LAPORAN ELEKTRO PEMBUATAN LOUDSPEKER

Elektronika adalah ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor, dan lain sebagainya. Ilmu yang mempelajari alat-alat seperti ini merupakan cabang dari ilmu fisika, sementara bentuk desain dan pembuatan sirkuit elektroniknya adalah bagian dari teknik elektro, teknik komputer, dan ilmu/teknik elektronika dan instrumentasi.

Alat-alat yang menggunakan dasar kerja elektronika ini biasanya disebut sebagai peralatan elektronik (electronic devices). Contoh peralatan/ piranti elektronik ini: Tabung Sinar Katoda (Cathode Ray Tube, CRT), radio, TV, perekam kaset, perekam kaset video (VCR), perekam VCD, perekam DVD, kamera video, kamera digital, komputer pribadi desk-top, komputer Laptop, PDA (komputer saku), robot, smart card.

1.     TRAFO

Transformator atau Trafo adalah komponen pasif yang dibuat dari kumparan-kumparan kawat laminasi, trafo memiliki kumparan primer dan kumparan sekunder. Perbandingan jumlah lilitan serta diameter kawat pada kumparan kumparan primer dan sekunder akan mempengaruhi perbandingan besarnya arus dan tegangan.

Prinsip kerja trafo menggunakan asas induksi resonansi antar kumparan primer dan sekunder. Apabila pada kumparan primer di aliri arus AC maka akan timbul medan magnit yang berubah-ubah fluktansinya, akibatnya kumparan sekunder yang berada pada daerah medan magnit akan membangkitkan gaya gerak listrik (GGL) atau tegangan induksi. Hal ini apabila tegangan primer di putus maka akan hilang tegangan sekundernya.

Apabila tegangan sekunder lebih besar dari tegangan primernya, maka Transformator tersebut berfungsi sebagai penaik tegangan (Step up), akan tetapi apabila tegangan sekunder lebih kecil dari tegangan primernya maka Transformator berfungsi sebagai penurun tegangan (Step down)

Ada kalanya dibutuhkan kondisi tegangan primer sama besar dengan tegangan sekunder, hal ini Transformator berfungsi sebagai penyesuai ”Matching”.

 Jenis –jenis Transformator, dilihat dari pemakaiannya digolongkan ke dalam 3 jenis:

·       Transformator inti udara dipakai pada rangkaian frekuensi tinggi.

·       Transformator inti ferit dipakai pada rangkaian frekuensi menengah

·       Transformator inti Besi dipakai pada rangkaian frekuensi rendah

Saklar adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk memutuskan jaringan listrik, atau untuk menghubungkannya. Jadi saklar pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus aliran listrik. Selain untuk jaringan listrik arus kuat, saklar berbentuk kecil juga dipakai untuk alat komponen elektronika arus lemah.

Tiga macam saklar tekan/tombol

Secara sederhana, saklar terdiri dari dua bilah logam yang menempel pada suatu rangkaian, dan bisa terhubung atau terpisah sesuai dengan keadaan sambung (on) atau putus (off) dalam rangkaian itu. Material kontak sambungan umumnya dipilih agar supaya tahan terhadap korosi. Kalau logam yang dipakai terbuat dari bahan oksida biasa, maka saklar akan sering tidak bekerja. Untuk mengurangi efek korosi ini, paling tidak logam kontaknya harus disepuh dengan logam anti korosi dan anti karat. Pada dasarnya saklar tombol bisa diaplikasikan untuk sensor mekanik, karena alat ini bisa dipakai pada mikrokontroller untuk pengaturan rangkaian pengontrolan.

                                                           

            Gambar sakelar tombol                                                  simbol

1.        Potensio

Potensio merupakan salah satu alat pada resistor tidak tetap. Resistor tidak tetap/Variabel Resistor adalah Resistor yang nilainya dapat dirubah dengan cara menggeser atau memutar tuas yang terpasang pada komponen. .Tahanan variabel/ Potensiometer yaitu tahanan yang nilainya bisa diatur sesuai dengan yang dibutuhkan, contoh penggunaannya adalah sebagai pengatur volume suara, bass atau treble.

2.    LED ( Light Emitting Diode)

Dioda LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya (misal 3 volt). Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai display. Bentuk dan simbol dari dioda LED seperti gambar 29 di bawah ini.

 

LED dibuat dari berbagai bahan semikonduktor campuran seperti galium arsenida fosfida (GaAsP), galium fosfida (GaP) dan galium aluminium arsenida (GaAlAs).

Kalau LED diberi tegangan panjar (bias) arah maju, juctionnya akan mengeluarkan cahaya. Warna cahaya bergantung kepada jenis dan kadar bahan junctionnya. Kecerahan cahaya berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang mengalirinya. Arus forward berkisar antara 10 mA – 20 mA untuk kecerahan makimum. Pada kondisi menghantar tegangan maju pada LED merah adalah 1,6 V – 2,2 V, pada LED kuning 2,4 V dan pada LED hijau 2,7 V. Tegangan revers (terbalik) maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V, LED kuning 5 V dan LED hijau 5 V.

Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang sangat kecil, awet (dapat bertahan sampai 50 tahun) dan kecil bentuknya (tidak makan tempat). Kegunaan LED adalah untuk penampil digit, indikator pandang (sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan (1,5 V tiap LED).

Keistimewaan lain dari LED ialah memancarkan cahaya ingin, umur tidak dipendekkan oleh peng-on-off-an yang terus menerus, tidak memancarkan sinar infra merah (kecuali yang sengaja dibuat untuk itu)

3.    Dioda

                                                                              D

                                                                                     A                      K

        Fisik Dioda Rectifier                              Simbol Dioda

Dioda semi konduktor yang dipakai pada teknik elektronika pada umumnya digunakan untuk menyearahkan arus listrik AC menjadi DC.

Dioda dibentuk oleh atom P dan atom N yang digabungkan menjadi satu, sehingga akan membentuk susunan seperti gambar dibawah ini.

 

Dari gambar di atas atom P disebut sebagai anoda dan atom N sebagai katoda. Bila anoda diberi muatan positip dan katoda diberi muatan negatip, maka arus akan mengalir (lampu menyala), sebaliknya jika anoda diberi muatan negatip dan katoda diberi muatan positip, maka arus tidak mengalir.

Arah gerakan arus yang mengalir ini dinamai arah gerak maju atau forward direction. Arah gerakan tanpa aliran arus ini dinamai arah gerak tentang atau revers direction.

Selain dioda diatas digunakan juga dioda elektrolit.

Kapasitor elektrolit mempunyai polaritas yang menandakan kita tidak boleh memasang terbalik. Range nilai mulai sekitar 0,1mF keatas serta operasi tegangan yang tinggi. Kontruksi fisik dari kapasitor elektrolit dapat kita lihat pada gambar

Polaritas Negatif

Polaritas Negatif

        

Gambar. 14  Konstruksi kapasitor elektrolit

Catatan:     

Tanda panah pada bodi kapasitor, menunjukkan bahwa kaki tersebut berpolaritas negatif dan harus dipasang pada posisi ground atau negatif suatu rangkaian, tergantung penggunaannya. Bila kita memasang terbalik, akan terjadi ledakan dan kapasitor akan pecah serta rusak.

4.    Kapasitor

Kondensator/Capasitor adalah komponen pasif, notasinya dituliskan dengan huruf C berfungsi untuk menyimpan energi  listrik dalam bentuk muatan listrik banyaknya muatan listrik per detik dalam satuan Qoulomb (Q). Kemampuan Kondensator/Capasitor dalam menyimpan muatan disebut kapasitansi yang satuannya adalah Farad (F), 1 Farad = 1.000.000 m F baca (mikro farad), 1 m F = 1.000 nF baca (nano Farad) dan 1 nF = 1.000 pF baca (piko Farad).

Pada perinsipnya Kondensator/Capasitor terdiri dari dua keping konduktor yang dipisahkan oleh bahan penyekat yang disebut bahan dielektrik, fungsi zat dielektrik adalah untuk memperbesar kapasitansi Kondensator/Capasitor diantaranya adalah: keramik; kertas; kaca; mika; polyister dan elektrolit tertentu.

Disamping memiliki nilai kapasitas menyimpan muatan listrik Kondensator/Capasitor juga memiliki batas tegangan kerja (working Voltage) maksimum yang dicantumkan nilainya pada komponen.

Tegangan kerja Kondensator/Capasitor AC untuk non polar : 25 Volt; 50 Volt; 100 Volt; 250 Volt 500 Volt, ...

Tegangan kerja DC untuk polar: 10 Volt; 16 Volt; 25 Volt; 35 Volt; 50 Volt; 100 Volt; 250 Volt.

                   

                    

                                                                              

Capasitor yang sudah diisi (charged) adalah semacam reservoir energi dalan pengisian (charging) .

Hal ini jelas sebab apabila pelat-pelat Capasitor tersebut kita hubung singkat dengan suatu penghantar maka akan terjadi pengosongan (discharging) pada Capasitor yang akan menimbulkan panas pada penghantar tersebut.

5.    Resistor

Resistor atau Tahanan adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengatur kuat arus yang mengalir. Lambang untuk Resistor dengan huruf R, nilainya dinyatakan dengan cincin-cincin berwarna dalam OHM (Ω).

Macam-macam Resistor :

                                         

Fixed Resistor  1 KΩ 5%/2 Watt

Simbol  Fixed Resistor

                        

                     

  

Warna-warna Kode

Warna-warna yang dipakai sebagai kode dan arti nilai pada masing-masing cincin/gelang warna pada Resistor  tetap:

The Resistor Colour Code
Colour	Number
Black	0
Brown	1
Red	2
Orange	3
Yellow	4
Green	5
Blue	6
Violet	7
Grey	8
White	9

Tabel 1: Tabel Kode Warna Resistor

No	Warna Kode	Cincin ke-1	Cincin ke-2	Cincin ke-3	Cincin ke 4
		Angka ke-1	Angka ke-2	Jumlah nol	Toleransi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12	Hitam Coklat Merah Oranye Kuning Hijau Biru Ungu Abu-abu Putih Emas Perak	- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 - -	0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 - -	- 0 00 000 0000 00000 000000 0000000 00000000 000000000 0.1 0.01	- 1 % - - - - - - - - 5% 10%

WARNA-WARNA KODE  RESISTOR

Gambar 5. Fixed  Resistor

 

R = 270000 Ω 1 %

R = 270 K Ω 1 %

red, violet, gold bands represent  27 × 0.1 = 2.7 

blue, green, silver bands represent  56 × 0.01 = 0.56 

6.    Transistor

Transistor adalah Komponen aktif yang dibuat dari bahan semikonduktor pada tahun 1951 ditemukan oleh seseorang yang bernama Shockley, bahan semi konduktor ini mengubah industri elektronik begitu cepat. Perkembangan pemakaian semi konduktor sebagai material pembuatan Komponen maka diciptakan rangkaian terpadu (Integrated Circuit/IC), perkembangan dan innováis yang terus diperbaharui akhirnya diciptakan optoelektronika dan mikroprosessor yang banyak dipakai sebagai componen dasar rangkaian otomasi, robotik dan Komputer.

Transistor dibagi menjadi 4 macam:

a)    Bipolar Transistor dengan elektroda Basis, Emitor dan Kolektor

Transistor Bipolar ada dua tipe yaitu PNP dan NPN.

b)   Transistor Uni Junction Transistor (UJT), dengan elektroda,

Basis 1, Basis 2 dan Emitor.

c)     JFET/FET adalah tergolong uni polar, Transistor Efek Medan yang mempunyai tiga elektroda Source, Drain dan Gate. Transistor JFET ada dua tipe yaitu tipe P dan tipe N.

            Perbandingan arus Kolektor dengan arus Basis disebut β dc , rata-rata besarnya β dc pada transistor di atas 100. Besarnya penguatan pada Transistor sebagai penguat dinyatakan dengan huruf, pada rangkaian Para Tegangan A = RC/r’e. Pemberian Bias/Prategangan pada Bipolar Transistor dibagi menjadi empat yaitu, Base Bias, Emitor Bias, Colector Bias & Voltage Devider Bias.

Cara mengukur Transistor

Transistor dinyatakan baik bila diukur dengan ohmmeter akan sesuai dengan tabel seperti dibawah ini :

Emitor	Basis	Colector	Jenis PNP	Jenis NPN
+	-		Tidak bergerak	Bergerak
	-	+	Tidak bergerak	Bergerak
-	+		Bergerak	Tidak bergerak
	+		Bergerak	Tidak bergerak
+		-	Bergerak	Tidak bergerak
-		+	Tidak bergerak	Bergerak

7.     Loudspeaker

Loudspeaker ( alat suara ) merupakan membrane untuk mengeluarkan getaran mekanik dari dalam Amplifier. Loudspeaker merupakan bagian terakhir dari sebuah audio amplifier, yang berfungsi untuk mengubah getaran mekanik sehingga dapat terdengar oleh telinga manusia.

Jenis Loudspeaker

1.        Full range yaitu loudspeker yang mempunyai daya yang mengeluarkan seluruh frekuensi suara dari tertinggi sampai terendah.

2.       Wooper yaitu loudspeker khusus mengeluarkan frekuensi rendah

3.       Middle/ Midrange yaitu loudspeker khusus mengeluarkan frekuensi menengah

4.       Tweeter ialah loudspeker khusus mengeluarkan frekuensi tinggi.

Nilai sebuah Loudspeker

v Besarnya diameter (garis tengah) dinyatakan dalam satuan inchi

v Besarnya daya dapat dikeluarkan atau diterima dinyatakan dalam satuan watt

v Besarnya impedansi dinyatakan dalam satuan ohm.

8.       PCB

Papan Rangkaian Tercetak (PRT) atau Printed circuit board (PCB) merupakan suatu papan berlapis tembaga yang digunakan untuk memasang komponen elektronika. Lapisan tembaga berfungsi sebagai penghantar yang menghubungkan komponen satu dengan lainnya.

9.    SOLDER

Solder Merupakan peralatan yang diperlukan untuk melepas dan memasang komponen dari PCB (printed circuit board). Pekerjaan ini diperlukan solder yang sesuai dengan daya panas pemasangan maupun melepas komponen.

Cara Menyolder

KOMPONEN –KOMPONEN :

1.        Trafo                                                    : 0,2 A/9V

2.       Saklar Tombol 3 kaki                             : -

3.       Potensio                                                : 50 K

4.       LED (Merah,hijau)                                  : -

5.       DIODA (D1,D2,D3,D4)                                 : IN4001

6.       C1                                                         : 0,33 F/ 50V

7.        C2                                                         : 220 F/16V

8.       C3                                                         :470 F/ 16V

9.       R1                                                         : 4,7 K

10.     R2                                                         : 100 K

11.      R3                                                         : 100

12.     R4                                                         : 680

13.     R5                                                         : 1 K

14.     TR 1                                                      : S9014

15.     TR 2                                                      : S8550

16.    TR 3                                                      : S8050

17.     LOUDSPEAKER                                         : 5  / 1 W

18.     KABEL STICKER                                       : -

19.    KABEL RANGKAIAN (MERAH, KUNING, HITAM, PUTIH, HIJAU)

20.    TIMAH

21.     SOLDER DAN PENYEDOT

  

Tugas 1

-      RANGKAIAN SPEAKER SYSTEM (SPEAKER ACTIVE)

Langkah-langkah kerja :

1.        Menggambar papan PCB sesuai gambar diatas.

2.       Melapisi gambar pada papan PCB dengan spidol permanet.

3.       Melarutkan papan PCB ke dalam larutan sambil mengguncang-guncang

4.       Membersihkan papan PCB dengan air setelah seluruh bagian di  papan PCB  yang tidak dilapisi spidol permanent larut.

5.       Menggunakan minyak untuk melepaskan spidol permanent.

6.       Memberi tanda pada papan PCB yang akan di solder.

7.        Menyolder papan PCB.

8.       Memotong kabel rangkaian sepanjang 15 cm dan pada ujungnya 1 cm dilepaskan kulitnya.

9.       Memasang kabel dan komponen-komponen lainnya serta menyoldernya dengan timah. Dan apabila ada yang salah dengan menggunakan penyedot timah untuk membersihkannya.

10.     Mengecek apakah komponen dan kabel terpasang dengan baik. Kemudian menyambungnya ke arus listrik.

 Mennyiapkan kotak rangkaian dan memasangnya.