Hasil Penelitian dan Pembahasan Rangkaian Alat Uji Transistor

Hasil Penelitian dan Pembahasan Rangkaian Alat Uji Transistor - Pada artikel kali ini akan membahas tahap-tahap pengujian alat uji transistor dalam rangkaian dengan tampilan LED dan hasil pengujiannya, serta tambahan terhadap hasil pengujian rangkaian:

Rangkaian penguji transistor, merupakan rangkaian yang terdiri dari beberapa bagian. Tiap bagian dalam melakukan kerja tidak dapat dipisahkan satu dengan yang lainnya, dengan kata lain bagian-bagian tersebut saling mendukung. Adapun bagian-bagian tersebut adalah: multivibrator, input, flip-flop, pembatas tegangan, bagian tampilan (led), bagian catu daya serta bagian lain yang menunjang kerja dari rangkaian penguji transistor seperti pada gambar dibawah ini.

Gambar 1. Bagan Alat Uji Transistor Dalam Rangkaian Dengan Tampilan LED

1. PENGUJIAN RANGKAIAN

Pelaksanaan pengambilan data dan pengujian dilakukan dengan program EWB (Electronic work bench), dan peralatan lainnya seperti multimeter digital dan multimeter analog dan hasil pengujian terhadap alat uji transistor dalam rangkaian dengan tampilan led adalah sebagai berikut:
Hasil Pengujian catu daya

Gambar 2. Pengujian rangkaian catu daya

Pengujian catu daya dilakukan dengan mengukur keluaran pada output rangkaian tersebut dengan multimeter. Hasil pengukuran tegangan keluaran sebesar: 9 Volt.


2. Hasil Pengujian IC 555, Sebagai Multivibrator

Multivibrator digunakan dalam alat ini yaitu timer 555. multivibrator ini tegangan keluarannya beralih dari magnet yang tinggi ke tingkat yang lebih rendah dan kembali kesemula. Waktu keluaran yang tinggi dan rendah tersebut ditentukan oleh sebuah jaringan kapasitor tahanan yang dihubungkan dari luar timer 555. dimana harga keluaran yang tinggi sedikit lebhih kecil dari VCC. Keluaran dari pewaktu ini kemudian diberikan ke flip-flop sebagai berikut

Gambar 3. Pengujian rangkaian IC 555

a) Cara Kerja Pewaktu 555
Dari 555 tegangan keluarannya beralih dari tingkat yang tinggi ke tingkat yang rendah dan kembali lagi ke semula. Waktu keluaran yang tinggi dan rendah tersebut ditentukan oleh sebuah jaringan kapasitor tahanan yang dihubungkan dari luar pewaktu 555. Harga keluaran yang tinggi sedikit lebih kecil dari VCC, harga keluaran pada tingkat yang rendah kira-kira 0,1 Volt.

b) Frekwensi Osilasi
Keluaran tetap tinggi selama selang waktu dimana C terisi dari 1/3 VCC sampai 2/3 VCC seperti yang terlihat pada gambar. Selang waktu ini diberikan oleh : t_tinggi= 0,695(R_A+R_B)C

Keluarannya rendah selama selang waktu dimana C dikosongkan dari 2/3 VCC sampai 1/3 VCC yang diberikan oleh :

t_rendah= 0,695 R_BC

Jadi perioda osilasi total T adalah :

T = t_tinggi + t_rendah = 0,695 (R_A+2R_B) C

Frekuensi osilasi bergerak bebas f adalah :

F = 1/T = 1,44 / (R_A+2R_B) C

Siklus Tugas

Perbandingan waktu bila keluaran rendahnya adalah trendah terhadap perioda total T disebut siklus tugas D, dalam bentuk persamaan :

D = t_rendah / T = R_B / R_A + 2R

3. Transistor Sebagai Input

Sebagai masukkan dalam alat ini adalah transistor yang akan diuji, untuk mengetahui apakah transistor tersebut dalam keadaan baik atau rusak. Dimana pengujian tersebut dilakukan tanpa perlu melepaskan transistor tersebut dari rangkaian. Didalam alat uji ini telah disediakan tiga buah masukkan untuk kaki basis, kaki kolektor dan kaki emitor.

4. Hasil pengujian IC 4027 sebagai Flip-flop

IC 4027 fungsinya untuk membagi frekwensi masukkan menjadi setengahnya dan yang lebih penting menyediakan keluaran tegangan yang berkomplementer. Tegangan komplementer ini dihubungkan kesebuah resistor pembatas.

Gambar 4. Skema Rangkaian IC 4027

Gambar 5. Pengujian rangkaian IC 4027

Cara Kerja IC 4027

Data yang ada di jalan J dan K, diterima jika jalan masuk lonceng (CK) RENDAH dan akan ditransfer ke jalankeluar pada transisi lonceng, dari Rendah ke Tinggi. Jalanmasuk-jalanmasuk taksinkron aktif Tinggi Set (S) dan Reset (R) adalah mandiri dan lebih berwenang dari jalanmasuk J, K atau clock.

IC 4027 banyak digunakan dalam rangkaian logika, didalam IC 4027 terdapat sircit dual J-K flip-flop (seperti yang terdapat pada gambar dibawah ini). Disebut J-K flip-flop karena rangkaian ini mempunyai dua buah masukan J dan K yang didalamnya diletakan alat untuk mengontrol kondisi logika dari dua buah keluaran Q dan . J-K flip-flop mempunyai clock atau pewaktu yang digunakan untuk menswitch keluaranya pada frekwensi yang sama dengan frekwensi clock J-K flip-flop merupakan flip-flop yang umum dan penggunaanya cukup luas, dalam rangkaian digital khususnya dalam pencacah, karena memiliki sifat dari semua flip-flop lain. Jika masukan J-K keduanya = 0, maka flip-flop tidak terbuka dan keluarannya tidak berubah keadaan, apabila terjadi perubahan kondisidari clock.

Gambar 6. J-K Flip-flop Komersial

Tabel. Kebenaran Dari J-K, Clock, Reset dan Preset Flip-Flop

Bila kedua masukan J dan K = 1, maka pulsa denyut yang berulang menyebabkan keluaran berubah mati –hidup sampai saklar togel karena itu disebut pentogelan

1. HASIL PENGUJIAN TRANSISTOR

1) Tabel. Uji Transistor NPN 

2) Tabel Uji Transistor PNP

Keterangan :

• Alat ini tidak dapat menentukan secara pasti kaki emitor, basis dan kolektor, maka harus dilakukan 2 sampai 3 kali percobaan untuk mengetahui jenis dari transistor tersebut dan juga untuk mengetahui apakah transistor tersebut rusak atau hubungsingkat. 
• Dengan menghubungkan ketiga pengait pada ketiga kaki transistor dan kabel dari ketiga pengait dihubungkan keterminal dari alat uji. 

Contoh pada pengukuran :

1. E – B – C kedua led menyala tetapi led merah menyala suram, maka perlu dilakukan pengukuran kedua. 
2. Dengan menggunakan pilihan no. 2, 9, 10, yaitu dengan cara mengganti ketiga ketiga posisi pada masing-masing terminal alat uji transistor tersebut sesuai dengan pilihan nomor yang telah ada pada keterangan.

Denyut : 1 A         = 5,08 volt B         = 1,08 volt VCE        = 2,37 volt Denyut : 0 A = 2,24 volt B = 2,79 volt VCE = 0,75 volt Keterangan : A sebagai kaki 15  B sebagai kaki 14  Tipe Transistor yang diukur NPN (C546)  X = Mati  Y = Nyala

B. PEMBAHASAN

Trafo yang digunakan mempunyai kemampuan arus 500 mA, dengan tegangan sekunder yang digunakan 9 Volt disearahkan dengan jembatan dengan dioda IN 4001 4 buah dan sebuah kapasitor yang menghasilkan keluaran tegangan 9 Volt. Rangkaian alat uji transistor dalam rangkaian dengan tampilan LED, akan bekerja dengan tegangan keluaran kurang lebih 5 Volt dan LED akan hidup atau bekerja dengan baik apabila ada Clock yang dihasilkan oleh IC 555 dan frekuensi yang dikeluarkan oleh IC 4027.

Alat uji transistor dalam rangkaian dengan tampilan LED ini tidak dapat menentukan secara pasti kaki emitor, basis, dan kolektornya. Pada saat pengukuran transistor LED merah dan LED hijau menyala berkedip-kedip dan bergantian maka transistor tersebut dinyatakan rusak sebaliknya pada saat pengukuran transistor, LED merah dan LED hijau mati maka transistor tersebut dinyatakan hubung singkat.

Alat uji transistor ini membutuhkan beberapa kali pegukuran misalnya pada pengukuran pertama alat menunjukkan LED merah dan LED hijau menyala bergantian, maka perlu dilakukan pengukuran kedua untuk mengetahui secara pasti apakah transistor tersebut rusak, dengan mengganti posisi ketiga kaki pada transistor atau pada alat uji transistor. Misal pengujian pertama kaki EBC kemudian pengujian berikutnya posisi digeser sesuai dengan petunjuk pada tabel 6 dan tabel 7. Apabila kita masih mendapat hasil yang sama seperti pada percobaan pertama, maka transistor tersebut benar-benar rusak.

Pada saat pengukuran LED merah menyala berkedip-kedip dan LED hijau mati maka transistor tersebut baik dan berjenis PNP, sebaliknya apabila pada saat pengukuran LED merah mati dan LED hijau menyala berkedip-kedip, maka transistor tersebut baik dan berjenis NPN.

PENUTUP 

A. Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang telah diperoleh penulis dapat menarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Rangkaian alat uji transistor dalam rangkaian dengan tampilan LED ini, terdiri dari rangkaian terintegrasi, yang terbagi menjadi beberapa bagian yaitu multivibrator, input, flip-flop, pembatas tegangan dan indikator. Rangkaian dasar dilakukan secara terpisah kepada masing-masing rangkaian. Pemilihan karakteristik rangkaian dengan pertimbangan faktor keandalan, harga yang terjangkau, serta ketersediaan dipasaran. Pengujian rangkaian dengan cara memasang rangkaian pada papan percobaan (Project Board), lalu menggambar tata letak (lay out), rangkaian dengan menggunakan rugos pada papan PCB, dan dilarutkan dengan larutan klorin. Setelah itu pemasangan komponen pada PCB yang sudah jadi tersebut, dan dimasukan kedalam box yang telah disediakan, lalu dilakukan pengujian dan pengecekan.

2. Rangkaian alat uji transistor dalam rangkaian dengan tampilan LED, menggunakan catu daya 9 Volt dan rangkaian akan bekerja dengan tegangan kurang lebih 5 volt, yang keluarannya diperoleh dari IC 555. Saat pengukuran transistor, LED merah dan LED hijau menyala berkedip-kedip dan bergantian, maka transistor tersebut dinyatakan rusak. Bila LED merah dan LED hijau mati sama sekali berarti transistor dinyatakan hubung singkat. Apabila pada saat pengukuran LED merah menyala berkedip-kedip dan LED hijau mati, maka transistor tersebut baik dan berjenis PNP. Sebaliknya bila saat pengukuran LED merah mati dan LED hijau menyala berkedip-kedip maka transistor tersebut baik dan berjenis NPN. Alat uji transistor ini membutuhkan beberapa pengujian untuk mengetahui jenis transistor dan juga untuk mengetahui apakah transistor tersebut rusak atau hubung singkat. Dari hasil pengukuran dan perhitungan pada transistor jenis PNP diperoleh IB saat saturasi 0,127 mA, IB pengukuran 0,131 mA sehingga diperoleh selisih 3,05 %. Dari hasil perhitungan diperoleh kesalahan sebesar 3,05 %, namun kesalahan tersebut tidak mempengaruhi kerja rangkaian yaitu transistor saat saturasi yang menyerupai saklar tertutup, antara kolektor dan emitor. Demikian pula dari hasil pengukuran dan perhitungan pada transistor jenis NPN, diperoleh IB saat saturasi 0,126 mA, dan IB pengukuran 0,129 mA, sehingga diperoleh selisih 2,33 %, namun kesalahan tersebut tidak mempengaruhi kerja rangkaian, yaitu transistor saat saturasi yang menyerupai saklar tertutup antara kolektor dan emitor.

Dari hasil pengukuran dan perhitungan diatas tampak bahwa saat transistor saturasi diperoleh IB mendekati IB perancangan, serta VCE mendekati 0, berarti kondisi ini menjamin transistor dalam keadaan saturasi, dan saat transistor cut-off, harga IB = 0,0799 mA, atau mendekati 0, dan harga VCE, mendekati VCC (tegangan keluaran dari IC 555), kondisi ini menjamin transistor cut-off, dengan demikian transistor dapat digunakan sebagai saklar elektronika.


B. Keterbatasan

Keterbatasan dalam pembuatan alat ini adalah:

1. Rangkaian alat uji transistor dalam rangkaian dengan tampilan led ini mempunyai keterbatasan yaitu hanya bias dipakai untuk mengecek jenis transistor PNP atau NPN, dan untuk menentukan apakan transistor tersebut rusak atau hubungsingkat.

2. Alat ini tidak dapat menentukan kaki emitor, basis dan kolektor secara pasti.

3. Tegangan yang dikeluarkan oleh led merah dan led hijau tidak sama dalam kondisi tegangan maju ( dalam hal ini led merah mengeluarkan tegangan 1,6 … 2,2 volt dan led hijau 2,7 volt).

C. Alternatif Pengembangan Seperti yang telah diuraikan diatas, rangkaian alat uji transistor dalam rangkaian dengan tampilan led, hanya bisa dipakai untuk mengecek jenis transistor PNP dan NPN, serta transistor tersebut hubungsingkat/rusak pada rangkaian. Karena itu ada kemungkinan pengembangan alat ini untuk menentukan Emitor, Basis dan Kolektornya.

Artikel makalah ini tidak sepenuhnya lengkap. Jika ingin mendapatkan makalah artikel ini yang lebih lengkap dalam format Microsoft Word, silahkan unduh melalui link ini.

Sekian Artikel Hasil Penelitian dan Pembahasan Rangkaian Alat Uji Transistor.