+

Ahmad Natsir, S.TControl, Computer, and Electronic Engineering

Basic Digital and Analog Electronic

SMK Muhammadiyah 1 Sangatta

ELEKTRONIKA ANALOG DAN DIGITAL DASAR

Menerapkan teori kelistrikan Mengenal komponen elektronika Menggunakan komponen elektronika Menerapkan konsep elektronika digital Menerapkan sistem bilangan digital Menerapkan elektronika digital untuk komputer

AhmeX MiX RemiX

Elektron dan Proton

e

p

pn p

Dua jenis partikel yaitu • Proton (muatan listrik positif)• Elektron (muatan listrik negatif)

NO. PARTIKEL MASSA MUATAN

1 Proton

2 Elektron

Arus dan Muatan Listrik“Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah”

Arus listrik hanya akan mengalir jika ada beban

++++

++

+

- -

+-- -+

-

++

+-

--

+--

+ Arah aliran elektron

Arah aliran proton

Dalam sumber listrik elektron bergerak dari kutub positif ke kutub negatif

Sedangkan pada rangkaian tertutup, elektron mengalir dari kutub negatif kekutub positif melalui beban

Arus dan Muatan ListrikMenghitung Arus Listrik ( I ) :

I = Arus listrik satuan AmpereQ = Muatan listrik satuan coulombt = Waktu satuan sekon

Contoh :Jika arus listrik 3 ampere mengalir pada rangkaian selama 120 mili detik. Hitunglah jumlah muatan listrik yang dipindahkan !

Jawab :Dik : t = 120 ms = 0,12 sekon

I = 3 ADit : Q = ...... ?

Q= I x t = 3 x 0,12 = 0,36 Coulomb

Tegangan ListrikTegangan Listrik (Satuan Volt) adalah suatu beda potensial antara dua titik yang mempunyai perbedaan jumlah muatan listrik

Tegangan ListrikSatuan Volt adalah perubahan energi sebesar satu joule yang dialami oleh satu coulomb muatan listrik.

V = Tegangan listrik satuan VoltW= Energi listrik satuan JouleQ = Muatan listrik satuan Coulomb

Resistansi dan ResistivitasResistansi ( satuan Ohm) adalah keamampuan menghambat arus listrik. Sedangkan Resistivitas adalah nilai hambatan jenis yang merupakan besarnya resistansi yang ada pada suatu penghantar yang panjangnya 1 meter dalam penampang 1 mm²

Nilai resistansi suatu penghantar dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu :1. Jenis penghantar (besi memiliki resistivitas lebih tinggi

dibandingkan tembaga sehingga penghantar tembaga lebih baik).2. Panjang Penghantar (semakin panjang suatu penghantar

semakin besar resistansinya).3. Luas Penampang Penghantar (makin besar penampang

penghantar, semakin kecil resistansi penghantar tersebut ).4. Suhu/Temperatur Penghantar (semakin tinggi temperatur

penghantar maka resistansinya naik kecuali karbon (arang))

Resistansi dan Resistivitas

++++

R = resistansi satuan ohm/ΩL= panjang penghantar satuan meterρ = resistivitas satuan Ω.mm²/mA = luas penampang penghantar satuan mm²

Resistansi dan ResistivitasDaftar resistivitas beberapa bahan dalam satuan Ω.mm²/m

Jenis Logam Resistivitas

Tembaga lunak 0,0167

Tembaga keras 0,0175

Alumunium 0,03

Seng 0,12

Timah 0,13

Besi 0,13

Perak 0,164

Baja 0,1 – 0,25

Brom alumunium 0,13

Timah hitam 0,21

Nekelin 0,42

Konstantan 0,48

Karbon 100 - 1000

Resistansi dan ResistivitasContoh :

Berapa besar resistansi (R) kabel (tembaga bulat ρ = 0,0167) komunikasi antara laptop dan CRT proyektor jika panjang kabel 5 meter, penampang kabel bulat dengan diameter 2 mm

Jawab :Dik : ρ = 0,0167 Ω.mm²/m

L = 5 meterd = 2 mm → r = ½ d = 1 mm

Dit : R = ... ?R = ( ρ . L )/A A = π.r² = 3,14 x 1² = 3,14 mm²R = ( 0,0167 x 5 )/3,14 = 0,266 Ω

Daya dan Energi ListrikEnergi adalah kapasitas untuk melakukan kerja, sedangkan Daya adalah besarnya energi yang dilakukan untuk melakukan usaha dalam setiap detik.

Hukum Ohm“ Nilai arus yang mengalir diantara 2 buah titik akan berbanding lurus dengan beda potensial diantara 2 titik tersebut dan berbanding terbalik dengan nilai hambatannya ”

V = Tegangan listrik satuan volt I = Arus listrik satuan ampereR = Hambatan beban satuan ohm

Daya dan Energi Listrik

Daya listrik satuan Watt simbol “ P ”

Contoh :Usaha Warnet Ahmex Net memiliki 10 unit PC, masing-masing PC nya memiliki daya pemakaian 350 watt , Berapa besar energi listrik selama 1 jam

Jawab :Dik : P = 350 watt x 10 = 3500 watt

t = 1 jam = 3600 sekonDit : W = ... ?

W = P x t = 3500 x 3600 = 12600000 joule

Mengenal Komponen ElektronikaResistor

AhmeX MiX RemiX

Mengenal Komponen ElektronikaResistor

AhmeX MiX RemiX

Mengenal Komponen ElektronikaKapasitor

Sebuah kapasitor terdiri dari dua pelat konduktor yang terpisah oleh suatu isolator dielektrika

Baris teratas adalah kapasitor elektrolit termasuk jenis polar (mempunyai kutub + dan -)Baris kedua adalah kapasitor plastik film dan Baris ketiga adalah kapasitor keramik. Kedua-duanya termasuk jenis kapasitor non polar (pemasangannya bebas karena tak ada kutub- kutubnya). Besar harga sebuah kapasitor terbaca pada badan kapasitor

AhmeX MiX RemiX

Mengenal Komponen ElektronikaPiranti Semikonduktor

AhmeX MiX RemiX

Menggunakan Komponen ElektronikaRangkaian Keterpaduan Dua teknologi dasar dalam industri IC (Intergrated Circuit) digital antara lain :1. Bipolar pada satu serpih (chip)2. MOSFET

Tingkat keterpaduan IC dibagi atas empat kelompok berdasarkan kepadatan gerbangnya antara lain :1. Small Scale Intergration (SSI) adalah teknologi kepadatan IC yang

didalamnya dapat terdiri dari 1 hingga 10 gerbang dalam setiap serpihnya.

2. Medium Scale intergration (MSI) adalah teknologi kepadatan IC yang didalamnya dapat terdiri dari 10 hingga 100 gerbang dalam setiap serpihnya.

3. Large Scale Intergration (LSI) adalah teknologi kepadatan IC yang didalamnya dapat terdiri dari 100 hingga 100.000 gerbang dalam setiap serpihnya.

4. Very Large Scale intergration (VLSI) adalah teknologi kepadatan IC yang didalamnya dapat terdiri dari lebih 100.000 gerbang dalam setiap serpihnya.

AhmeX MiX RemiX

Menggunakan Komponen ElektronikaProsesor Tahun Keluaran Jumlah Transistor Speed (MHz)

4004 1971 2.250 < 0,5

8080 1974 5.000 1

8088 Juni 1979 29.000 4,77 – 10

80286 Februari 1982 134.000 8 – 16

80386 DX 17 Oktober 1985 275.000 20 – 40

80386 SX Juni 1988 275.000 16 – 40

80386 SL 10 April 1989 855.000 20 – 33

80486 DX Oktober 1990 1.185.000 25 – 50

80486 SX April 1991 1.200.000 20 – 50

80486 DX2 Maret 1992 1.200.000 50 – 66

80486 SL Nopember 1992 1.200.000 25 – 33

Pentium I (P54C) April 1993 3.100.000 60 – 66

Pentium 4 2000 42.000.000 1900 – 3400

AhmeX MiX RemiX

Menggunakan Komponen ElektronikaKlasifikasi Logika Elektronika

Rangkaian logika elektronika diklasifikasikan menurut komponen yang digunakan, rangkaian yang ada dalam satu klasifikasi dikelompokkan sebagai satu keluarga antara lain :1.Resistor Transisitor Logic (RTL)2.Diode Transistor Logic (DTL)3.Transistor Transistor Logic (TTL)

AhmeX MiX RemiX

Menggunakan Komponen ElektronikaResisitor Transistor logic (RTL)

Keluarga RTL ini adalah bentuk rangkaian logika yang perama kali diperkenalkan Fan-out dari RTL tidak lebih daripada 5.Contoh gerbang pembalik atau inverter (NOT gate)

Prinsip kerja :Gambar disamping menunjukkan sebuah rangkaian switching transistor yang digerakkan oleh tegangan step (tangga), jika tegangan masuk rendah atau low , transistor akan cut off (tersumbat) keluaran akan tinggi atau high, sedangkan jika masukan tinggi atau high maka keluaran akan rendah atau low

AhmeX MiX RemiX

Menggunakan Komponen ElektronikaDiode Transistor logic (DTL)

Keluarga DTL merupakankeluarga piranti digital yang lebih canggih dan lebih cepat daripada keluarga RTL. Fan - out untuk DTL tertinggi adalah 6 sedangkan Fan - in nya 6.Contoh gerbang OR

Prinsip kerja :Gambar disamping adalah rangkaian gerbang OR terdiri dari dua dioda sebagai masukannya, jika salah satu atau semua masukannya tinggi (1) maka keluarannya akan tinggi (1). Jika kedua masukannya rendah (0) maka keluarannya akan rendah (0).

AhmeX MiX RemiX

Menggunakan Komponen ElektronikaTransistor Transistor logic (TTL)

Keterbatasan keluarga DTL mendorong untuk menciptakan piranti digital yang lebih baik. Piranti TTL merupakan hasil pengembangan dari DTL. Keluarga TTL jauh lebih cepat, pemakaian daya lebih hemat, dan kebal derau.Contoh gerbang NAND

AhmeX MiX RemiX

Menerapkan Sistem Bilangan DigitalSistem bilangan desimal biasanya disebut sistem bilangan berbasis 10, setiap posisinya berbeda dengan 10 kali perbedaan angka. Angka ini adalah 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9.

Sistem Bilangan Desimal

Contohnya chess........!Dalam sebuah bilangan desimal 4 digit posisi tidak berarti paling kanan memiliki bobot faktor berbasis dan posisi berarti paling kiri dengan memiliki bobot faktor berbasis

Bilangan 1079

AhmeX MiX RemiX

Menerapkan Sistem Bilangan DigitalSistem bilangan biner biasanya disebut sistem bilangan berbasis 2, setiap posisinya berbeda dengan kelipatan 2 kali . Angka ini adalah 0 dan 1

Sistem Bilangan Biner

DESIMAL BINER

Proses atau cara mengubah bilangan desimal menjadi biner yang setara sering disebut dengan double - dabble metode tersebut dilakukan dengan cara membagi dua dengan secara terus menerus atau berulang ulang terhadap bilangan yang akan kita ubah dan sisanya dituliskan.

Contoh :

AhmeX MiX RemiX

Menerapkan Sistem Bilangan DigitalSistem Bilangan Biner

Contoh :

AhmeX MiX RemiX

AhmeX MiX RemiX

AhmeX MiX RemiX

AhmeX MiX RemiX

AhmeX MiX RemiX

AhmeX MiX RemiX

Menerapkan Sistem Bilangan DigitalSistem bilangan oktal menggunakan metode pengelompokan bilangan biner menjadi tiga kelompok. Delapan angka yang diperkenankan adalah 0,1,2,3,4,5,6,7.

Sistem Bilangan Oktal

OKTAL DESIMAL

AhmeX MiX RemiX

Menerapkan Sistem Bilangan DigitalOKTAL DESIMAL

AhmeX MiX RemiX

Menerapkan Sistem Bilangan DigitalDESIMAL OKTAL

AhmeX MiX RemiX

Menerapkan Sistem Bilangan DigitalOKTAL BINER

Ahmad Natsir, S.T

Menerapkan Sistem Bilangan DigitalBINER OKTAL

Ahmad Natsir, S.T

Menerapkan Sistem Bilangan DigitalSistem Bilangan Hexadesimal

Ahmad Natsir, S.T

Menerapkan Sistem Bilangan Digital

Ahmad Natsir, S.T

Menerapkan Sistem Bilangan Digital

Ahmad Natsir, S.T

HEXA DESIMAL

Menerapkan Sistem Bilangan Digital

Ahmad Natsir, S.T

HEXA BINER

Menerapkan Sistem Bilangan Digital

Ahmad Natsir, S.T

HEXA BINER

Menerapkan Sistem Bilangan Digital

Ahmad Natsir, S.T

BINER HEXA

Menerapkan Konsep Elektronika Digital

Ahmad Natsir, S.T

GERBANG LOGIKA DASAR