PERKEMBANGAN ELEKTRONIKA DI ABAD KE-20
Sejarah elektronika
dimulai dari abad ke-20, dengan melibatkan tiga buah komponen utama
yaitu tabung hampa udara (vacuum tube), transistor dan sirkuit terpadu
(integrated circuit). Pada tahun 1883, Thomas Alva Edison berhasil
menemukan bahwa electron bisa berpindah dari sebuah konduktor ke
konduktor lainnya melewati ruang hampa. Penemuan konduksi atau
perpindahan ini dikenal dengan nama efek Ediosn. Pada tahun 1904, John
Fleming menerapkan efek Edison ini untuk menemukan dua buah elemen
tabung electron yang dikenal dengan nama dioda, dan Lee De Forest
mengikutinya pada tahun 1906 dengan tabung tiga elemen, yang disebut
trioda. Tabung hampa udara menjadi divais yang dibuat untuk memanipulasi
kemungkinan energi listrik sehingga bisa diperkuat dan dikirimkan.
Aplikasi tabung elktron pertama diterapkan dalam bidang komunikasi
radio. Guglielmo Marconi merintis pengembangan telegraf tanpa
kabel(wireless telegraph) pada tahun 1896 dan komunikasi radio jarak
jauh pada tahun 1901. Pada tahun 1918, Edwin Armstrong menemukan
penerima "super-heterodyne" yang dapat memilih sinyal radio atau stasion
dan dapat menerima sinyal jarak jauh. Armstrong juga menemukan modulasi
frekuensi FM pita lebar (wide-band) pada tahun 1935; sebelumnya hanya
menggunakan AM atau modulasi amplitudo pada rentang tahun 1920 sampai
1935.
Bell Laboratories mengeluarkan televisi ke publik pada
tahun 1927, dan ini masih merupakan bentuk electromechanical. Ketika
sistem elektronik menjadi jaminan kualitas, para insinyur Bell Labs
memperkenalkan tabung gambar sinar katoda dan televisi berwarna. Namun
Vladimir Zworykin, seorang insinyur di Radio Corporation of America
(RCA), dianggap sebagai "bapak televisi" karena penemuannya, tabung
gambar dan tabung kamera iconoscope. Pada pertengahan tahun 1950-an,
televisi telah melewati radio untuk penggunaan di rumah dan hiburan.
Setelah
perang, tabung elektron digunakan untuk mengembangan komputer pertama,
tapi tabung ini tidak praktis karena ukuran komponen elektroniknya. Pada
tahun 1947, transistor ditemukan oleh tim insinyur dari Bell
Laboratories. Fungsi transistor seperti tabung hampa udara, tapi
memiliki ukuran yang lebih kecil, lebih ringan, konsumsi daya lebih
kecil, dan lebih kuat, dan lebih murah untuk diproduksi dengan adanya
kombinasi penghubung metalnya dan bahan semikonductor.
Konsep
sirkuit terintegrasi diusulkan pada tahun 1952 oleh Geoffrey W. A.
Dummer, seorang ahli elektronika berkebangsaan Inggris dengan Royal
Radar Establishment-nya. Pada tahun 1961, sirkuit terintegrasi menjadi
produksi penuh oleh sejumlah perusahaan, dan desain peralatan berubah
secara cepat dan dalam beberapa arah yang berbeda untuk mengadaptasi
teknologi.
prinsip kerja elektronika
Pada Umunya transistor digunakan sebagai :
a. Penguat
b. Sebagai Saklag digital
Prinsip Kerja Transistor sebagai Penguat (amplifier):
artinya transistor bekerja pada wilayah antara titik jenuh dan kondisi terbuka (cut off), tetapi tidak pada kondisi keduanya.
Prinsip Transistor sebagai penghubung (saklar) :
transistor akan mengalami Cutoff apabila arus yang melalaui basis sangat
kecil sekali sehinga kolektor dan emitor akan seperti kawat yang
terbuka, dan Transistor akan mengalami jenuh apabila arus yang melalui
basis terlalu besar sehingga antara kolektor dan emitor bagaikan kawat
terhubung dengan begitu tegangan antara kolektor dan emitor Vce adalah 0
Volt dari cara kerja diataslah kenapa transistor dapat difungsikan
sebagai saklar.
Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus
inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran
listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor
(E) dan Kolektot (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor
dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang akan dikuatkan
melalui kolektor.Selain digunakan untuk penguat transistor bisa juga
digunakan sebagai saklar. Caranya dengan memberikan arus yang cukup
besar pada basis transistor hingga mencapai titik jenuh. Pada kondisi
seperti ini kolektor dan emitor bagai kawat yang terhubung atau saklar
tertutup, dan sebaliknya jika arus basis teramat kecil maka kolektor dan
emitor bagai saklar terbuka.
Dengan sifat pensaklaran seperti ini transistor bisa digunakan sebagai
gerbang atau yang sering kita dengar dengan sebutan TTL yaitu Transistor
Transistor Logic.
bentuk alat elektronika
1 Ampermeter
Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik
baik untuk listrik DC maupun AC yang ada dalam rangkaian tertutup.
Amperemeter biasanya dipasang berderet dengan elemen listrik. Cara
menggunakannya adalah dengan menyisipkan amperemeter secara langsung ke
rangkaian.
Ampermeter
Ampermeter posisi nol di tengah
2. Voltmeter
Voltmeter adalah alat/perkakas untuk mengukur besar tegangan listrik
dalam suatu rangkaian listrik. Voltmeter disusun secara paralel terhadap
letak komponen yang diukur dalam rangkaian. Alat ini terdiri dari tiga
buah lempengan tembaga yang terpasang pada sebuah bakelite yang
dirangkai dalam sebuah tabung kaca atau plastik. Lempengan luar berperan
sebagai anode sedangkan yang di tengah sebagai katode. Umumnya tabung
tersebut berukuran 15 x 10cm (tinggi x diameter).
|
Voltmeter |
3. Ohm-meter
Ohm-meter adalah alat untuk mengukur hambatan listrik, yaitu daya untuk
menahan mengalirnya arus listrik dalam suatu konduktor. Besarnya satuan
hambatan yang diukur oleh alat ini dinyatakan dalam ohm. Alat ohm-meter
ini menggunakan galvanometer untuk mengukur besarnya arus listrik yang
lewat pada suatu hambatan listrik (R), yang kemudian dikalibrasikan ke
satuan ohm.
|
Ohm-meter |
4. Multitester Analog/Digital
Multimeter adalah alat untuk mngukur listrik yang sering dikenal sebagai
VOAM (VolT, Ohm, Ampere meter) yang dapat mengukur tegangan
(voltmeter), hambatan (ohm-meter), maupun arus (amper-meter). Ada dua
kategori multimeter: multimeter digital atau DMM (digital
multi-meter)(untuk yang baru dan lebih akurat hasil pengukurannya), dan
multimeter analog. Masing-masing kategori dapat mengukur listrik AC,
maupun listrik DC.
|
Multitester Digital |
|
Multitester Analog |
5. Oscilloscope
Oscilloscope/osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi
memproyeksikan bentuk sinyal listrik agar dapat dilihat dan dipelajari.
Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar
elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.
Sorotan elektron membekas pada layar. Suatu rangkaian khusus dalam
osiloskop menyebabkan sorotan bergerak berulang-ulang dari kiri ke
kanan. Pengulangan ini menyebabkan bentuk sinyal kontinyu sehingga dapat
dipelajari.
|
osiloskop |
6. Generator fungsi
Generator fungsi adalah alat ukur yang digunakan sebagai sumber pemicu
yang diperlukan, merupakan bagian dari peralatan (software) uji coba
elektronik yang digunakan untuk menciptakan gelombang listrik. Gelombang
ini bisa berulang-ulang atau satu kali.
|
Generator fungsi |
Generator fungsi analog umumnya menghasilkan gelombang segitiga sebagai
dasar dari semua outputnya. Segitiga ini dihasilkan oleh kapasitor yang
dimuat dan dilepas secara berulang-ulang dari sumber arus konstan.
Tipe lain dari generator fungsi adalah sub-sistem yang menyediakan
output sebanding terhadap beberapa input. Contohnya, output berbentuk
kesebandingan dengan akar kuadrat dari input. Alat seperti itu digunakan
dalam sistem pengendali umpan dan komputer analog.