Rangkaian Seri dan Paralel Kapasitor

Dalam dunia elektronika nilai kapasitor terdiri dari beberapa nanofarad sampai ratusan farad. Sehingga produsen kapasitor tidak mungkin menyediakan nilai kapasitor yang kita inginkan. Pada kondisi tertentu seorang penghobi elektronika atau teknisi harus melakukan beberapa variasi rangkaian agar mendapat nilai kapasitor yang kita inginkan. 

Berikut adalah daftar tabel nilai kapasitansi yang ada di pasaran:

Dapat dilihat di daftar diatas setidaknya hanya ada sekitar 133 nilai kapasitor yang ada dipasaran. Sehingga perlu membuat rangkaian seri atau paralel, untuk mendapatkan kapacitor yang dibutuhkan. Berbeda dengan rangkaian resistor nilai kapacitor akan menjadi lebih rendah apabila dirangkai secara seri dan akan bertambah besar jika dirangkai secara paralel.

Rangkaian Seri Kapacitor

Rangkaian seri kapacitor adalah rangkaian kapasitor yang terdiri dari dua atau lebih kapasitor yang dirangkai secara seri.

Gambar rangkaian seri kapasitor

Dengan rangkaian seri ini kita dapat menentukan nilai kapasitor pengganti yang kita inginkan dengan menggunakan rumus:

1/C seri = 1/C1 + 1/C2.....+ 1/Cn..

Dimana:
C seri = adalah nilai kapasitor pengganti yang kita inginkan
C1 = nilai kapasitor ke-1`
C2 = nilai kapasitor ke-2
Cn = nilai kapasitor ke-n




Rangkaian Paralel Kapasitor

Rangkaian paralel kapacitor adalah rangkaian kapasitor yang terdiri dari dua atau lebih kapasitor yang dirangkai secara paralel. Dengan menggunakan rangkaian ini kita mendapat nilai kapasitor yang lebih besar ketika merangkai dengan cara paralel. Berikut adalah rangkaian dan rumus untuk mendapat nilai kapsitor pengganti.

Dimana:
C total = adaah nilai penjumlahan Kapasitor
C1 = adalah nilai kapasitor ke-1
C2 = adalah nilai kapasitor ke-2
C3 = adalah nilai kapasitor ke-3

Rangkaian Seri Dan Paralel Resistor

Rangkaian Seri Resistor 

Rangkaian seri resistor adalah sebuah rangkaian yang terdiri dari dua atau beberapa resistor yang dirangkai secara sejajar atau berbentuk seri. Dengan rangkaian ini kita mendapat Resistor Pengganti yang kita inginkan.

Gambar Rengkaian Seri Resistor

Rumus dari rangkaian seri adalah:
Rseri= R1+R2+R3+....R..

Dimana:
Rseri = R total yang didapatkan dengan menjumlah resistor yang dirangkai secara seri.
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3

Contoh Kasus:
Seorang Teknisi tidak menemukan resistor 4 Mega ohm di pasaran. Bagaimana cara nya agar teknisi tersebut resistor seri penggantinya agar didapat nilai yang sama.

Jawab:
Teknisi tersebut dapat menggunakan kombinasi 4 buah resistor 1Mega ohm secara seri karena,
Rseri= R1+R2+R3+R4
        = 1M ohm+1M ohm+1M ohm+1M ohm
        = 4M ohm

Rangkaian Paralel Resistor

Rangkaian paralel resistor adalah sebuah rangkaian yang terdiri dari dua atau beberapa resistor yang dirangkai secara berdere atau berbentuk paralel. Dengan rangkaian ini kita mendapat Resistor Pengganti yang kita inginkan. Perhitungan akan sedikit lebih rumit dari rangkaian seri, Adapun rumus dan rangkaian nya dapat kita lihat di bawah ini:

Gambar rangkaian paralel resistor

Rumus dari rangkaian paralel resistor adalah:
1/Rparalel= 1/R1+1/R2+1/R3+....1/R..

Dimana:
Rparalel = R total yang didapatkan dengan menjumlah resistor yang dirangkai secara seri.
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3

Contoh Kasus:
Seorang teknisi ingin menggunakan resistor 500 ohm pada suatu rangkaian akan tetapi dia tidak mempunyai resistor dengan nilai tersebut. Dia hanya mempunyai dua buah resistor dengan nilai 1000 ohm. Bagaimana caranya agar teknisi mendapat nilai tersebut?

Jawab:
Dia dapat merangkai dua buah resistor tadi dengan cara paralel. Perhitungan nya adalah:
1/Rparalel= 1/R1+1/R2
                = 1/1000+ 1/1000
                = 500 ohm

Yang harus diingat disini adalah nilai hambatan resistor akan bertambah jika kita menggunakan rangkaian seri dan akan berkurang jika kita menggunakan rangkaian paralel.

IC Voltage Regulator (7805)

IC jenis ini digunakan untuk meregulasi tegangan yang akan digunakan dalam sebuah rangkaian. IC 7805 dapat meregulasi tegangan output menjadi 5 Volt dengan syarat tegangan inout yang masuk ke dalam IC 7805 harus lebih dari 5 Volt. Jika tegangan yang masuk ke dalam IC kurang dari 5 Volt maka tegangan yang dihasilkan tidak akan stabil atau kurang dari 5 Volt. Sedang batas input maksimum yang dibolehkan dapat dilihat di datasheet IC 7805.

Keunggulan:

Jika dibandingkan dengan regulator tegangan lain. IC 7805 ini mempunyai beberapa keunggulan yaitu:

1. Untuk meregulasi tegangan DC tidak memerlukan komponen tambahan lain

2. Aplikasi mudah dan hemat ruang

3. Memiliki proteksi terhadap overeload, overheat dan hubung singkat

Kekurangan:

1. Tegangan input harus lebih tinggi 2-3 volt dari 5 Volt. Jadi kurang efektif untuk meregulasi 6 V

2. Karena arus sama dan yang diregulasi adalah tegangan maka akan terjadi panas pada IC sehingga       perlu heatsink (pendingin yang cukup).

Cara kerja IC 7805:

Untuk dapat melihat cara kerja IC 7805 dapat dilihat pada rangkaian di bawah ini. Ketika saklar di switch on maka arus akan menuju fuse kemudian dioda. Untuk rangkaian DC murni misal dari aki maka filter capasitor dapat dihilangkan. Tegangan yang semula adalah 12V setelah melewati IC 7805 maka tegangan akan menjadi 5 Volt. Led yang dirangkai dengan resistor disini berfungsi untuk indikasi bahwa arus mengalir ke rangkaian. 

IC 555

IC 555 merupakan salah satu jenis penghasil gelombang (pewaktu dan multivibrator). IC ini didesain oleh Hans R Camenzind pada tahun 1970 dan diperkenalkan pada tahun 1970 oleh Signetics. Nama asli IC ini adalah SE555/NE555.

Gelombang yang dihasilkan oleh IC 555 ialah gelombang kotak. Gelombang ini dapat kita pakai dalam banyak rangkaian tergantung kreativitas kita dalam menggunakan gelombang tersebut, Bisa kita pakai pada clock jam digital, menyalakan rangkaian 7 segment dengan astabil multivibrator, timer counter dan juga bisa digunakan untuk inverter.

Gambar IC 555

Fungsi masing-masing PIN kaki IC 555:

1. PIN 1 (Ground)

    Ground (0 V) adalah pin IC yang disambungkan dengan ground sumber DC.

2. PIN 2 (Trigger)

    Trigger atau input negatif yang diberikan pada pin ini menyulut pewaktuan.

3. PIN 3 (Output)

    Output adalah pin keluaran dari IC 555.

4. PIN 4 (Reset)

    Reset adalah pin yang berfungsi untuk mereset latch yang akan mereset kerja IC. Biasanya pin     ini akan disambungkan dengan Vcc agar IC masih dapat bekerja, tidak terjadi reset.

5. PIN 5 (Control Voltage)

    Control voltage adalah pin yang berfungsi menjaga kestabilan kerja IC. Biasanyanya Pin ini           dibiarkan menggantung atau dihubungkan dengan kapasitor 10 nF.

6. PIN 6 (Threshold)

   Threshold adalah pin yang terhubung ke input positif komparator di dalam IC 555. IC 555 akan       tereset ketika tegangan pada pin ini melebihi 2/3 Vcc. Threshold menentukan lama pewaktuan

7. PIN 7 (Discharge)

    Discharge biasanya terhubung dengan kapasitor dalam rangkaian osilator. Waktu pembuangan       kapasitor menentukan interval pewaktuan pada rangkaian osilator yang kita buat. 

8. PIN 8 (Vcc)

    Pin ini berfungsi untuk menerima tegangan Vcc (3 sd 15 Volt DC) agar IC 555 dapat bekerja         dengan normal. Suply arus yang dapat diterima berkisar antara 10 mA sd 15 mA. 

Hukum Ohm

Hukum Ohm adalah suatu pernyataan bahwa besar arus listrik yang mengalir pada sebuah hambatan akan berbanding lurus dengan beda potensial yang diterapkan kepadanya dan akan berbanding terbalik dengan besar hambatannya.

Secara matematis hukum ohm dapat ditulisakan dengan Rumus :

I=V/R,

V=I*R,

R=V/I,

dimana

V ialah tegangan satuannya volt

I ialah arus satuannya ampere (A), 

R ialah hambatan satuannya ohm (Ω)

Hukum Ohm ini banyak kita terapkan dalam dunia kelistrikan ataupun elektronika masa kini. Dengan hukum ini kita dapat menentukan besarnya resistansi yang harus kita gunakan.Misal untuk membatasi arus yang melewati komponen yang kita gunakan, kita harus menentukan besarnya resistansi yang kita gunakan.

Rangkaian Pembagi Tegangan

Rangkaian pembagi tegangan biasa nya digunakan untuk mengatur tegangan pada rangkaian agar tegangan yang dihasilkan menjadi lebih kecil. Rangkaian ini membagi tegangan input menjadi satu atau beberapa tegangan output. Rangkaian pembagi tegangan ini menggunakan perbandingan minimal antara dua buah resistor agar bisa digunakan. 

Rangkaian pembagi tegangan ini memerlukan sumber tegangan yang disambung secara seri dengan minimal dua resistor. Untuk lebih jelasnya silahkan lihat gambar rangkaian yang ada dibawah ini:

Gambar Rangkaian Tegangan

Berdasar gambar diatas, V output (Vout) rangkaian pembagi tegangan berada diantara Resistor 1 (R1) dan Resistor 2 (R2). Nilai Voutput untuk gambar diatas akan mengikuti rumus dibawah ini:

Voutput = Vin (R2/(R1+R2))

Contoh Soal :

Kita akan merancang suatu rangkaian elektronika, kita ingin mendapatkan tegangan 5 V dengan sumber tegangan 12 V. Dengan menggunakan rangkaian pembagi tegangan, berapa nilai resistor R1 dan R2 yang harus kita gunakan?

Penyelesaian:

Pertama kali kita dapat menggunakan perbandingan Vouutput dan Vin  yaitu:
Vo/Vin= 5/12 = 0,4167

Jika kita ingin nilai (R1+R2) ialah 1200 Ω, berdasar perbandingan nilai (R2/R1+R2) yang sama dengan (Vo/Vin), maka kita dapat menghitung nilai R2.

Nilai R2 = 0,4167*1200 = 500 Ω
             
dan R1 = 1200-500 = 700 Ω
       

Integrated Circuit

IC (Integrated Circuit) adalah sebuah komponen elektronika aktip terpadu yang terdiri dari berbagai komponen seperti dioda, transistor, resistor dan kapasitor yang dijadikan satu ke dalam kemasan kecil. Bahan utama untuk IC adalah semikonduktor. 

SEJARAH SINGKAT IC

IC pertama kali ditemukan pada tahun 1958 oleh insinyur Jack Kilby yang bekerja pada Texas Instrument. Penemuan tersebut kemudian dinamakan IC atau yang lazim dinamakan chip. Beberapa waktu sesudah itu, Robert Noice, yang bekerja pada Fairchild Semiconductor Corporation menemukan hal yang sama. Padahal mereka bekerja pada tempat yang berbeda.

Banyak riset tentang pengembangan IC hingga saat ini. Bahkan seorang pendiri Gorden Moore pada tahun 1965, memperkirakan jumlah transistor dalam IC akan meningkat dua kali lipat setiap 18 bulan sekali. Peningkatan jumlah transistor terbukti telah meningkat setelah sekian lama dan diperkirakan akan terus meningkat.

IC banyak digunakan saat ini pada banyak piranti elektronika, misalnya pada TV, Hp, laptop, remote control, audio video dan dunia industri. Tanpa penemuan IC kita tidak bisa menikmati peralatan potable seperti saat ini, karena peralatan akan menjadi sangat besar dan sulit dibawa kemana-mana. IC sering dikelompokan berdasar jumlah transistor didalamnya.