Dasar Elektronika Analog Dan Digital
KODE MODULTS.001SEKOLAH MENENGAH KEJURUANBIDANG KEAHLIAN TEKNIK TELEKOMUNIKASIDasar ElektronikaAnalog dan DigitalBAGIAN PROYEK PENGEMBANGAN KURIKULUMDIREKTORAT PENDIDIKAN MENENGAH KEJURUANDIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAHDEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL2003
KATA PENGANTARModul ELEKTRONIKA ANALOG DAN DIGITAL digunakan sebagai panduankegiatan belajar untuk membentuk salah satu kompetensi, yaitu mengoperasikanperalatan telekomunikasi konsumen bidang keahlian teknik telekomunikasi.Modul ini menekankan pemahaman tentang dasar teori atom dan molekul,komponenpasif,sifatdansemikonduktor, komponen dasarmacambahanpenghantar,isolatorsertaelektronika seperti dioda, transistor sebagaipenyearah dan penguat. dalam rangka penguasaan kompetensi mengoperasikanperalatan telekomunikasi konsumen bidang keahlian teknik telekomunikasi .Modul ini terkait dengan modul lain yang membahas tentang komponenelektronika, catu daya, dan alat ukur elektronik.Yogyakarta,Desember 2003Penyusun.Tim Fakultas TeknikUniversitas Negeri Yogyakartaii
DAFTAR ISIHalamanHALAMAN JUDUL . iKATA PENGANTAR . iiDAFTAR ISI .iiiPETA KEDUDUKAN MODULPERISTILAHAN/ GLOSSARY.vi. viiiI. PENDAHULUAN . 1A.DESKRIPSI. 1B.PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL. 11. Petunjuk Bagi Peserta Diklat. 12. Petunjuk Bagi Guru . 2C.TUJUAN AKHIR . 3D.KOMPETENSI . 4E.CEK KEMAMPUAN. 5II. PEMBELAJARAN . 6A.RENCANA BELAJAR PESERTA DIKLAT. 6B.KEGIATAN BELAJAR. 71. Kegiatan Belajar 1 . 7a.Tujuan Kegiatan Pembelajaran . 7b.Uraian Materi 1 . 7c.Rangkuman 1 . 15d. Tugas 1 . 15e. Tes Formatif 1 . 15f.Kunci Jawaban Tes Formatif 1 . 162. Kegiatan Belajar 2 . 16a. Tujuan Kegiatan Pembelajaran . 16b. Uraian Materi 2. 17c. Rangkuman 2. 25d. Tugas 2. 26iii
e.Tes Formatif 2. 26f.Kunci Jawaban Tes Formatif 2 . 27g.Lembar Kerja 2. 283. Kegiatan Belajar 3 . 35a.Tujuan Kegiatan Pembelajaran . 35b.Uraian Materi 3 . 35c.Rangkuman 3 . 42d.Tugas 3. 42e.Tes Formatif 3 . 42f.Kunci Jawaban Tes Formatif 3 . 43g.Lembar Kerja 3 . 444. Kegiatan Belajar 4 . 45a.Tujuan Kegiatan Pembelajaran. 45b.Uraian Materi 4. 45c.Rangkuman 4 . 54d.Tugas 4 . 54e.Tes Formatif 4 . 54f.Kunci Jawaban Tes Formatif 4. 555. Kegiatan Belajar 5 . 60a.Tujuan Kegiatan Pembelajaran . 60b.Uraian Materi 5 . 60c.Rangkuman 5 . 69d.Tugas 5 . 69e.Tes Formatif 5 . 69f.Kunci Jawaban Tes Formatif 5 . 70g.Lembar Kerja 5 . 716. Kegiatan Belajar 6 . 73a.Tujuan Kegiatan Pembelajaran . 73b.Uraian Materi 6 . 73c.Rangkuman 6 . 87d.Tugas 6 . 87e.Tes Formatif 6 . 87iv
f.Kunci Jawaban Tes Formatif 6 . 897. Kegiatan Belajar 7 . 90a.Tujuan Kegiatan Pembelajaran . 90b.Uraian Materi 7 . 90c.Rangkuman 7 . 98d.Tugas 7 . 99e.Tes Formatif 7 . 99f.Kunci Jawaban Tes Formatif 7 .100g.Lembar Kerja 7 .101III. EVALUASI .103A.PERTANYAAN .103B.KUNCI JAWABAN.104C.KRITERIA PENILAIAN .106IV. PENUTUP .107DAFTAR PUSTAKA .108v
PETA KEDUDUKAN MODULA. Diagram Pencapaian KompetensiDiagram di bawah ini menunjukkan urutan atau tahapan pencapaiankompetensi yang dilatihkan pada peserta diklat dalam kurun waktu tigatahun. Modul Dasar Elektronika Analog Digital merupakan salah satu dari11 modul untuk membentuk kompetensi mengoperasikan peralatantelekomunikasikonsumendan memelihara peralatantelekomunikasikonsumen.TINGKAT ISLTP & yangsederajadA.1B.2C.TINGKAT IIITINGKAT II3D.4I.9E.5J.10F.6G.7H.8K.11L.12Keterangan :A.B.C.D.E.F.G.H.I.J.K.L.: Mengoperasikan peralatan telekomunikasi konsumen: Memelihara peralatan telekomunikasi konsumen: Mengoperasikan peralatan pendukung transmisi: Mengoperasikan peralatan transmisi radio terestrial: Memelihara peralatan transmisi radio terestrial: Mengoperasikan peralatan transmisi optik: Memelihara peralatan transmisi optik: Memelihara peralatan pendukung transmisi: Mengoperasikan peralatan transmisi seluler: Memelihara peralatan transmisi seluler: Mengoperasikan peralatan transmisi satelit: Memelihara peralatan transmisi satelitviLULUSSMK
B. Kedudukan ModulModul dengan kode TS-001 merupakan modul dasar yang harus diambil padaawal TU-007TS-004TU-0102TU-011TS-001Dasar Elektronika Analog dan DigitalTS-002Dasar Rangkaian ListrikTS-003Alat Ukur dan Teknik PengukuranTS-004Pengantar Teknik TelekomunikasiTU-001Peraturan Instalasi ListrikTU-002Teknik Gambar ListrikTU-007Teknik Jaringan ListrikTU-008Teknik instalasi CPE (HP, Parabola)TU-009Teknik Instalasi kabel Rumah/GedungTU-010Teknik Pemeliharaan Instalasi Listrik dan pengkabelanTU-011Teknik Pemeliharaan peralatan telekomunikasi pelangganvii
PERISTILAHAN/GLOSSARYBit, yaitu bagian dari setiap digit binerLeast significant bit (LSB), yaitu bit paling kanan pada setiap digit biner.Mostt significant bit (MSB), yaitu bit paling kiri pada setiap digit biner.Multivibrator bistabil, yaitu multivibrator yang keluarannya adalah suatutegangan rendah atau tinggi 0 atau 1.viii
BAB IPENDAHULUANA. DESKRIPSI JUDULDASAR ELEKTRONIKA ANALOG DAN DIGITAL merupakan modul bahanajar praktikum berisi pengetahuan, pengenalan, penggunaan tentang dasarmacam dan karakteristik komponen-komponen elektronika serta sistempembilangan dan gerbang dasar maupun kombinasional.Modul ini menekankan pada penguasaan ilmu elektronika analog dan digitalyang mencakup tentang pengetahuan dasar teori atom; bahan penghantar,isolator dan semikonduktor, serta sistem pembilangan dan gerbang dasarmaupun kombinasional meliputi : Kegiatan Belajar 1 berisi pengetahuandasar teori atom. Kegiatan belajar 2 berisi pengetahuan sifat dan macambahan penghantar, isolator dan semikonduktor. Kegiatan Belajar 3 berisipengetahuandasar penyearah. Kegiatan belajar 4 berisi tentang sistembilangan dan Kegiatan belajar 5 berisi tentang gerbang dasar dan kombinasi.Dengan menguasai modul ini peserta diklat mampu menguasai konsep dasarteori atom sebagai dasar pembuatan komponen-komponen elektronika danaplikasi komponen elektronika seperti dioda, transistor berdasar karakteristikmasing-masing komponen. Selain itu juga peserta diklat memahami tentangsistem bilangan dan gerbang logika dasra dan kombinasi.B. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL1. Petunjuk bagi Peserta DiklatPeserta diklat diharapkan dapat berperan aktif dan berinteraksidengan sumber belajar yang dapat digunakan, karena itu harusmemperhatikan hal-hal sebagai berikut :1
a. Langkah-langkah belajar yang ditempuh1) Persiapkan alat dan bahan!2) Bacalah dengan seksama uraian materi pada setiap kegiatanbelajar!3) Cermatilah langkah-langkah kerja pada setiap kegiatanbelajar sebelum mengerjakan, bila belum jelas tanyakanpada instruktur!4) Jangan menghubungkan alat ke sumber tegangan secaralangsung sebelum disetujui oleh instruktur!5) Kembalikan semua peralatan praktik yang digunakan!b. Perlengkapan yang Harus DipersiapkanGuna menunjang keselamatan dan kelancaran tugas/ uhperlengkapan yang diperlukan. Beberapa perlengkapan yangharus dipersiapkan adalah:1) Pakaian kerja (wearpack)2) Penghantar, isolator dan bahan semikonduktor3) Komponen elektronika, seperti dioda, transistor4) IC TTLc. Hasil PelatihanPeserta diklat mampu menguasai dasar elektronika analog dandigital.2. Peran GuruGuru yang akan mengajarkan modul ini hendaknya mempersiapkandiri sebaik-baiknya yaitu mencakup aspek strategi bantumediapembelajaran dan perangkat evaluasi.Guru harus menyiapkan rancangan strategi pembelajaran yangmampu mewujudkan peserta diklat terlibat aktif dalam proses2
pencapaian/ penguasaan kompetensi yang telah anmengacupadakriteria unjuk kerja (KUK) pada setiap subkompetensi yang adadalam GBPP.C. TUJUAN AKHIRPeserta diklat memahami tentang elektronika analog dan digital.3
D. KOMPETENSISub Kompetensi1A1.Menguasai elektronikaanalogA2.Menguasai elektronikadigitalKriteria Unjuk Kerja2Lingkup BelajarSikap43Materi Pokok PembelajaranPengetahuanKetrampilan56Menguasai dasarelektronika analogPenguasaandasar elektronikaanalog sebagaifungsi dari sinyalkontinyuTekun dankritis skomponenanalog· Dasar teori atomdan molekul· Sifat dam macambahanpenghantar,isolator dansemikonduktor· Prinsip dasarpenyearah· Prinsip dasarpenguat· Mampu menguasaidasar peralatanelektronika, melaluipenguasaan:karakteristikkomponen elektronikaanalogMenguasai dasarelektronika digitalPenguasaandasar elektronkadigitalTekun dankritis skomponendigital· Gerbang logikadasar dankombinasional(AND, OR, NOT,NAND, NOR, ExOR, Ex-NOR)· Gerbang logika dasardan kombinasional(AND, OR, NOT, NAND,NOR, Ex-OR, Ex-NOR)4
E. CEK KEMAMPUANUntuk mengetahui kemampuan awal yang telah dimiliki, maka isilah cek list ( ) seperti pada tabel di bawah inidengan sikap jujur dan dapat dipertanggung log dandigitalPernyataanSaya dapat MelakukanPekerjaan ini dengan KompetenYaTidak1. Mamahami dasarteori atom2. Memahami sifat danmacam bahanpenghantar danisolator3. memahami prinsipdasar penyearah4. memahami kodesistem bilanganBila Jawaban “Ya” KerjakanTes Formatif 1Tes Formatif 2Tes Formatif 3Tes Formatif 45. memahami gerbangdasar dankombinasionalTes Formatif 5Apabila anda menjawab TIDAK pada salah satu pernyataan di atas, maka pelajarilah modul ini.5
BAB IIPEMBELAJARANA. RENCANA BELAJAR PESERTA DIKLATJenisKegiatanTanggalWaktuTempatDasar teoriatom danmolekulSifat danmacam bahanpenghantardan isolatorPrinsip DasarpenyearahKode sistembilanganGerbangdasar dankombinasi6PerubahanParafGuru
B. KEGIATAN BELAJAR1. Kegiatan Belajar 1 :Teori Atom dan Molekula. Tujuan kegiatan pembelajaran 11) Peserta diklat mampu memahami dan menjelaskan strukturatom semikonduktor.2) tor tipe N dan tipe P.b. Uraian Materi 1Operasi komponen elektronika benda padat seperti dioda, LED,Transistor Bipolar dan FET serta Op-Amp atau rangkaianterpadu lainnyadidasarkanatas sifat-sifat semikonduktor.Semikonduktor adalah bahan yang sifat-sifat kelistrikannyaterletak antara sifat-sifat konduktor dan isolator.Sifat-sifatkelistrikan konduktor maupun isolator tidak mudah berubaholeh pengaruh temperatur, cahaya atau medan magnit, tetapipada semikonduktor sifat-sifat tersebut sangat sensitive.Elemen terkecil dari suatu bahan yang masih memiliki sifat-sifatkimia dan fisika yang sama adalah atom.Suatu atom terdiriatas tiga partikel dasar, yaitu: neutron, proton, dan elektron.Dalam struktur atom, proton dan neutron membentuk inti atomyang bermuatan positip, sedangkan elektron-elektron yangbermuatan negatip mengelilingi inti.Elektron-elektron initersusun berlapis-lapis. Struktur atom dengan model Bohr daribahan semikonduktor yang paling banyak digunakan adalahsilikon dan germanium.Seperti ditunjukkan pada Gambar 1 atom silikon mempunyaielektron yang mengorbit (mengelilingi inti) sebanyak 14 dan7
atom germanium mempunyai 32 elektron.Pada atom yangseimbang (netral) jumlah elektron dalam orbit sama denganjumlah proton dalam inti.Muatan listrik sebuah elektronadalah: - 1.602 -19 C dan muatan sebuah proton adalah: 1.602 -19 C.Gambar 1. Struktur Atom (a) Silikon; (b) GermaniumGambar 1. Struktur Atom (a) Silikon; (b) GermaniumElektronyang menempati lapisanelektronvalensi.Atomsilikonterluar disebut sebagaidangermaniummasingmempunyai empat elektron valensi. Oleh karena itu baik atomsilikon maupun atom germanium disebut juga dengan entuk ikatanelektronvalensisehinggasetiapkovalenelektron valensi dari atom-atom yang bersebelahan.denganStrukturkisi-kisi kristal silikon murni dapat digambarkan secara duadimensi pada Gambar 2 guna memudahkan pembahasan .8
ar 2. Struktur Kristal Silikon dengan Ikatan KovalenMeskipun terikat dengan kuat dalam struktur kristal, namunbisa saja elektron valensi tersebut keluar dari ikatan kovalenmenuju daerah konduksi apabila diberikan energi panas.Bilaenergi panas tersebut cukup kuat untuk memisahkan elektrondari ikatan kovalen maka elektron tersebut menjadi bebas ataudisebut dengan elektron bebas.Pada suhu ruang terdapatkurang lebih 1.5 x 10 10 elektron bebas dalam 1 cm 3 bahansilikon murni (intrinsik) dan 2.5 x 10 13 elektron bebas padagermanium.Semakin besar energi panas yang diberikansemakin banyak jumlah elektron bebas yang keluar dari ikatankovalen, dengan kata lain konduktivitas bahan meningkat.Semikonduktor Tipe NApabila bahan semikonduktor intrinsik (murni) diberi (didoping)dengan bahan bervalensi lain maka diperoleh insik,elektron bebas dan holenya adalah sama.9jumlahKonduktivitas
semikonduktor intrinsik sangat rendah, karena terbatasnyajumlah pembawa muatan yakni hole maupun elektron bebastersebut.Jika bahan silikon didoping dengan bahan ketidak murnian(impuritas) bervalensi lima (penta-valens), maka diperolehsemikonduktor tipe n.Bahan dopan yang bervalensi lima inimisalnya antimoni, arsenik, dan pospor.Struktur kisi-kisikristal bahan silikon type n dapat dilihat pada Gambar )SiSiSiGambar 3. Struktur Kristal Semikonduktor (Silikon) Tipe NKarena atom antimoni (Sb) bervalensi lima, maka empatelektron valensi mendapatkan pasangan ikatan kovalen denganatom silikon sedangkan elektron valensi yang kelima tidakmendapatkan pasangan. Oleh karena itu ikatan elektron kelimaini dengan inti menjadi lemah dan mudah menjadi elektronbebas.Karena setiap atom depan ini menyumbang sebuahelektron, maka atom yang bervalensi lima disebut dengan atom10
donor. Dan elektron “bebas” sumbangan dari atom dopaninipun dapat dikontrol jumlahnya atau konsentrasinya.Meskipun bahan silikon type n ini mengandung elektron bebas(pembawa mayoritas) cukup banyak, namun secara keseluruhankristal ini tetap netral karena jumlah muatan positip pada intiatom masih sama dengan jumlah keseluruhan elektronnya.Pada bahan type n disamping jumlah elektron bebasnya(pembawa mayoritas) meningkat, ternyata jumlah holenya(pembawa minoritas) menurun.Hal ini disebabkan karenadengan bertambahnya jumlah elektron bebas, maka kecepatanhole dan elektron ber-rekombinasi (bergabungnya kembalielektron dengan hole) semakin meningkat.Sehingga jumlahholenya menurun.Level energi dari elektron bebas sumbangan atom donor dapatdigambarkan seperti pada Gambar 4.Jarak antara pitakonduksi dengan level energi donor sangat kecil yaitu 0.05 eVuntuk silikon dan 0.01 eV untuk germanium.Oleh karena itupada suhu ruang saja, maka semua elektron donor sudah bisamencapai pita konduksi dan menjadi elektron bebas.energipita konduksi0.01eV (Ge); 0.05eV (Si)level energi donorEg 0.67eV (Ge); 1.1eV (Si)pita valensiGambar 4.Diagram Pita Energi Semikonduktor Tipe N11
Bahan semikonduktor tipe n dapat dilukiskan seperti pada Gambar5.Karena atom-atom donor telah ditinggalkan oleh elektronvalensinya (yakni menjadi elektron bebas), maka menjadi ion yangbermuatan positip.Sehingga digambarkan dengan tanda positip.Sedangkan elektron bebasnya menjadi pembawa mayoritas.Danpembawa minoritasnya berupa hole.pembawa minoritas pembawa mayoritasion donor Gambar 5. Bahan Semikonduktor Tipe NSemikonduktor Tipe PApabila bahan semikonduktor murni (intrinsik) didoping denganbahan impur
B. Kedudukan Modul Modul dengan kode TS-001 merupakan modul dasar yang harus diambil pada awal diklat. TS-001 Dasar Elektronika Analog dan Digital TS-002 Dasar Rangkaian Listrik TS-003 Alat Ukur dan Teknik Pengukuran TS-004 Pengantar Teknik Telekomunikasi TU-001 Peraturan Instalasi Listrik TU
mekatronika teknik mesin stt-mandala bandung komponen dan rangkaian elektronik elektronika analog. komponen dan rangkaian elektronika komponen elektronika analisis rangkaian elektronika elektronika analog. komponen elektronika passi
Dasar-dasar Agribisnis Produksi Tanaman 53. Dasar-dasar Agribisnis Produksi Ternak 54.Dasar-dasar Agribisnis Produksi Sumberdaya Perairan 55. Dasar-dasar Mekanisme Pertanian 56. Dasar-dasar Agribisnis Hasil Pertanian 57. Dasar-dasar Penyuluhan Pertanian 58. Dasar-dasar Kehutanan 59. PertanianDasar-dasar Administrasi
Untuk dapat mengikuti modul ini peserta harus sudah lulus dan kompeten pada pendidikan dan pelatihan berbasis pada modul-modul : 1. Matematika 2. Ilmu bahan listrik 3. Dasar-dasar elektronika 4. Rangkaian elektronika dan penggunaan alat ukur standar dan peralatan tangan 1.4 PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL
Dasar Keluarga Negara ini yang menyokong dan melengkapi dasar-dasar yang sedia ada seperti Dasar Sosial Negara, Dasar Wanita Negara dan Dasar Kanak-kanak Negara turut berteraskan kepada Perlembagaan Persekutuan, Rukun Negara dan matlamat Wawasan 2020. Di samping itu, dasar ini turut merujuk secara khusus kepada tanggungjawab
dasar-dasar akuakultur atau dasar-dasar budidaya, pengantar agribisnis perikanan dan kelautan atau pengantar ekonomi perikel 270 1710714320012 rusmai trianti statistik, 9 rp75,000 rp675,270 dasar-dasar akuakultur atau dasar-dasar budidaya, ikhtiologi, 271
MODUL I INSTRUMENTASI Teori: Pada praktikum Elektronika dasar, diperlukan beberapa instrument untuk melaksanakan pekerjaan dalam elektronika, pelaksana harus memahami cara kerja istrumen yang akan dipakai tersebut, instrumen
Getting analog inputs to digital form D/A conversion “digital to analog” Getting digital inputs to analog form Digital I/O Sometimes you can fake analog values with digital (e.g., digital pulsing) 8 D/A Conversion “DAC” “D/A Converter” “Digital To Analog Converter
Andreas Wagner. ERAD 2014 - THE EIGHTH EUROPEAN CONFERENCE ON RADAR IN METEOROLOGY AND HYDROLOGY ERAD 2014 Abstract ID 306 2 Using a pattern recognition scheme, single pixels or groups of pixels that show unusual signatures compared to precipitation echoes, are identified in these accumulation products. Such signatures may be straight edges, high gradients or systematic over- or .
