PERCOBAAN 11
APLIKASI LDR, SWITCHING TRANSISTOR
TUJUAN : AGAR BASIS MAMPU MEMPRAKTEKKAN APLIKASI LDR,
SWITCHING TRANSISTOR DAN SEVEN SEGMENT.
TEORI :
TENTANG LDR, SIMBOL DAN FUNGSINYA
Light Dependent Resistor atau disingkat dengan LDR adalah
jenis Resistor yang nilai hambatan atau nilai resistansinya tergantung pada
intensitas cahaya yang diterimanya.
Nilai Hambatan LDR akan menurun pada saat cahaya terang dan
nilai Hambatannya akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap.
Fungsi LDR (Light Dependent Resistor) adalah untuk
menghantarkan arus listrik jika menerima sejumlah intensitas cahaya (Kondisi
Terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap.
LDR berfungsi sebagai sebuah sensor cahaya dalam berbagai
macam rangkaian elektronika seperti saklar otomatis berdasarkan cahaya yang
jika sensor terkena cahaya maka arus listrik akan mengalir(ON) dan sebaliknya
jika sensor dalam kondisi minim cahaya(gelap) maka aliran listrik akan
terhambat(OFF). LDR juga sering digunakan sebagai sensor lampu penerang jalan
otomatis, lampu kamar tidur, alarm, rangkaian anti maling otomatis menggunakan
laser, sutter kamera otomatis, dan masih banyak lagi yang lainnya.
SWITCHING TRANSISTOR NPN
Salah satu fungsi transistor adalah sebagai saklar yaitu
bila berada pada dua daerah kerjanya yaitu daerah jenuh (saturasi) dan daerah
mati (cut-off). Transistor akan mengalami perubahan kondisi dari menyumbat ke
jenuh dan sebaliknya. Transistor dalam keadaan menyumbat dapat dianalogikan
sebagai saklar dalam keadaan terbuka, sedangkan dalam keadaan jenuh seperti
saklar yang menutup.
Pada transistor PNP kaki kolektor selalu terhubung dengan
tegangan positif sedangkan pada transistor NPN kaki kolektor selalu terhubung
dengan tegangan negative.
kaki emitor pada transistor PNP akan mengeluarkan arus
negatif sedangkan pada transistor NPN mengeluarkan tegangan positif.
kaki basis pada transistor PNP dikontrol dengan menggunakan
tegangan negatif sedangkan pada transistor NPN dikontrol menggunakan tegangan negative.
Dasar Rangkaian Saklar Transistor NPN
Perbedaan kali ini adalah bahwa untuk mengoperasikan
transistor sebagai saklar, transistor perlu diputar sepenuhnya "OFF"
(cut-off) atau sepenuhnya "ON" (saturasi).
Saklar transistor yang ideal akan memiliki resistansi rangkaian tak terbatas antara Collector dan Emitter saat diputar "sepenuhnya-OFF" sehingga arus nol mengalir melewatinya dan resistansi nol antara Collector dan Emitter saat dinyalakan "sepenuhnya-ON", menghasilkan arus maksimum.
Dalam prakteknya ketika transistor dinyalakan "OFF", arus bocor kecil mengalir melalui transistor dan ketika sepenuhnya "ON" perangkat memiliki nilai resistansi rendah yang menyebabkan tegangan saturasi kecil ( VCE ) melewatinya. Meskipun transistor bukan saklar yang sempurna, baik di daerah cut-off maupun saturasi, daya yang dihamburkan oleh transistor minimal.
Agar arus Base mengalir, terminal input Base harus dibuat lebih positif daripada Emitter dengan menaikkannya di atas 0,7 volt yang dibutuhkan untuk perangkat silikon. Dengan memvariasikan tegangan Base-Emitter VBE ini , arus Base juga diubah dan yang pada gilirannya mengendalikan jumlah arus Collector yang mengalir melalui transistor seperti yang telah dibahas sebelumnya.
Bila arus Collector maksimal arus transistor dikatakan Saturasi. Nilai resistor Base menentukan berapa banyak tegangan input yang diperlukan dan sesuai arus Base untuk mengalihkan transistor sepenuhnya "ON".
Saklar transistor yang ideal akan memiliki resistansi rangkaian tak terbatas antara Collector dan Emitter saat diputar "sepenuhnya-OFF" sehingga arus nol mengalir melewatinya dan resistansi nol antara Collector dan Emitter saat dinyalakan "sepenuhnya-ON", menghasilkan arus maksimum.
Dalam prakteknya ketika transistor dinyalakan "OFF", arus bocor kecil mengalir melalui transistor dan ketika sepenuhnya "ON" perangkat memiliki nilai resistansi rendah yang menyebabkan tegangan saturasi kecil ( VCE ) melewatinya. Meskipun transistor bukan saklar yang sempurna, baik di daerah cut-off maupun saturasi, daya yang dihamburkan oleh transistor minimal.
Agar arus Base mengalir, terminal input Base harus dibuat lebih positif daripada Emitter dengan menaikkannya di atas 0,7 volt yang dibutuhkan untuk perangkat silikon. Dengan memvariasikan tegangan Base-Emitter VBE ini , arus Base juga diubah dan yang pada gilirannya mengendalikan jumlah arus Collector yang mengalir melalui transistor seperti yang telah dibahas sebelumnya.
Bila arus Collector maksimal arus transistor dikatakan Saturasi. Nilai resistor Base menentukan berapa banyak tegangan input yang diperlukan dan sesuai arus Base untuk mengalihkan transistor sepenuhnya "ON".
CARA KERJA
BUAT RANGKAIAN SWITCHING MENGGUNAKAN LIVE WIRE
(LDR SEBAGAI SENSOR
CAHAYA)
ANALISA RANGKAIAN LDR
Ketika komponen rangkaian LDR mendapat cahaya maka rangkaian tersebut menghasilkan redup pada LED.
Semakin terang cahaya maka nilai resistansinya mendekati nol (semakin tidak ada hambatan) atau bahkan bila cahaya yang menerpa LDR sangat terang maka rangkaian seperti terhubung langsung.
Cara kerja :
-Dengan terpenuhinya beberapa komponen yang mendukung rangkaian
LDR seperti power supplies, komponen LDR, 2 resistor , komponen Transistor NPN
dan LED
-3 kaki transistor PNP
-kaki kolektor selalu terhubung dengan tegangan positif.
-kaki emitor pada transistor PNP akan mengeluarkan arus negative
-kaki basis pada transistor PNP dikontrol dengan menggunakan
tegangan negatif sedangkan pada transistor NPN dikontrol menggunakan tegangan negative.
-setelah komponen telah tersambung sesuai
prinsip kerja PNP , pada komponen LDR dapat dilihat saat rangkaian
dijalankan tampak LED dalam kondisi redup bila 901lux-1000lux pada komponen LDR
diberikan terang cahaya yang maksimal.
Ketika komponen rangkaian LDR tidak mendapat cahaya maka rangkaian tersebut menghasilkan nyala pada LED.
Semakin kurang cahaya maka nilai hambatannya (Resistansinya) semakin besar atau bila tidak ada cahaya sama sekali/ gelap maka nilai resistansinya besar sekali seperti tak terhingga membuat rangkaian menjadi terputus.
Cara kerja :
-Dengan terpenuhinya beberapa komponen yang mendukung rangkaian
LDR seperti power supplies, komponen LDR, 2 resistor , komponen Transistor NPN
dan LED
-3 kaki transistor PNP
-kaki kolektor selalu terhubung dengan tegangan positif.
-kaki emitor pada transistor PNP akan mengeluarkan arus negative
-kaki basis pada transistor PNP dikontrol dengan menggunakan
tegangan negatif sedangkan pada transistor NPN dikontrol menggunakan tegangan negative.
-setelah komponen telah tersambung sesuai
prinsip kerja PNP , pada komponen LDR dapat dilihat saat rangkaian
dijalankan tampak LED dalam kondisi nyala bila 852 lux-10 lux pada komponen LDR
diberikan cahaya yang kurang/ sama sekali tidak diberikannya cahaya.
Kesimpulan :
Pada percobaan rangkaian komponen LDR dapat
disimpulkan bahwa semakin besar cahaya yang diberikan atau komponen LDR dalam
kondisi 901lux-1000lux maka dapat menghasilkan redup pada komponen LED.
Sebaliknya bila tidak adanya cahaya ataupun komponen LDR
dalam kondisi 852lux-10lux maka dapat menghasilkan nyala pada komponen LED.