RESISTOR

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika.fungsi resistoryang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistorjuga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.

Simbol Resistor

Berikut adalah simbol resistor dalam bentukgambar ynag sering digunakan dalam suatu desain rangkaian elektronika.

Resistor dalam suatu teori dan penulisan formula yang berhubungan dengan resistor disimbolkan dengan huruf “R”. Kemudian pada desain skema elektronika resistor tetap disimbolkan dengan huruf “R”, resistor variabel disimbolkan dengan huruf “VR” dan untuk resistorjenis potensiometer ada yang disimbolkan dengan huruf “VR” dan “POT”.

Kapasitas Daya Resistor

Kapasitas daya pada resistor merupakan nilai daya maksimum yang mampu dilewatkan oleh resistor tersebut. Nilai kapasitas daya resistor ini dapat dikenali dari ukuran fisik resistor dan tulisan kapasitas daya dalamsatuan Watt untuk resistor dengan kemasan fisik besar. Menentukan kapasitas daya resistor ini penting dilakukan untuk menghindari resistor rusak karena terjadi kelebihan daya yang mengalir sehingga resistor terbakar dan sebagai bentuk efisiensi biaya dan tempat dalam pembuatan rangkaian elektronika.

Secara umum ada 2 macam jenis transistor :

1.   Bipolar  adalah transistor yang membawa muatan listrik berupa hole dan e^-. Transistor bipolar ada dua tipe yaitu NPN dan PNP dengan simbol seperti gambar 48.

(a)	(b)

Gambar 48 Simbol Transistor  tipe (a) NPN dan (b) PNP

2.   Unipolar : Transistor yang membawa muatan listrik berupa hole atau e^-. Transistor unipolar ada dua tipe yaitu channel n danChannel p dengan simbol seperti gambar 49.

(a)	(b)

Gambar 49 Simbol Transistor  tipe (a) Channel n dan (b) Channel p

Operational Amplifier

Penguat operasional (Operational Amplifier) atau yang biasa disebut dengan op-amp, merupakan penguat elektronika yang banyak digunakan untuk membuat rangkaian detektor, komparator, penguat audio, video, pembangkit sinyal, multivibrator, filter, ADC, DAC, rangkaian penggerak dan berbagai macam rangkaian analog lainnya.

Op-amp pada umumnya tersedia dalam bentuk rangkaian terpadu yang memiliki karakteristik mendekati karakteristik penguat operasional ideal tanpa perlu memperhatikan apa yang terdapat di dalamnya.

Ada tiga karakteristik utama op-amp ideal, yaitu;

1.    Gain sangat besar (A_OL >>).

Penguatan open loop adalah sangat besar karena feedback-nya tidak ada atau R_F = tak terhingga.

2.    Impedansi input sangat besar (Z_i >>).

Impedansi input adalah sangat besar sehingga arus input ke rangkaian dalam op-amp sangat kecil sehingga tegangan input sepenuhnya dapat dikuatkan.

3.    Impedansi output sangat kecil (Z_o <<).

DIODA

Diode adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah (kondisi panjar maju) dan menghambat arus dari arah sebaliknya (kondisi panjar mundur).
. Dioda pada umumnya mempunyai 2 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.

sebagai alat yang mempunyai sifat semi konduktor dioda mempunyai banyak fungsi sesuai jenis dan kegunaanya masing masing.jenis jenis dioda :


1.DIODA PENYEARAH (RECTIFIER)

Fungsi dioda penyearah adalah untuk mengubah arus bolak-balik atau arus AC menjadi arus searah atau DC.Pengguanaan dioda jenis ini banyak di temukan di pada adabtor.dioda ini juga bermanfaat dalam bidang otomit.Biasanya dioada penyearah memiliki beberapa karakteristik yang berbeda berdasarkan tegangan yang dimiliki oleh dioda tersebut.

2.DIODA EMISI CAHAYA

Dioda ini biasa di sebut denga LED,LED dimanfaatkan manusia di berbagai bidang saat ini mulai dari pemanfaatan TV sampai pemasanga LED pada mobil.pada dioda ini sering menggabungkan unsur optik dengan elektronik.sehingga dioda ini juga di sebut sebagai opteolotronik. 

3.DIODA ZENNER

Fungsi dioda zener adalah untuk menyelaraskan tegangan yang masuk dan keluar. Tentunya penyelarasan dilakukan berdasarkan kapasitas dari dioda itu sendir,dioda zener juga dapat dipakai sebagai pembatas tegangan pada level tertentu untuk keamanan rangkaian.Fenomena tegangan breakdown dioda ini menginspirasi pembuatan komponen elektronika kerabat dioda yang bernama Zener. Tidak ada perbedaan struktur dasar dari Zener dengan dioda.

4.DIODA VERACTOR

Dioda Varactor disebut juga sebagai dioda kapasitas yang sifatnya mempunyai kapasitas yang berubah-ubah jika diberikan tegangan. Dioda ini bekerja didaerah reverse mirip dioda Zener. Bahan dasar pembuatan dioda varactor ini adalah silikon dimana dioda ini sifat kapasitansinya tergantung pada tegangan yang diberikan padanya. Jika tegangan tegangannya semakin naik, kapasitasnya akan turun. Dioda varikap banyak digunakan pada pesawat penerima radio dan televisi di bagian pengaturan suara (Audio). 

5.DIODA SCHOTTKY (SCR)

singkatan dari Silicon Control Rectifier. Adalah Dioda yang mempunyai fungsi sebagai pengendaliSCR sering disebut Therystor. SCR sebetulnya dari bahan campuran P dan N. Isi SCR terdiri dari PNPN (Positif Negatif Positif Negatif) dan biasanya disebut PNPN Trioda.

6.DIODA CAHAYA

Fungsi dioda cahaya adalah seringkali digunakan untuk alarm. Selain digunakan sebagai alarm, dioda cahaya juga banyak digunakan sebagai sensor yang menggunakan pita data berlubang.Dibandingkan jenis dioda lainnya, jenis dioda ini lebih sensitif terhadap cahaya. Dioda ini juga hanya mau bekerja pada daerah-daerah tertentu sehingga tidak semua arus cahaya dapat melewatinya.

Bahan Semikonduktor

Prinsip Dasar Semikonduktor

Semikonduktor merupakan elemen dasar dari komponen elektronika seperti dioda, transistor dan sebuah IC (integrated circuit). Disebut semi atau setengah konduktor, karena bahan ini memang bukan konduktor murni. Bahan-bahan logam seperti tembaga, besi, timah disebut sebagai konduktor yang baik sebab logam memiliki susunan  atom yang sedemikian rupa, sehingga elektronnya dapat bergerak bebas.Tahun 1906 ,pickard merancang suatu diode detector dari Kristal slikon yang disebut dengan nama Cat’s wishker, dimana alat yang di buatnya ini terdiri atas suatu kawat yang disambungkan dengan Kristal silikon. Alat inilah yang dikenal sebagai dioada semikonduktor yang pertama.dalam bidang industri penemuan komponen semikonduktor mengakibatkan banyak perubahan dalam kehidupan manusia; terutama dilihat  mamfaatnya dalam membantu kelancaran proses industri, diantaranya:

1.  Dipergunakannya komponen pasif seperti hambatan,kapasitor,inductor,dan transformator sebagai kelengkapan dalam menyusun suatu rangkaian elektronik.

2.   Dibuatnya alat elektronik radio AM, radio FM, penguat suara hi-fi, TV warna, pemancar FM.

3. Penggunaan alat elektronik untuk mengatur dan menjalankan mesin-mesin industry,dengan ditemukannya; diode tegangan tinggi, diode daya tinggi.

Susunan Atom Semikonduktor

Bahan semikonduktor yang banyak dikenal contohnya adalah Silicon (Si), Germanium (Ge) dan Gallium Arsenida (GaAs). Germanium dahulu adalah bahan satu-satunya yang dikenal untuk membuat komponen semikonduktor. Namun belakangan, silikon menjadi popular setelah ditemukan cara mengekstrak bahan ini dari alam. Silikon merupakan bahan terbanyak ke dua yang ada di bumi setelah oksigen (O₂). Pasir, kaca dan batu-batuan lain adalah bahan alam yang banyak mengandung unsur silikon. Dapatkah anda menghitung jumlah pasir di pantai.Struktur atom kristal silikon, satu inti atom (nucleus) masing-masing memiliki 4 elektron valensi. Ikatan inti atom yang stabil adalah jika dikelilingi oleh 8 elektron, sehingga 4 buah elektron atom kristal tersebut membentuk ikatan kovalen dengan ion-ion atom tetangganya. Pada suhu yang sangat rendah (0^oK), struktur atom silikon divisualisasikan seperti pada gambar berikut.

Gb. struktur dua dimensi kristal Silikon

Ikatan kovalen menyebabkan elektron tidak dapat berpindah dari satu inti atom ke inti atom yang lain. Pada kondisi demikian, bahan semikonduktor bersifat isolator karena tidak ada elektron yang dapat berpindah untuk menghantarkan listrik. Pada suhu kamar, ada beberapa ikatan kovalen yang lepas karena energi panas, sehingga memungkinkan elektron terlepas dari ikatannya. Namun hanya beberapa jumlah kecil yang dapat terlepas, sehingga tidak memungkinkan untuk menjadi konduktor yang baik. 

Ahli-ahli fisika terutama yang menguasai fisika quantum pada masa itu mencoba memberikan doping pada bahan semikonduktor ini. Pemberian doping dimaksudkan untuk mendapatkan elektron valensi bebas dalam jumlah lebih banyak dan permanen, yang diharapkan akan dapat menghantarkan listrik. Kenyataannya demikian, mereka memang iseng sekali dan jenius. Mengenai sifat dari semikonduktor, berikut table dari sifat bahan semikonduktor :

Jenis-jenis Semikonduktor

Ada dua jenis semikonduktor, yaitu semikonduktor intrinsik dan semikonduktor ekstrinsik.

1. Semikonduktor Intrinsik

Semi konduktor intrinsik adalah semikonduktor yang belum mengalami penyisipan oleh atom akseptor atau atom donor. Pada suhu tinggi elektron valensi dapat berpindah menuju pita konduksi, dengan menciptakan hole pada pita valensi. Pengahantar listrik pada semikonduktor adalah elektron dan hole.

Gb. struktur pita untuk (a). bahan isolator  (b). bahan semikonduktor  

(c). bahan isolator

2. Semikonduktor Ekstrinsik

Semikondutor ekstrinsik merupakan semikonduktor yang memperoleh pengotoran atau penyuntikan (doping) oleh atom asing.

Tujuan doping adalah meningkatkan konduktivitas semikonduktor, dan memperoleh semikonduktor dengan hanya satu pembawa muatan (elektron atau hole) saja. Perbandingan doping :

Atom dopant : Atom murni = 1 : 10⁶ s.d. 10⁸

Semikonduktor tipe n dan tipe p

Semikonduktor tipe n    merupakan silikon murni yang dapat diubah-ubah tingkat konduktivitasnya dengan cara menambahkan (doping) unsur lain yang berbeda jumlah elektron valensinya.Proses penambahan unsur lain ini mengakibatkan silikon menjadi tidak murni (ekstrinsik).

Semikonduktor tipe p terjadi jika bahan silikon di-doping dengan bahan yang lain yang mempunyai elektron bervalensi tiga,maka akan diperoleh semikonduktor tipe p karena terjadi kekurangan elektron.Kekurangan elektron ini mengakibatkan kovalen yang bolong (hole).Hole merupakan digambarkan sebagai akseptor  yang dapat menerima elektron.