Electrical Engineering

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 Cara kerja transistor NPN adalah jika kaki basis transistor diberi tegangan bias maka arus pda kolektor akan mengalir ke kaki emitor.

3. Logic State

Digunakan sebagai indikator ada atau tidaknya gas alkohol, dengan nilai benar (1) atau salah (0).

4. 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.

5. Battery

Sebagai sumber arus DC.

6. Motor

Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion).

7. Sumber AC

Sebagai sumber penghasil tegangan AC

8. Transformator

fungsi dari transformator atau trafo ini adalah untuk menaikkan dan menurunkan tegangan bolak-balik atau tegangan AC

9. Dioda Bridge

Fungsi utama dari diode bridge adalah penyearah arus bolak-balik atau arus AC. Dengan menggunakan empat diode bridge, maka tegangan DC yang dihasilkan akan semakin maksimal.

10. Kapasitor

Berfungsi untuk menghilangkan riak yang tersisa setelah gelombang disearahkan oleh diode bridge

11. Voltage Regulator

Voltage Regulator yang berfungsi untuk mengatur tegangan sehingga tegangan Output tidak dipengaruhi oleh suhu, arus beban dan juga tegangan input yang berasal Output Filter.

Beberapa Jenis Sensor Gas

Sensor MQ-3 adalah sensor yang diproduksi oleh Hanwei Electronics. Sensor ini cocok digunakan untuk mendeteksi konsentrasi alkohol di udara secara langsung. Keluaran dari sensor berupa teganggan analog yang sebanding dengan alkohol yang diterima. Spesifikasi dari sensor MQ-3 adalah sebagai berikut:

1. Mampu mendeteksi konsentrasi alkohol dengan jangkauan pengukuran 0,04 mg/L – 4 mg/L.

2. Mampu bekerja pada rentang temperatur -10°C - 50°C.

3. Memiliki tegangan sirkuit dan tegangan pemanas 5VDC dengan konsumsi daya kurang dari 750 mW.

4. Memiliki hambatan beban dan hambatan pemanas masing-masing 200 KΩ dan 33 Ω.

5. Memiliki kondisi deteksi standar pada temperatur 40°C ± 2°C dan kelembaban relatif 65% ± 5%.

6. Memiliki keluaran data analog berupa perubahan tegangan listrik sensor.

Elemen sensor MQ-3 terdiri atas lapisan kristal metaloksida (SnO₂) dengan konduktivitas yang kecil dalam udara bersih. Resistansi sensor akan berubah-ubah seiring dengan terdeteksinya keadaan gas alkohol (etanol). Jika konsentasi etanol tinggi, maka resistansi sensor akan berkurang sehingga tegangan keluaran meningkat.

Kurva diatas menunjukkan sensitivitas sensor MQ-3 terhadap beberapa gas pada:

Temperatur : 20℃
Kelembapan : 65%
Konsentrasi O₂: 21%
RL : 200 kΩ
Ro : resistansi sensor saat 0.4 mg/L alkohol di udara bersih
Rs : resistansi sensor pada bermacam – macam konsentrasi gas

Ro : Resistansi sensor pada 0.4 mg/L di udara saat 33% RH dan 20℃ suhu

Rs : Resistansi sensor pada 0.4 mg/L alkohol saat temperature dan kelembapan berubah-ubah

B. Sensor MQ-7

Sensor MQ 7 merupakan sensor yang memiliki kepekaan tinggi terhadap gas CO dan hasil kalibrasinya stabil serta tahan lama. Sensor MQ-7 tersusun oleh tabung keramik mikro Al₂O_3,lapisan sensitive timah dioksida (SnO₂), elektroda pengukur dan pemanas sebagai lapisan kulit yang terbuat dari plastik dan permukaan jarring stainless steel. Alat pemanas (heater) menyediakan kondisi kerja yang diperlukan agar komponen sensitive dapat bekerja

Fitur

· Memiliki sensitivitas yang tinggi terhadap Karbon Monoksida

· Stabil dan tahan lama

AplikasI

Digunakan dalam peralatan pendeteksi Karbon Monoxida

Spesifikasi

b. Kondisi Lingkungan

c. Karakteristik Sensitivitas

Sensor ini memiliki 6 pin, dimana 4 diantaranya digunakan untuk menangkap sinyal, dan 2 lainnya digunakan untuk menyediakan arus untuk penghangat

Rangkain pengukur standar dari sensor MQ-7 terdiri dari 2 bagian, yang satu adalah rangkaian penghangat yang memiliki fungsi pengkontrol waktu (Tegangan tinggi dan tegangan rendah bekerja secara sirkuler). Yang kedua adalah rangkaian output sinyal yang dapat merespon secara akurat perubahan resistansi permukaan dari sensor.

Karakteristik sensor :

Kurva diatas menunjukkan sensitivitas sensor MQ-7 terhadap beberapa gas pada:

Temperatur : 20℃
Kelembapan : 65%
Konsentrasi O₂: 21%
RL : 21 kΩ
Ro : resistansi sensor pada saat CO 110 ppm di udara
Rs : resistansi sensor pada bermacam – macam konsentrasi gas

Berikut adalah kurva ketergantungan sensor MQ-7 terhadap temperstur dan kelembapan.Dimana,

Ro : Resistansi sensor pada 100 ppm CO di udara saat 33% RH dan 20℃ suhu
Rs : Resistansi sensor pada 110 ppm CO di udara saat temperature dan kelembapan berubah-ubah

Pengaturan sensitivitas sensor MQ-7

Resistansi sensor MQ-7 berbeda – beda untuk setiap mecam gas. Oleh karena itu, pengaturan sensitivitas sangat diperlukan. Direkomendasikan untuk mengkalibrasi detector pada 200ppm CO di udara dengan RL : 10 KΩ(5KΩ to 47 KΩ).

Ketika sedang mengukur, titik alarm yang tepat harus ditentukan setelah mempertimbangkan pengaruh suhu dan kelembapan.

C. Sensor MQ-137

Sensor MQ 137 merupakan sensor yang memiliki kepekaan tinggi terhadap gas amonia. Memiliki respon yang cepat, stabil, dan tahan lama.

Fitur

Respon cepat dan sensitivitas tinggi
Stabil dan tahan LAMA
Rangkaian sederhana

Aplikasi
Biasa digunakan dalam peralatan kontrol kualitas udara untuk bangunan/pabrik, cocok untuk mendeteksi ammonia.

Spesifikasi

a. Kondisi standar saat bekerja

b. Kondisi Lingkungan

c. Karakteristik Sensitivitas

d. Struktur dan konfigurasi

Rangkaian pengukuran dasar

Sensor ini terbuat dari tabung keramik, lapisan sensitif, elektrode pengukur dan pemanas yang diubah menjadi sebuah kepingan yang terbuat dari plastik dan stainless steel. Sensor MQ-137 memiliki 6 pin, dimana 4 diantaranya digunakan untuk menangkap sinyal, dan 2 lainnya digunakan sebagai penyedia arus pemanas.

Kurva Karakteristik Sensitivitas

Kurva diatas menunjukkan sensitivitas sensor MQ-137 terhadap beberapa gas pada:

Temperatur : 20℃
Kelembapan : 65%
Konsentrasi O₂: 21%
RL : 47 kΩ
Ro : resistansi sensor di udara bersih
Rs : resistansi sensor pada bermacam – macam konsentrasi gas

Berikut adalah kurva ketergantungan sensor MQ-137 terhadap temperatur dan kelembapan.Dimana,

Ro : Resistansi sensor pada 10 ppm NH₃ di udara saat 33% RH dan 20℃ suhu
Rs : Resistansi sensor pada 20 ppm CO di udara saat temperature dan kelembapan berubah-ubah.

4. Percobaan [back]

Rangkaian ketika tidak ada gas alkohol terdeteksi, yang di tandai dengan logicstatenya bernilai 0.

Rangkain ketika ada gas alkohol yang terdeteksi, yang ditandai dengan logicstate bernilai benar atau 1.

Prinsip Kerja :

Ketika tidak ada gas alkohol yang terdeteksi (logic sate = 0), maka sensor tidak akan aktif, sehingga tidak ada tegangan yang akan mengaktifkan relay.

Keika gas alkohol terdeteksi (logic state = 1) maka sensor akan aktif. Rangkaian Regulator tegangan berfungsi untuk menyuplai tegangan pada relay dan kaki emitor transistor. Pada regulator tegangan, tegangan AC yang masuk akan dinaikkan pada transformator kemudian disearahkan pada dioda bridge. Tegangan yang telah disearahkan ini akan di filter untuk menghilangkan riak. Kemudian Voltage regulator akan mengatur agar tegangan Output tidak dipengaruhi oleh suhu, arus beban dan juga tegangan input yang berasal Output Filter.

Tegangan hasil dari voltage regulator ini akan masuk sebagai sumber pada kaki emitor transistor.

Dengan aktifnya sensor, maka akan ada arus yang masuk ke kaki basis transistor, sehinggan transistor akan aktif.

Dengan aktifnya transistor, maka akan ada tegangan yang masuk pada relay maka relay akan aktif, sehingga akan tebentuk rangkian tertutup pada buzzer. Baterai dan motor yang ada pada rangkaina tertutup ini akan mendorong buzzer untuk aktif dan mengeluarkan bunyi.

5. Video [back]

6. Link Download [back]

Video : download video simulasi rangkaian gas alkohol detektor

HTML : download HTML gas alkohol detektor

simulasi : download simulasi rangkaian

MQ-3 : download data sheet

Library gas sensor : download library

Selasa, 14 Mei 2019

Bahan Presentasi Untuk Matakuliah
Elektronika

Dosen Pengampu :

Darwison, MT

OLEH :

INDAH IRDYANA YEMENSIA
(18109530128)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS ANDALAS

Referensi :

a. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-602-9081-10-7, CV Ferila, Padang

b. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”,Jilid 2, ISBN: 978-602-9081-10-8, CV Ferila, Padang

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

d. Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002.

e. Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005

f. Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007.

g. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2016.

Senin, 15 April 2019

21.9 Shockley diode

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan [back]

Dioda Shockley digunakan sebagai pemicu SCR.

2. Alat dan Bahan [back]
a. Resistor
b. kapasitor
c. Transistor PNP dan transistor NPN
d. Function generator.
e. Dioda SCR
f. osiloskop

3.Dasar Teori [back]

Dioda shockley (Shockley Diode) merupakan jenis dioda dengan empat lapisan bahan semikonduktor, atau yang sering disebut juga dengan istilah dioda PNPN. Dioda shockley memiliki karakteristik yang menyerupai rangkaian sepasang transistor bipolar PNP dan NPN yang saling terhubung, karena memang demikian dioda shockley tersusun dari dua transistor. Ketika tegangan input mulai meningkat, masih tetap saja tidak ada arus yang mengalir, karena transistor masih dalam keadaan cutoff. Agar sebuah transistor bipolar untuk aktif, yang diperlukannya adalah arus dari base. Arus base dari transistor kedua (N-P-N) ditentukan oleh transistor pertama (P-N-P), sedangkan arus base transistor pertama ditentukan oleh transistor kedua. Dalam keadaan ideal, transistor tersebut tidak akan aktif, tetap dalam keadaan cutoff. Pada dioda shockley pada saat tegangan yang cukup besar diterapkan antara anode dan cathode, salah satu transistor akan mengalami breakdown. Untuk dapat membuat dioda shockley melewatkan arus ialah dengan memberikan tegangan yang cukup antara anode dan cathode.

4.Percobaan [back]
Susun rangkain seperti di bawah ini, tentukan nilai hambatan dan juga frekuensinya.

5.Video [back]

6.Link Download [back]
Download HTML : download
Downoad Video : download
Download Simulasi : download

19.5 Discrete Transistor Voltage Regulation

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan [back]

Untuk memberikan tegangan keluaran yang diatur atau dipertahankan pada nilai yang ditetapkan bahkan jika tegangan input bervariasi atau jika beban yang terhubung ke perubahan output

2. Alat dan Bahan [back]

1. Resistor

2. Transistor

3. Ground

4. Diode zener

5. Function Generator ( DC power)

6. Op-Amp

7. Ossciloscope

3.Dasar Teori [back]

A. Rangkaian Series Voltage Regulation

Elemen seri mengontrol jumlah tegangan input yang sampai ke output.

Tegangan keluaran disampel oleh suatu rangkaian yang memberikan tegangan umpan balik untuk dibandingkan dengan tegangan referensi.

Apabila tegangan keluaran naik, maka rangkaian pembanding memberikan sinyal kontrol kepada elemen kontrol sehingga elemen kontrol

ini menurunkan besarnya tegangan keluaran.

Dengan demikian elemen kontrol berusaha untuk menstabilkan tegangan keluaran, begitupun sebaliknya.

1.      Rangkaian Series Regulator 


Transistor Q1 adalah elemen kontrol seri, dan Zener diode DZ menyediakan tegangan referensi sebesar Vz. 
Apabila tegangan masukan (Vi) turun, maka tegangan keluaran cenderung akan turun. 
Tegangan Vo yang turun ini jika dibandingkan dengan tengangan referensi (Vz) yang tetap maka akan menyebabkan tegangan VBE menjadi 
lebih besar dengan kata lain transistor Q1 menjadi lebih menghantar. 
Istilah Transistor harus menghantar berarti IC lebih besar, sehingga VCE lebih kecil dan turun tegangan pada RL menjadi lebih besar. 
Dengan demikian dengan Vi turun maka transistor akan berusaha menstabilakan tegangan Vo dengan jalan menaikkannya, dan begitupun jika Vi naik.


2.      Rangkaian Improved Series Regulator

     Resistor R1 dan R2 bertindak sebagai rangkaian pengambilan sampel,

     Zener diode DZ memberikan tegangan referensi, dan transistor Q2 kemudian mengontrol arus basis ke

     transistor Q1 untuk memvariasikan arus yang dilewati oleh transistor

    Q1 untuk menjaga konstanta tegangan output. Jika tegangan output mencoba meningkat, peningkatan

  tegangan sampel oleh R1 dan R2,

  peningkatan tegangan V2, menyebabkan tegangan basis-emitor dari transistor Q2 naik

(karena VZ tetap diperbaiki). Jika Q2 melakukan lebih

  banyak arus, lebih sedikit pergi ke basis transistor Q1, yang kemudian melewatkan lebih

sedikit arus ke beban, mengurangi tegangan output —

  dengan demikian menjaga tegangan output konstan, dan begitu juga sebaliknya.

3. Rangkaian Op-Amp Series Regulator

Op-amp membandingkan tegangan referensi dioda Zener dengan tegangan umpan balik dari resistor

 penginderaan R1 dan R2. Jika tegangan output bervariasi, konduksi transistor

Q1 dikontrol untuk menjaga tegangan output konstan.

4. Current-Limiting Circuit

Salah satu bentuk perlindungan hubung singkat atau kelebihan beban adalah pembatasan arus

5. Foldback Limiting

Pembatasan foldback disediakan oleh jaringan pembagi tegangan tambahan R4 dan R5 di sirkuit. Ketika IL meningkat ke nilai maksimumnya, tegangan melintasi RSC menjadi cukup besar untuk mendorong Q2 aktif, sehingga memberikan batasan arus.

B. Shunt Voltage Regulation

Regulator tegangan shunt memberikan pengaturan dengan menyalurkan arus menjauh dari beban untuk mengatur tegangan output.

1.      Basic Transistor Shunt Regulator

Resistor RS menjatuhkan tegangan yang tidak diatur dengan jumlah yang tergantung pada arus yang

disuplai ke beban, RL. Tegangan melintasi beban diatur oleh dioda Zener dan tegangan basis-emitor transistor.

2. Improved Shunt Regulator

Tegangan output diatur oleh tegangan Zener dan yang melintasi dua basis transistor-emitor.

                  3.   Shunt Voltage Regulator Using Op-Amp

Tegangan Zener dibandingkan dengan tegangan umpan balik yang diperoleh dari pembagi tegangan 
R1 dan R2 untuk memberikan arus drive kontrol ke elemen shunt Q1.


              4.   Switching Regulation

regulator switching melewatkan tegangan ke beban dalam pulsa, yang kemudian disaring untuk

memberikan tegangan dc yang halus.

4.Percobaan [back]
Susun Rangkaian seperti gambar, atur besar nilai komponennya dan frekuensinya (50Hz)
perhatikan sinyal input dan outputnya.

1. Rangkaian Series Voltage Regulation