[Dasar] Komponen Kapasitor - Terjemahan Buku Forrest Mims

Kini tulisan pada blog ini dilanjutkan pada penerjemahan dan pembahasan dari komponen dasar bernama kapasitor.

Kapasitor menyimpan energi listrik dan memblok arus DC / Searah sementara arus AC / bolak balik diteruskan olehnya. Nilai Kapasitas nya di spesifikasi sebagai FARAD. 1 farad mewakili kapasitansi dengan nilai yg sangat besar jadi komponen kapasitor pada umumnya hanya memiliki nilai pecahan kecil saja dari nilai FARAD.

1 microfarad (uF) = 10 pangkat -6 farad

1 picofarad (pF) = 10 pangkat -12 farad

atau

1uF  = 1.000.000 pF

Niliai dari kapasitor umumnya di tulis/cetak pada kulit luar komponen, dan kemungkinan huruf uF atau pF tidak dicantumkan. Penulisannya biasanya 1-1000 merupakan orde pico dan yg ber ukuran fisik lebih besar bernilai .001 - 1000 merupakan kapasitor ber orde uF.

Kapasitor elektrolit menyediakan kapasitas tinggi dalam bungkus yg lebih kecil. Kaki komponen ber kutub (+) dan (-) sehingga perlu diperhatikan dalam pemasangannya jangan sampai terbalik. Liat ilustrasi kapasitor elektrolit pada gambar.

Kapasitor memiliki rating tegangan operasional dan biasanya dicantumkan pada luar komponen dibawah nilai kaasitansi. Rating tegangan yg tercantum harus lebih tinggi dari tegangan yg kemungkinan terjadi pada rangkaian yg anda buat (biasanya secara mudahnya melihat tegangan power suply / catuan yg digunakan). Jika tidak dipatuhi maka kapasitor kemungkinan akan mlembung , bocor maupun meledak.

PERHATIAN: sebuah kapasitor dapat menyimpan muatan listrik untuk waktu yg cukup lama walaupun setelah catuan dari rangkaian telah diputus. Nah muatan ini bisa mberbahaya ! Sebuah kapasitor electrolit berukuran besar yg diberi muatan tegangan 5 s/d 10 volt dapat melelehkan ujung obeng kalau disentuhkan diantara kedua kakinya. Penulis mempunyai pengalaman buruk ketika waktu SMP dan merancang adaptor penurun tegangan 220 ke DC 12 volt, dan karena kebiasaan memotong kabel pakai gigi...sukses membuat lidah kelu mati rasa selama sehari akibat kesetrum kapasitor yg masih terhubung kabel yg saya gigit tadi.

Cara untuk membuang muatan / discharge kapasitor yang benar adalah dengan meletakkan resistor 1 K ohm atau lebih , diletakkan diantara kaki kapasitor. Gunakan satu tangan saja saat meletakkannya untuk menghindari tersengat, jaga-jaga aja agar tidak kedua tangan menyentuh kaki kapasitor. 

Berikut pemanfaatan kapasitor yg paling penting :

1. Menghilangkan "spike" atau lonjakan dari power supply (biasanya saat di nyalakan awal). Pasang kapasitor bernilai 0,01 - 0,1 UF di dekat pin power suply IC ( jika menggunakan IC). Ini akan bermanfaat menghindari trigger sinyal yg salah.

2. Memperhalus penyearahan tegangan AC menuju DC. Gunakan kapasitor 100 - 10.000 uF diantara output rangkaian rectifier / penyearah.

3. Memblokir arus DC akan tetapi melewatkan arus AC. fungsi ini biasanya berguna saat merancang rangkaian audio amplifier atau mixer karena sinyal musik merupakan AC dan tegangan input ke amplifier DC. nah dengan memasang kapasitor sedemikian rupa maka yg terdengar di speaker hanya suara musik saja

4. Membypass Signal AC diluar /seputaran rangkaian atau membuangnya ke ground. Biasanya dipasang sebagai pengaman rangkaian power suply.

5. Menapis / filter bagian yg tidak diinginkan dari sinyal yang fluktuatif / berubah-ubah

6. Bersama resistor berfungsi sebagai rangkaian "pengangkat" sinyal yg berubah - ubah. contoh diatas sinyal kotak yg berubah-ubah dari positip ke negatif di integrasi menjadi sinyal positif 

7.  Kebalikan rangkaian sebelumnya, digunakan sebagai rangkaian pembeda level sinyal. Biasanya untuk rangkaian charger baterai.

8. Berfungsi sebagai rangkaian timer. Saat tombol ditekan maka kapasitor akan terisi penuh dengan cepat dan ketika dilepas secara perlahan tegangan yg tersimpan akan terbuang sesuai besaran nilai R. Dengan merubah nilai R maka dapat dimanfaatkan sebagai pewaktu.

9. Sebagai praktek dari fungsi nomer 8 maka timer ini dapat digunakan untuk input dari transistor sehingga dapat diatur waktu ON dan OFF nya

10. Sebagai penyimpan charge tegangan yg kemudian di salurkan ke lampu Flash / blitz atau LED dengan cepat dan kuat. Umumnya pada perangkat fotografi.

Dapatkah mengganti dengan nilai kapasitor yg berbeda ? Dalam beberapa kasus penggantian nilai kapasitor 10% atau lebih dari 100% tidak akan menyebabkan malfungsi atau kerusakan, tapi rangkaian akan berbeda hasil outputnya. Pada rangkaian pewaktu sebagai contohnya jika kita menaikkan nilai kapasiotr akan menambah pula periode timer nya. 

Jika merubah kapasitor dengan nilai berbeda pada rangkaian filter maka yg berubah adalah respon frekuensi yg akan disaring.  

Yang perlu menjadi perhatikan serius adalah RATING TEGANGAN dari kapasitor pengganti harus sesuai dan jangan terlalu memperhatikan nilai kapasitansinya semisal mengganti kapasitor 0,47 uF dengan 0,5 uF. Tak apa apa itu ....asal jangan rating kapasitor  10 volt diganti dengan rating 1 volt dijamin akan keluar jin dari rangkaian anda.  

Read More

[Dasar] Komponen Resistor - Terjemahan Buku Forrest Mims

Pada kesempatan kali ini (dan mungkin berlanjut) , saya akan terjemahkan dan membahas beberapa topik menarik dari Buku Legendaris Engineer's Notebok II karangan Forrest M. Mims. Semoga dengan begini saya dapat memenuhi hasrat untuk berbagi isi dari buku yg ilmunya sangat berharga ini, seiring dengan waktu yg mungkin saya akan segera "menua" ..hluukkk ...bukan ..bukan... bukunya yg menua...tapi saya tetap masih muda lhooo...

Pembuka : " Dapatkah saya menggunakan sebuah kapasitor 0.22 uF daripada yg bernilai 0.1 uF ?  Bisa Nggak ya mengganti resistor 12K ohm dengan resistor bernilai  10K ohm ? Bagian depan buku ini akan menjawab pertanyan umum ( seperti contoh pertanyaan diawal ) dan banyak  lagi  hal lainya. Kuasai dasar ini dan anda akan siap sedia dalam menghadapi masalah rangkaian elektronika dalam buku ini.

Resistors : Komponen resistor akan membatasi aliran arus. Komponen ini memiliki nilai Hambatan ( R ) 1 ohm jika arus ( I ) besarnya 1 Ampere mengalir melalui komponen ini dimana beda potensial / tegangan ( E ) sebesar 1 Volt dimiliki antara kaki resitor.  Dengan kata lain :

R = E / I  (atau) I = E / R  (atau)  E = I R

(catatan E = V jika jaman now)

Rumus yg sederhana ini merupakan Humul OHM, jangan pernah dilupakan karena akan sering  dipakai di kemudian hari.

Resistor dibedakan nilainya berdasarkan gelang warna sesuai gambar diatas. Warna gelang ke empat umumnya juga disertakan dan merupakan nilai toleransi dari komponen. Emas adalah 5% , perak 10% dan jika tidak disertakan maka umumnya bertoleransi 20%. Untuk resistor jaman now kemungkinan ada gelang sisipan di 3 gelang utama (biasanya di resistor dengan ciri berwarna biru) dan itu merupakan penambahan digit untuk resistor dengan nilai yg presisi. Pengali tetap berada di gelang nomer 2 dari gelang terakhir ( secara mudahnya pengali berada sebelum warna emas atau perak)

Karena tak ada resistor yang memiliki toleransi sempurna, akan memungkinkan mengganti resistor dengan nilai mendekati. Sebagai contohnya akan aman saja jika menggunakan resistor 1,8 K ohm daripada resistor 2 K ohm (karena jarang ada yg memproduksi resistor benilai 2 K ohm) . Silahkan dicoba saja dengan resistor bernilai 10-20 % dari nilai yg diperlukan.

Lalu K itu apa sih artinya ? K merupakan kependekan dari KILO yg sama nilainya dengan 1000 unit. 20 K artinya 20 x 1000 atau 20.000 ohm. M merupakan kependekan dari Mega ohm atau bernilai 1.000.000 (sejuta) ohm. Jadi resistor bernilai 2,2 M memiliki nilai hambatan 2.200.000 ohm

Resistor yg menahan arus yg besar harus diberikan jalan untuk mengeluarkan panas yg dihasilkan. Selalu gunakan resistor dengan rating arus / power yg sesuai !  Jika power / watt yg digunakan (dalam rangkaian) tidak disebutkan maka cukup menggunakan resistor dengan ukuran 1/4 atau 1/2 watt.

Hampir semua rangkaian elektronik menggunakan resistor. Berikut ini adalah fungsi terpenting dari penggunaan resistor:

1. Membatasi arus ke LED, Transistor, Speraker, dll

2. Pembagi tegangan, Perhatikan gambar diatas

Nilai tegangan di logo tanda tanya ( ? ) adalah I x R2 . Yang saya maksudkan dalam rankaian arus melalui R1 dan R2 sehingga  I = 10 / (R1 + R2) atau 0,005 amper. Sehingga :

( ? ) = 0,005   x   1000  

( ? ) = 5 volt

Perhatikan bahwa total hambatan rangkaian cukup hanya R1 + R2 dan ini cukup mudah bukan untuk membuat nilai resistor yg sesuai keinginan.

Penggunaan pembagi tegangan bisa digunakan untuk memberikan "bias" pada transistor. Maksud bias adalah pemberian efek tegangan terhadap sinyal input sehingga dapat menggerakkan transistor sesuai fungsi yg diinginkan.

Fungsi resistor yg cukup simple ini dapat dimanfaatkan sebagai sumber tegangan variabel dengan menggunakan variabel resistor yg dapat diputar-putar atau lazim disebut potensiometer.

Rangkaian pembagi tegangan ini sangat berguna di rangkaian pendeteksi atau sensor. Nanti akan dibahas lebih lanjut dibagian tesendiri.

3. Resistor berfungsi untuk mengatur waktu pengisian (charging) dari komponen kapasitor. Dan nantikan pembahasan lajutan di bagian komponen KAPASITOR....

Read More

[crypto] Trade io - Tokenomics & ICO - Mainan Digital Untuk Milenial

Ini merupakan tulisan lanjutan dari episode curhat saya mengenai hubungan putus nyambung dengan dunia crypto, dan mungkin bagi pembaca yg sudah mengenal trade io ataupun ICO nya, tulisan saya akan sedikit "BASI". Ya benar saja mungkin ini basi sebab ICO alias Initial Coin Offering dari token yg bernama TIO hebohnya di tahun lalu 2017. Saat itu saya memberanikan diri bersama teman untuk menceburkan diri di dunia yg agak awam walaupun saya mengerti prinsip blockchain. Akan tetapi ada  istilah " ICO " yg menjadi barang baru bagi saya , barang apakah ICO ini ?

ICO merupakan cara pendanaan suatu project cryptocurrency atau project dengan system memanfaatkan prinsip blockchain. Seperti tulisan sebelumnya blockchain merupakan system pem-validasi suatu kejadian (biasanya transaksi) oleh komunitas "miner" dengan menggunakan teknik crypto. Tahun 2017 menjadi tahun yg ramai bagi proyek startup ber tema blockchain dan ramai yg berusaha menarik dana dari masyarakat melalui ICO. Persis dengan istilah di dunia bisnis korporasi akan melakukan IPO untuk menarik dana publik melalui pempelian saham perdana. Dengan membeli "saham" dalam bentuk TOKEN maka investor akan mendapatkan hak dimasa depan sesuai yg dijanjikan oleh pengembang. Tidak hanya aplikasi maupun software bertemakan blockhain yg dibuat project tapi SANGAT BANYAK dan seperti tanpa batas ide yg dapat di cryptokan

Saat saya dikenalkan dengan trade io dengan tokennya TIO , saya mendapati harga 1 TIO sekitar 0.9 dolar dan saya membelinya dengan uang tabungan yg tidak seberapa. Lumayanlah ketika proses ICO berjalan, harga TIO sudah mencapai nilai 1.5 dolar bahkan sempat lebih tinggi. Wah..kaya saya ini, maklum saya sempat dikira punya miner Bitcoin oleh teman-teman saya karena sering memberikan penjelasan mengenai Blockchain dan Cryptocurency. Tapi sekali lagi saya bukan miner ..hanya pernah memperbaiki power supply miner punya orang saat harga 1 BTC  < Rp. 10000.....nangis darah nih saya...

Lalu apakah saya hanya menginvestasikan dana di sesuatu hal yg awam dan saya gambling gitu? ooo tentu tidak saya harus melihat orang-orang dibelakang TIO ini dan tentu saja nama seperti Chien Lee, Jim Preissler dan Primus FX group ada dibelakangnya. Sebenarnya saya membaca arah roadmap dari whitepaper nya, trade io sepertinya menjadi platform trading saham atau forex dengan crypto , tapi saya salah dan  hampir mirip seperti ICO lainnya yaitu ada project yg akan didanai setelah dana ICO terkumpul. Dan benar saja terkumpul dana $31,169,749 dari total penawaran $135,000,000 (23%) setelah ICO berakhir pada 4 januari 2018.

So what next ? Harga TIO langsung tak ada nilainya setelah ICO berakhir,  itu karena memang kenaikan harga tokennya saat desember 2017 dilatar belakangi kegilaan nilai Bitcoin yg tembus 20 ribu dolar per coin. Setelah pesta usai ya hanya sampah yg tersisa, lalu bagaimana nasib dana yg sudah saya investasikan? Setelah ICO saya menerima token dalam walet etherwallet saya dan hanya itu...saya harus bagaimanakan token ini ? ohhh saya harus kembali ke whitepaper dan membaca yg namanya LIQUIDITY POOL , dimana akan dibuka ketika system trade io (sesuai roadmap) ready dan itu diperkirakan di akhir 2018. LP sebagai singkatan dari liquidity pool ibaratnya sebuah kolam plastik yg terdapat dana investasi dari pemilik token dan kemudian ketika project yg didadani menghasilkan keuntungan maka yg punya token di LP akan mendapatkan tumpahan dana nya berupa Token. Jadi menunggu system bekerja dan bersabar menjadi kuncinya. 

21 Oktober 2018. Seperti dibangunkan dari tidur panjang saya dan baru ingat jika saya memiliki token TIO di wallet. E-mail menggelegar itu menyadarkan bahwa ternyata selama ini TIO secara bebas dijual belikan oleh orang-orang pada exchange diluar trade io. Padahal seingat saya pada roadmap platform exchange internal serta LP akan aktif sekitar bulan November (mungkin saya salah juga karena benar-benar tidur gak utak utik TIO 10 bulan). Ya akhirnya saya panik dan mencari info kesana kemari dan untungnya saya sadar yg di hack adalah system dari HitBTC yg terlalu bebas menjual belikan token apapun. Akhirnya kelegaan muncul karena pihak trade io berhasil mengatasinya dan semua token TIO di FORK alias di ubah menjadi TIOx, dan token di wallet saya selamat.

Saya harus cepat menyesuaikan diri belajar lagi dari tidur saya, sampai lupa kalau tiap transaksi harus memiliki GAS alias FEE untuk diberikan kepada miner. Untung saja ada exchanger BTC dan Ethereum bernama LUNO sangat membantu saya bertransaksi dari rupiah ke ETH...cukup 20rb saja maka GAS untuk transfer TIOx ke dalam platform trade io dapat terlaksana. LUNO kini sudah bekerjasama dengan bank mandiri dan BNI untuk transaksi exchanger  BTC dan ETH

Semua dana di token TIOx kini saya simpan di LP agar mendapatkan cipratan dari kolamnya , walau sedikit dan harga BTC yg sangat dibawah menyebabkan semua token terus ikut tertarik kebawah , tidak kenapa lahh. Setidaknya saya sudah mempunyai bekal ilmu untuk menghadapi dunia digital kaum milenium yaitu Cryptocurrency dan Tokenomics. Sampai jumpa di saat saya mendapatkan ilmu baru,  saya berjanji akan menulisnya disini. 

Read More

Nostalgia Bersama Buku Dasar Digital Legendaris dari Forrest M. Mims III

Tulisan mengenai buku legendaris ini mungkin sudah pernah saya bahas beberapa tahun yg lalu, saat pertama kali saya menemukan harta karun ini di pusat buku bekas Kampung Ilmu Surabaya jalan semarang (dekat stasiun pasar turi). Beberapa  kali saya diminta untuk memperbanyak alias fotocopy atas desakan teman-teman forum elektronika di facebook kala itu dan lumayan s/d 500 copy  seingat saya berhasil terjual. Tapi karena buku ini sudah berumur lebih dari 30 tahun saya takut akan rusak jika sering ditekuk saat masuk mesin fotocopy lalu saya putuskan untuk berhenti saja. Rencananya saya mau susun PDF nya atau saya scan dan bahas satu per satu halaman di blog, tapi itu akan memakan effort yg lumayan keras. Dan tentunya yg bikin malas scan adalah sudah tersedia PDF nya diluar sana seperti yg kalian bisa unduh disini  .

Yang saya tunjukkan link pdf diatas merupakan edisi pertama dan sedikit berbeda dengan yg saya punya tapi pada intinya tetap mengupas dasar-dasar elektronika digital dasar mulai dari pengenalan GATE sampai IC CMOS/TTL melalu praktek-praktek elektronika era 80an. Mungkin jika pembaca generasi milenial akan butuh sedikit penyesuaian, sebagai perbandingan pembahasan membuat RAM 4 bit serasa  sangat tidak efektif dijaman prosesor 64bit sekarang ini. Tapi saya sebagai orang yg berada di generasi penghubung era digital clasic dan era smartphone merasakan manfaat yg sangat besar. Bagaimana jika anda dituntut men desain alat yg berupa data angka 2 digit pada pc 64 bit ? Anda akan merasakan ketimpangan yg terlalu besar jika bermain dengan IOT yg hanya butuh mengolah data dan mengirimkan hasil pembacaan sensor berupa angka 1 sd 100. Anda akan merasa sangat  beruntung jika menguasai prinsip dasar RAM yg walau hanya 4 bit tapi sangat berguna di dunia IOT.

Forrest Mims merupakan penulis yg rajin mengisi di majalah Elektronika sangat terkenal di era 70 sd 90 an yaitu POPULAR ELECTRONICS. Jarang ditemukan buku yg sangat detail menleaskan dasar dan aturan-aturan dunia digital di halaman depan, bahkan di buku seri engineers notebook ini terdapat sekitar 10 halaman yg hanya membahas aturan sebelum melakukan praktek.

Seperti flashback ke jaman dahulu ketika saya kuliah dan dosen kami (yg sempat kuliah di amrik) juga flashback mengenai radio shack - popular electronics  - dan korespondensi surat menyurat dengan penulis artikelnya. Jadi saya seperti melakukan relay flashback..heheheh....untungnya beberapa kali saya membaca blog orang amerika dan video di youtube mengenai kejayaan radio shack dan popular electronics jaman dulu. Tentu saja ini mengkonfirmasi cerita dosen kami yg kuliah di amrik tahun 80an tersebut. 

Jadi dapat diceritakan pada jaman keemasannya, popular elektronics merupakan semacam marketplace untuk hobby elektronika ( jika di analogikan jaman sekarang) dimana akan dibahas peralatan elektronika terbaru beserta penjelasannya dan tentunya diakhir tulisan akan terdapat alamat dimana membeli kit project DIY ini. Mulai dari metal detector, alat penyadap, penangkap sinyal satelit sampai ke microcomputer pun dibahas dan disertakan project yg dapat dipesan. Bahkan PC pertama di dunia yaitu Apple 1 pun dijual pertama kali melalui majalah ini dan bekerjasama dengan retailer elektronika saat itu Radio Shack. Jadi jika anda membaca artikel hari ini maka keesokan harinya dapat meluncur ke kedai radio shack terdekat untuk memesan KIT dari percobaan yg dibahas di majalah.

Buku ini sangat lengkap dalam hal pembahasan IC TTL dan CMOS. Mungkin beberapa IC sudah obsolete atau tidak diproduksi tapi tetap bisa dicarikan padanannya. Beragam project dasar sampai menengah dapat diikuti rangkaian elektronik nya dengan TULISAN tangan asli dari mister Forrest Mims. Gak percaya ? perhatikan gambar berikut...

Pada bagian awal bukunya terdapat dasar elektronika digital yg para mahasiswa elektro pasti harus lulus. Dan saya pun cukup lulus dengan nilai C ...ahhh masa itu saya sangat bingung dengan logika  elektronika tukang solder yg kurang sreg ketika harus ditulis dalam kertas. Buktinya ketika saya praktikum di matakuliah yg sama topik (beda nama dan sks) saya mendapatkan nilai A, mungkin karena saya lebih paham ketika logika 1 dan 0 di praktekkan dengan lampu led hidup atau mati, bukan seperti tabel "kebenaran" atau Truth table seperti yg digambarkan bapak forrest dibawah ini.

Bagi yg tidak sabar untuk membaca bukunya bisa mengunduhnya disini  . Jika ada waktu luang akan saya mencoba membahas beberapa project yg terdapat pada buku yang masih relevan di jaman sekarang. Selamat belajar elektronika digital.

Read More