RANGKAIAN SENSOR CAHAYA (LDR) UNTUK KIPAS 12 Volt

LAPORAN TUGAS AKHIR

PRAKTIK PENGTURAN DAN TRANSDUSER

“ RANGKAIAN SENSOR CAHAYA (LDR)

UNTUK KIPAS 12 Volt “

 

         KELOMPOK  :

YUTI YUNITA                   ( 58181/2010 )

DIANA LUKMANA          ( 53639/2010 )

PANDAN AYU NOVIA     ( 58180/2010 )

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2012

 RANGKAIAN SENSOR CAHAYA ( LDR ) UNTUK KIPAS 12 Volt

1.      TUJUAN

Agar mahasiswa dapat mengetahui cara merangkai rangkain dengan menggunakan sensor cahaya ( LDR ) dan mengetahui cara kerja rangkaian tersebut.

2.      TEORI SINGKAT

Model Op-Amp

      Op-amp mempunyai karakteristik resistansi masukan yang besar, resistansi keluaran yang kecil dan penguatan yang besar. Op-amp digunakan dalam penguat audio maupun untuk aplikasi peralatan elektronik. Simbol dari op-amp diperlihatkan pada gambar 1. Dari simbol tersebut terlihat adanya dua masukan, yaitu masukan non-inverting (V+) dan masukan inverting (V-). Vo merupakan keluaran dari op-am

                                               

           Gambar 1. Simbol op-amp.

Hubungan antara selisih masukan (V+ - V-) dan tegangan keluaran (Vo) diperlihatkan pada gambar 2

                                                     .

                                                 Gambar 2. Tegangan keluaran op-amp.

     

 

Untuk mendapatkan penguatan yang linier, op-amp harus dioperasikan di daerah linier, pada saat ini
          Vo = A(V+ - V-)
Dalam menganalisa rangkaian op-amp, disini digunakan pendekatan-pendekatan, yaitu
    A = tak terhingga  (A>100,000)
   Ri = tak terhingga (Ri>100 kOhm)
   Ro = 0
Dimana
     A  : Penguatan op-amp (tanpa balikan/lingkar terbuka)
     Ri  : Tahanan masukan op-amp
     Ro : Tahanan keluaran op-amp

OP-AMP Ideal
     Op-amp ideal seperti diperlihatkan pada gambar 3, mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :
       Ii = 0
       V+ - V- = 0

Gambar 3. Op-amp ideal

Ii  merupakan  arus  pada  masukan  op-amp.  Harga  Ii  =  0  dan V+ - V- = 0 didapat dari pendekatan-pendekatan sebelumnya.

Suatu contoh IC berisi op-amp adalah IC 741, lihat gambar 5.

Gambar 5. IC 741

Fungsi dari masing-masing pin pada IC tersebut adalah sebagai berikut :
     pin 1 : offset nol
     pin 2 : masukan inverting
     pin 3 : masukan non-inverting
     pin 4 : sumber tegangan (VCC = -15 V)
     pin 5 : offset nol
     pin 6 : keluaran
     pin 7 : sumber tegangan (VCC = +15V)
     pin 8 : tidak dipakai

LDR (Light Dependent Resistor)

        LDR atau Light Dependent Resistor adalah jenis resistor yang memiliki nilai resistansi yang tidak tetap. Artinya nilai tahanan/resistansi komponen ini dapat berubah-ubah. Perubahan nilai resistansinya tergantung (cape' deh:-D) dari kuat lemahnya cahaya yang dia terima, makanya dinamakan Light Dependent Resistor atau resistor yang bergantung pada cahaya.

       Pada keadaan gelap tanpa cahaya sama sekali, LDR memiliki nilai resistansi yang besar (sekitar beberapa Mega ohm). Nilai resistansinya ini akan semakin kecil jika cahaya yang jatuh ke permukaannya semakin terang. Pada keadaan terang benderang (siang hari) nilai resistansinya dapat mengecil hingga beberapa ohm saja (hampir seperti konduktor).

       Dengan sifat LDR yang demikian maka LDR biasa digunakan sebagai sensor cahaya. Contoh penggunaannya adalah pada lampu taman dan lampu di jalan yang bisa menyala di malam hari dan padam di siang hari secara otomatis.

Transistor

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. 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. Tegangan atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya.

Transistor PNP

Transistor PNP terdiri dari selapis semikonduktor tipe-n diantara dua lapis semikonduktor tipe-p. Arus kecil yang meninggalkan basis pada moda tunggal emitor dikuatkan pada keluaran kolektor. Dengan kata lain, transistor PNP hidup ketika basis lebih rendah daripada emitor. Tanda panah pada simbol diletakkan pada emitor dan menunjuk kedalam.

Resistor

Resistor adalah komponen elektronik dua saluran yang didesain untuk menahan arus listrik dengan memproduksi penurunan tegangan diantara kedua salurannya sesuai dengan arus yang mengalirinya, berdasarkan hukum Ohm:

Resistor digunakan sebagai bagian dari jejaring elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam kompon dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).

Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat diboroskan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, desah listrik, dan induktansi.

Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, resistor harus cukup besar secara fisik agar tidak menjadi terlalu panas saat memboroskan daya.

Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutup negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutup positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini "tersimpan" selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas, phenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan positif dan negatif di awan.

3.      ALAT DAN BAHAN

-          R1 LDR

-          R2,R3 10K Resistor

-          R4 8,2K Resistor

-          R5 1K Resistor

-          C1 1000 uf

-          IC-1 741 Op-Amp

-          Q1 2N290

 

3.      GAMBAR RANGKAIAN

3.      CARA KERJA RANGKAIAN

LDR R1 adalah titik utama dalam rangkaian ini. LDR memiliki hambatan 10K ohm. Jika cahaya mengenai LDR dan ketika batas tegangan yang ditentukan oleh R4 tercapai. Kemudian terjadi keluaran dari op amp dari tinggi ke rendah menyebabkan transistror Q1 akan jenuh dan memungkinkan arus mengalir melalui emitor ke kolektor. Kapasitor C1 bertindak sebagai filter untuk kebisingan kipas serta memberikan arus awal yang cocok untuk motor kipas. Jika tetap bising C1 bisa ditukar nilainya.