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 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).
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.
