APLIKASI HPF +20DB -- Filter Frekuensi Dengan Function Generator

MENU SEBELUMNYA

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Link Download

6. Sumber

1. Tujuan [Daftar]

a. Mengetahui alat dan bahan, prinsip kerja, dan dasar teori HPF +20 dB/dec.

b. Mensimulasikan rangkaian HPF +20 dB/dec dengan benar

2. Komponen [Daftar]

ALAT

Instrumen

1. Osiloskop

Osiloskop adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan electron-elektron selama waktu yang tidak tertentu. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.
Spesifikasi:



Pinout:



Keterangan:

2. Voltmeter AC

Merupakan alat untuk mengukur tegangan pada suatu circuit. Dalam menggunakannya kita memparalelkan voltmeter dengan rangkaian yang ingin diukur besar tegangannya. Jika tegangan berupa tegangan DC maka pengalinya di set pada bagian DC, dan jika AC maka diset pada bagian AC. Hasil pada layar akan dikali dengan pengalinya terlebih dahulu, maka akan muncul nilai tegangan pada rangkaian 

Spesifikasi:

Pinout

 

Probes

1) Voltage

Merupakan alat yang menunjukkan besar tegangan tanpa menggunakan voltmeter ataupun multimeter

Generator Daya

1. Sumber tegangan AC (Signal Generator)

Berfungsi sebagai sumber daya bagi sensor ataupun rangkaian. 

Spesifikasi

Input voltage: 5V-12V
Output voltage: 5V
Output Current: MAX 3A
Output power:15W
conversion efficiency: 96%

BAHAN

1. Resistor

Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V=I R). Jenis Resistor yang digunakan disini adalah Fixed Resistor, dimana merupakan resistor dengan nilai tetap terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah.

Cara menghitung nilai resistor:

Tabel warna

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1

Gelang ke 2 : Hitam = 0

Gelang ke 3 : Hijau   = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105

Gelang ke 4 : Perak  = Toleransi 10%

Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

Spesifikasi

2. Kapasitor

Nilai kapasitor (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi 5% = ± 95nF sampai 105nF
Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara.
Cara menghitung nilai kapasitor :
1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.
2. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.
3. Satuan kapasitor dalam piko farad.
4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.

Daftar nilai toleransi kapasitor :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G = 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%

Spesifikasi

3. Op-Amp LM741

Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.

Konfigurasi PIN LM741

Spesifikasi:

3. Dasar Teori[Daftar]

Adapun rangkaian HPF +20dB/dec adalah seperti pada gambar 226. Dari rangkaian terlihat bahwa sinyal input diserikan dengan kapasitor C, sehingga sinyal input yang berfrekuensi diatas frekuensi cut-off akan dilewatkan dan sebaliknya dibawah frekuensi cut-off akan diredam atau dilemahkan. Pelemahan terjadi karena reaktansi XC akan semakin besar apabila frekuensi semakin kecil seperti hubungan berikut.

                      

Apabila sinyal input semakin diperbesar frekuensi-nya maka tegangan di titik A dari gambar rangkaian HPF +20 dB/dec akan semakin besar atau mendekati besarnya Vi (ACL ≈ 1).

Rangkaian gambar 226 pada dasarnya adalah rangkaian amplifier karena memakai feedback negatif tetapi rangkaian filter ACL –nya sama dengan satu ( Acl  ≈1, butterworth filter). Dengan tegangan input Vi maka tegangan di titik A adalah:

Misalkan memakai op-amp ideal maka Ed=0 sehingga Vo = VA

Jadi,

Respons Frekuensinya

Contoh Soal:

Multiple Choice

 1 .Suatu rangkaian yang berfungsi untuk memilih sinyal listrik berdasarkan pada frekuensi sinyal masukan…

    a. Oscilator

    b. Filter 

    c. Op- Amp

    d. Capasitor

2. Yang termasuk jenis filter aktif, kecuali…

    a. Low Pass Filter

    b. High Pass Filter

    c. Oscillator

    d. Band Pass Filter

3. Sebuah rangkaian yang memberikan output tetap pada frekuensi cut-off dan tidak mengeluarkan output jika frekuensi input berada dibawah frekuensi cut-of disebut…

    a. ALow Pass Filter

    b. High Pass Filter

    c. Band Pass Filter

    d. Triangle Generator

1) Resistor

Simbol :

Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V=I R).

Jenis Resistor yang digunakan disini adalah Fixed Resistor, dimana merupakan resistor dengan nilai tetap terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah.

Cara menghitung nilai resistor:

Tabel warna

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1

Gelang ke 2 : Hitam = 0

Gelang ke 3 : Hijau   = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105

Gelang ke 4 : Perak  = Toleransi 10%

Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

2) Kapasitor

Nilai kapasitor (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi 5% = ± 95nF sampai 105nF
Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara.
Cara menghitung nilai kapasitor :
1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.
2. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.
3. Satuan kapasitor dalam piko farad.
4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.

Daftar nilai toleransi kapasitor :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G = 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%

Spesifikasi

3) Op Amp - LM741

Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.

Karakteristik penguat ideal adalah:

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

Konfigurasi PIN LM741:

Spesifikasi:

Respons karakteristik kurva I-O:

4. Percobaan [Daftar]

A) Prosedur Percobaan

• Siapkan semua bahan dan alat
• Hubungkan semua bahan dan alat
• Atur tegangan dan hambatan
• Jalankan simulasi
• Lalu mencoba menjalankan rangkaian
• Amatilah Respons Frekuensi dan juga respons gelombangnya pada osiloskop

B) Rangkaian Simulasi Dan Prinsip Kerja

Pertama-tama rangkailah sebuah HPF dengan OP AMP, kapasitor, juga resistor. Hitunglah nilai Omega dengan rumus -1/RC dan tentukan nilai Acl nya. Didapatkan nilainya mendekati 0.7. Dalam rangkaian responsnya sudah mendekati walau masih ada eror, namun masih mendekati daerah hasil yang diperhitungkan melalui rumus. Disini digunakan frekuensi sebesar 1k sesuai dengan yang telah diperhitungkan dengan rumus. Prinsip kerja dari filter high pass atau filter lolos atas adalah dengan memanfaatkan karakteristik dasar komponen C dan R, dimana C akan mudah melewatkan sinyal AC sesuai dengan nilai reaktansi kapasitifnya dan komponen R yang lebih mudah melewatkan sinyal dengan frekuensi yang rendah. Prinsip kerja rangkaian filter lolos atas atau high pass filter (HPF) dengan RC dapat diuraikan sebagai berikut, apabila rangkaian filter high pass ini diberikan sinyal input dengan frekuensi diatas frekuensi cut-off (ωc) maka sinyal tersebut akan di lewatkan ke output rangkaian melalui komponen C. Kemudian pada saat sinyal input yang diberikan ke rangkaian filter lolos atas atau high pass filter memiliki frekuensi di bawah frekuensi cut-off (ωc) maka sinyal input tersebut akan dilemahkan dengan cara dibuang ke ground melalui komponen R.

C) Vidio

 

5. Link Download [Daftar]

Download materi HTML
Download file simulasi proteus
Download video
Download Datasheet Osiloskop
Download Datasheet Op-Amp
Download Datasheet Resistor
Download Datasheet Kapasitor

6. Sumber [Daftar]

Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013

 [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1.TUJUAN

2.KOMPONEN

3.DASAR TEORI

4.PRINSIP KERJA

5.GAMBAR RANGKAIAN

6.VIDEO

7.DOWNLOAD FILE

KONTROL PENERANGAN RUANGAN

1.TUJUAN <KEMBALI>

• untuk mengetahui apa fungsi dari transistor uni bipolar transistor bipolar dan op amp
• untuk mengetahui prinsip kerja transistor uni bipolar , transistor bipolar dan op amp

2.Alat dan Bahan <KEMBALI>

2.1 Alat

Voltmeter

DC Voltemeter merupakan alat ukur yang digunakan untuk mnegukur tegangan DC. 

Baterai

     Digunakan sebagai sumber tegangan pada rangkaian.

  Konfigurasi pin

     Spesifikasi

 

2.2 Bahan

Resistor 

Spesifikasi resistor yang digunakan:

a. Resistor 10 ohm

b. Resistor 220 ohm

c. Resistor 10k ohm

            Datasheet resistor

 

Transistor NPN

Transistor NPN merupakan jenis transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Kolektor ke Emitor. Komponen ini berfungsi sebagai penguat, pemutus dan penyambung (switching), stabilitasi tegangan, modulasi sinyal, dan lain lain. 

Spesifikasi

  

Relay

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. 

Konfigurasi Pin

 

 Datasheet Relay

 

Dioda

Dioda 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).

Lampu

Lampu adalah sebuah piranti yang memproduksi cahaya.

OP AMP

Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas.

 

Touch Sensor

Touch sensor merupakan sebuah lapisan penerima input dari luar monitor. Input dari touchscreen adalah sebuah sentuhan, maka dari itu sensornya juga merupakan sensor sentuh.

FITUR DAN SPESIFIKASI :

• Operating voltage 2.0V~5.5V
• Operating current @VDD=3V, no load, SLRFTB=1
• The response time max about 60mS at fast mode, 220mS at low power mode   @VDD=3V
• Sensitivity can adjust by the capacitance (0~50pF) outside
• Have two kinds of sampling length by pad option (SLRFTB pin)
• Stable touching detection of human body for replacing traditional direct switch key
• Provides Fast mode and Low Power mode selection by pad option (LPMB pin)
• Provides direct mode ‘toggle mode by pad option (TOG pin), Open drain mode by bonding option, OPDO pin is open drain output, Q pin is CMOS output
• All output modes can be selected active high or active low by pad option (AHLB pin)
• Have the maximum on time 100sec by pad option (MOTB pin)
• Have external power on reset pin (RST pin)
• After power-on have about 0.5sec stable-time, during the time do not touch the keypad, And the function is disabled
• Auto calibration for life and the re-calibration period is about 4.0sec, when key has not be touched

Pir Sensor

Pin Number	Pin Name	Description
1	Vcc	Tegangan input adalah +5V untuk aplikasi umumnya. Memiliki jangkauan 4.5V- 12V
2	High/Low Ouput (Dout)	Getaran digital tinggi (3.3V) jika terpicu dan digital rendah (0V) jika diam
3	Ground	Terhubung ke ground rangkaian

• Wide range on input voltage varying from 4.V to 12V (+5V recommended)
• Output voltage is High/Low (3.3V TTL)
• Can distinguish between object movement and human movement
• Has to operating modes - Repeatable(H) and Non- Repeatable(H)
• Cover distance of about 120° and 7 meters
• Low power consumption of 65mA
• Operating temperature from -20° to +80° Celsius

Rain Sensor

Rain sensor merupakan sensor yang berfungsi untuk mendeteksi hujan turun atau tidak. Intinya sensor ini jika terkena air pada papan sensornya maka resistansinya akan berubah, semakin banyak semakin kecil dan sebaliknya

Spesifikasi :

1.  Sensor ini bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5cm x 4cm berlapis nikel dan dengan kualitas tinggi pada kedua sisinya

2.  Pada lapisan module mempunyai sifat anti oksidasi sehingga tahan terhadap korosi

3.  Tegangan kerja masukan sensor 3.3V – 5V

4.  Menggunakan IC comparator LM393 yang stabil

5.  Output dari modul comparator dengan kualitas sinyal bagus lebih dari 15mA

Sensor UV

Spesifikasi:

·         Vin : DC 5V 9V.

·         Radius : 180 derajat.

·         Jarak deteksi : 5 7 meter.

·         Output : Digital TTL.

·         Dimensi : 3,2 cm x 2,4 cm x 2,3 cm.

·         Berat : 10 gr.

 Switch

Features 

• Constant ON resistance for signals ±10V and 100 kHz connection diagram

 • tOFF < tON. break before make action

 • Open switch isolation at 1.0 MHz -50 dB

 • < 1.0 nA leakage in OFF state • TTL. DTL. RTL direct drive compatibility

 • Single disable pin turns all sWitches in package OFF 

Ground

Fungsi : Sebagai penghantar arus listrik ke tanah

3.Dasar Teori<KEMBALI>

   a. Resistor

    Resistor adalah komponen elektronika pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Resitor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm (V = I.R ).

Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna:

1. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama.

2. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua.

3. Masukkan angka langsung dari kode warna gleang ketiga.

4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n), ini merupakan nilai toleransi dari resistor.

b. Transistor NPN

Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal, stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Pada rangkaian kali ini digunakan transistor 2SC1162 bertipe NPN. Transistor ini diperumpamakan sebagai saklar, yaitu ketika kaki basis diberi arus, maka arus pada kolektor akan mengalir ke emiter yang disebut dengan kondisi ON. Sedangkan ketika kaki basis tidak diberi arus, maka tidak ada arus mengalir dari kolektor ke emitor  yang disebut dengan kondisi OFF. Namun, jika arus yang diberikan pada kaki basis  melebihi arus pada kaki kolektor atau arus pada kaki kolektor adalah nol (karena tegangan kaki kolektor sekitar 0,2 - 0,3 V), maka transistor akan mengalami cutoff  (saklar tertutup).

Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut sebagai basis, kolektor, dan emitor.

Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.

Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.

Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.

c. Relay

Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau swirch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Berikut adalah simbol dari komponen relay.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar  yaitu :

1. Electromagnet (Coil)

2. Armature

3. Switch Contact Point (Saklar)

4. Spring

 Gambar dari bagian-bagian relay  

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

- Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)

- Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)

d. Dioda 

Diode (diode) adalah komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Berikut ini adalah fungsi dari dioda antara lain:

·                     Untuk alat sensor panas, misalnya dalam amplifier.

·                     Sebagai sekering(saklar) atau pengaman.

·                     Untuk rangkaian clamper dapat memberikan tambahan partikel DC untuk sinyal AC.

·                     Untuk menstabilkan tegangan pada voltage regulator

·                     Untuk penyearah

·                     Untuk indikator

·                     Untuk alat menggandakan tegangan.

·                     Untuk alat sensor cahaya, biasanya menggunakan dioda photo. 

Simbol dioda adalah :

 

Untuk menentukan arus zenner  berlaku persamaan:

 

Pada grafik terlihat bahwa pada tegangan dibawah ambang batas tegangan mundur (reverse) sebuah dioda akan tembus (menghantar) dan tidak bisa menahan lagi. Batas ini disebut dengan area tegangan breakdown dioda. Kondisi dioda pada area ini adalah tembus atau menghantar dan tidak menghambat. Kemudian pada level tegangan diantara tegangan breakdown dan tegangan forward terdapat area tegangan reverse dan tegangan cut off. Pada area ini kondisi dioda adalah menahan atau tidak mengalirkan arus listrik.

e. Lampu 

Lampu Listrik adalah suatu perangkat yang dapat menghasilkan cahaya saat dialiri arus listrik. Arus listrik yang dimaksud ini dapat berasal tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik terpusat (Centrally Generated Electric Power) seperti PLN dan Genset ataupun tenaga listrik yang dihasilkan oleh Baterai dan Aki.

 

Jenis Jenis Lampu Listrik

 

Seiring dengan perkembangan Teknologi, Lampu Listrik juga telah mengalami berbagai perbaikan dan  kemajuan. Teknologi Lampu Listrik bukan saja Lampu Pijar yang ditemukan oleh Thomas Alva Edison saja namun sudah terdiri dari berbagai jenis dan Teknologi. Pada dasarnya, Lampu Listrik dapat dikategorikan dalam Tiga jenis yaitu Incandescent Lamp (Lampu Pijar), Gas-discharge Lamp (Lampu Lucutan Gas) dan Light Emitting Diode (Lampu LED).

 

Lampu Pijar (Incandescent Lamp)

 

Lampu Pijar atau disebut juga Incandescent Lamp adalah jenis lampu listrik yang menghasilkan cahaya dengan cara memanaskan Kawat Filamen di dalam bola kaca yang diisi dengan gas tertentu seperti  nitrogen, argon, kripton  atau hidrogen. Kita dapat menemukan Lampu Pijar dalam berbagai pilihan Tegangan listrik yaitu Tegangan listrik yang berkisar dari 1,5V hingga 300V.

 

Lampu Pijar yang dapat bekerja pada Arus DC maupun Arus AC ini banyak digunakan di Lampu Penerang Jalan, Lampu Rumah dan Kantor, Lampu Mobil, Lampu Flash dan juga Lampu Dekorasi.  Pada umumnya Lampu Pijar hanya dapat bertahan sekitar 1000 jam dan memerlukan Energi listrik yang lebih banyak dibandingkan dengan jenis-jenis lampu lainnya.

 

Lampu Lucutan Gas (Gas discharge Lamp)

 

Lampu lucutan gas menghasilkan cahaya dengan mengirimkan lucutan elektris melalui gas yang terionisasi, misalnya pada plasma. Sifat lucutan gas sangat tergantung pada frekuensi atau modulasi arus listriknya. Biasanya, lampu lampu ini menggunakan gas mulia (argon, neon, kripton, dan xenon) atau campuran dari gas-gas tersebut. Sebagian besar lampu-lampu ini juga mengandung bahan-bahan tambahan, seperti merkuri, natrium, dan/atau halida logam.

 

Lampu LED (Light Emitting Diode)

 

Lampu LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

f. OpAmp 

 Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas.

 Simbol 

Karakteristik IC OpAmp

· Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)

· Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)

· Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)

· Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)

· Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)

· Karakteristik tidak berubah dengan suhu 

Inverting Amplifier

Rumus:

NonInverting 

Rumus:

Komparator

Rumus:

Adder

Rumus:

Bentuk Gelombang

g. PIR Sensor

    Sensor PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah. Sensor PIR bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infra merah dari luar.

Sensor ini biasanya digunakan dalam perancangan detektor gerakan berbasis PIR. Karena semua benda memancarkan energi radiasi, sebuah gerakan akan terdeteksi ketika sumber infra merah dengan suhu tertentu (misal: manusia) melewati sumber infra merah yang lain dengan suhu yang berbeda (misal: dinding), maka sensor akan membandingkan pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor.

Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu :

1. Fresnel Lens

Lensa Fresnel pertama kali digunakan pada tahun 1980an. Digunakan sebagai lensa yang memfokuskan sinar pada lampu mercusuar. Penggunaan paling luas pada lensa Fresnel adalah pada lampu depan mobil, di mana mereka membiarkan berkas parallel secara kasar dari pemantul parabola dibentuk untuk memenuhi persyaratan pola sorotan utama. Namun kini, lensa Fresnel pada mobil telah ditiadakan diganti dengan lensa plain polikarbonat. Lensa Fresnel juga berguna dalam pembuatan film, tidak hanya karena kemampuannya untuk memfokuskan sinar terang, tetapi juga karena intensitas cahaya yang relative konstan diseluruh lebar berkas cahaya.

2. IR Filter

IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar infrared pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor. Sehingga Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja.

3. Pyroelectric Sensor

Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Mengapa bisa menghasilkan arus listrik? Karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas. Material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh infrared pasif tersebut. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yang terbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell.

h. Rain Sensor

    Sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi untuk mendeteksi terjadinya hujan atau tidak, yang dapat difungsikan dalam segala macam aplikasi dalam kehidupan sehari – hari. Dipasaran sensor ini dijual dalam bentuk module sehingga hanya perlu menyediakan kabel jumper untuk dihubungkan ke mikrokontroler atau Arduino.

    Prinsip kerja dari module sensor ini yaitu pada saat ada air hujan turun dan mengenai panel sensor maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air hujan. Dan karena air hujan termasuk dalam golongan cairan elektrolit yang dimana cairan tersebut akan menghantarkan arus listrik.

    Pada sensor hujan ini terdapat ic komparator yang dimana output dari sensor ini dapat berupa logika high dan low (on atau off). Serta pada modul sensor ini terdapat output yang berupa tegangan pula.    Sehingga dapat dikoneksikan ke pin khusus Arduino yaitu Analog Digital Converter.

    Dengan singkat kata, sensor ini dapat digunakan untuk memantau kondisi ada tidaknya hujan di lingkungan luar yang dimana output dari sensor ini dapat berupa sinyal analog maupun sinyal digital.

Spesifikasi sensor hujan :

1. Sensor ini bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5cm x 4cm berlapis nikel dan dengan kualitas tinggi pada kedua sisinya

2. Pada lapisan module mempunyai sifat anti oksidasi sehingga tahan terhadap korosi

3. Tegangan kerja masukan sensor 3.3V – 5V

4. Menggunakan IC comparator LM393 yang stabil

5. Output dari modul comparator dengan kualitas sinyal bagus lebih dari 15mA

6. Dilengkapi lubang baut untuk instalasi dengan modul lainnya

7. Terdapat potensiometer yang berfungsi untuk mengatur sensitifitas sensor

8. Terdapat 2 Output yaitu digital (0 dan 1) dan analog (tegangan)

9. Dimensi PCB yaitu 3.2 cm x 1.4 cm

i. Touch sensor

 

 Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor). Seiring dengan perkembangan teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan telah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.

j. UV sensor

    Ketika katoda diarahkan pada sinar ultraviolet, photoelektron dipancarkan dari katode secara efek photoelectric dan kemudian dipercepat ke arah anoda dengan medan elektrik.  Ketika tegangan yang diterapkan menjadi lebih tinggi dan medan elektrik bertambah kuat, energi kinetik dari elektron menjadi cukup besar untuk mengionisasikan molekul-molekul gas yang terdapat pada tabung dengan cara dibenturkan.

Elektron-elektron yang dihasilkan dari ionisasi dipercepat, sehingga memungkinkannya untuk mengionisasi molekul-molekul lain sebelum mencapai anoda. Pada sisi lain, ion positive dipercepat ke arah katode dan menabrak sehingga membangkitkan elektron-elektron kedua. Proses ini menyebabkan arus yang besar antara elektroda-elektroda dan saat proses pelepasan berlangsung. Pelepasan yang pertama terjadi, tabung terisi dengan electron-elektron dan ion-ion. Tegangan turun atau jatuh antara katoda dan anoda dengan cepat. Status ini akan terjadi tanpa menurunkan tegangan anode sampai di bawah titik jenuh.

Rangkaian pengarah menciptakan perbedaan tegangan yang diperlukan pada tabung untuk mengijinkan proses peluruhan ketika terkena sinar ultraviolet. Kemudian rangkaian mengamati arus keluaran dari tabung dan ketika proses peluruhan terjadi, tegangan pada anode dikurangi oleh rangkaian untuk mengijinkan bola lampu mengulang lagi atau mereset. Tiap waktu proses peluruhan dan pelepasan terjadi, sinyal dibangkitkan dengan sirkuit atau rangkaian dengan beberapa pengaruh untuk latar belakang.

4.Simulasi Rangkaian <KEMBALI>

A. Prosedur Percobaan

1. Touch sensor

hubungkan touch sensor dengan r1 seri dengan r2. kemudian hubungkan dengan q1, lalu q1 hubungkan dengan dioda dan relay. Relay dan dioda juga dihubungkan dengan r3.

2. Pir sensor

hubungkan sensor dengan r4 lalu dengan q2. pasang volt meter sebelum dan sesudah r4. q2 dihubungkan dengan dioda dan relay. dioda dan relay dihubungkan dengan r5 yang pararel dengan r4.

3. UV

hubungkan sensor dengan u1.A, kemudian hubungkan dengan r6, q3, dioda, relay secara seri. rangkaian juga menggunakan rheostat dan ground.

4. Rain sensor

sensor dihubungkan dengan r9, r12 dan q4. lalu dihubungkan ke dioda dan relay. relay tersambung ke buzzer, motor, dan baterai.

B. Gambar Rangkaian

c. Prinsip Kerja 

Prinsip Kerja Sensor UV

Ketika siang hari sensor Uv memiliki sedikit hambatan sehingga arus dari VCC menuju phototransistor kemudian mengalir ke kaki positif yang mana menyebabkan perbedaan tegangan dari kaki negatif op-amp sehingga menghasilkan output sebesar Vout=AOL.(V3-V2) menuju R6 yg parallel dengan R8 sehingga menghasilkan tegangan 0.81 Volt pada kaki base dan menyebabkan transistor aktif. Arus dari VCC ke kaki relay, kemudian dari kaki relay dumpan ke kaki collector menuju ke kaki emitter dan menuju ground dan relay switch ke kanan sehingga menyebabkan lampu mati. Ketika malam hari hambatan yang ada pada sensor UV sangat tinggi sehingga tidak terjadi arus yang mengakibatkan relay switch ke kiri dan lampu hidup.

Prinsip kerja sensor sentuh

Ketika touch sensor mendeteksi adanya sentuhan dari seseorang akan mengakibatkan sensor berlogika 1, itu dan menghasilkan output 5 volt menuju resistor dan paralel juga dengan resistor. dari vcc menuju R3 kaki relay lalu diumpankan ke kaki collector menuju kaki emitter dan diumpankan ke ground sehingga relay switch ke kiri dan lampu pun menyala

Prinsip kerja pir sensor

ketika sensor mendeteksi adanya gerakan dari seseorang akan mengakibatkan sensor berlogika 1 mengakibatkan sensor mengeluarkan output 5 volt menuju R4 dan diparalelkan dengan R14 di kaki base dengan tegangan 0,79 volt sehingga transistor aktif. dari power menuju R5 ke kaki relay menuju kaki collector diumpankan ke kaki emitter dan diumpankan lagi ke ground sehingga relay switch ke kiri dan mengakibatkan lampu menyala

 Prinsip kerja rain sensor

ketika sensor mendeteksi adanya gerakan dari seseorang akan mengakibatkan sensor berlogika 1 mengakibatkan sensor mengeluarkan output 5 volt menuju R9 dan diparalelkan dengan R12 di kaki gate dengan tegangan 0,76 volt sehingga transistor aktif. dari power menuju R13 ke kaki relay menuju kaki drain diumpankan ke kaki source dan diumpankan lagi ke ground sehingga relay switch ke kiri dan mengakibatkan motor aktif dan menutup gorden

5.Video <KEMBALI>

6.Link Download  <KEMBALI>

-File HTML [download]

-Download File Datasheet UV [DOWNLOAD]

-Download File Datasheet Touch sensor [downlaod]

-Download File Datasheet Rain sensor [download]

-Download File Datasheet PIR sensor [download]

-Download File Gambar Rangkaian [download]

-Download File Rangkaian [download]

-Download File Video Rangkaian [download]

-Download File Library PIR sensor [download]

-Download File Library Rain sensor [download]

- Download File Library Touch sensor [download]