MEMBUAT RANGKAIAN APLIKASI TRANSISTOR BIPOLAR

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Link download

1. Tujuan[kembali]

    Membuat rangkaian kontrol hand-dryer otomatis menggunakan sensor infrared dan rain sensor

2. Alat dan Bahan[kembali]

   .      1). Sensor infrared

          2). Transistor

      Spesifikasi

• Bi-Polar NPN Transistor
• DC Current Gain (hFE) is 800 maximum
• Continuous Collector current (IC) is 100mA
• Emitter Base Voltage (VBE) is 6V
• Base Current(IB) is 5mA maximum
• Available in To-92 Package

            3).      Relay

Spesifikasi Relay umumnya adalah tegangan input 5 VDC, 12 VDC atau 48 VDC. Untuk common dan NO NC umumnya 220 vac dengan arus kerja 10 A.

Konfigurasi pin Relay 

• dihubungkan ke 5V
• GND dihubungkan ke GND
• IN1/Data dihubungkan ke pin 2

              4). Led 

 Tegangan LED menurut warna yang dihasilkan:

• Infra merah : 1,6 V.
• Merah : 1,8 V – 2,1 V.
• Oranye : 2,2 V.
• Kuning : 2,4 V.
• Hijau : 2,6 V.
• Biru : 3,0 V – 3,5 V.
• Putih : 3,0 – 3,6 V.
• Ultraviolet : 3,5 V.

              5). Motor

Spesifikasi :

• Built-in gearbox
• Vsuplai : Dc 12V
• Arus : 2 A
• Speed : 400 rpm
• Torsi : 6.5 Kg.cm
• Ratio gear : 1:21
• Dimensi body : panjang 5 cm x diameter 2,5 cm
• Dimensi shaft : panjang 1 cm x diameter 4 mm
• Berat : 0,2 Kg

    

               6).Sensor LH-83

Sensor HL-83 adalah sensor yang peka terhadap air, ketika ada cairan yang mendekati PCB maka sensor ini dapat mendeteksinya.

              7). VCC

Spesifikasi :

• Angka rangkuman masukan biasanya di mulai dari ± 1,000000 V hingga s/d ± 1000, 000 V (Metode pemilihan rangkuman dilakukan dengan cara otomatis dan indikasi beban lebih).
• Ketelitian mutlak tercatat mencapai ± 0,005 persen dari pembacaan yang sudah dilakukan.
• Angka stabilitas untuk jangka pendek sebesar 0,002 persen dari pembacaan (periode 24 jam). Sedangkan untuk jangka panjang sebesar 0,008 persen pembacaan (periode 6 bulan).
• Resolusi untuk 1 bagian dalam 106 yaitu 1 μV bisa dibaca pada rangkuman dari masukan 1 V.
• Karakteristik masukannya yaitu tahanan masukan khas sebesar 10 MΩ dengan kapasitas masukan 40 pF.
• Kalibrasi yang standar (internal) tidak tergantung pada rangkaian ukuran yang mana telah diperoleh dari sumber referensi yang sudah stabil.
• Ada beberapa sinyal keluaran seperti perintah mencetak
  

          8). Ground

         9). Dioda

        10). Baterai

Baterai merupakan sebuah alat yang mengubah energi kimia yang tersimpan menjadi  energi listrik. Pada percobaan kali ini, baterai berfungsi sebagai sumber daya. 

3. Dasar Teori[kembali]

TRANSISTOR

Transistor adalah komponen semikonduktor yang memiliki berbagai macam fungsi seperti sebagai penguat, pengendali, penyearah, osilator, modulator dan lain sebagainya. Transistor merupakan salah satu komponen semikonduktor yang paling banyak ditemukan dalam rangkaian-rangkaian elektronika.

• Pin 1 sebagai base, gunanya  menerima arus positif untuk membuka aliran arus yang terkumpul di pin 2 collector
• Pin 2 sebagai collector, men ampung arus ketika base belum terbuka
• Pin 3 sebagai emittor, mpeat tujuan arus  dari collector menuju ground

ketika arus menuju collector maka arus akan tertahan sampai akhirnya base terisi oleh arus dan tegangan posiitif kemudian arus akan menuju emittor kemudian diteruskan menuju ground.

    

    KARAKTERISTIK :

Penggunaan fungsi dari sebuah transistor dapat dengan memanfaatkan karakteristik dari masing-masing daerah kerja sebuah transistor. Selain itu, dengan karakteristik transistor juga bisa digunakan untuk  menganalisa arus dan tegangan transistor.

    JENIS-JENIS TRANSISTOR

 

        1. Transistor Bipolar (BJT)

Transistor Bipolar adalah Transistor yang struktur dan prinsip kerjanya memerlukan perpindahan muatan pembawanya yaitu electron di kutup negatif untuk mengisi kekurangan electon atau hole di kutub positif. 

    Macam-macam Transitor Bipolar

• Transistor NPN adalah 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.
• Transistor PNP adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan negatif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Emitor ke Kolektor.

        2. Transistor Unipolar (FET)

Transistor Efek Medan atau Field Effect Transistor yang disingkat menjadi FET ini adalah jenis Transistor yang menggunakan listrik untuk mengendalikan konduktifitasnya. Yang dimaksud dengan Medan listrik disini adalah Tegangan listrik yang diberikan pada terminal Gate (G) untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan pada terminal Drain (D) ke terminal Source (S). 

     Macam-macam Transistor Unipolar

• JFET (Junction Field Effect Transistor) adalah Transistor Efek Medanyang menggunakan persimpangan (junction) p-n bias terbalik sebagai isolator antara Gerbang (Gate) dan Kanalnya. JFET terdiri dari tiga kaki terminal yang masing-masing terminal tersebut diberi nama Gate (G), Drain (D) dan Source (S).
• MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) adalah Transistor Efek Medan yang menggunakan Isolator (biasanya menggunakan Silicon Dioksida atau SiO2) diantara Gerbang (Gate) dan Kanalnya. MOSFET terdiri dari tiga kaki terminal yaitu Gate (G), Drain (D) dan Source (S).
• UJT (Uni Junction Transistor) adalah jenis Transistor yang digolongkan sebagai Field Effect Transistor (FET) karena pengoperasiannya juga menggunakan medan listrik atau tegangan sebagai pengendalinya. UJT digunakan khusus sebagai pengendali (switch) dan tidak dapat dipergunakan sebagai penguat seperti jenis transistor lainnya.

INFRARED

Infrared atau infra merah merupakan sinar elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang  lebih dari cahaya yang terlihat, yakni antara 700 nm dan 1 mm. Sinar infrared adalah cahaya yang tidak terlihat atau tak tertangkap mata. Apabila dilihat menggunakan spektroskop cahaya maka radiasi dari sinar infrared akan terlihat pada spektrum elektromagnet dengan panjang gelombang yang berada di atas panjang gelombang cahaya merah. Dengan adanya panjang gelombang ini menyebabkan  sinar infrared tidak tertangkap mata, tetapi  radiasi dari panas yang ditimbulkan masih dapat terdeteksi.

SENSOR INFRARED

Sensor Infrared adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda. Sensor infared terdiri dari led infrared sebagai pemancar sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.

GRAFIK RESPON SENSOR INFRARED

Grafik menunjukkan hubungan antara resistansi dan jarak potensial untuk sensitivitas rentang antara pemancar dan penerima inframerah. Resistor yang digunakan pada sensor mempengaruhi intensitas cahaya inframerah keluar dari pemancar. Semakin tinggi resistansi yang digunakan, semakin pendek jarak IR Receiver yang mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih rendah dari IR Transmitter. Sementara semakin rendah resistansi yang digunakan, semakin jauh jarak IR Receiver mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih tinggi dari IR Transmitter.

            FITUR :

• Ketika ada hambatan, lampu indikator hijau akan menyala
• Output level adalah digital output signal (LOW ketika mendeteksi hambatan)
• Jarak pendeteksian adalah 2 cm samapai dengan 30 cm
• Sudut pendeteksian adalah 35°
• Modul ini menggunakan komparator LM393
• Rentang jarak deteksi yang dapat disesuaikan melalui potensiometer. Ketika potensiometer diputar searah jarum jam maka berfungsi untuk meningkatkan jarak deteksi, dan apabila berlaanan arah jarum jam maka berfungsi mengurangi jarak deteksi.

            SPESIFIKASI :

• Tegangan kerja 3-5 V DC
• Konsumsi arus pada 3,3V = 23 mA dan pada 5V = 43mA
• Ukuran board 3.2 x 1,4cm
• Lubang sekrup 3mm

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. Untuk pengaplikasiannya sensor ini dapat digunakan untuk jemuran otomatis jadi ketika hujan turun sensor mendeteksi dan akan memberikan peringatan atau untuk tambahan dapat digunakan penutup yang dapat melindungi jemuran pada saat hujan. Untuk jenisnya di pasaran terdapat FC-37 dan YL-83.

GRAFIK RAIN SENSOR

            SPESIFIKASI :

• Working voltage 5V
• Output format: Digital switching output (0 and 1), and analog voltage output AO
• Potentiometer adjust the sensitivity
• Uses a wide voltage LM393 comparator
• Comparator output signal clean waveform is good, driving ability, over 15mA
• Anti-oxidation, anti-conductivity, with long use time
• With bolt holes for easy installation
• Small board PCB size: 3.2cm x 1.4cm

            PIN CONFIGURATION :

1. VCC: 5V DC 
2. GND: ground 
3. DO: high/low output
4. AO: analog output 

4. Percobaan[kembali]

• Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus 
  

  
  

• Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak.

• Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian 

• Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh  

• Lalu mencoba menjalankan rangkaian , jika tidak terjadi error, LED akan hidup saat rangkaian dijalankan

      a.       Sebelum rangkaian dijalankan sensor infrared dan rain sensor berlogika 0.

       b.       Rangkaian dijalankan, sensor infrared dan rain sensor berlogika 1.

Vidio

Cara Kerja

Ketika sensor Infrared mendeteksi ada tangan dan rain sensor mndeteksi air maka sensor Infrared akan berlogika satu maka arus dari VCC mengalir menuju R1, dan Relay, arus dari VCC mengalir menuju sensor infrared dan keluaran sensor infrared lalu menuju basis Q1, karena adanya arus pada basis Q1 maka arus pada kolektor dan basis Q1 akan menuju emitor Q1 dan menuju ground, karena adanya arus yang melalui relay maka relay akan ON, arus yang mengalir pada baterai akan menuju motor dan LED , sehingga motor dan LED pun menyala dan hand-dryer menyala. 

Namun ketika logika bernilai nol maka tidak ada arus VCC2 mengalir menuju sensor infrared dan keluaran sensor infrared lalu menuju basis Q1 sehingga tidak bisa mengalirkan arus dari kolektor dan relay tidak akan on sehingga motor dan Led tidak akan menyala. 

5. Link Download[kembali]

    Html [klik disini]

    datasheet Transistor bipolar [klik disini]

    datasheet Infraredsensor [klik disini]

    datasheet Rainsensor [klik disini]

    datasheet Resistor [klik disini]

    datasheet Motor [klik disini]

    datasheet Relay [klik disini]

    datasheet Dioda [klik disini]

    gambar rangkaian [klik disini]

    vidio rangkaian [klik disini]

    File rangkaian [klik disini]

    library proteus [klik disini]