Copyrights - 2014
Forward Bias
Gambar 1.9 Forward bias Ketika kaki katoda disambungkan dengan
kutub negatif batere dan anoda disambungkan dengan kutub positif, maka dikatakan bahwa
dioda sedang dibias dengan tegangan maju. Dioda dengan bias tegangan maju Dalam bias
maju, kutub negatif batere akan menolak elekton-elektron bebas yang ada dalam
semikonduktor tipe N, ika energi listrik yang digunakan adalah melebihi tegangan barir,
maka elektron yang tertolak tersebut akan melintasi daerah deplesi dan bergabung
dengan hole yang ada pada tipe P, hal ini terjadi terus menerus selama rangkaian di
gambar tersebut adalah tertutup
1.2.4 Kapasitor
kapasitor ialah
suatu komponen
elektronika yang dapat menyimpan dan melepaskan muatan listrik dan energi listrik di
dalam medan
listrik dengan
cara mengumpulkan ketidak seimbangan internal
dari muatan listrik. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor
disebut dengan kapasitansi atau kapasitas. Kapasitor memiliki satuan yang disebut
Farad. Ditemukan oleh Michael Faraday 1791-1867.Kapasitor
capacitor yang
dalam ilmu elektronika disingkat dengan huruf
C ini juga dikenal sebagai
“kondensator”, k ata
“kondensator” masih dipakai hingga saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta
seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 dari bahasa Itali condensatore, berkenaan dengan
fungsi kapasitor
sebagai alat
untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi
dibanding komponen lainnya.
Gambar 2.0 Kapasitor Fungsi kapasitor sebagai salah satu komponen
elektronika ternyata banyak sekali. Fungsi kapasitor
antara lain : 1.
Sebagai filter atau penyaring, biasanya digunakan pada sistem radio, TV,
amplifier dan lain-lain. Filter pada radio digunakan
untuk menyaring
penghambatan gangguan-gangguan dari luar noise.
2. Sebagai kopling, kapasitor sebagai
kopling penghubung amplifier tingkat rendah ke tingkat yang lebih tinggi.
3.
Sebagai pembangkit gelombang
.
4.
Sebagai penghemat daya listrik pada lampu neonTL.Mencegah terjadinya
loncatan listrik pada rangkaian yang terdapat kumparan.
1.2.5 R
Resistor adalah komponen elektronika yang selalu digunakan dalam setiap rangkaian
elektronika karena dapat berfungsi sebagai pengatur arus listrik. Bila menginginkan arus
yang besar maka gunakan resistor yang nilai resistansi tahanan nya kecil, mendekati nol
atau sama dengan nol atau tidak dipasang
esistor esistor
Gambar 2.1 Resistor
Copyrights - 2014
sama sekali dengan demikian arus tidak lagi dibatasi.
1.2.6
LED light emitting diode
Light-emitting diode LED adalah suatu dioda semikonduktor sambungan PN
PN junction yang menimbulkan emisi photon bila dibias maju forward bias. Efek
emisi
cahaya disebut
injection elecrtroluminescence, dan hal tersebut terjadi
bila pembawa minoritas minority carrier melakukan rekombinasi dengan pembawa
dari tipe yang berlawanan di dalam sebuah bandgap dioda. Panjang-gelombang cahaya
yang diemisikan berubah terutama dari material semikonduktor yang digunakan,
karena energi bandgap berubah terhadap semikonduktor. Tidak semua pembawa
minoritas yang diienjeksikan berekombinasi dalam suatu bahan yang teradiasi pada suatu
kristal sempurna; rekombinasi non-radiasi terjadi pada cacat dan disiocation pada dioda-
dioda
yang tampak
identik dapat
menghasilkan perubahan yang lebar dalam emisi yang berguna. Ini artinya, secara praktis
bahwa pembuatan sekumpulan LED adalah tersortir dan menambah intesity matching.
Konstruksi mekanik lampu LED menentukan pola hamburan atau pola cahaya
radiasi. Suatu pola radiasi sempit Gambar 5 akan kelihatan sangat cerah ketika dilihat pada
sumbu axis.
Gambar 2.2 LED indikator tipikal dan konstruksinya
1.3 Pengembangan Lilin Elektronika
Pengembangan dilakukan terhadap output dari rangkaian lilin elektronika utama.
Pengembangan dimaksudkan untuk membuat lilin elektronika ini lebih menarik dan lebih
hidup. Pengembangan yang dilakukan ialah menambahkan rangkaian running led dari
output lilin elektronika utama. Untuk lebih jelas berikut akan dijelaskan lebih rinci
tentang proses improvement dari rangkaian ini.
1.4
Rangkaian skematik dan cara kerja lilin elektronik utama dengan running
LED
Gambar 2.3 Rangkaian kombinasi antara lilin elektronik dengan running led
Cara kerja dari rangkaian diatas sama seperti cara kerja pada lilin elektronika, hanya
saja terdapat perbedaan yang terletak pada output
LED yang
digantikan dengan
rangkaian transistor sebagai saklar untuk membangkitkan power dari rangkaian running
LED. Cara kerja rangkaian kombinasi ini dimulai ketika push button ditekan maka arus
akan mengalir dan mimicu transistor S9014 yang bekerja sebagai saklar lalu arus dari
kutub positif mengalir menuju IC 555 sehingga aktif dan memberikan output berupa
sinyal flip-flop sebagai clock untuk IC 4017 yang berperan sebagai decade counter. Yang
memberikan pulse kepada rangkaian LED secara bergantian sehingga LED menyala dan
menghidupkan
suasana lalu
ketika microphone ditiup maka arus sudah tidak
mengalir lagi ke kaki basis transistor S9014 sehingga power dari kutub positif terputus dan
semua LED pun padam
1.5 Komponen utama rangkaian running
LED 1.5.1
IC 555 Timer
IC timer 555 atau sering disebut dengan IC 555 pertama kali diperkenalkan oleh
signetics corporation sebagai SE555NE555
Copyrights - 2014
dan disebut “The IC Time Machine” yang
merupakan mesin
timer pertama
dan dikomersialkan. Sampai saat ini, sudah
berpuluh-puluh tahun, IC ini masih tetap populer walaupun sudah banyak variasinya.
IC ini berada dalam keluarga IC TTL yang memiliki tegangan kerja kisaran 8
– 15V. fungsi dari IC 555 adalah Fungsi dari IC555
bisa bermacam-macam,
karena dapat
menghasilkan sinyal pendetaksinyal kotak.
Gambar 2.4 skematik IC 555 Definisi dan fungsi masing-masing pin :
ground, adalah pin input dari sumber tegangan DC paling negative
trigger, input negative dari lower komparator
komparator B
yang menjaga osilasi tegangan terendah
kapasitor di 13 Vcc dan mengatur RS flip-flop
output, pin ini disambungkan ke beban yang akan diberi pulsa dari keluaran IC
ini. IC555 bisa mengeluarkan arus 100mA pada outputnya bahkan 200mA
pada LM555
reset, adalah pin yang berfungsi untuk me reset latch didalam IC yang akan
berpengaruh untuk me-reset kerja IC. control voltage, pin ini berfungsi untuk
mengatur kestabilan tegangan referensi input
negative upper
comparator komparator A.
threshold, pin ini terhubung ke input positif upper comparator komparator A
yang akan me-reset RS flip-flop ketika tegangan pada kapasitor mulai melebihi
23 Vcc discharge, pin ini terhubung ke open
collector transistor Q1 yang emitternya terhubung
ke ground.
Switching transistor ini berfungsi untuk meng-
clamp node yang sesuai ke ground pada timing tertentu
vcc, pin ini untuk menerima supply DC voltage most positive yang diberikan.
Biasanya akan bekerja optimal jika diberi 5
–15Vmaksimum. supply arusnya dapat dilihat di datasheet, yaitu sekitar 10
-15mA.
1.5.2 IC 4017 Decade Counter
Gambar 2.5 konfigurasi pin IC 4017 Seri CMOS 4000 adalah keluarga sirkuit
terpadu standar yang melaksanakan berbagai fungsi
logika menggunakan
teknologi Complementary
Metal-Oxide- Semiconductor, dan masih digunakan sampai
sekarang. IC ini diperkenalkan oleh RCA sebagai CD4000 COS MOS pada tahun
1968, sebagai komponen dengan penggunaan daya yang rendah dan merupakan alternatif
yang lebih fleksibel untuk seri chip 7400 dengan logika TTL. Sedangkan IC 4017
adalah IC 16-pin CMOS dekade counter dari seri IC CMOS 4000. Dibutuhkan input pulsa
clock di pin clock input dan akan membuat salah satu dari sepuluh pin output menjadi
“menyala aktif” secara berurutan disetiap perubahan pulsa clock.Contoh rangkaian
sederhana dari ic 4017 adalah untuk membuat rangkaian “running LED” yang mendapatkan
clock dari IC 555
Copyrights - 2014
2. Metode Perancangan dan
Pengembangan
Dalam pembuatan lilin elektronik terdapat tahapan
– tahapan yang harus dilalui. Proses pengerjaan dari mulai pembuatan
rangkaian dasar hingga proses finishing yang dituangakan malaluai diagram alir berikut.
Diagram alir Proses pengerjaan dan pengembangan lilin elektronik
2.1 Simulasi rangkaian menggunakan
software
Gambar 2.6 Simulasi mengguna software
Livewire Proses simulasi dilakukan menggunakan
software Livewire dengan menggunakan software ini dapat diketahui bekerja atau
tidaknya rangkaian yang akan dibuat. Dengan menggunakn livewire arah arus dari setiap
komponen
dapat diketahui
sehingga mempermudah
dalam proses
analisa rangkaian.
2.2 Simulasi menggunakan Project board
Proses percobaan menggunakan project board merupakan percobaan tahap akhir untuk
memastikan komponen yang digunakan telah siap untuk dipasangakan ke PCB dan disolder
proses percobaan menggunakan projectboard dapat
meminimalisir kesalahan
ketika komponen dipasangkan ke PCB layout.
Gambar 2.7 Simulasi menggunakan project board
2.3
Pengembangan rangkaian lilin elektronik
Proses pengembangan pun sama harus melalui
tahap percobaan
dengan menggunakan
software. Dengan
menggunakan software
peng-imajinasian rangkaian dapat terlihat lebih nyata walaupun
sekedar komponen virtual. Setelah percobaan melalui
software selesai
untuk lebih
meyakinkan proses
percobaan dapat
dilakukan dengan menggunakan project board Mulai
Simulasi rangkaian lilin elektronik menggunakan
software
Simulasi rangkaian menggunakan project board
Pembuatan papan PCB
Simulasi dan perancangan rangkaian kombinasi
running LED dengan Lilin elektronik
Pengemb angan ?
Yes
No
Menempatkan komponen
Soldering
Pembuatan Casing dan finishing
Selesai