Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Laporan Praktikum Transistor Sebagai Saklar


Transistor Sebagai Saklar

I. Tujuan
1.  Agar mahasiswa dapat merancang rangkaian transistor sebagai saklar.
2. Agar mahasiswa dapat menggunakan transistor sebagai saklar dalam rangkaian aplikasi.

II. Dasar Teori
    
   Transistor dapat berfungsi salah satunya sebagai saklar, yaitu apabila berada pada dua daerah kerjanya, yaitu daerah jenuh dan daerah cut-off. Transistor akan mengalami perubahan kondisi dan menyumbat ke jenuh dan sebaliknya. Transistor dalam keadaan jenuh seperti saklar yang menutup. Apabila transistor difungsikan untuk memutus dan menyambungkan tegangan maka dapat dikatakan bahwa itu mempergunakan transistor sebagai saklar. Karena seperti yang diketahui bahwa saklar seperti halnya lampu yang memiliki saklar untuk menghidupkan lampu tersebut (Surya, 2001).
    
    Saklar dalam dunia elektronik sendiri ada berbagai macam dan jenisnya. Jika menggunakan transistor sebagai saklar ada kelebihannya yaitu transistor cenderung aman digunakan karena tidak akan menimbulkan percikan api ketika digunakan. Bentuknya sangat simpel dan harganya murah. Selain kelebihan pasti ada kekurangannya yaitu arus yang dapat ditahan oleh transistor cukup kecil, sehingga tidak dapat digunakan pada arus yang sangat besar. Selain itu akan menyebabkan kerusakan transistor akibat berlebihannya disparsi daya (Nurma, 2001).
    
    Transistor sebagai saklar punya prinsip yaitu dengan mendapatkan manfaat dari cut-off dan kondisi jenuh dari transistor itu sendiri, yang mana dua keadaan bisa didapat dengan mengatur besarnya arus yang melewati basis dari transistor. Keadaan jenuh akan didapat bila transistor diberi arus yang cukup besar hingga transistor menjadi jenuh dan fungsinya menjadi saklar yang menutup. Sedangkan keadaan cut-off didapat apabila arus basisnya dilewati dengan arus yang sangat kecil yang menjadikan transistor sebagai saklar pembuka (Stephen, 1990).
    
    Transistor daya memiliki karakteristik kontrol untuk menyala dan mati. Transistor digunakan sebagai saklar, dioperasikan dalam wilayah saturasi, menghasilkan dalam drop tegangan kondisi ON yang rendah. Kecepatan pensaklaran modern lebih tinggi daripada thyristor dan transistor tersebut sering dipakai dalam konverter DC-DC atau DC-AC, dengan dioda terhubung paralel terbalik untuk menghasilkan arus dua arah. Meskipun begitu tingkat tegangan dan arusnya lebih rendah daripada thyristor dan transistor secara normal digunakan dalam aplikasi daya rendah (Floyd, 1991).
    
    Cara kerja transistor sebagai saklar bisa disebut sebagai saklar solid state, merupakan salah satu aplikasi utama untuk penggunaan transistor dan transistor sebagai saklar digunakan untuk mengendalikan perangkat elektyronika dengan daya tinggi, seperti motor, solenoid atau lampu, tetapi juga dapat digunakan dalam elektronika digital dan sirkuit gerbang logika digital (Malvino, 1993).


III. Alat dan Bahan
3.1 Alat dan Bahan
1. Transistor D313 dan relay 1 buah
2. Multitester 2 buah
3. Penyedia daya DC 1 buah
4. Kabel penghubung secukupnya
5. Komponen resistor dan LDR secukupnya

3.2 Gambar Alat dan Bahan

3.3 Gambar Rangkaian

IV. Langkah Kerja

V. Data Percobaan

VI. Analisa
    
    Pada percobaan transistor sebagai saklar memiliki tujuan yaitu untuk merancang rangkaian transistor sebagai saklar dan menggunakan transistor sebagai saklar dalam rangkaian aplikasi. Prinsip pada percobaan ini adalah dengan memanfaatkan daerah operasi transistor. Daerah saturasi atau jenuh untuk saklar dalam keadaan ON/tertutup dan pada daerah cut-off untuk saklar keadaan OFF/terbuka. Kondisi saturasi (ON) dilakukan dengan cara mengalirkan arus yang besar pada basis sehingga pada kolektor terdapat arus yang maksimum. Kondisi cut-off dilakukan tanpa memberikan tegangan input (Vin), pada kondisi ini kolektor dan emitor tidak terhubung.
    
    Pada percobaan pertama adalah memanfaatkan daerah operasi transistor sebagai saklar pada keadaan cut-off dan saturasi. Pada percobaan ini dilakukan dengan memvariasikan nilai Rc dan nilai Vin / tegangan inputnya. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, diperoleh data bahwa LED akan menyala ketika rangkaian dialiri arus / tegangan (Vin). LED menyala ketika Vin nya 5 Volt, hal ini menunjukkan bahwa transistor bekerja sebagai saklar tertutup / ON karena basis dialiri arus sehingga kolektor dan emitor terhubung dan LED pun menyala. Pada saat Vin = 0 Volt, LED tidak menyala karena pada basis arusnya sangat kecil . Berdasarkan perbedaan nilai Rc nya, pada saat Rc = 220 ohm, LED menyala lebih terang dibandingkan pada saat Rc = 2200 ohm. Hal ini dikarenakan arus yang mengalir pada Rc = 220 ohm lebih banyak daripada arus yang mengalir pada 2200 ohm. Arus berbanding terbalik dengan hambatan. Dari percobaan pertama apabila saklar ON atau terhubung dengan +Vcc maka akan mengalir arus. Namun ketika saklar digroundkan, arus tidak akan mengalir sehingga LED mati. Nilai Vce yang terukur ketika Vin = 5 Volt adalah 2,2 V pada Rc = 220 ohm, dan pada Rc = 2200 ohm nilai Vce yang terukur adalah 0,035 V. Semakin besar nilai hambatan Rc maka nilai tegangannya mengecil, V~1/R. Rc menghambat aliran arus yang melalui rangkaian.
    
    Pada percobaan kedua adalah dengan memanfaatkan daerah operasi transistor dalam rangkaian aplikasi yaitu LDR. LDR atau Light Dependent Resistor merupakan komponen elektronika yang sering digunakan sebagai sensor cahaya dan juga salah satu jenis hambatan yang nilainya tegantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Prinsip kerja LDR yaitu memutus dan menyambungkan aliran listrik yang masuk berdasarkan cahaya. Selain LDR. rangkaian pada percobaan kedua ini menggunakan relay. Relay disini sebagai saklar dan juga merupakan komponen elektronika yang terdiri dari dua bagian utama yaitu elektromagnet dan mekanikal. Prinsip kerja dari relay yaitu ketika lilitan dialiri arus, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada lilitan sehingga kontak saklar akan terhubung, dan ketika arusnya dihentikan, tuas akan kembali ke posisi semula / keadaan terbuka. Pada percobaan ini juga menggunakan potensiometer untuk mengatur nyala atau matinya LED dengan cara menaikkan atau menurunkan nilai hambatan pada potensiometer, semakin besar nilai hambatan maka semakin besar pula tegangannya (V~R). Pada percobaan ini arus mengalir dari Vcc ke relay yang berfungsi sebagai saklar sehingga relay dalam keadaan ON/tertutup, kemudian dilanjutkan menuju potensiometer dan dioda yang bertegangan mundur sehingga memperbolehkan arus yang masuk dan menahan arus yang dari arah sebaliknya dan menghasilkan arus DC (searah). Selain itu arus diteruskan menuju kolektor dan basis, lalu arus pada basis diteruskan ke kolektor dan emitor. Pada percobaan ini dilakukan dalam keadaan rangkaian terbuka dengan menyinari erangkaian menggunakan flashlight, intensitas yang ditangkap oleh LDR besar, sehingga LDR memiliki nilai hambatan kecil dan LED mati. Didapatkan nilai hambatan LDR yaitu 940 ohm dan nilai tegangan pada LED adalah 0 Volt. Pada keadaan rangkaian tertutup yaitu tidak menyinari rangkaian diperoleh nilai hambatan LDR yaitu 360 ohm, dan nilai tegangan LED 2 Volt sehingga LED dalam kondisi hidup, hal ini dikarenakan cahaya yang ditangkap LDR lebih kecil sehingga nilai resistensinya kecil dan V~R serta intensitas berbanding terbalik dengan hambatan (I~1/R). Dapat diketahui LDR berfungsi sebagai sensor cahaya yang dapat menyebabkan dalam keadaan tertutup atau terbuka tanpa memutus sambungan dari power supply. Didapatkan nilai resistensi potensiometer ketika LED menyala yaitu 3,8 ohm.

VII. Kesimpulan
  1. Transistor dapat digunakan sebagai saklar dengan memanfaatkan daerah kerja / operasi transistor yaitu daerah saturasi yang artinya saklar dalam keadaan ON, dan daerah cut-off yang artinya saklar dalam keadaan OFF. Daerah saturasi transistor dapat dihasilkan dengan mengaliri arus sedangkan daerah cut-off dihasilkan ketika menghentikan aliran arus.
  2. Transistor dapat digunakan sebagai saklar dalam sebuah rangkaian aplikasi yaitu LDR terhadap ON-OFF nya relay. Ketika disinari senter LED dalam keadaan mati karena R LDR yang kecil sehingga relay dalam keadaan OFF. Sedangkan ketika tidak disinari senter LED menyala, karena R LDR besar dan relay dalam keadaan ON. Intensitas berbanding terbalik dengan hambatan, dan hambatan berbanding lurus dengan tegangan.

VIII. Daftar Pustaka

Floyd. 1991. Elektric Circuits Fundamental (Terjemahan). Jakarta : Erlangga.
Malvino. 1993. Dasar-dasar Elektronika. Jakarta : Erlangga.
Nurma. 2001. Elektronika Dasar. Jakarta : Erlangga.
Stephen. 1990. Elektronika Analog dan Digital. Jakarta : Bumi Cipta.
Surya. 2001. Elektronika Dasar. Yogyakarta : Pustakawan.

Posting Komentar untuk "Laporan Praktikum Transistor Sebagai Saklar"