Langkah Kerja :
1. Carilah transistor dengan jenis NPN sebanyak 2 buah dengan tipe yang berbeda dan PNP sebanyak 2 buah dengan tipe yang berbeda.
2. Lakukan pengecekan pada kaki-kaki transistor dengan menempelkan kabel probe dengan masing-masing kaki transistor seperti gambar 1, tentukan basis, emitor, dan kolektor. Cara identifikasi kaki-kaki transistor sebagai berikut :
Gunakanlah multimeter (Ohm meter) untuk mencari hubungan dari tiap terminal yang ada pada transistor. Terminal yang memiliki hubungan dengan 2 terminal yang lain adalah terminal Basis (B). Jika test lead yang terhubung dengan terminal B adalah test lead hitam (negatif), maka transistor tersebut berjenis NPN. Sebaliknya, jika test lead yang terhubung dengan terminal B adalah test lead merah (positif), maka transistor tersebut berjenis PNP.
Untuk menentukan kaki kolektor dan emitor, atur posisi selektor multimeter pada x 10K Ohm. Kemudian lakukan teknik berikut, misalnya transistor NPN.
Hubungkan probe hitam pada salah satu kaki selain basis dengan cara menempelkan probe bersama jari tangan kita (probe dan kaki transistor dipegang jadi satu)
Hubungkan probe merah pada kaki yang lain (selain basis) dan jangan disentuh dengan jari tangan.
Sentuh kaki basis dengan jari tangan. Jika jarum meter tidak bergerak, balik posisinya ke kaki yang lain. Sentuh kembali kaki basis dengan jari tangan. Jika jarum meter bergerak cukup lebar maka bisa dipastikan kaki yang dipegang bersama probe hitam adalah kolektor, kaki yang lain (probe merah) adalah emitor
Untuk transistor PNP caranya sama, hanya posisi probe merah dan probe hitam dibalik.
3. Tentukan jenis transistor yang saudara cek.
4. Catat hasilnya pada lembar pengamatan.
5. Buat rangkaian seperti gambar 2 dan gambar 3.
Gambar 2 transistor NPN
Gambar 3 transistor PNP
6. Amati besar arus yang melewati saklar dan arus yang melewati beban.
Besar arus yang melewati saklar adalah +11,3 mA dan besar arus yang melewati beban adalah +346 mA pada rangkaian transistor NPN, pada transistor PNP arus yang mengalir melewati saklar adalah 1,14 mA dan arus yang melewati beban adalah 44,9 mA.
7. Catat hasil pengukuran pada tabel yang tersedia.
8. Diskusikan mengapa perlu digunakan transistor untuk mengendalikan beban.
Karena transistor dapat digunakan sebagai saklar sehingga dapat berfungsi sebagai pemutus dan penyambung arus (switching), transistor dapat digunakan sebagai penguat sehingga dapat mengendalikan arus yang dibutuhkan oleh beban
9. Diskusikan perbedaan rangkaian transistor NPN dan PNP sebagai saklar dan simpulkan penggunaannya masing-masing.
Pada transistor NPN tegangan positif akan selalu tersambung dengan kaki kolektor dan tegangan negatif akan tersambung dengan kaki emitor. Pada transistor PNP, tegangan positif akan selalu tersambung dengan kaki emitor dan tegangan negatif akan tersambung dengan kaki kolektor. Saat dengan kondisi aktif transistor PNP akan mengeluarkan arus positif pada kaki kolektor. Sementara transistor NPN akan mengeluarkan arus negatif pada kaki kolektor sewaktu dalam kondisi aktif.
10. Gambarkan secara manual rangkaian seperti gambar 4 (rangkaian pengapian konvensional)
11. Analisislah cara kerja dari rangkaian tersebut.
Cara kerja rangkaian sistem pengapian konvensional sebagai berikut:
Saat kunci kontak diaktifkan dan platina dalam kondisi on dan terjadi rangkaian tertutup pada sirkuit rangkaian primer, sehingga arus dari baterai akan menuju ke ignition switch.
Kemudian menuju ke primer koil dan menuju ke platina (contact point).
Selanjutnya arus dari contact point akan menuju ke massa (ground). Dan terjadi beda potensial yang menyebabkan kemagnetan pada primer koil.
Saat platina membuka arus listrik melalui primer koil terputus, maka terjadi induksi tegangan tinggi pada sekunder koil, hal ini akan membuat terjadinya percikan bunga api pada busi yang digunakan untuk membakar campuran bahan bakar dan udara.
12. Gambarkan secara manual rangkaian seperti gambar 5 (rangkaian pengapian semi elektronik)
13. Analisislah cara kerja rangkaian tersebut.
Untuk cara kerjanya sebagai berikut:
saat kunci kontak atau saklar pengapian di on dan platina (contact point) off atau dalam posisi tertutup, maka arus listrik akan mengalir ke TR1 dari terminal emitor menuju ke terminal basis.
Selanjutnya melalui resistor 1 dan platina (contact point).
Arus kemudian mengalir ke massa (ground), karena arus mengalir dari emitor ke basis sehingga menyebabkan gate dari transistor terbuka dan emitor ke collector berhubungan, sehingga arus mengalir dari emitor ke collector dan TR 1 ON.
Selanjutnya arus mengalir ke resistor 2 menuju ke terminal basis, terus ke terminal emitor dan menuju ke massa (ground) sehingga menyebabkan gate pada transistor terbuka, karena collector dan emitor terhubung.
Karena collector dan emitor terhubung, menyebabkan mengalirnya arus listrik dari switch Ignition ke kumparan primer, ke terminal collector, ke terminal emitor dan menuju ke massa (ground) dan terjadi beda potensial. Dengan mengalirnya arus pada rangkaian primer tersebut, maka terjadilah kemagnetan pada kumparan primer ignition coil.
Apabila kontak pemutus platina terbuka maka TR1 off dan TR2 akan off, sehingga timbul induksi tegangan pada kumparan-kumparan ignition coil yang menimbulkan tegangan tinggi pada kumparan sekunder, hal ini membuat terjadinya percikan bunga api pada busi yang digunakan sebagai membakar campuran bahan bakar dan udara yang sudah tercampur dan tertekan oleh piston dalam blok silinder.
14. Bandingkan cara kerja rangkaian pada gambar 4 dengan gambar 5.
Cara kerja Rangkaian pengapian konvensional
Pada rangkaian pengapian konvensional masih mengandalkan platina sebagai pemutus kontak yang pergerakannya berdasarkan perputaran poros engkol. Arus mengalir dari baterai saat kunci pengapian diaktifkan kemudian menuju ke primer koil dan mengaktifkan platina (contact point), sehingga menyebabkan beda potensial sehingga menyebabkan kemagnetan pada kumparan primer ignition coil. Saat platina membuka arus listrik melalui primer koil terputus, maka terjadi induksi tegangan tinggi pada sekunder koil, hal ini akan membuat terjadinya percikan bunga api pada busi yang digunakan untuk membakar campuran bahan bakar dan udara.
Cara kerja Rangkaian pengapian semi elektronik
Pada rangkaian pengapian semi elektronik diatas masih mengandalkan platina. Aliran arus dari rangkaian primer tidak langsung diputus atau dihubungkan oleh platina, tapi perannya diganti oleh transistor sehingga platina tidak langsung menerima beban arus yang besar dari rangkaian primer tersebut. Jadi bisa dikatakan platina hanya bertugas sebagai switch atau saklar untuk mengaktifkan dan menonaktifkan transistor. Arus yang mengalir melalui platina diperkecil dan platina diusahakan tidak berhubungan langsung dengan kumparan primer agar tidak ada arus induksi yang mengalir saat platina membuka. Terjadinya percikan bunga api pada busi yaitu saat transistor off disebabkan oleh arus dari rangkaian yang menuju ke massa atau ground terputus, sehingga terjadi induksi pada koil pengapian. Jadi, saat kedua transistor on maka arus dari ignition switch ke kumparan primer dan menuju ke transistor 2 dan ke massa sehingga terjadi beda potensial yang menyebabkan kemagnetan pada kumparan primer ignition coil. Apabila platina terbuka maka TR 1 off dan TR 2 akan off, sehingga timbul induksi pada kumparan kumparan ignition coil yang menimbulkan tegangan tinggi pada kumparan sekunder, hal ini membuat terjadinya percikan bunga api pada busi.
15. Buat rangkaian penguat daya kelas A, seperti pada gambar 6.
16. Atur signal generator, dengan ketentuan frekuensi 100 Hz dan Amplitudo 1 V.
17. Amati besar tegangan input dan juga output yang dihasilkan. Pengamatan tegangan dapat dilihat dari osiloskop dengan cara tinggi gelombang dikali dengan volt/div yang digunakan.
18. Amati perubahan gelombang pada tegangan input dan tegangan output saat volt/div pada channel A dan channel B diubah-ubah.
19. Catat hasil pengukuran pada lembar pengamatan.
Lampiran
Data Hasil Praktikum
1. Percobaan 1 Identifikasi Transistor
2. Percobaan rangkaian 2
a. Jenis Transistor : Transistor NPN
b. Arus yang melewati saklar : +11,3 mA
c. Arus yang melewati beban : +346 mA
3. Percobaan rangkaian 3
a. Jenis Transistor : Transistor PNP
b. Arus yang melewati saklar : +1,14 mA
c. Arus yang melewati beban : +44,9 mA
4. Analisis rangkaian 4
a. Gambar rangkaian Konsep sistem pengapian konvensional
b. Analisis rangkaian
Pada rangkaian pengapian konvensional masih mengandalkan platina sebagai pemutus kontak yang pergerakannya berdasarkan perputaran poros engkol. Arus mengalir dari baterai saat kunci pengapian diaktifkan kemudian menuju ke primer koil dan mengaktifkan platina (contact point), sehingga menyebabkan beda potensial sehingga menyebabkan kemagnetan pada kumparan primer ignition coil. Saat platina membuka arus listrik melalui primer koil terputus, maka terjadi induksi tegangan tinggi pada sekunder koil, hal ini akan membuat terjadinya percikan bunga api pada busi yang digunakan untuk membakar campuran bahan bakar dan udara.
Cara kerja rangkaian sistem pengapian konvensional sebagai berikut:
Saat kunci kontak diaktifkan dan platina dalam kondisi on dan terjadi rangkaian tertutup pada sirkuit rangkaian primer, sehingga arus dari baterai akan menuju ke ignition switch.
Kemudian menuju ke primer koil dan menuju ke platina (contact point).
Selanjutnya arus dari contact point akan menuju ke massa (ground). Dan terjadi beda potensial yang menyebabkan kemagnetan pada primer koil.
Saat platina membuka arus listrik melalui primer koil terputus, maka terjadi induksi tegangan tinggi pada sekunder koil, hal ini akan membuat terjadinya percikan bunga api pada busi yang digunakan untuk membakar campuran bahan bakar dan udara.
5. Analisis rangkaian 5
a. Gambar rangkaian Konsep rangkaian sistem pengapian semi elektronik
b. Analisis rangkaian
Gambar diatas adalah salah satu contoh rangkaian sistem pengapian semi transistor, sistem pengapian elektronik ini masih menggunakan platina. Namun, fungsi platina (contact point) tidak seperti platina pada sistem pengapian konvensional. Aliran arus dari rangkaian primer tidak langsung diputus atau dihubungkan oleh platina, tapi perannya diganti oleh transistor sehingga platina tidak langsung menerima beban arus yang besar dari rangkaian primer tersebut. Jadi bisa dikatakan platina hanya bertugas sebagai switch atau saklar untuk mengaktifkan dan menonaktifkan transistor. Arus yang mengalir melalui platina diperkecil dan platina diusahakan tidak berhubungan langsung dengan kumparan primer agar tidak ada arus induksi yang mengalir saat platina membuka. Terjadinya percikan bunga api pada busi yaitu saat transistor off disebabkan oleh arus dari rangkaian yang menuju ke massa atau ground terputus, sehingga terjadi induksi pada koil pengapian.
Untuk cara kerjanya sebagai berikut:
1. saat kunci kontak atau saklar pengapian di on dan platina (contact point) off atau dalam posisi tertutup, maka arus listrik akan mengalir ke TR1 dari terminal emitor menuju ke terminal basis.
2. selanjutnya melalui resistor 1 dan platina (contact point).
3. arus kemudian mengalir ke massa (ground), karena arus mengalir dari emitor ke basis sehingga menyebabkan gate dari transistor terbuka dan emitor ke collector berhubungan, sehingga arus mengalir dari emitor ke collector dan TR 1 ON.
4. Selanjutnya arus mengalir ke resistor 2 menuju ke terminal basis, terus ke terminal emitor dan menuju ke massa (ground) sehingga menyebabkan gate pada transistor terbuka, karena collector dan emitor terhubung.
5. Karena collector dan emitor terhubung, menyebabkan mengalirnya arus listrik dari switch Ignition ke kumparan primer, ke terminal collector, ke terminal emitor dan menuju ke massa (ground) dan terjadi beda potensial. Dengan mengalirnya arus pada rangkaian primer tersebut, maka terjadilah kemagnetan pada kumparan primer ignition coil.
Apabila platina terbuka maka TR 1 off dan TR 2 akan off, sehingga timbul induksi pada kumparan kumparan ignition coil yang menimbulkan tegangan tinggi pada kumparan sekunder, hal ini membuat terjadinya percikan bunga api pada busi.
6. Percobaan rangkaian 6
a. Tegangan input : 3,19 V
b. Tegangan output : 1,27V
c. Gambar gelombang :
Frekuensi 0,1 KHz untuk center 100 dan Amplitudo 1v untuk level 6,00 dan untuk tegangan inputnya adalah 5,75 V dan tegangan outputnya adalah 7,85 V.
Frekuensi 0,1 KHz untuk center 100 dan Amplitudo 1V dan level 1,00 untuk tegangan inputnya adalah 1,02 V dan untuk tegangan outputnya 2,52 V.
Frekuensi 0,1 KHz untuk center 100 dan Amplitudo 1V dan level 1,00. Untuk tegangan pertama input yang diberikan sebesar 1 volt dengan perhitungan Div vertikal sebanyak 2 dikalikan dengan volt/div nya yaitu 0,5. Jadi 2 dikali 0,5V adalah 1V. Dan untuk sinyal inputnya sebesar 2,5V dengan perhitungan yang sama yaitu Div vertikal dikalikan dengan volt/Div. Saat dilakukan perubahan dengan mengubah selektor pada sinyal input 1 Volt/Div dan sinyal output 2 Volt/Div, ketika dilakukan percobaan dan mengamati perubahan sinyal gelombang saat itu sinyal gelombang pada sinyal input maupun output sama-sama turun. Namun, tegangan yang dihasilkan tetap sama sebesar untuk input adalah 1 Volt dan untuk outputnya 2,5 Volt.
d. Analisis rangkaian :
Rangkaian penguat kelas A merupakan tipe penguat yang sesuai untuk frekuensi rendah, penguat ini memiliki tingkat keakuratan tinggi dalam memproduksi suara sehingga Penguat kelas A cocok dipakai pada penguat awal (pre amplifier) karena mempunyai distorsi yang kecil dan amplitudo yang maksimum dari sinyal output. Karena kaki kolektor transistor mengalir terus menerus meskipun tidak ada sinyal input, karena banyak daya yang terdistorsi dan terbuang sehingga transistor menjadi panas, panas yang dihasilkan akan menyebabkan efisiensinya rendah. Sebab arusnya besar berarti sejumlah besar daya akan hilang dalam bentuk panas. Penguat kelas A dapat menghasilkan sinyal gelombang output sesuai dengan sinyal input selama siklus penuh, bisa dilihat pada gambar diatas bahwa gelombang input dan output nya sama.
7. Pertanyaan dan tugas.
a. Amati rangkaian 2 dan 3, jika salah satu terminal injector langsung berhubungan dengan terminal positif (+) baterai dan terminal yang lain berhubungan dengan terminal driver, maka konsep pensaklaran transistor mana yang digunakan? Apakah konsep NPN atau PNP? Jelaskan!
Jawaban:
Konsep transistor NPN, transistor ini memiliki karakter yang lebih baik dalam mengalirkan arus. Dan karena mengalir dari positif dan keluarnya negatif maka akan lebih cepat dalam mengalirkan arus. Dalam transistor NPN aliran arus mengalir dari terminal kolektor ke terminal emitor, transistor NPN ON ketika ada aliran arus dari terminal base transistor. Karena base dari sinyal positif maka transistor NPN akan ON oleh sinyal tinggi.
b. Amati rangkaian 4 dan 5, berdasarkan analisis rangkaian yang telah saudara buat, dari kedua sistem tersebut, mana yang lebih menguntungkan untuk menjalankan beban kelistrikan?
Jawaban:
Rangkaian 4 lebih menguntungkan karena, sistem pengapiannya lebih stabil, tegangan tinggi yang dihasilkan lebih besar karena transistor akan berperan sebagai penguat tegangan.
c. Mengapa butuh 2 buah transistor pada rangkaian kedua? Jelaskan alasannya disertai penjelasan yang logis!
Jawaban:
Pada sistem pengapian semi transistor diatas transistor PNP digunakan sebagai saklar untuk mengatur buka tutupnya platina dan keluaran positifnya digunakan sebagai pembangkit transistor NPN yang masukannya adalah positif. Transistor NPN digunakan sebagai penguat arus yang akan menuju ke koil primer. Dengan bantuan transistor maka rangkaian listrik akan menghasilkan arus yang lebih tinggi dan kuat. Transistor NPN dan PNP sering digabungkan dalam suatu rangkaia listrik guna menguatkan arus atau sebagai saklar.
8. Video pembuatan
Daftar Pustaka
Comments
Post a Comment