala didapatkan tegangan 4,25 V, redup 3,32 V, dan gelap 1,56 V. kemudian tegangan output ketika terang 2,21 V, redup 2,2 V dan gelap 1,8 V. Hal tersebut terlihat bahwa nilai tegangan input lebih besar dari tegangan output dikarenakan arus mengalir melewati resistor dan transsitor 2N2222A. kemudian resistansi LDR yang digunakan adalah 21,25 k ohm. 4.3 Analisis Data Berdasarkan data yang diperoleh, simulasi rangkaian praktikan telah sesuai dengan teori-teori yang dijabarkan pada dasar teori diatas. Akan tetapi,masih terdapat kesalahan yang praktikan lakukan pada saat pengukuran hasil eksperimen yang disebabkan karena kurang tepatnya praktikan dalam merangkai rangkaian percobaan ataupun keterbatasan dari pengamat. Dan pada saat eksperimen, rangkaian lampu taman tersebut langsung berhasil dengan LED menyala ketika LDR tidak menerima cahaya, LED gelap ketika LDR menerima banyak cahaya, dan LED redup ketika LDR menerima sedikit cahaya. 10

12 5 Kesimpulan 1. Fungsi transistor sebagai saklar pada dasarnya adalah memanfaatkan kondisi jenuh dan cut-off suatu transistor, dimana kedua kondisi ini bisa diperoleh dengan pengaturan besarnya arus yang melalui basis transistor, jika arus basis dilalui oleh arus yang sangat kecil atau mendekati nol ampere, sehingga transistor bekerja seperti saklar yang terbuka. 2. Prinsip kerja lampu taman otomatis adalah ketika keadaan lingkungan intensitasnya besar maka LDR akan menerima cahaya, resistansi LDR kecil, dan LED mati dan tegangan LED nya kecil.sebaliknya jika keadaan lingkungan dengan intensitas cahaya kecil maka LDR tidak menerima cahaya, resistansi LDR besar,led hidup, dan tegangan LED nya pun besar. 11

13 References [1] Admin Pengertian LDR, Fungsi, dan Prinsip Kerja. Diakses pada: [2] Hazami, Syafi i Rangkaian Sensor Cahaya. Diakses pada: [3] Kho, Dickson Pengertian LED dan Cara Kerjanya. Diakses pada : [4] Rusmandi, Dedy Aneka Hoby Elektronika vol. 4. Bandung: Pionir Jaya. 12

14 LAMPIRAN 1 (redup).png 1(mati).png 1(hidup).png 13

15 1.png 2.png 3 (redup).png 14

16 4 (hidup).png 4 (mati).png 15

17 mati.jpg menyala.jpg 16

18 redup.jpg 17