1. Tujuan [back]
a. Mengetahui Apa Itu Photodiode and Application
b. Mengetahui Rangkaian dari Photodiode and Application
c. Mengetahui Fungsi dari Photodiode and Application
2. Alat dan Bahan [back]
a. transistor.
b. resistor.
c. potensiometer.
d. photo dioda.
e. jumper.
f. led.
g. amplifier.
h. motor.
i. photo transistor.
3. Dasar Teory [back]
a. Phototransistor
Photo Transistor adalah Transistor yang dapat mengubah energi cahaya menjadi listrik dan memiliki penguat (gain) Internal. Penguat Internal yang terintegrasi ini menjadikan sensitivitas atau kepekaan Photo Transistor terhadap cahaya jauh lebih baik dari komponen pendeteksi cahaya lainnya seperti Photo Diode ataupun Photo Resistor.
Photo Transistor dirancang khusus untuk aplikasi pendeteksian cahaya sehingga memiliki Wilayah Basis dan Kolektor yang lebih besar dibanding dengan Transistor normal umumnya. Bahan Dasar Photo Transistor pada awalnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Silikon dan Germanium yang membentuk struktur Homo-junction.
Photo Transistor pada umumnya dikemas dalam bentuk transparan pada area dimana Photo Transistor tersebut menerima cahaya.
Prinsip Kerja
Cara kerja Photo Transistor atau Transistor Foto hampir sama dengan Transistor normal pada umumnya, dimana arus pada Basis Transistor dikalikan untuk memberikan arus pada Kolektor. Namun khusus untuk Photo Transistor, arus Basis dikendalikan oleh jumlah cahaya atau inframerah yang diterimanya. Oleh karena itu, pada umumnya secara fisik Photo Transistor hanya memiliki dua kaki yaitu Kolektor dan Emitor sedangkan terminal Basisnya berbentuk lensa yang berfungsi sebagai sensor pendeteksi cahaya.
Pada prinsipnya, apabila Terminal Basis pada Photo Transistor menerima intensitas cahaya yang tinggi, maka arus yang mengalir dari Kolektor ke Emitor akan semakin besar.
Kelebihan dan Kelemahan Phototransistor
Meskipun Phototransistor memiliki berbagai kelebihan, namun bukan juga tanpa kelemahan. Berikut ini adalah beberapa Kelebihan dan kelemahan Phototransistor :
Kelebihan Photo Transistor
Photo Transistor menghasilkan arus yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan Photo Diode.
Photo Transistor relatif lebih murah, lebih sederhana dan lebih kecil sehingga mudah untuk diintegrasikan ke berbagai rangkaian elektronika.
Photo Transistor memiliki respon yang cepat dan mampu menghasilkan Output yang hampir mendekati instan.
Photo Transistor dapat menghasilkan Tegangan, sedangkan Photoresistor tidak bisa.
Kelemahan Photo Transistor
Photo Transistor yang terbuat dari Silikon tidak dapat menangani tegangan yang melebihi 1000Volt
Photo Transistor sangat rentan terhadap lonjakan listrik yang mendadak (electric surge).
Photo Transistor tidak memungkin elektron bergerak sebebas perangkat lainnya (contoh: Tabung Elektron).
b. photodioda
Photodiode merupakan perangkat semiconductor, dengan PN-juction, yang mampu mengalirkan arus pada saat ada cahaya. Arus tersebut dialirkan ketika photon diserap oleh photodiode, meski begitu sejumlah kecil arus tetap dapat dialirkan pada saat tanpa cahaya. Saat ada cahaya yang mengenai photodiode, akan mengakibatkan adanya electron-hole.
Photodiode bekerja pada reverse bias, dimana terdapat peningkatan kebocoran arus sebanding dengan intensitas cahaya yang mengenai bagian junction.
Bila dibandingkan dengan dua jenis sensor cahaya lainnya, photodiode memiliki waktu tanggap yang lebih cepat. Photodiode dapat digunakan pada aplikasi pencacah barang juga pada luxmeter, untuk mengukur intensitas cahaya. Dalam aplikasinya photodiode membutuhkan penguat amplifier.
Sensor
yang digunakan terdiri dari photo dioda. Sensor ini nilai resistansinya
akan berkurang bila terkena cahaya dan bekerja pada kondisi riverse
bias. Untuk sensor cahayanya digunakan LED Superbright, komponen ini
mempunyai cahaya yang sangat terang, sehingga cukup untuk mensuplai
cahaya ke photo dioda.
Gambar Rangkaian sensor
Cara kerjanya :
Gambar Sensor tidak terkena cahaya
Jika
photo dioda tidak terkena cahaya, maka nilai resistansinya akan besar
atau dapat kita asumsikan tak hingga. Sehingga arus yang mengalir pada
komparator sangat kecil atau dapat diasumsikan dengan logika 0.
Gambar Sensor terkena cahaya
Jika
photo dioda terkena cahaya, maka photo dioda akan bersifat sebagai
sumber tegangan dan nilai resistansinya akan menjadi kecil, sehingga
akan ada arus yang mengalir ke komparator dan berlogika 1.
c.Komparator
Komparator
pada rangaian ini menggunakan IC LM 324 yang didalamnya berisi
rangkaian Op Amp digunakan untuk membandingkan input dari sensor. Dimana
input akan dibandingkan dari Op Amp IC LM 324 yang output berpulsa
high. Sehingga tidak perlu adanya pull up pada outputnya. IC ini dapat
bekerja pad range 3 volt sampai 30 volt dan dapat bekerja dengan normal
mulai tegangan 6 volt.
Dalam
rangkaian ini juga terdapat 4 LED, yang berfungsi sebagai indikator.
Untuk mengatur tagangan pada pembanding, disambungkan Variable Resistor
(VR) diantara kedua OP Amp IC LM 324. Untuk datasheet LM324 silakan
unduh disini.
Gambar Rangkaian komparator
►
Jika tidak ada arus yang mengalir dari rangkaian sensor ke rangkaian
ini maka tegangan masukan untuk rangkaian ini adalah 0 Volt, akibatnya
pada IC 1 tegangan di terminal ( + ) > ( – ), maka LED-A on,
sedangkan pada IC 2 sebaliknya LED-B off.
►
Jika ada arus yang mengalir dari rangkaian sensor ke rangkaian ini maka
tegangan masukan untuk rangkaian ini mendekati Vcc, akibatnya pada IC 2
tegangan di terminal ( + ) < ( – ), maka LED-B on, sedangkan pada IC
1 sebaliknya maka LED-A off.
Kondisi antara titik A dan B akan selalu keterbalikan.
d. Motor
Driver
adalah rangkaian yang tersusun dari transistor yang digunakan untuk
menggerakkan motor DC. Dimana komponen utamanya adalah transistor yang
dipasang sesuai karakteristiknya.
Gambar Rangkaian driver H-Bridge Transistor
Gambar Rangkaian dalam driver motor L293D
Pada
saat input A berlogika 1, maka ada arus yang mengalir pada rangkaian,
akibatnya transistor 1 dan 4 on karena basis terbias, sehingga motor
berputar. Sehingga saat input A berlogika 1 maka input B akan berlogika
0, jadi transistor 2 dan 3 akan off.
e. Transistor
Pengertian Transistor dan Jenis-jenis Transistor – Transistor adalah komponen semikonduktor yang memiliki berbagai macam fungsi seperti sebagai penguat, pengendali, penyearah, osilator, modulator dan lain sebagainya. Transistor merupakan salah satu komponen semikonduktor yang paling banyak ditemukan dalam rangkaian-rangkaian elektronika. Boleh dikatakan bahwa hampir semua perangkat elektronik menggunakan Transistor untuk berbagai kebutuhan dalam rangkaiannya. Perangkat-perangkat elektronik yang dimaksud tersebut seperti Televisi, Komputer, Ponsel, Audio Amplifier, Audio Player, Video Player, konsol Game, Power Supply dan lain-lainnya.
Jenis-jenis Transistor
Gambar Jenis-jenis Transistor
Transistor Bipolar adalah Transistor yang struktur dan prinsip kerjanya memerlukan perpindahan muatan pembawanya yaitu electron di kutup negatif untuk mengisi kekurangan electon atau hole di kutub positif. Bipolar berasal dari kata “bi” yang artinya adalah “dua” dan kata “polar” yang artinya adalah “kutub”. Transistor Bipolar juga sering disebut juga dengan singkatan BJT yang kepanjangannya adalah Bipolar Junction Transistor.
Jenis-jenis Transistor Bipolar
- Transistor Bipolar terdiri dari dua jenis yaitu Transistor NPN dan Transistor PNP. Tiga Terminal Transistor ini diantaranya adalah terminal Basis, Kolektor dan Emitor 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.
- Transistor PNP adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan negatif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Emitor ke Kolektor.
Simbol Transistor Bipolar (BJT) dapat dilihat di gambar atas.
f. led.
Light
Emitting Diode atau LED merupakan sebuah komponen yang menghasilkan
cahaya monokromatik ketika diberi tegangan. LED terbuat dari
semikonduktor dan perbedaan warna yang dihasilkan disebabkan perbedaan
bahan semikonduktor yang digunakan.
file video:klik disini
file html:klik disini
file data sheet:klik disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar