NAMA : CHRONIKA SIMATUPANG
KELAS : TELKOMMIL
NOSIS : 20190421-E
PERCOBAAN
6
MEMBUAT
KONTROL MOTOR AZIMUT DAN ELEVASI
1.
Tujuan : Agar bintara mahasiswa mampu
membuat control motor azimuth dan elevasi..
2. Alat dan bahan : a. Motor DC.
b. NPN transistor.
c. Transistor.
d. Swicth.
e. Batt.
f. Relay.
g. Live Wire
3. Dasar teori. a.
NPN transistor.
Transistor NPN menerima
tegangan positif pada pin collector. Hal ini sehingga
membuat arus mengalir dari collector ke emitor(Lc), untuk hal
ini harus ada arus basis yang cukup (Lb)untuk meng “On”kan transistor.
Ketika tegangan yang
disuplai ke basis melebihi tegangan ambang sebesar 0,7V, yaitu ketika Anda
menaikkan arus yang ke basis transistor NPN, maka transistor akan terus
mengalirkan lebih banyak sampai arus mengalir sepenuhnya dari kolektor ke
emitor. Dan ketika Anda menurunkan arus yang ke basis transistor NPN, maka
transistor akan membuat arus yang melintasi dari collector ke emitor
semakin sedikit, sampai tegangan yang disuplai ke basis berada di bawah ambang
batas tegangan 0,7V, di mana pada titik dimana transistor sudah tidak lagi
membuka lintas kolektor ke emitor dan transistor di “off”kan.
b.
Transistor NPN satu rasi dan cut off;
1. Daerah Saturasi ( Saturation Region )
Disini adalah kondisi dimana transistor yang akan
dibiaskan dalam jumlah maksimum yang mengalir pada Arus Bias (Ib)
sehingga arus kolektor maksimum dan mengakibatkan kolektor-emitor menjadi
tegangan jatuh yang mengakibatkan penipisan lapisan junction sekecil mungkin
dan arus maksimum dapat melalui transistor. Oleh karena itu transistor aktif
dan dalam kondisi "Saklar Tertutup ( Close )"
Karakteristik Saturasi (Transistor dalam keadaan ON) :
- - Input dan Basis terhubung ke
VCC
- - Tegangan Basis - Emitor VBE
>0,7V
- - Hubungan Junction antara
Basis - Emitor dalam keadaan Forward Bias (Bias Maju)
- - Hubungan Junction antara
Basis - Kolektor dalam keadaan Forward Bias (Bias Maju)
- - Transistor dalam sepenuhnya
dalam kondisi "ON"
- - Arus maksimal Kolektor ( IC =
VCC / RL )
- - VCE = 0 ( Ideal Saturasi )
- - Vout = VCE = 0
- - Transistor bekerja sebagai
sebuah "saklar tertutup"
Ketika kita mendefinisikan "Saturasi Region atau Daerah
Saturasi" atau mode "ON" menggunakan sebuah transistor bipolar
sebagai saklar, kedua hubunga juction dalam keadaan forward bias atau panjar
maju. dimana Vb > 0,7V dan Ic = Maksimum. Untuk transistor PNP,
potensial emitor harus lebih positif terhadap Basis.
Transistor sebagai saklar biasanya digunakan sebagai aplikasi
seperti antarmuka perangkat dengan arus yang besar atau perangkat dengan
tegangan yang tinggi seperti motor, relay, lampu atau IC digital logika
tegangan rendah atau gate seperti AND gate atau OR gate. Output dari digital
logic gate hanya +5V tetapi perangkat untuk mengkontrolnya mungkin memerlukan
suplay tegangan 12 Volt atau bahkan 24 Volt. Atau beban seperti sebuah motor DC
yang memerlukan kecepatan penggendalian menggunakan pulsa PWM ( Pulse Width
Modulation ). Transistor sebagai saklar akan berjalan lebih cepat daripada
saklar mekanik konvensional.
Digital Logic Transistor Switch
Pada salah satu contoh dasar transistor sebagai saklar
menggunakan logic gate AND, dimana Basis resistor, RB diperlukan untuk
membatasi arus output dari logic gate dan sebagai input masukan ON/OFF bagi
transistor.
Kita dapat juga menggnakan Transistor PNP sebagai saklar,
perbedaannya kali ini adalah beban yang dihubungkan dngan ground (0 Volt) dan
transistor PNP mengallihkan daya padanya. Untuk menjadikan transistor PNP
bekerja sebagai saklar pada posisi "ON", terminal Basis terhubung
dengan ground atau nol Volt (0 Volt).
Persamaan untuk menghitung resistansi Basis, Arus kolektor dan
tegangan tentunya sama seperti transistor NPN sebagai saklar sebelumnya.
Perbedaannya adalah kali ini bahwa kita menggalihkan daya dengan sebuah
transistor PNP (sumber arus) bukannya menggalihkan ground dengan sebuah NPN
Transistor (Membuang Arus).
Cut-off Region
Ini adalah kondisi operasi dimana keadaan transistor arus input
basis ( Ib), arus output kolektor ( Ic ) adalah nol dan maksimum tegangan
kolektor (Vce) yang mana hasilnya adalah sebuah depletion layer yang besar dan
menyebabkan tidak ada arus yang mengalir melalui perangkat. Oleh karena itu
transistor dapat dikatakan sebagai saklar "OFF".
Dari keadaan tersebut kita dapat mendefinisikan "Cut-off
Region" atau "mode saklar OFF" ketika menggunakan sebuah
transistor bipolar sebagai saklar, antara kedua hubungan ( junction ) direverse
bias, Vb < 0,7V dan Ic = 0. Untuk transistor PNP, potensial emitor harus
negatif terhadap basis.
Kalau arus basis yang cukup telah diberikan, maka arus kolektor
akan mengalir ke kaki emitor transistor. Bagaimana bila arus basis terus
diberikan dengan lebih besar ?. Inilah yang disebut dengan kondisi saturasi.
Jika arus pada basis transistor diberikan lebih besar dari yang diperlukan oleh
transistor untuk mencapai saturasi, maka transistor berada dalam
keadaan over saturation, tegangan kolektor - emitor kecil (sekitar 0,2 - 0,3
Volt) dan itu berarti transistor berada dalam keadaan saklar tertutup.
Karakteristik Cut-off ( Transistor dalam keadaan OFF ) :
Dari perumpamaan transistor sebagai saklar diketahui bahwa
komponen transistor memiliki sifat atau karakteristik saklar. Ketika kaki basis
transistor tidak diberikan arus, tidak ada arus emitor, berarti transistor
terbuka atau saklar terbuka ( Open) atau Off) biasa disebut cut-off.
Cut - Off = Kondisi Terbuka (
Open )
Pada kondisi terbuka ( Open ) transistor memiliki beberapa
karakteristik atau cirri, diantaranya :
- - Input dan basis di groundkan
(0V)
- - Tegangan Basis - Emitor Vbe
< 0,7V
- - Basis - Emitor Junction
terangkai Reverse Bias
- - Basis - Kolektor Junction terangkai
Reverse Bias
- - Transistor dalam keadaan
" Terbuka atau OFF " ( dalam keadaan Cut-off Region )
- - Tidak ada arus yang mengalir
pada kolektor ( Ic = 0 )
- - Transistor bekerja sebagai
sebuah "saklar terbuka"
Definisikan "Cut-off Region" atau mode "OFF"
ketika menggunakan sebuah bipolar transistor yang digunakan sebagai saklar,
kedua hubungan junction dalam keadaan Reverse Bias, Vb < 0,7V dan Ic = 0.
Untuk transistor PNP, potensial emitor harus lebih negatif terhadap Basis.
Dari salah satu fungsi transistor yang dapat menghubungkan serta
memutuskan arus listrik, maka transistor bisa digunakan sebagai saklar. Saklar
sendiri memiliki arti berupa media penghubung dan pemutus aliran listrik. Dalam
kehidupan sehari-hari misalnya, Anda bisa menemukan saklar pada penggunaan
lampu di rumah. Bahkan saklar untuk menghidupkan pompa air juga bisa
menggunakan transistor. Penggunaan transistor sebagai saklar pada dasarnya
seperti prinsip pada kran air. Ketika kran dibuka, maka air akan keluar dan
ketika kran ditutup, maka air akan berhenti. Begitupun pada saklar.
Ketika saklar ini ditekan, akan memutus jaringan listrik,
sehingga lampu tidak menerima aliran listrik sehingga lampu akan mati. Ketika
saklar ditekan dan lampu menyala, berarti lampu memiilki aliran listrik yang
jalannya dibuka oleh saklar ini. Sebenarnya, selain transistor, sebenarnya
telah terdapat rangkaian khusus pada saklar tanpa transistor. Tapi terdapat
beberapa kelebihan jika menggunakan transistor sebagai saklar, yaitu :
a. Tidak menimbulkan suara dan percikan api
saat terjadi on - off
b. Bentuk fisik yang jauh lebih kecil
c. Lebih ekonomis.
Karena arus kolektor pada transistor proporsional dan dibatasi
oleh arus basis, maka transistor dapat digunakan sebagai pengontrol arus
seperti fungsi saklar. Dengan melewatkan arus yang kecil pada basis, maka kita
bisa mengontrol aliran arus yang lebih besar yaitu arus yang melewati
kolektor-emitor.
4. Rangkaian.
a. Percobaan pertama.
b. Percobaan kedua.
c. Percobaan ketiga.
d. Percobaan empat.
5. Analisis.
a. Percobaan pertama motor azimuth dan elevasi kita coba
variable resistor dengan variasi 1% - 20% dengan posisi switch satu dan tiga
terputus sehingga motor bergerak dengan cepat.
b. Percobaan kedua motor azimuth dan elevasi kita coba
variable resistor dengan variasi 25% - 35% dengan posisi switch satu dan tiga
terputus sehingga motor bergerak lambat.
c. Percobaan ketiga motor azimuth dan elevasi kita coba
variable resistor dengan variasi 40% - 100% dengan posisi switch satu dan tiga
terputus sehingga motor berhenti bergerak.
d. Percobaan keempat motor azimuth dan elevasi kita coba
variable resistor dengan variasi 25% - 35% dengan posisi switch satu dan tiga
tersambung sehingga motor berhenti bergerak.
6. Kesimpulan.
a. Bahwa motor akan bergerak apabila terdapat beda
potensial.
b. Bahwa motor akan bergerak cepat apabila switch satu dan
switch tiga terputus dengan variable resistor variasi 1 % - 20%.
c. Bahwa motor akan bergerak lambat apabila switch satu dan
switch tiga terputus dengan variable resistor variasi 25 % - 35%.
d. Bahwa motor akan tidak bergerak ( berhenti ) apabila
switch satu dan switch tiga terputus dengan variable resistor variasi 40 % -
100%.
e. Bahwa motor akan tidak bergerak ( berhenti ) apabila
switch satu dan switch tiga tersambung dengan variable resistor variasi 1 % -
100% karena tidak ada beda potensial.