Resistor, Komponen Dasar yang Sangat Penting dalam Rangkaian Elektronik – Techdiary #1

Berbicara tentang listrik tentunya tidak terlepas dengan hukum Ohm, yang pada dasarnya merupakan jantung dari elektronika. Seperti yang kita ketahui sebelumnya, hukum tersebut menyatakan kesebandingan antara aliran elektron atau arus listrik dengan tegangan. Dengan kata lain, semakin besar tegangan listriknya, maka arus listrik akan semakin besar.

Arus listrik juga dipengaruhi oleh parameter lain yang dikenal sebagai hambatan atau resistansi. Sesuai dengan namanya, hambatan ini merupakan parameter bagaimana sistem dapat menghambat aliran elektron. Semakin besar nilai hambatannya, maka elektron akan semakin sulit untuk mengalir (arus listrik semakin kecil). Sebaliknya, apabila nilainya semakin kecil, maka aliran elektron akan semakin besar (arus listrik semakin besar).

Dalam elektronika, terdapat suatu komponen yang dapat digunakan untuk mengatur nilai hambatan ini, yang dikenal sebagai resistor. Pada dasarnya kawat terbuat dari bahan logam yang memiliki hambatan yang sangat kecil sehingga arus listrik yang dihasilkan akan menjadi sangat besar dan berpotensi merusak komponen, sehingga dengan adanya resistor ini besar arus listrik dapat dikendalikan dan kerusakan komponen akibat arus listrik dapat diminimalisir. Hal tersebut merupakan salah satu dari fungsi resistor, dan pada artikel ini kita akan membahas beberapa fungsi dari resistor.

Pembagi Tegangan

Salah satu fungsi yang paling umum bagi resistor adalah sebagai pembagi tegangan. Sebagai contoh, apabila kita memiliki suatu rangkaian listrik dengan sumber daya Vcc dan kita hanya membutuhkan tegangan kurang dari nilai tersebut (VB), maka kita dapat menggunakan skema seperti gambar berikut.

Gambar 1. Pembagi tegangan

Tegangan dari VB merupakan tegangan dari resistor R2, atau pada dasarnya memiliki nilai sebesar perbandingan antara hambatan R2 dengan hambatan total dalam rangkaian tersebut dikalikan dengan VCC. Sebenarnya bisa saja kita menggunakan tegangan di titik A sebagai acuan dan titik B sebagai ground, namun akan lebih mudah apabila kita menggunakan nilai tegangan di titik B dengan titik C sebagai ground, mengingat bahwa pada rangkaian di atas tegangan VB diukur dari titik ground yang merupakan kutub negatif dari VCC.

Tentunya walaupun rangkaian tersebut dapat digunakan untuk mengurangi tegangan, impedansi dari VB juga perlu diperhatikan. Apabila impedansi VB terlalu kecil atau arus listrik yang mengalir ke VB cukup besar, maka tentunya tegangan VB akan menurun atau tidak sesuai dengan nilai yang kita inginkan. Oleh karena itu, skema rangkaian seperti ini tidak bisa digunakan sebagai pengatur tegangan, terutama ketika impedansi VB dapat berubah sewaktu-waktu. Namun, skema rangkaian ini dapat digunakan sebagai rangkaian sensor, seperti sensor resistif LDR (Light Dependent Resistor), dengan tambahan berupa rangkaian buffer agar arus listrik yang mengalir ke VB menjadi cukup kecil sehingga tegangan tidak mengalami penurunan yang tidak terkendali.

Pull Down / Up

Katakanlah kita memiliki rangkaian seperti berikut ini.

Gambar 2. Rangkaian Saklar

Rangkaian ini hanya terdiri dari saklar dengan masukan dari sebelah kiri saklar (IN) dan keluaran di sebelah kanan saklar (OUT), atau bisa diibaratkan sebagai sambungan antara sinyal yang datang dari sebelah kiri sebelum masuk ke masukan sebelah kanan untuk diolah (apabila OUT terhubung ke rangkaian pengolahan data). Ketika saklar dibuka, mungkin kita akan berpikir bahwa tegangan yang masuk ke OUT akan menjadi nol, mengingat bahwa arus yang mengalir kesana tampak tidak ada. Namun kenyataannya, titik tersebut tidak terhubung ke ground, dan tidak ada jaminan bahwa tegangan di titik tersebut relatif terhadap ground adalah nol. Pada akhirnya, OUT akan berada dalam keadaan three-state atau tri-state, dimana logika yang masuk ke OUT bukan logika nol atau satu, melainkan mengambang atau bahkan dapat berfungsi sebagai antena. Ini akan menjadi masalah jika kita mau mengatur rangkaian dimana logika masukan di sebelah kanan adalah nol jika saklar dibuka. Oleh karena itu, kita dapat menghubungkan OUT ke ground setelah saklar, seperti pada gambar berikut.

Gambar 3. Rangkaian Saklar dengan OUT terhubung ke Ground.

Tentunya hanya dengan menghubungkan OUT ke ground saja tidak cukup, karena ketika saklar ditutup maka saklar akan diibaratkan sebagai rangkaian arus pendek (short). Oleh karena itu sebelum OUT terhubung ke ground sebuah resistor perlu ditambahkan.

Gambar 3. Rangkaian Saklar dengan OUT terhubung ke resistor (pull-down resistor), lalu ground.

Dengan demikian ketika saklar dibuka, OUT akan bernilai sama seperti ground, mengingat impedansi rangkaian akan berkurang, dan ketika saklar ditutup, OUT akan bernilai sama dengan IN, sehingga rangkaian akan berfungsi sesuai dengan yang diinginkan. Resistor yang digunakan ini disebut sebagai resistor pull-down. Selain itu terdapat pula konfigurasi yang menggunakan resistor pull-up, seperti pada gambar berikut.

Gambar 3. Konfigurasi dengan pull-up resistor.

Alih-alih menyambungkan resistor ke ground, resistor pull-up terhubung ke sinyal berlogika satu, sehingga ketika saklar terbuka, maka OUT akan berlogika satu.

Pembatas Arus

Mungkin salah satu fungsi paling utama dari resistor adalah untuk membatasi arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Salah satu contoh paling sering ditemui adalah ketika menyalakan lampu LED (Light-Emitting Diode) menggunakan catu daya. Apabila LED dinyalakan dengan menghubungkan secara langsung kedua kakinya ke kutub positif dan negatif catu daya, maka arus yang ditimbulkan akan menjadi sangat besar. Akibatnya, LED akan cepat memanas sehingga akan terbakar dan LED tidak dapat digunakan kembali. Oleh karena itu, umumnya LED dihubungkan pada resistor (biasanya 1k) sehingga LED tidak mudah terbakar. Namun apabila hambatan resistor terlalu besar, maka nyala LED akan menjadi sangat redup, dan sebaliknya apabila terlalu kecil, maka LED akan menjadi sangat terang, dan LED dapat terbakar lebih cepat.

Demikian adalah tiga fungsi umum dari resistor. Mungkin ada beberapa fungsi lain yang belum disebutkan, namun umumnya fungsi resistor tersebut adalah sebagai pelengkap dari suatu rangkaian seperti rangkaian penguat operasional atau rangkaian timer, sehingga tidak dimasukkan ke dalam list.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout /  Ubah )

Foto Google

You are commenting using your Google account. Logout /  Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout /  Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout /  Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: