BAB
I
1.1 Latar
Belakang
Dalam kehidupan sehari-hari, manusia selalu berhadapan dengan
perangkat elektronika, hampir di segala tempat pasti dijumpai
peralatan-peralatan elektronika. Peralatan-peralatan elektronika tersebut
tersusun dari berbagai macam komponen elektronika. Komponen-komponen tersebut
membentuk satu kesatuan hubungan yang disebut sebagai suatu rangkaian
elektronika. Rangkaian elektronika ini menimbulkan satu aktivitas yang membantu
atau sangat bermanfaat bagi manusia. Dalam suatu rangkaian elektronika,
kaki-kaki komponen yang satu dengan kaki-kaki yang lain tidak dihubungkan
secara langsung, tetapi kaki-kaki komponen tersebut ditempelkan atau disolder
ke suatu lempengan atau papan yang disebut dengan PCB (Printed Circuit Board).
Salah satu cara untuk membuat rangkaian elektronika selain merangkai sendiri
rangkaiannya dapat melalui simulasi ini. Simulasi bisa dilakukan dengan
menyusun simulator rangkaian logika. Pembuatan rangkaian ada dua cara, secara
konvensional dan komputerisasi. Pembuatan rangkaian secara konvensional, yaitu
merangkai sendiri rangkaian tersebut dengan sebuah papan yang disebut dengan
PCB (Printed Circuit Board), yang dilengkapi dengan gerbang-gerbang
logika, lalu dicek menggunakan LED. Tetapi membuat rangkaian sendiri
akan menghabiskan banyak biaya, untuk membeli peralatan rangkaian, dan dapat
terjadi kesalahan sambungan atau alat yang dipakai rusak.
Di zaman modern seperti sekarang ini, banyak lampu hias atau tulisan berjalan dengan menggunakan lampu led
ratusan. Pada Lampu flip-flop yang penulis buat masih rangkaian sederhana, dengan
mengekplorasi rangkaian yang masih sederhana ini akan menjadi rangkaian yang
lebih bagus, sebagai contoh pada rangkaian tulisan berjalan yang biasa ada pada
kantor-kantor. Jadi apabila rangkain yang masih dasar ini dieksplorasi kembali
akan lebih bagus lagi hasilnya. Pada rangkaian flip-flop akan menghasilkan
nyala lampu led yang tersusun berderet 1 baris, akan bergeser ke arah kanan
dengan potensiometer sebagai pengatur kecepatan laju pada led.
1.2 Rumusan
Masalah
1.2.1
Apa pengertian fisika dan elektronika?
1.2.2
Bagamaimana rancangan alat rekayasa elektronika praktis flip flop?
1.2.3
Sebutkan komponen elektronika flip flop beserta fungsinya!
1.2.4
Konsep prinsip fisika apa yang digunakan rancangan alat rekayasa elektronika
praktir flip flop?
1.3 Tujuan
Pembuatan Alat
Makalah ini adalah berupa keterangan dari alat yang dibuat yang merupaakan
dasar dari aplikasi yang lebih bagus. Yang mana alatnya akan berfungsi di mayarakat.
Adapun tujuan dari penulisan makalah ini, antara lain sebagai berikut :
1.3.1 Untuk mengetahui
pengertian fisika dan elektronika.
1.3.2 Untuk mengetahui bagaimana cara merancang alat rekayasa elektronika
praktis flip flop.
1.3.3 Untuk mengetahui komponen elektronika flip flop beserta fungsinya.
1.3.4 Dan untuk mengetahui konsep prinsip fisika yang digunakan dalam
pembuatan rancangan alat rekayasa elektronika praktis flip flop.
1.4 Manfaat
Pembuatan Alat
1.4.1 Dapat mengetahui cara
perangkaian Lampu Flip-Flop.
1.4.2
Dapat menambah wawasan dan pengetahuan tentang salah satu contoh rangkaian
elektonika sederhana.
1.4.3 Memberikan pengetahuan kepada pembaca tentang cara
merangkai alat lampu flip-flop.
1.4.4 Memberikan pengetahuan dasar dari
komponen-komponen yang digunakan dalam rangkaian Lampu flip-flop.
1.4.5 Memberikan pengetahuan dasar bagi penulis
sebelum melakukan presentasi proyek yang akan di laksanakan.
BAB
II
PEMBAHASAN
2.1 FISIKA DAN
ELEKTRONIKA
Fisika adalah cabang ilmu pengetahuan alam (IPA) yang
mempelajari gejala alam atau fenomena alam serta semua interaksi yang
menyertainya. Tujuan dari mempelajari gelaja tersebut untuk memperoleh produk
fisika yang bersifat khas dan dapat menjelaskan gejala alam tersebut. Produk fisika terdiri dari konsep, hukum, teori.
Fisika memunyai banyak cabang antara lain Mekanika Kuantum, Mekanika
Fluida, Elektronika,
Teknik Elektro, Elektrostatis,
Elektrodinamis, Bioelektromagnetik, Termodinamika, Fisika Inti, Fisika Gelombang, Fisika Optik (Geometri), Kosmografi/Astronomi, Geofisika.
Elektronika adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang
pengendalian arus listrik lemah yang dapat di operasikan dengan cara mengontrol
aliran elektron, pengendalian elektron ini terjadi dalam ruangan hampa atau
ruang yang berisi gas bertekanan rendah seperti tabung gas dan bahan
semikonduktor. Cabang ilmu yang
mempelajari tentang pengertian elektronika adalah cabang dari ilmu fisika.
2.2 FLIP FLOP
Rangkaian lampu flip-flop merupakan rangkaian yang
diberikan beban berupa LED pada setiap sisi transisi perubahan sinyal
outputnya. Rangkaian lampu flip-flop dengan LED ini cukup sederhana, LED
sebagai indikator perubahan sinyal akan menyala secara bergantian dengan waktu
menyala dan padam sama dengan proses pengisian dan pengosongan muatan
kapasitor.
GAMBAR
RANCANGAN FLIP FLOP
gambar 2.1
Ø Bahan
untuk membuat flip flop:
- Resistor 470 Ohm
- Resistor 10 K Ohm
- Kapasitor 330 µF
- Transistor
- LED
- papan pcb
- kabel
- timah
- baterai 9v
Ø
Alat :
Solder : digunakan untuk
menyolder komponen pada pcb
Tang : digunakan untuk memotong kaki
kaki komponen
Gunting : digunakan untuk
mengikis kabel atau memotong kabel
Multitester : digunakan untuk
mengetes komponen apakah komponen masih
baik atau tidak
Ø Cara
pembuatan flip flop
1. Pasang masing-masing komponen yang
sudah disiapkan ke PCB sesuai dengan
rancangan yang telah dibuat.
2. Selanjutnya Solder masing-masing kaki komponen dan jangan sampai ada yang
konslet atau belum tersolder.
3. Sambung Baterai atau powersupplay ke rangkaian.
4. Jika berhasil maka lampu LED akan menyala secara bergantian
5. Kemas rangkaian flip flop sesuai yang
direncanakan oleh kelompok.
Ø Cara
kerja flip flop :
1.
Arus listrik
mengalir hingga mengisi 2 kapasitor
- Kapasitor yang terisi penuh terlebih dahulu akan mengeluarkan muatannya pertama kali.
3. Kapasitor 1 mengeluarkan muatannya hingga mengenai
basis pada transistor 1. Jika muatan yang dikeluarkan kapasitor 1 sesuai yang
diperlukan basis dalam mengaktifkan transistor 1. Maka transistor 1 dalam
keadaan on, sehingga arus diperbolehkan melewati kolektor ke emitor.
4. Akibatnya led bagian kanan yang berhubungan dengan
transistor 1 ini akan menyala.
5. Sedangkan kapasitor 2 dalam keadaan off, karena muatan
dalam kapasitor 2 belum bisa dikeluarkan. Sehingga led bagian kiri tidak
menyala. Walau ada muatan yang mengalir dari kolektor ke emitor transistor 2,
namun masih belum cukup untuk membuat led 2 menyala.
6. Ketika kapasitor 1 kehabisan muatan, secara otomatis
kapasitor 2 mengeluarkan muatan, sehingga mengaktifkan transistor 2, dan led
bagian kiri menyala. Sedangkan kapasitor 1 masih mengisi muatan, sehingga transistor
1 off, mengakibatkan led bagian kanan juga off.
7. Seterusnya di ulang lagi.
2.3 KOMPONEN
ELEKTRONIKA BESERTA FUNGSINYA
A. Resistor (hambatan)
gambar2.3.1
Bentuk umum dari komponen ini adalah bulat
memanjang dan memiliki gelang-gelang yang memiliki nilai. Fungsi resistor adalah menghambat arus
listrik yang mengalir pada
suatu rangkaian elektronik. Komponen ini sangat mudah kita temukan di semua
rangkaian elektronik seperti Televisi, Radio, Tape Amplifier dan sebagainya.
B.
Kapasitor
gambar2.3.2
Pengertian Kapasitor adalah perangkat komponen
elektronika yang berfungsi untuk
menyimpan muatan listrik dan terdiri dari dua konduktor yang dipisahkan oleh
bahan penyekat (dielektrik) pada tiap konduktor atau yang disebut keping. Kapasitor biasanya disebut dengan sebutan kondensator yang
merupakan komponen listrik dibuat sedemikian rupa sehingga mampu menyimpan
muatan listrik.
C. Transistor
gambar 2.3.3
Transistor adalah komponen semi konduktor yang memiliki
3 kaki elektroda, yaitu Basis (B), Colector (C) dan Emitor (E). Dengan adanya 3
kaki elektroda tersebut, tegangan atau arus yang mengalir pada satu kaki akan
mengatur arus yang lebih besar untuk melalui 2 terminal lainnya.
Fungsi Transistor antara lain :
Sebagai pemutus dan penyambung (switching).
Sebagai pengatur stabilitas tegangan.
Dapat menahan sebagian arus yang mengalir.
Menguatkan arus dalam rangkaian.
D.
LED
gambar2.3.4
Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen
elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan
tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan
semikonduktor. Teknologi LED memiliki berbagai kelebihan seperti tidak
menimbulkan panas, tahan lama, tidak mengandung bahan berbahaya seperti
merkuri, dan hemat listrik serta bentuknya yang kecil
Fungsi LED
antara lain :
- Lampu Penerangan Rumah
- Lampu Penerangan Jalan
- Backlight LCD (TV, Display Handphone, Monitor)
- Lampu Indikator
- Pemancar Infra Merah pada Remote Control (TV, AC, AV Player)
E. Baterai
gambar2.3.5
Baterai adalah alat listrik-kimiawi yang berfungsi
menyimpan energi dan mengeluarkan tenaganya dalam
bentuk listrik. Dalam suatu rangkaian, baterai berfungsi sebagai sumber tegangan.
F. PCB
gambar2.3.6
Printed Circuit Board atau biasa disingkat PCB adalah sebuah papan yang
digunakan untuk mendukung semua komponen-komponen elektronika yang berada
diatasnya, papan PCB juga memiliki jalur-jalur konduktor yang terbuat dari
tembaga dan berfungsi untuk menghubungkan antara satu komponen dengan komponen
lainnya.
2.4 KONSEP / PRINSIP
FISIKA YANG DIGUNAKAN
Prinsip
yang digunakan dalam rangkaian flip flop adalah
pengisian dan pengosongan kapasitor. Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat
menyimpan muatan listrik sehngga pada aplikasinya banyak digunakan untuk
membuat osilasi, timer, serta penstabil tegangan pada rangkaian power supply. Kapasitor dapat menyimpan muatan listrik
sesuai dengan kapasitas kapasitansinya.
C = Q/V
C = Q/V
keterangan:
C= kapasitansi kapasitor [ Farad ]
C= kapasitansi kapasitor [ Farad ]
Q = Muatan Listrik [ Coulumb ]
V = tegangan [Volt]
Proses
pengisian muatan kapasitor dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Pada saat saklar/switch
ditekan maka kapasitor akan membentuk loop tertutup dengan battery 9 volt, maka
kapasitor akan melakukan pengisian sampai dengan tegangan pada kapasitor sama
dengan tegangan pada battery, dapat dilihat pada tampilan grafiknya.
Proses pengosongan muatan kapasitor dapat dilihat pada
gambar dibawah ini :
Pada saat saklar / switch dilepas maka polaritas
positif kapasitor akan terhubung singkat dengan polaritas negative kapasitor,
maka kapasitor akan melakukan pengosongan muatan sampai dengan tegangan pada
kapasitor habis, dapat dilihat pada tampilan grafiknya.
BAB
III
PENUTUP
3.1
Kesimpulan
Setelah
membahas secara mendetail, menganalisa dan melihat fungsi dari rangkaian pada
halaman-halaman sebelumnya, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Dengan
mempelajari system control digital kita dapat mengetahui cara membuat
rangkaian lampu flip flop.
2. Dapat
mengembangkan ilmu tersebut dan membuat alat yang berguna untuk kehidupan
masyarakat.
3.2
Saran
Sebagai
akhir dari pembahasan masalah kelompok kami ingin memberikan saran-saran yang
sedikit banyak berguna bagi pembaca :
1. Pada
saat merancang rangkaian lampu flip flop, pasang komponen elektronika dengan
teliti, sabar dan cermat sesuai cara merangkainya.
2. Jika
ingin menyolder komponen harus benar-benar diperhatikan karena jika sedikit
saja kendur maka akan berpengaruh dalam rangkaiannya.
3. Hitung/cek
terlebih dahulu komponen elektronika
dengan benar supaya dapat berjalan dengan baik dan lancer, sehingga tidak
mengulang lagi.
DAFTAR PUSTAKA
Yaqin,
Ainnul.2014.Cara Membuat Lampu Flip Flop Dengan Menggunakan 4 Lampu – Cinta
teknologi. http://www.cintateknologi.com/2014/10/cara-membuat-lampu-flip-flop-dengan.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar