Pengertian Op-Amp (Operational Amplifier) Serta Prinsip Kerjanya

Pengertian Op-Amp  – Dalam dunia elektronika, istilah op-amp tentu saja sudah tidak asing lagi kan? Penggunaan aplikasi pemakaian op-amp pada bidang elektronika audio, pengatur tegangan dc, tapis aktif, penyearah presisi, pengubah digital ke analog, elektronika nuklir dan masih banyak lagi.

Nah sebenarnya apa sih op-amp ini, bagaimana karakteristiknya serta prinsipnya? Pada artikel kali ini kita akan membahas topik tentang op-amp ini.


Memahami Pengertian Op-Amp (Operational Amplifier)


Pengertian Op-Amp
myelectronicnote.blogspot.com

Pengertian Op-Amp atau yang disebut dengan “Operational Amplifier” adalah suatu penguat yang berenergi tinggi yang terintegrasi dalam sembah chip IC (Integrated Circuit).

Op-Amp memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output. Dimana pada rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp) tersebut.

Rangkaian Op-Amp ini juga terdiri dari beberapa transistor, dioda, resistor dan kapasitor yang terkoneksi. Sehingga memungkinkan untuk menghasilkan gain atau yang disebut penguatan yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas.

Dalam bahasa Indonesia istilah Op-Amp ini sering disebut juga Penguat Operasional. Bentuk simbol Op-Amp adalah segitiga dengan beberapa garis-garis input, output, dan catu daya.

Pengertian Op-Amp
jalankatak.com

Terminal yang terdapat pada simbol komponen penyusun Op-Amp terdiri dari :

  • Masukan non pembalik atau disebut Non-Inverting, yang memiliki fungsi untuk menguatkan sinyal input dan mengeluarkannya pada output.
  • Masukan inverting, berfungsi untuk menguatkan sinyal input dan menggeser fasa 1800.
  • Keluaran Vout, memiliki fungsi sebagai pin output Op-Amp.
  • Terminal positif, merupakan pin dari Op-Amp yang harus terhubung dengan sumber arus positif.
  • Terminal Negatif, merupakan pin dari Op-Amp yang harus terhubung dengan sumber arus negatif.

Prinsip Kerja Op-Amp

Bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari Op-Amp ini? Prinsip kerjanya adalah dengan membandingkan nilai dari kedua input, yaitu input inverting dan input non-inverting.

Secara ringkasnya adalah jika kedua input bernilai sama maka output Op-Amp tidak ada atau bernilai nol. Apabila terdapat perbedaan antara nilai input keduanya, maka output dari Op-Amp akan memberikan tegangan output.

Karakteristik Op-Amp

Keuntungan dari pemakaian Op-Amp ini adalah karakteristiknya yang hampir mendekati ideal. Sehingga dalam merancang sebuah rangkaian yang menggunakan penguat ini jauh lebih mudah, karena sistem kerjanya yang bekerja pada tingkatan yang cukup dekat dengan karakteristik kerjanya secara teoritik.

Sebagai penguat atau amplifier ideal Op-Amp/ Penguat Operasional memiliki sifat-sifat sebagai berikut :

  • Impedansi Input (Zi) besar
  • Impedansi Output (Zo) kecil = 0
  • Penguatan Tegangan (Av) tinggi
  • Band Width respon frekuensi lebar
  • Vo = 0 apabila V1 = V2 dan tidak tergantung pada besarnya V1
  • Karakteristik operational amplifier (Op-Amp) tidak dipengaruhi oleh temperatur atau suhu

Adapun terdapat karakteristik utama sebuah penguat operasional yang ideal secara lebih rinci adalah sebagai berikut:

  • Impedansi masukan tak terhingga. Pada bagian ini penguat yang ideal diharapkan tidak menarik arus masukan yang artinya tidak ada arus yang masuk ke dalam terminal 1 maupun 2 (I1 = I2 = 0).
  • Impedansi keluaran sama dengan nol. Terminal 3 yang merupakan keluaran idealnya diharapkan bertindak sebagai terminal keluaran sebuah sumber-sumber tegangan ideal. Tegangan antara terminal 3 dengan ground akan selalu sama dengan A, dimana A adalah sebuah faktor penguat Op-Amp.
  • Penguatan loop terbuka tak terhingga. Apabila dioperasikan pada loop terbuka atau tidak ada umpan balik dari keluaran menuju ke masukan. Maka sebuah penguat operasional ideal mempunyai gain atau penguatan yang besarnya tak terhingga.

Mode Penguatan Pada Op-Amp

  1. Mode loop terbuka, pada mode ini penguatan ini memiliki Av max. Vout = (vb-va) 90% VCC.
  2. Mode loop tertutup, pada rangkaian ini memiliki penguatan Av < max.
  3. Mode penguatan terkendali, yang memiliki penguatan Av =Rf/ Rind
    Vout = – (Rf/ Rin) Vin
  4. Mode penguatan satu dengan Vout = Vin
    AV = 1
    Vout = AV. Vin
    = 1 vin
    Vout = Vin

Sebenarnya memang kondisi Op-Amp ideal hanya secara teoritis saja dan hampir tidak mudah untuk dicapai dalam kondisi praktiknya. Namun produsen perangkat Op-Amp selalu berusaha menciptakan Op-Amp yang mendekati ideal, karena itu Op-Amp yang baik memang yang mendekati karakteristik serta sifat-sifat yang ideal.


Sekian pembahasan tentang pengertian Op-Amp ini, semoga bermanfaat!

Pengertian Proximity Sensor | Teknologi Canggih Di Ponsel Layar Sentuh

Pengertian Proximity Sensor – Menurut Petruzella (2001) sensor adalah alat untuk mendeteksi atau mengukur sesuatu yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar, atau kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Semua panca indera yang dianugerahkan kepada kita juga termasuk ke dalam alat-alat sensor.

Telinga merupakan sensor pendengaran, mata sensor penglihatan, lidah sensor pengecap, dan lain sebagainya. Kontrol sensor dalam sistem kerja panca indera kita adalah otak, dimana sinyal yang masuk disampaikan oleh saraf ke otak untuk diolah menjadi keluaran.

Dalam sistem pengendali elektronika, kinerja sensor dibuat menyerupai panca indera manusia dengan menggunakan kontroler sebagai otaknya. Sebagai contoh fungsi sensor dalam pengaturan elektronik adalah mengubah tegangan cahaya menjadi besaran listrik.


Memahami Pengertian Proximity Sensor


1. Pembagian Jenis Sensor

Pengertian proximity sensor
kelasplc.com

Secara garis besar jenis sensor terbagi menjadi tiga jenis, yaitu sensor biologi, sensor fisika, dan sensor kimia. Sensor biologi adalah jenis sensor yang mengukur tentang molekul maupun biomolekul seperti tingkat glukosa, oksigen, kadar protein atau hormon.

Sedangkan sensor fisika adalah sensor yang bekerja dengan mendeteksi suatu besaran berdasarkan hukum-hukum fisika. Segala hal yang tergolong dalam pengaturan elektronika seperti sensor suhu, sensor cahaya, dan sensor suara tergolong ke dalam jenis sensor fisika.

Sensor kimia membahas segala hal mencakup perubahan suatu zat kimia dan merubahnya menjadi besaran listrik. Perubahan ini biasanya melibatkan berbagai jenis reaksi kimia di dalamnya. Seperti reaksi perubahan pH, perubahan kadar oksigen, maupun sensor dalam mendeteksi suatu gas.

Dalam bidang elektronika sensor ini disebut juga sebagai saklar, dimana kinerjanya adalah untuk mendeteksi target berjenis logam tanpa memerlukan kontak fisik.

Mayoritas sensor ini terdiri dari elemen elektronis solid-state yang terbungkus rapat. Agar sensor tersebut terhindarkan dari pengaruh getaran, korosif, kimiawi, dan cairan lain yang berlebihan.

Salah satu jenis sensor yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah proximity sensor. Tergolong ke dalam jenis sensor fisika yang juga dikenal sebagai sensor jarak yang bekerja berdasarkan titik jarak suatu objek terhadap sensor.

2. Pengertian Proximity Sensor

blog.unnes.ac.id

Pengertian proximity sensor adalah sensor yang hanya mendeteksi “keberadaan” objek namun tidak memberikan nilai “kuantitas”. Artinya saat proximity sensor hanya mendeteksi ada atau tidak adanya logam pada keluaran dari detektor.

Sensor ini tidak mendeteksi jumlah, jenis, ketebalan, suhu, dan informasi lainnya mengenai kuantitas logam. Hal ini juga berlaku untuk keluaran non-logam, dimana keluaran yang terdeteksi hanya ada atau tidak ada non-logam.

Proximity sensor merupakan rangkaian alat atau sirkuit yang terdiri dari alat elektronis solid-state dan beberapa komponen lainnya yang terangkai menjadi satu. Komponen-komponen tersebut dibungkus rapat agar terhindar dari pengaruh getaran, korosif, kimiawi, dan cairan lain yang berlebihan.

Berdasarkan jenis keluaran yang dideteksinya, proximity sensor terbagi ke dalam dua jenis. Yaitu sensor yang mendeteksi keluaran logam disebut “proximity inductive”, sedangkan yang berfungsi mendeteksi keluarn non-logam disebut sebagai “proximity capacitive”.

Prinsip kerja proximity sensor adalah mendeteksi objek dalam nilai jarak yang normal, atau dalam area sensing jangkauannya (sekitar 1 mm). Saat ada objek (keluaran) yang terdeteksi maka area sensing pada sensor akan merubah nilai output pertanda adanya objek pada detektor.

Satu lagi jenis sensor jarak yaitu “Proximity Optik”, yang berfungsi mendeteksi adanya objek cahaya menggunakan sinar infra merah. Prinsip kerjanya yaitu mendeteksi sebuah objek (benda) menggunakan refleksi cahaya dalam satuan jarak tertentu.

Jika sebuah benda terdeteksi dalam jarak yang sensitif, artinya benda tersebut mengenai cahaya dari sensor, maka cahaya akan berefleksi ke reseptor (penerima) sehingga diterjemahkan sebagai keluaran oleh detektor.

Salah satu pengaplikasian sensor proximity optik yaitu teknologi air gesture pada ponsel layar sentuh. Misal saat kita menerima telfon, dimana layar ponsel tetap terkunci meski bersentuhan dengan telinga. Sinar infra red pada ponsel mendeteksi adanya benda di depan ponsel sehingga layar ponsel tetap terkunci.

3. Pemanfaatan Sensor Proximity

hotdanterbaru.com

Dalam dunia industri, proximity sensor paling banyak digunakan karena memiliki fungsi yang beragam. Proximity sensor juga mendorong inovasi dalam pembuatan perangkat baru baik itu perangkat elektronik seperti gadget, mesin, dunia robot, hingga alat-alat perkantoran.

Dalam pengaplikasiannya sensor ini mendeteksi kehilangan magnetik karena arus yang dihasilkan pada permukaan konduktif oleh medan magnet eksternal. Tentu saja cara kerja ini dalam jarak maksimum, dimana disebut sebagai nominal range atau kisaran nominal.

Jika melebihi jarak maksimum maka sensor ini tidak dapat mendeteksi benda atau objeknya. Awal mulanya proximity sensor memang digunakan untuk mendeteksi keberadaan logam pada zaman perang.

Namun seiring perkembangan zaman dilakukan berbagai modifikasi dalam pemanfaatan sensor proximity. Berikut beberapa fungsi sensor proximity dalam pemanfaatannya di berbagai perangkat:

Penggunaan Proximity Sensor Pada Smartphone

Seperti yang dijelaskan sebelumnya jika sensor proximity dimanfaatkan untuk teknologi air gesture pada smartphone. Yaitu sebuah sensor yang memudahkan pengguna untuk mengakses smartphone tanpa harus menyentuh layar handphone tersebut.

Sebelum lahir teknologi ponsel pintar, sensor proximity sama sekali tidak digunakan di industri gadget. Namun setelah dikenalnya teknologi layar sentuh, sensor jarak ini mulai ditanamkan pada ponsel yang saat ini Anda genggam.

Bisa dibuktikan saat Anda melakukan panggilan telepon, layar handphone Anda otomatis akan padam saat didekatkan pada telinga. Namun saat dijauhkan dari telinga, layar handphone ponsel Anda juga otomatis akan menyala, nah disitulah sensor jarak bekerja.

Ketika melakukan panggilan sensor proximity mengirimkan sinyal untuk menonaktifkan fungsi layar sentuh. Sehingga layar ponsel tidak akan berfungsi saat bersentuhan dengan telinga. Setelah panggilan diakhiri sensor proximity akan kembali mengirimkan sinyal sehingga layar ponsel Anda otomatis aktif.

Jika tidak ada sensor jarak pada smartphone tentu layar ponsel Anda akan terus menyala saat melakukan panggilan baik itu melakukan aplikasi atau panggilan berbayar (pulsa). Berbagai kemungkinan buruk dapat terjadi, seperti menekan tombol panggilan ke nomor lain secara acak.

Tentu saja hal tersebut akan menyulitkan Anda karena terganggu hal-hal kecil saat menelepon bukan?

Namun perlu diketahui jika tingkat sensitivitas sensor jarak akan mengalami penurunan seiring dengan tingkat pemakaian ponsel. Biasanya ditandai dengan kepekaan sentuhan pada layar yang sering terjadi eror atau kurang sensitif dan loading yang lama.

Degradasi fungsi ponsel layar sentuh biasanya mulai terlihat pada ponsel yang berumur lebih dari 5 tahun. Solusinya jika tidak piawai merawat maka harus ganti dengan ponsel yang baru. Hehehe

Penggunaan Proximity Sensor Pada Mesin Pengemasan

Sudah tahu jika sensor proximity digunakan pada industri pengalengan? Yup benar, lebih tepatnya digunakan pada proses pengepresan atau penutupan kaleng. Tak hanya pengalengan, melainkan semua industri yang menggunakan proses penutupan seperti botol atau minuman gelas lainnya.

Sensor jarak akan bekerja saat ada botol/ kaleng/ gelas/ yang berisi produk mendekat dan siap ditutup. Secara otomatis mesin penutup kaleng atau botol akan bekerja dengan sendirinya dan melakukan pengepresan sehingga kaleng atau botol atau gelas tertutup sempurna tanpa ada celah udara.

Tak hanya pada industri pengalengan atau botol, sensor proximity juga digunakan pada industri pengepresan label dengan cara kerja yang sama. Namun seperti halnya pada smartphone lama kelamaan sensor ini juga akan mengalami penurunan kinerja dimana sensitivitasnya melemah.

Hal ini dapat mengakibatkan terjadinya kesalahan atau eror pada proses pengepresan. Untuk itu perawatan yang baik dan pengecekan yang rutin perlu dilakukan.


Nah, dari ulasan singkat mengenai contoh dan pengertian proximity sensor di atas sudah terbayang dong ya bagaimana kinerja sensor ini. Jika berbicara tentang kecanggihan teknologi memang tak akan ada habisnya.

Pengertian dan Penjelasan Rumus Daya Listrik Beserta Contoh Soal

Rumus Daya Listrik – Listrik adalah sumber energi yang bisa dibilang kini tergolong ke dalam kebutuhan primer dalam kehidupan manusia. Energi listrik dapat diubah menjadi bentuk energi lainnya seperti energi cahaya, energi panas, energi bunyi, energi kimia, dan energi gerak.

Lampu adalah contoh alat yang mengubah energi listrik menjadi energi cahaya. Perubahan energi listrik menjadi energi panas dapat kita lihat pada alat setrika. Bayangkan jika tidak ditemukannya energi listrik, tentu perkembangan peradaban dan teknologi tidak akan secanggih sekarang.

Selain dua contoh di atas masih banyak lagi berbagai benda yang bisa dijadikan konversi energi listrik menjadi bentuk energi lainnya. Tentu untuk bisa menghasilkan beberapa jenis energi tersebut dibutuhkan sejumlah energi (daya listrik) agar bisa mengkonversi energi listrik menjadi bentuk lainnya.


Memahami Pengertian Daya Listrik


shopee.co.id

Secara bahasa daya adalah energi yang dikeluarkan untuk melakukan usaha. Daya listrik dalam bahasa Inggris disebut Electrical Power merupakan jumlah energi yang diserap oleh sebuah sirkuit atau rangkaian listrik.

Berarti daya listrik adalah energi?

Mudahnya daya listrik dapat dikatakan sebagai tingkat / kemampuan konsumsi energi oleh sebuah sirkuit. Energi yang dikonsumsi akan menghasilkan daya yang kemudian diserap oleh beban (peralatan elektronik) yang terhubung dengan sumber listrik tersebut.

Sebagai contoh saat kamu memasak atau memanaskan air menggunakan heater, tentu kamu membutuhkan sumber tegangan listrik untuk menghasilkan energi panas. Nah, sumber energi (tegangan listrik) tersebut akan diserap oleh rangkaian sirkuit yang ada pada kabel pemanas (heater).

Berikutnya energi listrik dikonversi menjadi energi panas oleh komponen-komponen konduktor yang ada pada heater, sehingga air menjadi panas. Jumlah energi listrik yang diserap oleh heater inilah yang kita sebut sebagai daya listrik.

Dalam hal ini tentu kamu sudah tidak asing dengan istilah Watt dan Volt. Semakin tinggi nilai Watt pada suatu benda maka semakin tinggi pula daya listrik yang diserapnya. Sehingga jika dalam suatu rumah mengkonsumsi daya listrik melebihi batas maksimalnya (Volt), maka akan terjadi konslet.

Oleh karena itu sebelum kamu membeli barang-barang elektronik perhatikan betul berapa daya atau kemampuan maksimal listrik di rumah. Misal pada sebuah benda tertulis 220 V-300W, artinya apabila benda tersebut diberi tegangan sebesar 220 Volt, maka daya listrik yang akan terpakai adalah 300 Watt.

Dalam konsep usaha daya listrik didefinisikan sebagai besarnya usaha dalam memindahkan atau mengkonversikan muatan listrik per satuan waktu (Watt (W) atau Volt Ampere (VA) ).

Kaitan Daya Listrik dan Tagihan PLN

rumus daya listrik
lifepal.co.id

Setiap bulannya kita selalu membayar tagihan rekening listrik kepada PLN (Perusahaan Listrik Negara). Dimana besaran pemakaian listrik dalam satu rekening tercatat di alat kWH meter. Lalu bagaimana cara PLN menghitung besaran tagihan rekening listrik setiap bulannya?

Jika dalam sebuah rekening listrik tertulis 1300 Watt dengan tarif Rp 30 per kVA. Artinya daya listrik maksimum yang terpasang di rumah tersebut adalah 1300 Watt = 1300 VA. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya satuan VA sama dengan nilai satuan Watt dalam daya listrik.

Sebelum menghitung besaran tagihan listrik di rumah, pastikan terlebih dahulu golongan tarif listrik yang dipakai. Golongan ini disesuaikan dengan batas daya listrik yang dipasang, mulai dari golongan 450 VA, 900 Va, 1300 VA, 2200 VA, 3300 VA, 4400 VA, 5500 VA, hingga 6600 VA ke atas.

Anggap kamu menggunakan daya listrik 900 VA di rumah, maka dikenakan tagihan Rp 1.325 per kWH (kilo watt hour). Jika dalam rekening tertulis jumlah konsumsi daya listrik per hari misal 17,38 kWH, artinya kamu mengkonsumsi daya listrik sebanyak 17.380 Watt per hari.
Perhitungan Watt diperoleh dari 17,38 kWH x 1.000 =17.380 Watt, dimana 1 kWH = 1.000 Watt.

Selanjutnya biaya listrik per hari diketahui dari jumlah kWH x tagihan per golongan = 17,38 kWH x Rp 1.325 = Rp 23.025,5 per hari.

Nah, dari sini kamu bisa menghitung berapa kira-kira tagihan listrik yang akan kamu bayar selama satu bulan ke depan. Semua tergantung pada jumlah konsumsi daya listrik yang kamu gunakan per harinya. Maka dari itu berhematlah dalam memakai energi, matikan lampu yang kira-kira tidak perlu dinyalakan.

Rumus Daya Listrik

Setelah mengetahui cara menghitung tagihan daya listrik setiap hari dan bulannya, tentu kamu ingin mengetahui cara menghitung daya listrik. Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya daya listrik merupakan besarnya usaha yang digunakan dalam memindahkan energi (muatan) per satuan waktu.

Untuk menghitung besarnya usaha yang dilakukan per satuan waktu dalam sebuah rangkaian atau sirkuit maka dapat menggunakan rumus berikut ini:

P = W/t
atau
P = V x I
atau
P = I²R 
atau
P = V²/R 

Dimana:
P = Daya Listrik dengan satuan Watt (W) = J/s
W = usaha listrik (Joule = J)
t = waktu (detik = s)
V = Tegangan Listrik dengan Satuan Volt (V)
I = Arus Listrik dengan satuan Ampere (A)
R = Hambatan dengan satuan Ohm (Ω)

Berdasarkan rumus tersebut kita dapat memahami bahwa pemakaian energi listrik di rumah tidak boleh melebihi daya yang tertera di rekening listrik. Karena jika melebihi daya maksimum tersebut maka sekering pembatas secara otomatis akan berada pada posisi terbuka (off) dan aliran listrik akan padam.

Prinsip ini juga berlaku pada benda elektronik. Misal sebuah benda memiliki karakteristik 100 Watt, 220 Volt. Artinya benda tersebut hanya bisa dipasang pada tegangan maksimum 220 Volt. Apabila dipasang pada tegangan yang lebih besar maka benda tersebut akan rusak.

Baca juga : Pengertian Fiber Optik

Jenis dan Contoh Soal Daya Listrik

Dalam sistem tegangan arus bolak-balik (AC), daya listrik terbagi menjadi tiga macam jenis yaitu:

Daya Aktif

Definisi daya aktif adalah daya yang kekuatan transmisinya sesuai dengan kekuatan energi yang dikonsumsi oleh beban. Artinya daya ini terpakai untuk melakukan energi yang sebenarnya. Satuan daya listrik aktif berupa Watt (W), seperti energi panas, energi cahaya, dan energi mekanik.

Daya Reaktif

Daya reaktif adalah jumlah daya yang dibutuhkan untuk membentuk sebuah medan magnet yang kemudian akan terbentuk fluks medan magnet. Satuan daya reaktif adalah Volt Ampere Readtive (VAR). Contoh komponen daya reaktif adalah transformator, motor, lampu pijar, dan lain sebagainya.

Daya Nyata

Daya nyata disebut juga sebagai daya semu, merupakan hasil penjumlahan trigonometri antara daya aktif dan daya reaktif dengan satuan Volt Ampere (VA). Atau dengan bahasa lain daya semu adalah daya yang diperoleh dari hasil perkalian antara tegangan dan arus dalam suatu jaringan listrik.

Contoh Soal

Untuk memahami rumus di atas, berikut kami berikan contoh soal mengenai perhitungan daya listrik:

1) Sebuah LCD memerlukan Tegangan 220V dan Arus Listrik sebesar 1,2A untuk mengaktifkannya. Berapakah Daya Listrik yang dikonsumsinya ?

Penyelesaiannya

Diketahui :
V = 220V
I = 1,2A

Ditanya P = ?

Jawaban : P = V x I
P = 220V x 1,2A
P = 264 Watt

Jadi, LCD tersebut akan mengkonsumsi daya listrik sebesar 264 Watt.

2) Sebuah kompor listrik memiliki karakter 400 Watt, 220 Volt. Berapakah dayanya dan besar energi listrik yang dipakai selama 1 jam, jika kompor tersebut dipakai pada dua tegangan listrik yang berbeda:

a. 220 V dan b. 110 V

Diketahui :

Kompor = 400 Watt dan V = 220 Volt
Waktu t = 3600 detik

Ditanyakan :

a. W1 = …? dan P1 = …? jika V1 = 220 Volt
b. W2 = …? dan P2 = …? jika V2 = 110 Volt

Jawaban :

a. Karena V1 = 220 V maka P1 = 400 Watt
W1 = P1 t = 400 (3600) = 144.104 Joule

b. P1/P2 =V1²/V2²
400/P2 = (220)²/(110)²
P2 = 400/4 = 100 Watt

Hambatan kompor :
R = V1²/P1 =(220)²/400 = 121 Ω
W2 = V2²/R (t) = (110)²//121 (3600) = 36.104 Joule


Keyword : Rumus Daya Listrik

Pengertian Aljabar Boolean dan Kaitannya dengan Rangkaian Elektronika

Pengertian Aljabar Boolean – Dalam dunia matematika istilah aljabar sudah sering kita jumpai. Namun ada istilah lain yaitu aljabar Boolean yang secara luas telah digunakan dalam dunia elektronika seperti pada perancangan pensaklaran, rangkaian digital maupun rangkaian IC (Intergrated Circuit) dalam komputer.

Apa itu aljabar Boolean ?


Memahami Pengertian Aljabar Boolean


didik.blog.undip.ac.id

Pengertian Aljabar Boolean adalah aljabar yang berhubungan dengan variabel atau bilangan biner serta operasi logika.

Variabel-variabel yang ada dalam Aljabar Boolean dinyatakan dengan huruf-huruf seperti a, b, c,….y dan z. Serta terdapat 3 operator logika berupa negasi logika seperti AND, NOT dan OR.

Teori ini pertama kali dikenalkan oleh George Boole pada tahun 1854, seorang ahli matematika berkebangsaan Inggris.

Pada beberapa hal terdapat perbedaan antara aljabar Boolean dengan aljabar biasa untuk aritmatika bilangan riil, yaitu:

  • Pada hukum distributif + dan . seperti pada a+(b.c) = (a+b).(a+c) benar untuk aljabar Boolean. Tetapi hal tersebut tidak dibenarkan dalam aljabar biasa.
  • Aljabar Boolean tidak mempunyai kebalikan perkalian atau penjumlahan, sehingga tidak ada operasi pembagian maupun pengurangan.

Sebelum masuk lebih dalam pada aturan dan hukum aljabar Boolean, penting untuk kita mengetahui hal-hal yang harus diperhatikan untuk mempunyai sebuah aljabar Boolean, yaitu:

  • Elemen-elemen himpunan B
  • Kaidah operasi untuk operator biner dan operator uner
  • Memenuhi postulat Huntington

Teorama Aljabar Boolean

Pada serangkaian aturan dari ekspresi aljabar Boolean ini diciptakan untuk membantu mengurangi jumlah gerbang logika dasar yang dibutuhkan dalam melakukan operasi logika tertentu. Sehingga nanti akan menghasilkan daftar fungsi atau teorama yang disebut hukum aljabar Boolean.

Dalam aljabar Boolean terdapat 2 teorama, yaitu:

Teorama Variabel Tunggal

Teorama variabel tunggal yang diperoleh dari hasil penurunan operasi logika dasar, yaitu AND, OR dan NOT. Berikut adalah penjelasan tentang 3 operator logika berupa AND, OR dan NOT.

  • Operasi AND (.), merupakan perkalian variabel (a atau b serta huruf lain) yang mirip dengan penghubung kalimat konjungsi (˄).
    a ˄ b (konjungsi) → a . b
  • Operasi OR (+), merupakan pertambahan dari variabel (a atau b serta huruf lain) yang mirip dengan penghubung kalimat disjungsi (v)
    a v b (disjungsi) → a + b
  • Operasi NOT, merupakan pengubahan hasil dari tabel Boolean variabel (a atau b serta huruf lain) yang mirip seperti penghubung kalimat Negasi (¬).
    ¬a (Negasi) → a’

Teorama Variabel Jamak

Teorama variabel jamak yang terdiri dari teorama komutatif, distributif, asosiatif, aborsi dan morgan.

  • Teorama/ Hukum Komutatif disini menjelaskan tentang penukaran atau perubahan ururtan variabel input atau sinyal masukan sama sekali tidak berpengaruh pada variabel output pada rangkaian logika.
    Komutatif (pertukaran) : a + b = b + a
    a . b = b . a
  • Teorama/ Hukum Asosiatif menjelaskan tentang perubahan urutan penyelesaian operasi pada variabel tidak berpengaruh pada variabel output pada rangkaian logika.
    Asosiatif (pengelompokan) : a + (b + c) = (a + b) + c
    a . (b . c) = (a . b) . c
  • Teorama/ Hukum Distributif menjelaskan bahwa variabel input pada operasi Aljabar Boolean dapat disebarkan tempatnya tanpa mengubah variabel hasil dari output suatu rangkaian logika.
    Distributif (penyebaran) : a . (b + c) = (a + b) (a + c)
    a (b + c) = a . b + a . c
  • Hukum Aborsi, Kombinasi dan Konsensus
    Aborsi/ Penghilangan : a + a . b = a
    a . (a + b) = a
    Kombinasi : a . b + a . b = a
    (a + b) . (a + b) = A
    Konsensus : a . b + b . c + ā . c = a. b + ā . c
    (a + b) . (b + c). (ā + c) = ( a + b) . (ā + c)
  • Teorama/ Hukum De Morgans
    ( a + b)’ = a’ . b’
    (a . b)’ = a’ + b’

Teori Aljabar Boolean dan Gerbang Logika

Gerbang logika dioperasikan menggunakan teori Aljabar Boolean (Boolean Algebra) dikenal juga sebagai hukum aljabar. Dengan menggunakan hukum ini, Ekspresi Boolean yang kompleks dapat disederhanakan sehingga jumlah gerbang logika dalam sebuah rangkaian digital juga dapat dikurangi.

Artinya Boolean Algebra merupakan perhitungan matematika yang berguna untuk menyederhanakan gerbang logika sebagai blok dasar penyusun sebuah rangkaian digital. Pada dasarnya aljabar Boolean adalah tipe data yang terdiri dari dua nilai, “true” dan “false” atau “tinggi” dan “rendah”.

Dalam bahasa pemrograman penerapannya pada gelombang logika dilambangkan dengan angka 1 (tinggi) dan 0 (rendah). Berapapun jumlah masukan (input) dalam gerbang logika keluaran (output) nya hanya berjumlah satu.

Hubungan antara kombinasi-kombinasi variabel masukan (input) yang menghasilkan keluaran (output) logis disajikan dalam “tabel kebenaran” (truth table).

Karena dianalisis menggunakan teori Aljabar Boolean, gerbang logika juga sering disebut sebagai rangkaian logika. Sebagai contoh sirkuit digital yang diimplementasikan secara elektronik menggunakan dioda atau transistor.

Itulah sedikit penjelasan tentang pengertian aljabar Boolean serta hukum-hukum atau teorama-teorama yang ada pada aljabar Boolean, semoga bermanfaat!

Pengertian Sensor – Teknologi Handal Dalam Bidang Elektronika

Pengertian Sensor – Berbicara tentang perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, kini kita mengenal sistem otomasi menggunakan sistem robotik (full automatic). Sebuah sistem kinerja menggunakan komponen pengaturan otomatis tanpa perlu campur tangan manusia.

Bagi yang sudah akrab dengan dunia industri tentu tidak asing lagi dengan istilah Flexible Manufacturing Systems (FMS), Computerized Integrated Manufacture (CIM), dan lain sebagainya. Merupakan istilah-istilah pengaturan otomatis yang banyak diterapkan di berbagai industri.

Salah satu komponen atau peralatan elektronik yang memiliki peranan penting dalam pengaturan otomatis adalah sensor. Ketepatan dalam memilih sebuah sensor akan berpengaruh pada sistem kerja yang menggunakan pengaturan otomatis itu sendiri.

Nah, sebelumnya mari berkenalan dahulu dengan pengertian sensor, jenis-jenis sensor, fungsi, prinsip kerja sensor, dan lain sebagainya.


Memahami Pengertian Sensor


Pengertian Sensor
tek.id

Demi meningkatkan sistem keamanan di sebuah bank, sensor digunakan sebagai alat pendeteksi saat terjadi pembobolan atau kemalingan. Tak hanya itu sensor pun dapat juga digunakan untuk mendeteksi perubahan lingkungan secara fisik maupun kimia.

Pengertian sensor adalah komponen elektronika yang digunakan untuk mengubah suatu daya menjadi bentuk daya (energi lainnya.) Sensor merupakan komponen yang dapat mengkonversi suatu besaran tertentu, seperti besaran mekanis, magnetis, panas, cahaya, dan kimia menjadi tegangan arus listrik.

Suatu lingkungan yang dipasang sensor akan mengalami perubahan secara fisik, kimia, atau biologi apabila mengalami gangguan. Dalam hal ini perubahan lingkungan disebut sebagai variabel keluaran sensor dalam bentuk besaran listrik, biasa disebut transduser.

Oleh karena itu sensor juga digolongkan ke dalam salah satu jenis transduser. Suatu peralatan yang berfungsi untuk mengubah sinyal atau gejala dari satu bentuk energi ke dalam bentuk energi lainnya.

Misal contoh sensor pada tubuh manusia adalah telinga sebagai sensor pendengaran dan kulit sebagai sensor peraba. Pada alat elektronik kamera juga memiliki sensor penglihatan untuk menangkap objek seperti mata manusia.

Gadget yang paling sering kita gunakan sehari-hari adalah salah satu produk pabrikan yang memakai teknologi sensor. Model touch screen (layar sentuh) pada handphone kamu adalah salah satu pengaplikasian sensor tekanan.

Alat-alat lain yang juga menggunakan sensor tekanan misalnya kalkulator, remot, keyboard, maupun remot yang merubah sensor tekanan menjadi energi cahaya atau gerak.

Sensor memegang banyak andil dalam berbagai bidang teknologi, hampir seluruh alat kini menggunakan teknologi sensor.

Misal alat pengatur suhu ruangan, AC, dan lain sebagainya. Kesemua alat tersebut bekerja menggunakan sensor suhu. Sehingga suhu pada sebuah ruangan dapat diatur sesuai keinginan kita, misal jika terlalu panas kita dapat menggunakan AC untuk mendinginkan ruangan tersebut.

Macam-Macam Jenis Sensor

Pengertian Sensor
elangsakti.com

Dalam teknik pengukuran sensor dapat terbagi menjadi berbagai macam jenis. Pembagian ini juga disesuaikan dengan fungsi dan energi yang dirubahnya. Berikut beberapa jenis sensor beserta penjelasannya:

Sensor Proximity

Sensor ini dikhususkan untuk mendeteksi target dalam bentuk logam terhadap suatu perubahan energi yang bukan disebabkan oleh kontak fisik. Disebut juga sebagai sensor jarak, dimana cara kerjanya dapat diaplikasikan pada kondisi penginderaan pada objek yang kecil.

Sebagai contoh sensor proximity adalah pada penggunaan teknologi air gesture pada smartphone. Yaitu sebuah sensor yang memudahkan pengguna untuk mengakses smartphone tanpa harus menyentuh layar handphone tersebut.

Mayoritas sensor ini terdiri dari elemen elektornik solid-state yang terbungkus rapat. Agar sensor tersebut terhindar dari pengaruh getaran, korosif, kimiawi, dan cairan lain yang berlebihan.

Sensor Magnet

Layaknya saklar dalam dua kondisi (on/off), dalam kinerjanya sensor ini terpengaruh oleh medan magnet dalam memberikan perubahan kondisi pada keluaran. Contoh pengaplikasian medan magnet yaitu dalam posisi pengukuran di otomotif dan penerapan pada smartphone.

Sensor ini lebih banyak digunakan di banyak perangkat dibandingkan sensor jenis lainnya. karena pengoperasiannya lebih sederhana dan tidak memerlukan kontak.

Salah satu jenis sensor magnet yaitu hall effect sensor, pertama kali ditemukan oleh Edwin Hall pada tahun 1879. Terdiri dari lapisan silikon yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik dilengkapi dua buah elektroda pada masing-masing sisi silikon.

Sensor Ultrasonik

Dinamakan ultrasonik karena jenis sensor ini bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara, seperti contoh pada teknologi robot KRCI (Kontes Robot Cerdas Indonesia). Robot ini menggunakan sensor ultrasonik sebagai alat indera sehingga dapat melalui rintangan tanpa menyentuh objek apapun.

Dalam prinsip kerjanya sensor ini akan menghasilkan suara untuk kemudian ditangkap kembali dengan perbedaan waktu tertentu. Jarak atau tinggi objek yang memantulkan suara berbanding lurus dengan perbedaan waktu pantulan.

Sensor Tekanan

Contoh peralatan yang menggunakan sensor tekanan adalah alat pengukur tekanan darah yang sering kita jumpai jika akan melakukan pemeriksaan kesehatan di rumah sakit. Pada prinsipnya alat ini bekerja berdasarkan perubahan tekanan dari hasil pemompaan hingga tekanan darah seseorang diketahui.

Konstruksi sensor tekanan terdiri dari kantung tekanan, pegas terkalibrasi, inti (berisi kumparan kawat), dan pengubah sinyal.

Prinsipnya tekanan akan diterima oleh kantung yang mengakibatkan perubahan posisi inti dan perubahan induksi magnetik pada kumparan.
Selanjutnya pengubah sinyal akan mengubah induktansi magnetik pada kumparan menjadi tegangan yang sebanding, hingga diperoleh nilai keluaran.

Sensor Suhu

Pasti kamu sudah tidak asing lagi dengan jenis sensor yang satu ini, yup betul salah satu contohnya alat yang menggunakan sensor suhu tentu saja termometer. Selain itu ada pula alat-alat elektronik di rumah seperti kulkas, rice cooker, pendingin ruangan (AC), dan lain sebagainya.

Sensor suhu bekerja dengan cara merespon perubahan temperatur di sekitar lingkungan, dengan cara mengolah besaran panas atau dingin menjadi besaran listrik pada suatu objek. Keluaran sensor ini dapat dalam bentuk format analog maupun digital yang kini tersedia banyak di pasaran.

Flame Sensor

Sesuai dengan namanya sensor ini digunakan untuk mendeteksi nyala api dengan panjang gelombang berkisar antara 760nm – 1100nm. Untuk mendeteksi nyala api tersebut sensor ini menggunakan sensing dari sinar infrared sehingga mengubahnya menjadi besaran analog.

Salah satu sensor yang juga digunakan dalam perlombaan KCRI yang dikreasikan dalam berbagai bentuk. Perlu digaris bawahi, flame sensor berbeda dengan sensor panas. Dimana sensor panas yang diukur adalah perubahan suhu objek sedangkan pada sensor ini yang diukur adalah intensitas nyala api.

Dalam kontes robot cerdas sensor ini sekaligus digunakan sebagai mata untuk robot dalam mensensing posisi nyala api. Dalam aplikasi sehari-hari banyak yang menggunakan sensor ini untuk mendeteksi nyala api di dalam ruangan, seperti perkantoran, perhotelan, apartemen, dan lain sebagainya.

Sensor Cahaya

Selain sensor api, satu lagi sensor yang memanfaatkan energi gelombang elektromagnetik adalah sensor cahaya. Pengertian sensor cahaya adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik atau dalam bentuk energi lainnya.

Sensor ini digunakan pada objek-objek yang memiliki bentuk warna, dimana terdiri dari bermacam-macam jenis. Misalnya cahaya fotoresitor atau disebut juga sebagai sensor LDR (Light Dependent Resistor) yang nilai resistansinya berubah jika terkena cahaya.

Secara prinsip kerja sensor cahaya terdiri dari tiga jenis, yaitu fotovoltaic, fotokonduktif, dan fotolistrik. Dimana ketiga jenis sensor ini akan mengubah energi cahaya menjadi bentuk energi yang berbeda-beda.

Baca juga : Hukum Kirchhoff

Nah, itulah sekilas ulasan tentang pengertian sensor dan macam jenisnya. Semoga artikel ini bermanfaat, kritik dan saran bisa disampaikan di kolom komentar ya.

Keyword : Pengertian Sensor