Elektronikku

Kamis, 11 Februari 2016

Memahami Prinsip Kerja Rangkaian Oscillator Jembatan Wien

Gambar rangkaian oscillator jembatan wien

Jujur saja saya tidak merancang sendiri rangkaian oscillator tersebut diatas. Saya hanya mendapatkan rangkaian tersebut dari sample circuit suatu software elektronika. Rangkaian oscillator wien diatas menggunakan IC Op-amp sebagai komponen pembangun jembatan. Pada dasarnya rangkaian oscillator diatas tidak terlepas dari sifat rangkaian penguatan op-amp pada umumnya. Hanya saja memanfaatkan sifat pengisian dan pengosongan kapasitor sebagai pencipta kondisi ayunan sinyal. Coba lihat pada input positif op-amp, sinyal input diperoleh dari pembagian tegangan antara rangkaian resonansi RC seri dan RC parallel. Dimana dari rangkaian inilah proses pembangkitan sinyal yang berbentuk sinusoidal (anda bisa melihat prinsip kerja rangkaian resonansi LC).

Untuk mencari nilai frekuensi dari rangkaian diatas anda bisa menggunakan rumus adalah 2*pi*R*C. Dimana pada rangkaian diatas R=20kohm and C=10nF. Dioda zener yang dipasang terbalik berpasangan berfungsi supaya sinyal yang dihasilkan tidak seperti sinyal kotak melainkan sinyal sinusoidal yang sempurna. Anda bisa saja mengganti tegangan supply menjadi +9V & -9V jika anda tidak mempunyai supply 15 V, tetapi sinyal output yang dihasilkan akan mempunyai tegangan maksimal 9 volt.

Rangkaian oscillator wien adalah menurut saya salah satu rangkaian oscillator yang cukup sederhana. Hanya dengan menggunakan satu buah IC Op-Amp dan beberapa buah resistor dan kapasitor serta dua buah dioda. Anda bisa menggunakan dioda zener 5 volt untuk kedua dioda zener di atas. Jadi anda bisa menjadikannya sebagai proyek percobaan, hitung-hitung nambah koleksi rangkaian elektronika didalam kepala. He..he..

sumber:
indelektro.blogspot.co.id

Rangkaian untuk Mengukur Frekwensi

Gambar rangkaian frekuensi meter | membuat alat penghitung frekuensi

Menurut yang saya tau frekeunsi secara maknanya adalah jumlah getaran atau gelombang dalam jangka waktu 1 detik. Dimana dikatakan satu gelombang jika terdiri dari satu lembah dan satu bukit. Frekuensi mempunyai satuan �Hertz�, sesuai degan nama penemunya dan alat ukurnya dinamakan sebagai �Frekuensi Meter�. Sedangkan untuk kebalikan dari frekuensi dinamakan dengan perioda, perioda adalah lamanya waktu yang dibutuhkan dalam satu siklus gelombang. Banyak sekali kejadian-kejadian alam atau aktifitas manusia yang bisa menciptakan terjadinya rambatan gelombang. Tapi pembahasan saya kali ini hanya berkisar pada gelombang listrik. Gelombang listrik terdiri bermacam-macam bentuk gelombang, tetapi secara garis besar dikelompokkan menjadi dua jenis, yakni gelombang satu arah (DC) dan gelombang dua arah (AC). Jika pada kedua jenis gelombang listrik tersebut mempunyai amplitudo yang tidak tetap atau dengan kata lain terjadi kenaikan atau penurunan nilai amplitude secara kontinyu maka bisa dipastikan gelombang tersebut mempunyai nilai frekeunsi lebih besar dari 0 Hz.

Bila anda seorang yang hoby elektronika mungkin sudah terbiasa dengan yang namanya multimeter. Multimeter merupakan alat ukur serbaguna yang biasa digunakan untuk mengukur besarnya tahanan, arus ataupun tegangan listrik dari suatu komponen atau rangkaian elektronika. Multimeter terbagi menjadi multimeter analog dan multimeter digital. Dimana multimeter digital memiliki fungsi yang lebih lengkap dibanding dengan yang analog seperti penambahan fungsi pengukuran frekuensi, tetapi sayangnya harganya akan terasa memberatkan bagi anda yang memilki dompet yang tipis. Tetapi tenang saja, pepatah mengatakan banyak jalan menuju Roma. Kesempitan dan keterbatasan biasanya akan membuat seseorang kreatif. Anda bisa membuat sendiri alat pengukur frekuensi dengan kreasi yang anda sukai. Karena rangkaian frekuensi meter diatas adalah merupakan rangkaian penghitung frekuensi yang sangat sederhana.

Prinsip Kerja Rangkaian Pengukur Frekuensi

Cara kerja dari rangkaian pengukur frekuensi diatas sebenarnya sangat mudah untuk dimengerti. Anda jangan terkecoh dengan jumlah komponen yang digunakan. Rangkaian diatas terlihat lebih rame karena adanya rangkaian pendukung untuk tampilan seven segment dan rangkaian pewaktu atau monostable. Rangkaian diatas bekerja memanfaatkan pewaktu yang sengaja diatur pada jangka waktu 1 (satu) detik. Sedangkan untuk menghitung jumlah frekuensi dimanfaatkan siklus positif dari sinyal input itu sendiri. Dimana sinyal input tersebut dijadikan sebagai clock pada rangkaian counter. Kemudian sinyal pengatur waktu satu detik dari rangkaian monostable kemudian dikalikan logikanya dengan sinyal input dengan menggunakan gerbang AND. Sehingga pada saat sinyal dari monostable berlogika tinggi selama satu detik, maka input clock pada rangkaian counter akan mendapat logika sama seperti pada sinyal input pengukuran. Tetapi setelah satu detik sinyal dari monostable akan bernilai 0 volt sehingga perhitungan frekuensi dihentikan.

Rangkaian penghitung frekeunsi diatas merupakan contoh yang sangat sederhana dan berlaku bagi sinyal pengukuran yang mempunyai tegangan 3 volt sd 9 volt. Sedangkan untuk tegangan pengukuran yang lebih kecil dari 3 volt akan dibaca oleh gerbang AND sebagai logika rendah walaupun terjadi ayunan sinyal. Kemudian tegangan yang terlalu besar juga akan dapat menyebabkan kerusakan pada rangkaian.

Tetapi anda dengan bisa dengan mudah memodifikasi rangkaian diatas menjadi lebih komplek. Misalnya dengan menambahkan rotary switch pada bagian input dengan setiap jalur diberi resistor penahan arus dari sumber tegangan yang besar. Nilai resistor-resistor dibuat bervariasi sesuai dengan tegangan range pengukuran. Yang penting semakin besar range tegangan akan diukur maka membutuhkan nilai resistor yang lebih besar pula. Kemudian untuk mengukur tegangan yang lebih kecil anda bisa mengunakan rangkaian penguat satu transistor supaya sinyal input tersebut bisa berpengaruh pada gerbang AND. Yang terakhir, rangkaian diatas menggunakan gerbang sebagai penentu logika untuk kemudian dilanjutkan menuju rangkaian pengcacah, sehingga sinyal yang berbentuk kotak adalah sinyal yang paling tepat pengukurannya dibanding dengan bentuk sinyal sinus atau yang lain. Jadi anda bisa juga menggunakan rangkaian pembentuk sinyal kotak dengan IC Op-Amp atau gerbang schimitt trigger sebagai pemasti logika. Pokoknya anda bisa berkreasi sendiri sesuai dengan keinginan anda, yang pasti cara kerja dari rangkaian frekuensi meter atau rangkaian penghitung frekuensi diatas sudah anda pahami.

sumber:
indelektro.blogspot.co.id

Rangkaian Driver untuk Speaker

Gambar rangkaian loudspeaker driver

Rangkaian loudspeaker driver adalah rangkaian elektronika yang berfungsi untuk menjembatani antara output rangkaian berimpedasi tinggi dengan loudspeaker yang berimpedansi rendah. Mengapa diperlukan driver ini adalah supaya tegangan ouput yang akan dimasukkan ke loudspeaker tidak mengalami penurunan nilai. Penurunan nilai tegangan ini sangat mungkin terjadi mengingat adanya aturan mengenai pembagian tegangan dan tahanan pengganti parallel. Dimana setiap tahanan yang dipasang parallel dengan tahanan yang lain maka tahanan total atau pengganti untuk tahanan tahanan tersebut adalah lebih kecil dibanding dengan masing-masing tahanan itu sendiri. Sebagai contoh tahanan 10 ohm diparalelkan dengan tahanan 10 ohm akan mendapatkan tahanan pengganti sebesar 5 ohm. Tahanan 10 ohm diparalelkan dengan 100.000 ohm maka tahanan totalnya adalah 9.9990 ohm. Jadi dapat disimpulkan bahwa nilai tegangan total akan selalu lebih kecil dibanding dengan masing masing tahanan asal. Kemudian dengan turunnya tahanan (hanya menggunakan kombinasi resistor) atau impedansi dari terminal ouput tadi, maka sesuai dengan hukum pembagi tegangan pada rangkaian seri dapat dipastikan bahwa tahanan yang berhubung seri dengan terminal ouput akan mendapat bagian tegangan yang lebih besar dan terminal ouput sendiri akan mengalami penurunan tegangan.

Prinsip kerja rangkaian driver speaker ini sebenarnya sangat sederhana dan mudah untuk dimengerti. Dimana sinyal input hanya digunakan sebagai pemicu untuk menggerakkan kedua transistor driver mengikuti irama dari sinyal input tersebut. Sedangkan arus yang akan dialirkan ke loudspeaker sebagian besar dari catu daya rangkaian driver. Bisa dikatakan mirip dengan penggunaan transistor sebagai saklar. Oleh karena itu pada rangkaian driver speaker ini tidak ditemukan kombinasi resistor untuk penguatan. Jadi jika kita perhatikan gambar di atas maka sebagian besar arus yang mengalir pada beban loudspeaker adalah berasal dari tegangan catu 9 volt, bukan dari sinyal ac input, sehingga sinyal input tersebut tidak akan terbebani.

sumber:
indelektro.blogspot.co.id

Rangkaian Alarm Kebakaran

rangkaian alarm kebakaranRangkaian alarm kebakaran di atas adalah merupakan rangkaian elektronika yang sederhana dan menggunakan komponen sensor ldr sebagai pendeteksi adanya kebakaran. Seperti yang telah saya jelaskan pada postingan-postingan saya sebelumnya mengenai prinsip kerja LDR, sebenarnya LDR tidak bisa mendeteksi adanya perubahan suhu ataupun panas api, hanya saja ldr bisa mendeteksi adanya perubahan intensitas cahaya. Tapi bisa saja ldr kita gunakan sebagai komponen alarm kebakaran, karena walaubagaimanapun juga pada saat kebakaran intensitas cahaya akan meningkat pesat sehingga kemungkinan terpengaruhnya ldr adalah sangat besar. Sehingga mungkin-mungkin saja jika kita gunakan ldr untuk mendeteksi adanya kebakaran. Memang sekarang ini sudah ada komponen sensor khusus yang bisa mendeteksi keberadaan api dari jarak jauh yakni sensor UV-TRON, anda bisa saja menggunakan sensor tersebut untuk memperoleh hasil yang memuaskan. Tapi jika anda kesulitan untuk mendapatkan komponen uv-tron tersebut, anda bisa memanfaatkan ldr.

Jika anda kurang yakin dengan kinerja dari ldr sebagai pendeteksi api, maka cobalah anda lakukan percobaan dengan menggunakan korek api. Seperti yang pernah saya coba sebelumnya, dimana sebenarnya ldr mampu mendeteksi adanya percikan api yang cukup kecil dari korek api dengan jarak beberapa meter. Apalagi jika benar-benar terjadi kebakaran yang menghasilkan kobaran api yang sangat dahsyat, kemungkinan besar ldr akan mendeteksi kebakaran tersebut. Tinggal bagaimana cara anda mengatur kepekaan dari rangkaian sensor kebakaran ini menjadi sensitif dan juga mengatur letak pemasangan komponen ldr pada titik yang berdekatan dengan titik kemungkinan api akan muncul, seperti pada dapur.

Untuk prinsip kerja dari rangkaian alarm kebakaran ini adalah sama persis dengan rangkaian sensor cahaya aktif terang, dimana pada saat cahaya semakin terang rangkaian akan mengaktifkan alarm. Terus terang saja rangkaian ini bukan rancangan saya sendiri, saya gunakan gambar rangkaian ini guna menambah aneka variasi yang bisa dipelajari oleh pembaca sekalian. Jika anda malas menggunakan 3 buah ic seperti pada rangkaian di atas, anda bisa saja menggunakan rangkaian yang lebih sederhana seperti rangkaian sensor cahaya yang saya hadirkan pada blog ini. Tapi yang pasti pada gambar rangkaian diatas tidak lagi membutuhkan rangkaian sirine sebagai indikator kebakaran karena telah diwakili oleh IC TDA2002.

sumber:
indelektro.blogspot.co.id

PRINSIP KERJA PENYULUT SCHMITT TRIGGER

Gambar rangkaian penyulut Schmitt trigger

Schimitt trigger adalah merupakan gerbang yang digunakan untuk memperjelas logika dari suatu sinyal atau bisa juga dikatakan sebagai peredam bouncing dari pensaklaran mekanik. Oleh karena itu jika anda pernah membuat suatu rangkaian counter yang menggunakan saklar mekanik sebagai input tetapi tidak menggunakan penyulut schmitt trigger sebagai perantara maka anda pasti merasa jengkel dikarenakan cacahan yang dihasilkan lompat-lompat dan tidak teratur. Hal itu karena merupakan pengalaman pribadi saya sendiri, waktu itu jaman internet belum terlalu familiar sehingga harus menggunakan segenap akal pikiran untuk memecahkan permasalahan tersebut (ciiee..bahasanya). Bahkan seingat saya pada waktu itu butuh berhari-hari dan usaha keras hingga pada akhirnya dapat ilham dari seseorang yang baru saya kenal pada waktu itu. Pada saat itu saya benar-benar pusing dibuatnya, padahal tidak ada kesalahan rangkaian. Coba bayangkan saat itu saya beranggapan bahwa cacahan counter yang melompat-lompat tersebut disebabkan oleh rangkaian yang lain seperti driver motor dc dan relay, rangkaian saya dulu kalau tidak salah menggunakan 2 buah motor dc dan satu buah motor AC 220 volt dan beberapa buah relay, alhasil hampir keseluruhan bagian rangkaian saya coba rombak dan ubah secara berulang-ulang. Tetapi tidak juga membuat cacahan conter menjadi teratur dan berurutan. Untunglah ada seseorang yang mengetahui dan menyarankan untuk menggunakan gerbang penyulut Schmitt trigger.

Coba anda lihat gambar sinyal pada grafik keluaran dari rangkaian pertama. Dimana pada rangkaian tersebut tidak menggunakan gerbang Schmitt trigger untuk meredam bouncing yang dihasilkan oleh saklar mekanik. Hasilnya sinyal tersebut seperti sinyal sinusoidal yang tidak teratur sehingga akan membuat rangkaian counter tercacah tidak teratur. Tapi jika anda lihat gambar sinyal pada grafik rangkaian kedua, bentuk sinyal mendekati sinyal dc yang sempurna sehingga akan memberi kejelasan logika bagi rangkaian counter.

Gerbang Schmitt trigger bisa saja anda gunakan tidak dengan menambah komponen luar sebagai pendukung, yakni seperti satu buah resistor dan kapasitor. Yang pasti tingkat bouncing yang besar akan mengurangi kinerja dari Schmitt trigger. Biasanya digunakan kapasitor 100 nF yang terpasang parallel dengan gerbang Schmitt trigger guna mengurangi tingkat bouncing dengan memanfaatkan pelepasan muatan yang terjadi tidak secara mendadak. Resistor yang digunakan untuk supply tegangan 9 volt biasanya adalah resistor 33 Kohm.

Jadi intinya prinsip kerja dari gerbang Schmitt trigger adalah penjelasan logika. Sehingga tidak ada keraguan dan kebimbangan logika dari sinyal yang telah diloloskan dengan penyulut tersebut (ciee�.bahasanya gak nahan..he2). Dimana sinyal yang memiliki amplitude dibawah range batas bawah maka akan dijadikan sebagai logika 1 dan yang memilki amplitude yang lebih besar dari range batas atas walaupun sekecil mungkin tetap akan dijaikan sebagai logika 0 (dikarenakan gerbang schmit trigger adalah sebagai pembalik logika layaknya gebang NOT). Untuk range batas bawah dan atas saya tidak punya referensi yang pasti, tapi dari data yang saya dapatkan batas bawahnya adalah 0.9 volt dan batas atas adalah 1.6 volt.

sumber:
indelektro.blogspot.co.id

RANGKAIAN DECADE COUNTER

Gambar rangkaian counter | rangkaian pencacah

Rangkaian counter adalah rangkaian elektronika yang befungsi untuk melakukan penghitungan angka secara berurutan baik itu perhitungan maju ataupun perhitungan mundur. Yang dimaksud dengan perhitungan maju adalah di mana rangkaian akan menghitung mulai dari angka yang kecil menuju angka yang lebih besar. Sedangkan perhitungan mundur adalah sebaliknya. Perhitungan bisa mencapai jumlah yang tidak terbatas tergantung perancangan rangkaian ataupun tuntutan kebutuhan. Untuk contoh diatas hanya menggunakan satu buah IC decade counter dan satu buah seven segment sehingga hanya bisa mewakili fungsi akan satu digit atau angka satuan. Untuk membuat fungsi yang lebih banyak anda tinggal menambah IC dan 7-segmentnya sesuai dengan fungsi yang diinginkan.

Banyak sekali kegunaan dari rangkaian counter ini didunia elektronika digital. Bahkan menurut saya bisa dikatakan elektronika digital tidak terpisahkan dengan rangkaian counter. Hampir semua rangkaian digital memerlukan rangkaian counter. Hal itu dikarenakan untuk menerapkan fungsi penghitungan angka atau operasi matematika harus menggunakan fungsi dari rangkaian counter.

Rangkaian counter diatas adalah merupakan rangkaian decade counter yang menggunakan IC 4026 sebagai IC pencacah. Ada banyak sekali jenis IC pencacah yang bisa digunakan untuk membuat rangkaian counter digital, baik itu IC dari keluarga TTL (Transistor Transistor Logic) ataupun keluarga CMOS. Untuk membedakan keduanya yaitu dari angka awal seri IC dimana untuk keluarga TTL mempunyai awal seri �74� dan untuk keluarga CMOS adalah �40�. Tetapi yang paling banyak jenis dan ragamnya adalah IC dari keluarga TTL. Pada umunya kedua macam keluarga IC tersebut merupakan memiliki fungsi sebagai pendukung rangkaian digital.
Untuk rangkaian counter diatas adalah menggunakan IC dari keluarga CMOS. Dimana untuk semua jenis IC CMOS bisa menggunakan tegangan supply maksimal 15 volt, sedangkan pada TTL hanya memiliki tegangan supply maksimal 5 volt. Kemudian dengan menggunakan IC 4026 sebagai decade counter anda tidak perlu lagi menggunakan IC decoder sebagai interface ke 7-segment. Karena output yang dihasilkan oleh IC4026 sudah disesuaikan dengan kondisi maupun fungsi dari seven segment.

Rangkaian diatas sengaja menggunakan gerbang penyulut Schmitt Trigger sebagai peredam bouncing dari hentakan saklar mekanik. Anda bisa saja tidak menggunakan gerbang schmitt trigger dan langsung menghubungkan saklar input ke pin clock IC 4026. Saya yakin rangkaian counter anda akan tetap berjalan, tetapi anda akan mendapati cacahan yang melompat-lompat atau cacahan yang tidak teratur. Untuk bagian yang satu ini saya punya pengalaman yang cukup membuat saya menjadikannya alasan untuk diingat. Dimana waktu itu saya menghabiskan waktu berhari-hari untuk mengatasi rangkaian counter dari proyek akhir saya yang mencacah secara acak alias ngawur.

sumber:
indelektro.blogspot.co.id

RANGKAIAN TRAFFIC LIGHT

Gambar rangkaian lampu lalu lintas | gambar rangkaian traffic lights

Rangkaian lampu lalu lintas menurut saya adalah rangkaian yang mudah-mudah susah untuk dibuat. Dimana kita dituntut untuk bisa mengkondisikan nyala dari tiga buah lampu dengan mengikuti peraturan lalu lintas yang ada. JIka kita menggunakan pemrograman komputer sebagai pengatur kondisi ketiga lampu tersebut mungkin kita tidak akan terlalu banyak menghabiskan waktu untuk membuatnya. Seperti contoh dengan pemograman mikrokontroller atau pemograman berbasis aplikasi komputer seperti visual basic, Delphi dan banyak lagi yang lain. Tetapi jika menggunakan komponen rangkaian elektronika yang umum digunakan mungkin akan sedikit menyita waktu anda untuk mendapatkan hasil yang benar-benar sesuai dengan kondisi lampu lalu lintas yang dipakai dijalan-jalan.

Nah�jika anda sedang mencari contoh rangkaian lampu lalu lintas yang sederhana maka rangkaian diatas bisa saya rekomendasikan kepada anda. Prinsip kerja dari rangkaian traffic light diatas sangat mudah untuk dipahami. Rangkaian diatas memanfaatkan keluaran dari IC up/down counter 74190 sebagai penghasil keluaran yang tercacah dan kemudian dikondisikan dengan menggunakan gerbang logika supaya logikanya sesuai dengan logika lampu lalu lintas yang sebenarnya. Sebenarnya anda bisa juga menggunakan IC counter up biasa sebagai pencacahnya. Lampu warna merah diwakili oleh led D1, kuning oleh led D2 dan warna hijau oleh led D3.

DAFTAR KOMPONEN :

Resistor : R1 (1 Kohm), R2, R3 dan R4 (220 ohm) serta VR1 (Potensio 10 K / 15 K)
Kapasitor : C1 (100 uF)
Led : D1 (warna merah), D2 (warna kuning) dan D3 (warna hijau).
Integrated Circuit : IC1 (NE 555), IC2 (74LS190) dan IC3 (74LS02)

CARA KERJA DAN ANALISA RANGKAIAN LAMPU LALU LINTAS :

Untuk menghasilkan sinyal peggerak rangkaian counter digunakan rangkaian astable IC555.
R1, C1 dan VR1 merupakan kombinasi astable sebagai penentu kecepatan sinyal clock yang akan dimasukkan kepada input counter dan pada akhirnya akan menentukan lamanya waktu nyala dari masing lampu. Semakin besar nilai dari ketiganya maka siklus clock akan semakin lama dan begitu pula sebaliknya.
Untuk memperoleh kombinasi nyala lampu hanya diperlukan 2 bit keluaran dari rangkaian counter.
Bit ke-3 dari output counter hanya digunakan sebagai reset ulang pencacahan.
Lampu yang pertama kali menyala adalah lampu warna kuning, dikarenakan terhubung dengan output Q1 dari IC counter. Kemudian dilanjutkan oleh lampu warna merah yang terhubung dengan output Q2. Lalu keduanya (kuning dan merah) menyala bersamaan. Yang terakhir lampu hijau akan menyala sendiri.
Rangkaian counter mencacah dengan urutan bit : - 0 1 (lampu kuning menyala) - 1 0 (lampu merah menyala) - 1 1 (lampu kuning dan merah menyala) - 0 0 (lampu hijau menyala, sesuai dengan sifat gerbang NOR)
Contoh rangkaian traffic light diatas hanya berlaku untuk satu buah jalur untuk rangkaian lampu lalu lintas yang menggunakan lebih dari satu jalur maka anda bisa memanfaatkan perangkat rangkaian yang sama dan menggunakan kombinasi gerbang sebagai penghubung antara kondisi masing-masing jalur. Artinya anda harus menjadikan lampu merah lebih lama menyala pada masing-masing jalur selama jalur yang lain beroperasi. Kondisi tersebut bisa anda peroleh dengan memanfaatkan kombinasi gerbang logika secara berantai.

sumber:
indelektro.blogspot.co.id