132
BAB. I PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini Anda akan mempelajari tentang rumus-rumus teknik dasar yang dipakai pada teknik elektronika seperti rumus hukum Ohm yang digunakan untuk menghitung daya, tegangan, arus dan resistansi. Rumus untuk menghitung frekuensi, lamda dan daya. Konversi bilangan biner, desimal, oktal dan hexa desimal serta penggunaan aljabar boole. Terakhir penggunaan rumus dedibels untuk menghitung level dan daya sinyal Audio . Modul ini mempunyai keterkaitan erat dengan modul lain, seperti teori kelistrikan, modul yang membahas konsep dasar penggunaan alat ukur listrik dan elektronika, serta modul rangkaian elektronika dasar. Adapun hasil belajar yang akan dicapai setelah menguasai modul ini, peserta diklat diharapkan dapat memahami rumus-rumus yang dipakai pada teknik elektronika baik secara teori maupun praktik. B. Prasyarat Dalam mempelajari modul ini anda harus sudah mengerti dalam hal penggunaan alat ukur listrik dan elektonik seperti alat ukur Multimeter Analog, Osiloskop, Function Modul ELKA-MR.UM.001.A 1

Teori Dasar Elektronika

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Teori Dasar Elektronika

BAB. I PENDAHULUAN

A. Deskripsi

Dalam modul ini Anda akan mempelajari tentang rumus-rumus

teknik dasar yang dipakai pada teknik elektronika seperti rumus

hukum Ohm yang digunakan untuk menghitung daya, tegangan,

arus dan resistansi. Rumus untuk menghitung frekuensi, lamda dan

daya. Konversi bilangan biner, desimal, oktal dan hexa desimal

serta penggunaan aljabar boole. Terakhir penggunaan rumus

dedibels untuk menghitung level dan daya sinyal Audio .

Modul ini mempunyai keterkaitan erat dengan modul lain, seperti

teori kelistrikan, modul yang membahas konsep dasar penggunaan

alat ukur listrik dan elektronika, serta modul rangkaian elektronika

dasar. Adapun hasil belajar yang akan dicapai setelah menguasai

modul ini, peserta diklat diharapkan dapat memahami rumus-

rumus yang dipakai pada teknik elektronika baik secara teori

maupun praktik.

B. Prasyarat

Dalam mempelajari modul ini anda harus sudah mengerti dalam hal

penggunaan alat ukur listrik dan elektonik seperti alat ukur

Multimeter Analog, Osiloskop, Function Generator, Decibels meter

dan Frekuensi meter yang berfungsi untuk membuktikan hasil ukur

yang dihitung menggunakan rumus-rumus elektronika secara

matematika.

C. Petunjuk Penggunaan Modul

Modul ELKA-MR.UM.001.A 1

Page 2: Teori Dasar Elektronika

1. Pelajari daftar isi serta skema kedudukan modul dengan cermat

dan teliti. Karena dalam skema modul akan nampak kedudukan

modul yang sedang Anda pelajari dengan modul-modul yang

lain.

2. Kerjakan soal-soal dalam cek kemampuan untuk mengukur

sampai sejauh mana pengetahuan yang telah Anda miliki.

3. Apabila Anda dalam mengerjakan soal cek kemampuan

mendapat nilai 7,00, maka Anda dapat langsung mempelajari

modul ini. Tetapi apabila Anda mendapat nilai <7,00, maka

Anda harus mengerjakan soal cek kemampuan lagi sampai

mendapat nilai 7,00. Perhatikan langkah-langkah dalam

melakukan pekerjaan dengan benar untuk mempermudah

dalam memahami suatu proses pekerjaan.

4. Pahami setiap materi teori dasar yang akan menunjang dalam

penguasaan suatu pekerjaan dengan membaca secara teliti.

Kemudian kerjakan soal-soal evaluasi sebagai sarana latihan.

5. Untuk menjawab tes formatif usahakan memberi jawaban yang

singkat, jelas dan kerjakan sesuai dengan kemampuan Anda

setelah mempelajari modul ini.

6. Bila terdapat penugasan, kerjakan tugas tersebut dengan baik

dan bilamana perlu konsultasikan hasil tersebut pada

guru/pembimbing.

7. Catatlah kesulitan yang Anda dapatkan dalam modul ini untuk

ditanyakan pada guru/pembimbing pada saat kegiatan tatap

muka. Bacalah referensi lainnya yang berhubungan dengan

materi modul agar Anda mendapatkan tambahan pengetahuan.

D. Tujuan Akhir

Setelah mempelajari modul ini diharapkan Anda dapat:

Menuliskan rumus hukum Ohm

Menghitung besarnya panjang gelombang suatu sinyal sinus

Modul ELKA-MR.UM.001.A 2

Page 3: Teori Dasar Elektronika

Menghitung frekuensi resonansi dari induktor dan kondensator

yang disambung seri maupun parallel

Mengkonversi bilangan-bilangan yang dipakai pada teknik digital

Menerapkan rumus-rumus aljabar Boolean pada rangkaian

digital

Menggunakan rumus decibel untuk menghitung penguatan daya

dan tegangan suatu Amplifier

Modul ELKA-MR.UM.001.A 3

Page 4: Teori Dasar Elektronika

E. Kompetensi

KOMPETENSI : Menguasai Teori Dasar ElektronikaKODE : ELKA-MR.UM.001.ADURASI PEMELAJARAN : 100 Jam @ 45 menit

LEVEL KOMPETENSI KUNCIA B C D E F G2 1 2 1 2 2 2

KONDISI KINERJA

Unjuk kerja ini bisa diperlihatkan setiap saat karena merupakan keterampilan kognitif yang berisi wawasan keilmuan dari orang yang bersangkutan. Namun apabila diinginkan untuk melihat kompetensi ini, sebaiknya tersedia hal berikut

1. Alat bantu presentasi yang cukup : white board, OHP, atau papan tulis dan kapur2. Literatur yang memadai agar bisa dilihat juga kemampuan membaca literatur3. Harus dipastikan bahwa yang bersangkutan telah menempuh semua sub-kompetensi diatas

Modul ELKA-MR.UM.001.A 3

Page 5: Teori Dasar Elektronika

SUB KOMPETENSI KRITERIA KINERJALINGKUP BELAJAR

MATERI POKOK PEMELAJARAN

SIKAP PENGETAHUANKETERAMPILA

N

1. Matematika Teknik Dasar dan umusnya

1.1 Didemokan bagaimana rumusan hukum Ohm digunakan dalam menghitung daya, tegangan, arus dan resistansi pada suatu rangkaian

1.2 Disebutkan beberapa rumus matematika lain yang umum digunakan dalam elektronika

1.3 Perhitungan frekuensi, lamda dan daya diemokan

1.4 Konversi bilangan biner, desimal dan hexa didemokan

1.5 Dijelaskan tentang aljabar Boole dan bagaimana kegunaannya dalam rangkaian digital

1.6 Diterangkan tentang Decibels dan ditunjukkan alasan kenapa dipakai dB untuk menyatakan level sinyal dan daya dalam perhitungan-perhitungan elektro

1.7 Didemokan bagaimana gambar bisa digunakan dalam mendemokan fungsi-fungsi elektronika

Matematika teknik

Tekun, teliti, kritis memahami dasar dan rumus matematika

Matematika teknik (rumus umum matematika dalam elektronika)

Perhitungan Frekuensi, lamda dan daya

Aljabar Boole

Konversi bilangan

Decibels Fungsi

linier dan non linier

Menghitung-Frekuensi, lamda dan daya

Menggunakan Aljabar Boole

Mengkonversi bilangan

Decibels Membua

t fungsi-fungsi elektronika

Modul ELKA-MR.UM.001.A 4

Page 6: Teori Dasar Elektronika

F. Cek Kemampuan

Untuk mengecek kemampuan Anda sebelum mempelajari modul

ini, kerjakanlah soal-soal dibawah ini dengan memberi tanda “V”

(centang) pada kolom Bisa jika Anda bisa mengerjakan soal itu

atau tanda “V” pada kolom Tidak jika Anda tidak bisa mengerjakan soal

itu.

No. Soal Cek Kemampuan

Pernyataan Siswa

PenilaianPembimbing

Bisa Tidak

Bisa Tidak

1.

Apakah anda bisa menggunakan Osiloskop untuk mengukur amplitudo sinyal sinus

2.

Apakah anda bisa menggunakan Osiloskop untuk mengukur frekuensi sinyal sinus

3.

Apakah anda bisa menggunakan Function Generator untuk meng- hasilkan sinyal sinus berfrekuensi 1000 Hz

4.

Apakah anda bisa menggunakan Frekuensi meter untuk mengukur frekuensi sinyal sinus 1000 Hz

5.Apakah anda bisa menuliskan rumus hukum Ohm

6.Apakah anda bisa menuliskan rumus untuk menghitung reaktansi kapasitip

7.Apakah anda bisa menuliskan rumus untuk menghitung reaktansi induktip

8.Apakah anda bisa menuliskan rumus untuk menghitung frekuensi resonansi

9.

Apakah anda bisa menuliskan rumus untuk menghitung penguatan tegangan sebuah Amplifier dalam satuan dB

10. Apakah anda bisa

Modul ELKA-MR.UM.001.A 4

Page 7: Teori Dasar Elektronika

mengkonfersi bilangan biner (11011)2 menjadi bilangan dasar (........ )10

Penilaian Pembimbing:

Berdasarkan pengamatan langsung dan mengoreksi soal-soal

yang dikerjakan, maka Siswa tersebut mendapatkan nilai:

NILAIParaf

Angka Huruf

Keterangan: Batas lulus minimal harus mendapat nilai 7,00

Kesimpulan:

Berdasarkan perolehan nilai cek kemampuan diatas, maka Siswa

tersebut dapat/belum dapat*) mempelajari dan mengerjakan

modul ini.

................., .................. 200

Pembimbing

Modul ELKA-MR.UM.001.A 5

Page 8: Teori Dasar Elektronika

------------------ *) Coret salah satu

BAB. II PEMELAJARAN

A. Rencana Belajar Peserta Diklat

Kompetensi : Menguasai Teori Dasar Elektronika

Sub Kompetensi : Matematika Teknik Dasar dan Rumusnya

Jenis Kegiatan

Tanggal

WaktuTempat Belajar

Alasan Perubaha

n

Tanda Tangan

Guru

1.rumus hukum ohm

- mengukur

8 x 45 menit

= 360 menit

Modul ELKA-MR.UM.001.A 6

Page 9: Teori Dasar Elektronika

arus DC, tegangan DC, dan daya

(6 jam)

2.sistem-sistem bilangan desimal, biner, oktal, dan hexadesimal

16 x 45 menit

= 720 menit

(12 jam)

3.penguatan tegangan sebuah penguat audio dalam satuan dB

16 x 45 menit

= 720 menit

(12 jam)

Modul ELKA-MR.UM.001.A 7

Page 10: Teori Dasar Elektronika

B. Kegiatan Belajar

Kegiatan Belajar 1.

a. Tujuan Kegiatan Pemelajaran

Setelah mempelajari kegiatan belajar 1, diharapkan Anda dapat:

1. Menuliskan rumus hukum Ohm

2. Menghitung besarnya arus yang mengalir dalam rangkaian

resistor

3. Menuliskan pengertian arus DC

4. Menuliskan pengertian arus AC

5. Menggambarkan bentuk arus AC sinus

6. Menuliskan pengertian frekuensi

7. Menghitung besarnya waktu getar satu gelombang sinus jika

frekuensinya diketahui

8. Menghitung panjang gelombang dari gelombang sinus jika

frekuensinya diketahui

9. Menghitung besarnya tegangan efektip, tegangan maksimum

dan tegangan rata-rata jika tegangan puncak-kepuncaknya

diketahui

10. Mengitung nilai reaktansi induktip (XL) sebuah induktor

11. Mengitung nilai reaktansi kapasitip (XC) sebuah kondensator

12. Menghitung frekuensi resonansi dari sebuah kondensator dan

induktor yang diseri

Modul ELKA-MR.UM.001.A 8

Page 11: Teori Dasar Elektronika

b. Uraian Materi

1. Hukum Ohm

Kalau antara dua kutub positip dan kutub negatip dari sebuah

sumber tegangan kita hubungkan dengan sepotong kawat

penghantar, maka akan mengalir arus listrik dari kutub positip

ke kutub negatip. Arus ini mendapat hambatan dalam

penghantar itu. Dari peristiwa di atas dapat diketahui bahwa ada

hubungan antara arus yang mengalir dalam hambatan kawat

dan adanya sumber tegangan. Besarnya arus listrik yang

mengalir tergantung dari besarnya hambatan kawat. Semakin

besar hambatan kawat, maka semakin kecil arus yang mengalir.

Apabila sumber listrik bertegangan 1 volt dihubungkan dengan

hambatan sebesar 1 Ohm, maka arus yang mengalir sebesar 1

amper.

Gambar 1-1. Tegangan 1 V mengalirkan arus 1 A dalam

hambatan 1 Ohm

Modul ELKA-MR.UM.001.A 9

Page 12: Teori Dasar Elektronika

Dalam penyelidikannya George Simon Ohm (ahli ilmu fisika dari

Jerman) menemukan bahwa arus listrik yang mengalir dalam

hambatan akan bertambah besar jika tegangan dinaikkan,

sementara nilai hambatannya tetap. Dari uraian diatas dapat

dituliskan rumus hukum Ohm, yaitu:

dimana: U = tegangan dalam satuan volt

I = arus dalam satuan amper

R = hambatan dalam satuan Ohm

Contoh 1:

Sebuah accu 12 volt dihubungkan dengan sebuah lampu yang

mempunyai hambatan 24 ohm. Berapakah arus yang mengalir

didalam lampu.

U 12Jawab: U = I x R I = -------- I = ---------- = 0,5 A

R 24

Modul ELKA-MR.UM.001.A 10

U = I x R

Page 13: Teori Dasar Elektronika

Contoh 2:

Sebuah hambatan 12 Ohm dihubungkan pada jepit-jepit accu,

ternyata arus yang mengalir 0,5 amper. Berapakah besarnya

tegangan accu tersebut?

Jawab: U = I x R U = 0,5 x 12 U = 6 Volt

Contoh 3:

Sebuah accu 24 volt dihubungkan dengan sebuah lampu,

ternyata arus yang mengalir 0,5 amper. Berapakah besarnya

resistansi lampu tersebut?

U 24Jawab: U = I x R R = ------ R = -------- = 48 Ohm

I 0,5

2. Energi yang dimasukkan kedalam hambatan

Bila kita hubungkan sebuah battery pada sebuah hambatan,

maka hambatan itu menjadi panas karena adanya arus listrik

yang mengalir. Energi yang dimasukkan dalam hambatan itu

sebanding dengan besarnya arus yang mengalir, sebanding

dengan besarnya tegangan listrik yang dipasangkan dan

sebanding dengan waktu yang digunakan. Energi diberi simbol

dengan huruf W.

Rumus energi:

W = U x I x t

Dimana: W: energi dalam satuan Joule (J)

Modul ELKA-MR.UM.001.A 11

Page 14: Teori Dasar Elektronika

U: tegangan dalam satuan volt

I: arus dalam satuan amper

t: waktu dalam satuan detik

Modul ELKA-MR.UM.001.A 12

Page 15: Teori Dasar Elektronika

Contoh:

Sebuah accu 12 volt setiap detik mengalirkan arus 5 amper.

Hitunglah besarnya energi yang dikeluarkan oleh accu tersebut

tiap detiknya.

Jawab: W = U x I x t W = 12 x 5 x 1 W = 60 Joule

Daya listrik yang dimasukkan dalam sebuah hambatan sama

dengan energi yang dikeluarkan tiap detik. Daya diberi simbol

huruf P dan dalam satuan joule/detik.

W U x I x tP = ----- P = -------------- P = U x I

t t

Jika U = I x R maka P = I x R x I P = I2 x R

U U U2

Jika I = ------ maka P = U x ------ P = -----R R R

dimana: P = daya dalam satuan watt

R = hambatan dalam satuan ohm

Contoh: Pada hambatan 10 Kilo ohm, terdapat tegangan 12 volt.

Hitunglah daya yang dimasukkan dalam hambatan tersebut.

Jawab:

U2 122

P = ----- P = -------- P = 0,0144 wattR 10000

3. Arus Searah

Modul ELKA-MR.UM.001.A 13

Page 16: Teori Dasar Elektronika

Jika hambatan disambungkan kepada battery, maka aruspun

mengalir pada hambatan itu. Arus itu akan keluar dari kutub

positip battery dan kembali kekutub negatip battery. Arah arus

dan besarnya arus yang mengalir akan tetap setiap waktu

selama hubungan ke battery belum diputus. Arus semacam ini

dinamai arus searah atau arus rata (Direct Current, DC). Jika kita

gambarkan dalam grafik, arus searah akan terlihat seperti

gambar 1-2 dibawah ini.

Gambar 1-2. Grafik arus rata. Setiap saat kuat arus tetap sama besar (konstan)

Pada gambar itu sumbu horiontal melukiskan waktu (t) dalam

detik, sedangkan sumbu vertikal melukiskan harga-harga arus

atau tegangan dalam satuan amper atau volt. Pada setiap saat

antara t = 0 sampai t5 besarnya arus atau tegangan tidaklah

berubah.

4. Arus bolak-balik

Gambar 1-3 dibawah ini memperlihatkan sirkit arus yang bukan

arus rata. Kutub-kutub sumber arus secara terus menerus

Modul ELKA-MR.UM.001.A 14

Page 17: Teori Dasar Elektronika

bertukar-tukar polaritasnya. Pada suatu saat terminal atas

sumber arus adalah positip (sementara terminal bawahnya

negatip), maka arus mengalir keluar dari kutub atas, lewat

beban dari A ke B.

Gambar 1-3. Sirkit arus bolak balik

Pada saat berikutnya sumber arus bertukar polaritas, yaitu

terminal atas berubah menjadi negatip sedangkan terminal

bawah berubah menjadi positip. Dengan demikian aliran arus

bertukar arah, keluar dari kutub bawah lewat beban dari B ke A

dan masuk ke sumber di kutub atas. Saat berikutnya kutub-

kutub bertukar polaritas lagi, sehingga berakibat aruspun

bertukar arah lagi dari A ke B, demikian terus menerus. Arus

yang mengalir dengan selalu berbolak-balik arah dinamai arus

bolak balik. Jika arus bolak balik kita gambarkan dalam grafik,

maka akan terlihat seperti gambar 1-4 dibawah ini.

Gambar 1-4. Grafik yang melukikan arus bolak-balik (A) Arus mengalir dari A ke B (B) Arus mengalir dari B ke A

Modul ELKA-MR.UM.001.A 15

Page 18: Teori Dasar Elektronika

Kalau grafik (A) dan grafik (B) dijadikan dalam satu gambar

grafik, maka akan terlihat seperti gambar dibawah ini.

Gambar 1-5. Gambar grafik arus bolak-balik

Arah arus dari A ke B disebut arah positip dan dilukiskan diatas

sumbu horisontal. Arah arus dari B ke A disebut arah negatip

dan dilukiskan dibawah sumbu horisontal.

5. Frekuensi

Arus bolak balik akan selalu bertukar arah sepanjang waktu

selama sumber arus itu difungsikan. Kecepatan arah arus

berbolak-balik dalam satu detiknya dinamakan frekuensi.

Jaringan listrik PLN kita mengandung arus yang dalam waktu

satu detiknya berbolak-balik sebanyak 50 kali, maka frekuensi

arus listrik PLN itu adalah getar/detik (50 cycles per second).

Modul ELKA-MR.UM.001.A 16

Page 19: Teori Dasar Elektronika

Satuan frekuensi adalah Hertz yang umum disingkat Hz. Jadi

jaringan listrik PLN adalah berfrekuensi 50 Hz.

1 KHz (Kilo Hertz) = 1 000 Hz

1 MHz (Mega Hertz) = 1 000 KHz = 1 000 000 Hz

6. Waktu getar (perioda)

Lama waktu yang digunakan untuk melangsungkan satu getar

disebut waktu getar atau perioda dan diberi simbol dengan huruf

T dalam satuan detik.

1T = ------ dimana: T = waktu getar dalam satuan

detikf

f = frekuensi dalam satuan Hz

Contoh: Hitunglah besarnya waktu getar untuk frekuensi sinyal

suara 1000 Hz.

Jawab:

1 1T = -------- T = ---------- T = 0,001 detik

F 1000

7. Panjang Gelombang

Panjang gelombang arus bolak-balik dapat dihitung dengan

rumus sebagai berikut:

300 000 = -------------dimana: (lamda) = panjang gelombang dalam

f (KHz) satuan meter

Modul ELKA-MR.UM.001.A 17

Page 20: Teori Dasar Elektronika

f = frekuensi dalam satuan Hertz

Contoh: Sebuah osilator mengeluarkan tegangan bolak-balik

dengan frekuensi 300 KHz. Hitunglah panjang gelombangnya.

Jawab:

300 000 300 000 = ------------- = ------------- = 1000 meter

f (KHz) 300

8. Harga efektif

Harga efektif atau sering juga disebut nilai efektip dari arus

bolak balik ialah arus yang sesungguhnya, yaitu arus yang

mempunyai nilai yang sama dengan arus searah yang

menghasilkan suatu usaha/energi listrik. Arus efektif dapat

dihitung dengan menggunakan rumus:

1Ieff = ------- x Imaks Ieff = 0,707 x Imaks

2

Dengan menggunakan cara yang sama, harga efektip untuk

tegangan bolak-balik, berlaku juga:

Ueff = 0,707 x Umaks

Contoh: Tegangan jala-jala PLN yang terukur adalah 220 volt, itu

merupakan tegangan efektif, maka besarnya tegangan

maksimumnya adalah:

Modul ELKA-MR.UM.001.A 18

Page 21: Teori Dasar Elektronika

Ueff = 0,707 x Umaks 220 = 0,707 x Umaks

220Umaks = ------------ Umaks = 311,17 volt

0,707

Modul ELKA-MR.UM.001.A 19

Page 22: Teori Dasar Elektronika

9. Harga rata-rata

Harga rata-rata sering juga disebut nilai rata-rata. Untuk

mencapai harga rata-rata dalam arus dan tegangan bolak-balik

diambilkan dari arus atau tegangan dengan batas setengah

gelombang. Arus rata-rata dapat dicari dengan rumus:

2 2Ir = ------ x Imaks Ir = ------ x Imaks Ir = 0,63 x Imaks

3,14

Dengan cara yang sama didapatkan pula untuk tegangan:

Ur = 0,63 x Umaks

Contoh: Tegangan jala-jala PLN yang terukur adalah 220 volt, itu

merupakan tegangan efektif, maka besarnya tegangan rata-

ratanya adalah:

220Ur = 0,63 x Umaks Ur = 0,63 x -------- Ur = 0,63 X 311,17 volt

0,707

Ur = 196,04 volt

10. Arus bolak-balik yang mengalir pada hambatan

Sebuah hambatan R dihubungkan pada tegangan bolak-balik U,

arus yang mengalir pada suatu saat i = e/R dan kalau

tegangan dinyatakan dengan e = Em sin t, maka arus dapat

dinyatakan dengan:

Modul ELKA-MR.UM.001.A 20

Page 23: Teori Dasar Elektronika

Em sin ti = --------------- i = Im sin t

R

Hal ini menyatakan pada hambatan R arus sefase dengan

tegangannya.

Modul ELKA-MR.UM.001.A 21

Page 24: Teori Dasar Elektronika

Gambar 1-6. Pada hambatan R, arus sefase dengan tegangannya

11. Arus bolak-balik yang mengalir pada lilitan

Sebuah lilitan atau induktor mempunyai induksi L dihubungkan

pada tegangan bolak-balik U, maka mengalirlah arus dalam

induktor tersebut yang besarnya i = Im sin t. Menurut hukum

induksi didalam induktor akan timbul ggl induksi. Tegangan U

yang disediakan harus dapat mengimbangi tegangan yang

dibangkitkan sehingga arus dapat mengalir. Pada induktor

murni yang tidak mempunyai nilai resistansi (Ohm), arus yang

mengalir mengikuti tegangan dengan geseran fasa 90o.

eL = Im L sin (t-90o)

Gambar 1-7. Pada induktor tegangan mendahului arus 90o

Modul ELKA-MR.UM.001.A 22

Page 25: Teori Dasar Elektronika

Sesuai dengan hukum Ohm, maka L disebut hambatan induktip

atau induktansi yang dinyatakan dengan simbol XL dalam

satuan Ohm, sedangkan L dinyatakan dalam satuan Henry.

Jadi:

XL = L XL = 2 f L

Dimana: XL = reaktansi induktip dalam ohm = 3,14f = frekuensi dalam HertzL = induktansi dalam Henry

Nilai XL sangat tergantung pada besarnya frekuensi, semakin

besar nilai frekuensi, semakin besar pula nilai XL.

Contoh: Sebuah induktor dengan nilai induktansi 100 H

dipasang pada sumber tegangan bolak-balik yang berfrekuensi

1 MHz. Hitunglah besarnya reaktansi induktipnya (XL).

Jawab: XL = 2 f L XL = 2. 3,14. 1000000. 100.10-6

XL = 6,28. 100 XL = 628 Ohm

12. Arus bolak-balik yang mengalir pada kondensator

Sebuah kondensator C dihubungkan pada tegangan bolak-balik

U, tegangan ini dinyatakan dengan Em sin t. Pada

kondensator arus yang mengalir mendahului tegangan yang

disediakan dengan geseran fasa 90o.

Modul ELKA-MR.UM.001.A 23

Page 26: Teori Dasar Elektronika

Gambar 1-8. Pada kapasitor arus mendahului tegangan 90o

Untuk harga efektip:

1U = -------

C

harga 1/C disebut hambatan kapasitip dan diberi simbol Xc

dalam satuan ohm.

1 1Xc = -------- Xc = ---------- C 2 f C

dimana: Xc = reaktansi kapasitip dalam ohm

= 3,14

f = frekuensi dalam Hertz

C = kapasitansi dalam farad

Contoh: Sebuah kondensator dengan nilai kapasitansi 100 nF

dipasang pada sumber tegangan bolak-balik yang berfrekuensi

1 MHz. Hitunglah besarnya reaktansi kapasitipnya (XC)

Jawab:

1 1

Modul ELKA-MR.UM.001.A 24

Page 27: Teori Dasar Elektronika

Xc = -----------Xc = ---------------------------------2 f C 2. 3,14. 1000000. 100.10-9

1 101

Xc = ------------- Xc = ----------- Xc = 1,59 Ohm6,28.10-1 6,28

13. Resonansi Deret

Induktor dan kapasitor yang disambung secara deret kemudian

dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik akan terjadi

resonansi. Resonansi akan terjadi jika reaktansi induktip (XL)

sama dengan reaktansi kapasitip (XC). Jadi saat resonansi XL =

XC atau saat resonansi:

1 1 12 f L = ---------- f2 = ----------- f = -------------

2 f C 4 2 L C 4 2 L C

Modul ELKA-MR.UM.001.A 25

Page 28: Teori Dasar Elektronika

1

f = ----------- dimana: f = frekuensi resonansi dalam

Hz

2 L C = 3,14

L = induktansi dalam Henry (H)

C = kapasitansi dalam Farad (F)

Dalam keadaan resonansi tegangan induktor = tegangan

kondensator

(UL = UC).

UL = I x XL dan UC = I x XC harga I = U/R

U XL

UL = ----- x XL UL = ----- x UR R

U XC

UC = ----- x XC UC = ----- x UR R

Perbandingan reaktansi dengan tahanan murni disebut faktor

kualitas atau faktor selektivitas disingkat dengan huruf Q.

XL XC XL

Q = ----- = ------ Q = -------R R XC

Contoh: Sebuah induktor 100 H dirangkai seri dengan sebuah

kondensator 100 pF. Hitunglah resonansinya jika dipasang pada

sumber tegangan bolak-balik.

Jawab:

Modul ELKA-MR.UM.001.A 26

Page 29: Teori Dasar Elektronika

1 1fr = ------------- fr = ----------------------------------

2 L C 2.3,14 100.10-6.100.10-9

1 1fr = ------------------------- fr = -----------------------

6,28.100 10.10-16 628.3,16.10-8

108

fr = ----------- fr = 50355 Hz = 50,355 KHz1985,9

14. Resonansi Jajar

Resonansi jajar disebut juga resonansi antitegangan. Tujuan

dari resonansi jajar ialah untuk mendapatkan arus yang sekecil

mungkin pada batas frekuensi yang dibutuhkan (tertentu).

Secara teori resonansi jajar dapat ditinjau dari beberapa segi:

1. Induktor murni (bebas dari tahanan) dan kondensator murni

2. Induktor mempunyai tahanan dan kondensator murni

3. Induktor dan kondensator kedua-duanya tidak bebas dari

tahanan

Resonansi jajar induktor dan kondensator yang bebas dari

hambatan untuk mendapatkan resonansi jajar arus pada

induktor harus sama dengan arus pada kondensator.

Modul ELKA-MR.UM.001.A 27

Page 30: Teori Dasar Elektronika

Gambar 1-8. Arus induktor sama dengan arus kondensator

U UIL = IC IL = ------ IC = -------

XL XC

Pada hubungan jajar tegangan induktor sama dengan

tegangan kondensator, maka XL = XC.

1 1 1Jadi : 2 f L = ------------ f2 = ------------- f = ------------

2 f C 22 2 L C 2 L C

Modul ELKA-MR.UM.001.A 28

Page 31: Teori Dasar Elektronika

Dalam persamaan ini karena frekuensinya adalah frekuensi

dalam keadaan resonansi, maka disebut frekuensi resonansi

disingkat fr.

1fr = ------------ dimana: fr = frekuensi resonansi dalam Hz

2 L C = 3,14

L = induktansi dalam Henry

C = kapasitansi alam Farad

Rumus diatas adalah sama dengan rumus pada resonansi

deret.

c. Rangkuman

1. Menurut hukum Ohm besar arus yang mengalir akan sebesar 1

amper jika tegangan sumber adalah 1 volt dan hambatan yang

terpasang 1 Ohm.

2. Rumus hukum Ohm: U = I x R

U UI = ------ R = ------

R I

3. Daya listrik dihitung dengan rumus: P = U x I

U2

P = ------ P = I2 x R R

4. Rumus energi:

Modul ELKA-MR.UM.001.A 29

Page 32: Teori Dasar Elektronika

W = U x I x t

Dimana: W: energi dalam satuan Joule (J)

U: tegangan dalam satuan volt

I: arus dalam satuan amper

t: waktu dalam satuan detik

5. Arus bolak balik akan selalu bertukar arah sepanjang

waktu selama sumber arus itu difungsikan. Kecepatan arah arus

berbolak-balik dalam satu detiknya dinamakan frekuensi.

6. Lama waktu yang digunakan untuk melangsungkan

satu getar disebut waktu getar atau perioda dan diberi simbol

dengan huruf T dalam satuan detik.

1T = ------ dimana: T = waktu getar dalam satuan

detik

f f = frekuensi dalam satuan Hz

7. Panjang gelombang arus bolak-balik dapat dihitung

dengan rumus sebagai berikut:

300 000 = -------------dimana: (lamda) = panjang gelombang dalam

f (KHz) satuan meter

f = frekuensi dalam satuan

Hertz

Modul ELKA-MR.UM.001.A 30

Page 33: Teori Dasar Elektronika

8. Harga efektif atau sering juga disebut nilai efektip dari

arus bolak balik ialah arus yang sesungguhnya, yaitu arus yang

mempunyai nilai yang sama dengan rarus searah yang

menghasilkan suatu usaha/energi listrik. Arus efektif dapat

dihitung dengan menggunakan rumus:

1Ieff = ------- x Imaks Ieff = 0,707 x Imaks

2

Tegangan efektif dari tegangan bolak-balik dapat dicari dengan

rumus: Ueff = 0,707 x Umaks 9. Arus rata-rata dari arus bolak-balik dapat dicari dengan

rumus:

2 2Ir = ------ x Imaks Ir = ------ x Imaks Ir = 0,63 x Imaks

3,14

Modul ELKA-MR.UM.001.A 31

Page 34: Teori Dasar Elektronika

10. Tegangan rata-rata dari arus bolak-balik dapat dicari

dengan rumus:

Ur = 0,63 x Umaks

11. Arus bolak-balik yang mengalir pada hambatan akan

sefasa dengan tegangannya.

12. Arus bolak-balik yang mengalir pada sebuah induktor

akan tertinggal 90° terhadap tegangannya. Arus bolak-balik

yang mengalir pada sebuah induktor akan menghasilkan nilai

reaktansi induktif yang disingkat XL dan dapat dihitung dengan

rumus XL = 2 f L.

13. Arus bolak-balik yang mengalir pada sebuah

kondensator akan menahului 90° terhadap tegangannya. Arus

bolak-balik yang mengalir pada sebuah kondensator akan

menghasilkan nilai reaktansi kapasitip yang disingkat XC dan

dapat dihitung dengan rumus XC = 1/(2 f C).

14. Induktor dan kapasitor yang disambung secara

deret/seri maupun jajar/parallel kemudian dihubungkan

dengan sumber tegangan bolak-balik akan terjadi resonansi.

Resonansi akan terjadi jika reaktansi induktip (XL) sama dengan

reaktansi kapasitip (XC). Frekuensi resonansi dapat dihitung

dengan rumus:

fr = 1/(2 L C)

Modul ELKA-MR.UM.001.A 32

Page 35: Teori Dasar Elektronika

d. Tugas

1. Ukurlah besarnya arus yang mengalir pada hambatan 100

Ohm yang dipasang pada accu yang tegangannya 12 Volt.

Hitunglah daya yang ada pada resistor tersebut.

2. Ukurlah dengan volt meter AC tegangan sekunder trafo daya

220 V/12 V. Ubahlah tegangan hasil ukur kedalam satuan Vpp,

Vp, Vrata-rata.

Modul ELKA-MR.UM.001.A 33

Page 36: Teori Dasar Elektronika

e. Tes Formatif

1. Hitunglah besarnya arus yang mengalir pada hambatan 500

Ohm yang dipasang pada tegangan 10 Volt.

2. Hitunglah besarnya daya yang ada pada hambatan 25 Ohm

jika arus yang mengalir 2 amper.

3. Hitunglah waktu yang digunakan untuk melangsungkan satu

perioda gelombang sinus yang berfrekuensi 1000 Hz.

4. Hitunglah panjang gelombang dari sinyal sinus yang

berfrekuensi 1 MHz.

5. Tegangan bolak-balik yang terukur oleh voltmeter digital

adalah 100 Volt. Hitunglah tegangan rata-ratanya, tegangan

puncaknya dan tegangan puncak-kepuncaknya.

6. Induktor 100 mH dipasang pada sinyal sinus berfrekuensi 3

MHz. Hitunglah besarnya reaktansi induktipnya.

7. Kondensator 10 nF dipasang pada sinyal sinus berfrekuensi

3 MHz. Hitunglah besarnya reaktansi kapasitipnya.

8. Rangkaian penentu frekuensi sebuah osilator terdiri dari

sebuah induktor 10 mH dan sebuah kondensator 10 nF yang

dipasang parallel. Hitunglah frekuensi resonansinya.

f. Kunci Jawaban

1. I = U/R I = 10/500 I = 0,02 amper

2. P = I2 x R P = 22 x 25 P = 100 watt

3. T = 1/f T = 1/1000 T = 0,001 S

Modul ELKA-MR.UM.001.A 34

Page 37: Teori Dasar Elektronika

3000004. = ----------- = 300 meter

100

5. Uef = 100 volt Uef = 0,707 x Umak 100 =

0,707 x Umak

Umak = 100/0,707 Umak = 141,44 Volt

Ur = 0,63 x Umak Ur = 0,63 x 141,44 Ur =

89,109 Volt

Upp = 2 x Umak Upp = 2 x 141,44 Upp = 282,88 Volt

6. XL = 2 f L XL = 2 x 3,14 x 3.106 x 100-3 XL = 1884000

Ohm

1 17. Xc = ------------ Xc = -------------------------------

2 f C 2 x 3,14 x 3.106 x 10.10-9

1Xc = --------------------- Xc = 5,3 Ohm

18,84 x 10-2

1 18. f = -------------- f = ----------------------------------------

2 L C 2 x 3,14 x 10.10-3 x 10.10-9

1 1 105

f = ------------------ f = ------------------ f = -------- 6,28 x 10-10 6,28 x 10-5 6,28

f = 15923,56 Hz f = 15,92356 KHz

g. Lembar Kerja

Modul ELKA-MR.UM.001.A 35

Page 38: Teori Dasar Elektronika

Judul: Mengukur Tegangan Bolak-balik (AC)

Alat dan Bahan:

1. Multimeter analog = 1 buah

2. Osiloskop = 1 buah

3. Kabel penyambung = secukupnya

4. Trafo daya 220 V/9 V = 1 buah

Keselamatan Kerja:

1. Jangan meletakkan Ohm meter dan Osiloskop ditepi meja

agar tidak jatuh.

2. Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter,

amper meter dan ohm meter) mulailah dari batas ukur terbesar.

3. Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar.

Langkah kerja:

1. Siapkan alat dan bahan yang digunakan.

2. Nyalakan osiloskop, kalibrasilah untuk vertikal dan

horisontalnya. Hubungkan probe osiloskop pada output

rangkaian pre-amp.

3. Hubungkan trafo daya 220 V/12 V pada jala-jala PLN 220 V.

4. Ukurlah tegangan sekunder trafo 12 V dengan

menggunakan multimeter. Catat hasilnya.

5. Ukurlah tegangan sekunder trafo 12 V dengan

menggunakan Osiloskop. Catat hasilnya.

Modul ELKA-MR.UM.001.A 36

Page 39: Teori Dasar Elektronika

6. Dari hasil ukur pada langkah 4 dan langkah 5 hitunglah

besarnya tegangan maksimum (Umak) dan tegangan rata-rata

(Ur).

7. Kembalikan semua alat setelah selesai praktik.

8. Buat laporan dan kesimpulan dari hasil praktik.

Modul ELKA-MR.UM.001.A 37

Page 40: Teori Dasar Elektronika

Kegiatan Belajar 2.

a. Tujuan Kegiatan Pemelajaran

Setelah mempelajari kegiatan belajar 2, diharapkan Anda dapat:

1. Merubah bilangan biner menjadi bilangan desimal

2. Merubah bilangan desimal menjadi bilangan biner

3. Merubah bilangan oktal menjadi bilangan desimal

4. Merubah bilangan desimal menjadi bilangan oktal

5. Merubah bilangan oktal menjadi bilangan biner

6. Merubah bilangan biner menjadi bilangan oktal

7. Merubah bilangan hexadesimal menjadi bilangan biner

8. Merubah bilangan biner menjadi bilangan hexadesimal

9. Merubah bilangan hexadesimal menjadi bilangan desimal

10. Menjumlahkan bilangan dasan

11. Menjumlahkan bilangan biner

12. Menjumlahkan bilangan oktal

13. Menjumlahkan bilangan hexadesimal

14. Mengurangkan bilangan dasan

15. Mengurangkan bilangan biner

16. Menuliskan Hukum Identitas untuk fungsi OR dan fungsi

AND dari Aljabar Boolean

17. Menuliskan Hukum Demorgan dari Aljabar Boolean

b. Uraian Materi

Modul ELKA-MR.UM.001.A 38

Page 41: Teori Dasar Elektronika

1. Sistem Bilangan

Peralatan yang menggunakan system digital dalam operasinya

berdasar kepada perhitungan-perhitungan yang erat kaitannya

dengan penggunaan sistem bilangan.

Dalam rangkaian logika kita mengenal bermacam-macam

bilangan yang diantaranya adalah:

- Bilangan Desimal

- Bilangan Biner

- Bilangan Oktal

- Bilangan Hexadesimal

2. Bilangan Desimal

Pada umumnya dalam kehidupan sehari-hari kita

menggunakan sistem bilangan desimal, yaitu bilangan yang

terdiri dari angka-angka 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Dari deretan angka-angka diatas maka setelah angka 9 akan

terjadi angka-angka yang lebih besar seperti 10, 11, 12, 13 dan

seterusnya. Angka-angka tersebut merupakan kombinasi dari

angka 0 sampai 9. Angka-angka 0 sampai 9 ini dinamakan

desimal digit, dimana harga-harga dari desimal digit tersebut

tergantung dari letak urutannya atau yang disebut harga

tempat. Jadi bilangan desimal mempunyai 10 suku angka atau

disebut juga radik. Radik adalah banyaknya suku angka atau

digit yang dipergunakan dalam suatu sistim bilangan. Dengan

demikian maka RADIX suatu sistem bilangan dapat ditentukan

Modul ELKA-MR.UM.001.A 39

Page 42: Teori Dasar Elektronika

dengan rumus R = n + 1. Dimana R = Radik dan n = angka

akhir dari sistem bilangan.

Setiap sistem bilangan mempunyai RADIX yang berbeda

seperti:

- Sistem bilangan Biner mempunyai Radix = 2

- Sistem bilangan Oktal mempunyai Radix = 8

- Sistem bilangan Desimal mempunyai Radix = 10

- Sistem bilangan Hexadesimal mempunyai Radix = 16

Modul ELKA-MR.UM.001.A 40

Page 43: Teori Dasar Elektronika

3. Bilangan Biner

Perlu diketahui bahwa pada rangkaian digital atau rangkaian

logika sistem operasinya menggunakan prinsip adanya dua

kondisi yang pasti yaitu:

- Logika “1” atau “0”

- Ya atau Tidak

- High atau Low

- True (benar) atau False (salah)

- Terang atau Gelap

Kondisi-kondisi tersebut dapat dilukiskan sebagai saklar yang

sedang menutup (on) dan saklar yang sedang terbuka (off).

Metode bilangan yang sesuai dengan prinip kerja dari saklar

tersebut adalah penerapan bilangan biner atau dalam bahasa

asingnya binary number. Pada bilangan biner jumlah digitnya

adalah dua yaitu “0” dan “1”, sedangkan untuk sistim bilangan

lainnya adalah seperti berikut ini:

- Bilangan biner (2 digit): 0, 1

- Bilangan oktal (8 digit): 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

- Bilangan desimal (10 digit) : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

- Bilangan hexadesimal: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

Modul ELKA-MR.UM.001.A 41

Page 44: Teori Dasar Elektronika

Seperti sudah dijelaskan diatas bahwa bobot bilangan dari

suatu sistim bilangan tergantung dari letak susunan digitnya

atau disebut juga harga tempat.

Harga tempat dari bilangan desimal adalah:

Dst. --------- 10.000 1.000 100 10 1

10n --------- 104 103 102 101 10

Berdasarkan harga tempat diatas, maka kita dapat

menentukan bobot bilangan dari suatu sistem bilangan

tertentu. Sebagai contoh misalnya bilangan desimal 4567 atau

ditulis (4567)10 mempunyai bobot bilangan sebagai berikut:

Dst. --------- 10.000 1.000 100 10 1

--------- 4 x 103 5 x 102 6 x 101 7 x 10

Jadi (4567)10 = 4000 + 500 + 60 + 7

Harga tempat dari bilangan biner adalah:

Biner 28 27 26 25 24 23 22 21 20

Desimal 256 128 64 32 16 8 4 2 1

Modul ELKA-MR.UM.001.A 42

Page 45: Teori Dasar Elektronika

Perlu diketahui bahwa angka biner yang dipergunakan dalam

sistim bilangan biner disebut BIT (Binary Digit). Sebagai contoh

misalnya:

101 = 3 BIT

1101 = 4 BIT

11101 = 5 BIT

BILANGAN BINER BILANGAN DESIMAL

0 0 0 0 0

0 0 0 1 1

0 0 1 0 2

0 0 1 1 3

0 1 0 0 4

0 1 0 1 5

0 1 1 0 6

0 1 1 1 7

1 0 0 0 8

1 0 0 1 9

1 0 1 0 10

1 0 0 1 11

Modul ELKA-MR.UM.001.A 43

Page 46: Teori Dasar Elektronika

BILANGAN BINER BILANGAN DESIMAL

1 1 0 0 12

1 1 0 1 13

1 1 1 0 14

1 1 1 1 15

Dari tabel diatas terlihat bahwa angka 1 bilangan biner akan

bertambah besar apabila bergeser kekiri. Dengan demikian

digit paling kiri merupakan angka satuan yang terbesar dan

digit paling kanan merupakan angka satuan terkecil.

4. Merubah bilangan biner menjadi bilangan desimal

Dalam perhitungan operasi logika pada umumnya bilangan

biner diberi tanda (....)2 sedangkan bilangan desimal diberi

tanda (....)10. Adapun maksud penandaan tersebut adalah

untuk membedakan jenis dan tiap-tiap sistem bilangan.

Contoh: Bilangan biner (1101)2

Bilangan oktal (142)8

Bilangan desimal (96)10

Bilangan hexadesimal (2B)16

Modul ELKA-MR.UM.001.A 44

Page 47: Teori Dasar Elektronika

Contoh soal:

Rubahlah bilangan biner (11101)2 menjadi bilangan desimal

Soal diatas dapat diselesaikan dengan 3 cara yaitu:

Cara pertama:

Biner 28 27 26 25 24 23 22 21 20

Desimal 256 128 64 32 16 8 4 2 1

Biner 1 1 1 0 1

Jadi bilangan biner (11101)2 = 16+8+4+1 = 29

Cara kedua:

(11101)2 = (1x24) + (1x23) + (1x22) + (10x21) + (1x20)

= 16+8+4+0+1

= (29)10

Cara ketiga:

1 1 1 0 1 (11101)10

1x2=2+1=3x2=6+1=7x2=14+0=14 x 2= 28+1= 29

5. Merubah bilangan desimal menjadi bilangan biner

Modul ELKA-MR.UM.001.A 45

Page 48: Teori Dasar Elektronika

Untuk merubah bilangan desimal menjadi bilangan biner

dapat dilakukan dengan dua cara yaitu: Menggunakan harga

tempat dan membagi dua terus menerus bilangan desimal.

Contoh: Rubahlah bilangan desimal (53)10 menjadi bilangan

biner.

Jawab: cara pertama dengan menggunakan harga tempat

Biner 28 27 26 25 24 23 22 21 20

Desimal 256 128 64 32 16 8 4 2 1

(53)10 = 32 + 16 + 0 + 4 + 0 + 1

= 25 + 24 + 0 + 22 + 0 + 20

= 1 1 0 1 0 1

Jadi (53)10 = (110101)2

Cara kedua:

Dengan membagi 2 terus menerus sampai sisanya menjadi 0

atau 1 dan pembacaannya mulai dari bawah.

53/2 = 26 sisa 1

26/2 = 13 sisa 0

13/2 = 6 sisa 1

6/2 = 3 sisa 0

3/2 = 1 sisa 1

Modul ELKA-MR.UM.001.A 46

Page 49: Teori Dasar Elektronika

1/2 = 0 sisa 1

1 1 0 1 0 1

Jadi (53)10 = (110101)2

6. Bilangan Oktal

Dalam rangkaian logika selain bilangan desimal dan bilangan

biner, kita mengenal pula bilangan oktal. Bilangan oktal

mempunyai 8 buah digit yaitu 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, radik

bilangan oktal adalah 8. Dalam bilangan oktal tidak angka 8

dan 9, angka selanjutnya setelah angka 7 adalah angka 10,

11, 12 dan seterusnya. Agar lebih jelas perhatikan bilangan

oktal dibawah ini.

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 selanjutnya 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17,

selanjutnya 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 selanjutnya 30, 31,

32, 33, 34, 35, 36, 37 dan seterusnya.

Sama halnya dengan bilangan biner dan bilangan desimal, bilangan oktal

mempunyai harga tempat seperti dibawah ini:

Oktal 84 83 82 81 80

Desimal 4096

512 64 8 1

Modul ELKA-MR.UM.001.A 47

Page 50: Teori Dasar Elektronika

7. Merubah bilangan oktal menjadi bilangan desimal

Untuk merubah bilangan oktal menjadi bilangan desimal

dapat dilakukan dengan harga tempat. Caranya adalah

dengan menggunakan langkah-langkah sebagai berikut:

1. Letakkan bilangan oktal dibawah harga tempatnya

2. Kalikan masing-masing digit dari bilangan oktal sesuai

dengan harga tempatnya

3. Jumlahkan hasil perkalian masing-masing digit bilangan

oktal

4. Contoh: Rubahlah bilangan oktal (234)8 menjadi bilangan

desimal

Penyelesaian:

Oktal 82 81 80

Desimal 64 8 1

2 3 4 4x80 = 4x1 = 4

4x81 = 4x8 = 32

4x82 = 4x64 = 128

Jumlah = 156

Jadi (234)8 = (156)10

Modul ELKA-MR.UM.001.A 48

Page 51: Teori Dasar Elektronika

8. Merubah bilangan desimal menjadi bilangan oktal

Merubah bilangan desimal menjadi bilangan oktal dapat

dilakukan dengan menggunakan harga tempat dan membagi

8 bilangan desimal terus menerus dan hasilnya dibaca dari

bawah keatas.

Contoh: Rubahlah bilangan desimal (97)10 menjadi bilangan

oktal

Penyelesaian: angka 97 = 64 + 32 + 1

Oktal 82 81 80

Desimal 64 8 1

(97)10 = 1x64 + 4x8 + 1

(97)10 = 1x82 + 4x81 + 1x80

(97)10 = (141)8

Rubahlah bilangan desimal (678)10 menjadi bilangan oktal.

Soal diatas dapat diselesaikan dengan mudah dan sederhana

dengan cara membagi 8 bilangan desimal secara terus

menerus.

678/8 = 84 sisa 6

84/8 = 10 sisa 4

10/8 = 1 sisa 2

Modul ELKA-MR.UM.001.A 49

Page 52: Teori Dasar Elektronika

1/8 = 0 sisa 1 Dibaca dari bawah keatas = (1246)8

9. Merubah bilangan oktal menjadi bilangan biner

Untuk merubah bilangan oktal menjadi bilangan biner dapat

dilakukan dengan cara merubah setiap angka dari bilangan

oktal menjadi bilangan biner 3 bit.

Contoh:

Rubahlah bilangan oktal (65)8 menjadi bilangan biner

Penyelesaian:

(65)8 6 = (110)2

5 = (101)2

Jadi (65)8 = (110 101)2

10. Merubah bilangan biner menjadi bilangan oktal

Untuk merubah bilangan biner menjadi bilangan oktal dapat

dilakukan dengan cara mengelompokkan bilangan biner 3 bit

mulai dari sebelah kanan, kemudian kelompok tiga bit

tersebut diubah kedalam bilangan dasan.

Contoh:

Rubahlah bilangan biner (101110111)2 menjadi bilangan

oktal

Modul ELKA-MR.UM.001.A 50

Page 53: Teori Dasar Elektronika

Penyelesaian:

(101110111)2 (101 110 111)2

5 6 7

Jadi (101110111)2 = (567)8

11. Bilangan Hexadesimal

Bilangan hexadesimal mempunyai 16 suku angka/digit seperti

berikut ini: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Huruf-

huruf A sampai F adalah sebagai pengganti dari angka-angka

bilangan desimal mulai dari 10 sampai 15.

(A)16 = (10)2 (D)16 = (13)10

(B)16 = (11)2 (E)16 = (14)10

(C)16 = (12)2 (F)16 = (15)10

Seperti juga halnya dengan sistem bilangan lainnya, maka sistem bilangan

hexadesimal juga mempunyai harga tempat seperti dibawah ini.

Hexadesimal 163 162 161 160

Desimal 4096

256 16 1

Urutan bilangan hexadesimal dan bilangan lainnya adalah

seperti dibawah ini.

Modul ELKA-MR.UM.001.A 51

Page 54: Teori Dasar Elektronika

Persamaan bilangan

Hexsadesimal Desimal Oktal Biner

1 1 1 0001

2 2 2 0010

3 3 3 0011

4 4 4 0100

5 5 5 0101

6 6 6 0110

7 7 7 0111

8 8 10 1000

9 9 11 1001

A 10 12 1010

B 11 13 1011

C 12 14 1100

D 13 15 1101

E 14 16 1110

F 15 17 1111

12. Merubah bilangan hexadesimal menjadi bilangan biner

Modul ELKA-MR.UM.001.A 52

Page 55: Teori Dasar Elektronika

Untuk merubah bilangan hexadesimal menjadi bilangan biner

dapat ditempuh dengan cara merubah setiap digit dari

bilangan hexadesimal menjadi bilangan biner 4 bit, kemudian

menyusunnya berdasarkan urutannya. Bilangan hexadesimal

dalam penulisannya diberi tanda (....)16 untuk membedakan

dengan bilangan lainnya.

Contoh:

Rubahlah bilangan hexadesimal (B4C)16 menjadi bilangan

biner.

Penyelesaian: (B)16 = (1011)2

(4)16 = (0100)2

(C)16 = (1100)2

Jadi bilangan hexadesimal (B4C)16 = (1011 0100 1100)2

13. Merubah bilangan biner menjadi bilangan hexadesimal

Cara yang mudah untuk merubah bilangan biner menjadi

bilangan hexadesimal ialah dengan cara mengelompokkan

setiap 4 bit bilangan biner mulai dari digit paling kanan.

Kemudian setelah dikelompokkan, tiap kelompok 4 bit

tersebut dirubah menjadi bilangan hexadesimal.

Contoh:

Modul ELKA-MR.UM.001.A 53

Page 56: Teori Dasar Elektronika

Rubahlah bilangan biner (11010101)2 menjadi bilangan

hexadesimal.

Penyelesaian:

(11010101)2 kelompok sebelah kiri (1101)2 = (D)16

kelompok sebelah kanan (0101)2 = (5)16

Jadi (11010101)2 = (D5)16

Soal: Rubahlah bilangan biner (101000101011)2 menjadi

bilangan hexadesimal.

Penyelesaian:

(101000101011)2 = (1010 0010 1011)2 = (A 2 B)16

14. Merubah bilangan hexadesimal menjadi bilangan

desimal

Untuk merubah bilangan hexadesimal menjadi bilangan

desimal dapat dilakukan dengan cara seperti dibawah ini.

1. Rubahlah bilangan hexadesimal menjadi bilangan desimal.

(2B)16 = (.....)10

Modul ELKA-MR.UM.001.A 54

Page 57: Teori Dasar Elektronika

Penyelesaian:

Pertama-tama ubah bilangan hexadesimal menjadi

bilangan biner.

(2B)16 (2)16 = (0010)2

(B)16 = (1011)2

Hasilnya adalah (2B)16 = (0010 1011)2

Selanjutnya bilangan biner (0010 1011)2 dirubah dalam

bentuk bilangan desimal = (43)10

2. Soal diatas juga dapat diselesaikan dengan menggunakan

harga tempat.

Hexadesimal 163 162 161 160

Desimal 4096

256 16 1

2 B

(2B)16 = (2x161) + (11x160)

= 2x16 + 11x1

= 32 + 11

= 43 Jadi bilangan hexadesimal (2B)16 = (43)10

15. Penjumlahan bilangan desimal

Modul ELKA-MR.UM.001.A 55

Page 58: Teori Dasar Elektronika

Pada penjumlahan bilangan desimal bila hasilnya melebihi

angka terbesar (angka 9), maka akan ada angka bawaan

berupa digit dan digit 1 tersebut harus dipindahkan dan

dijumlahkan dengan penjumlahan angka pada kolom

berikutnya. Angka bawaan berupa digit 1 yang dihasilkan

tersebut dalam perhitungan logika disebut “nilai pindahan”

atau “carry”.

Contoh: 579 + 285 = .... ? 579

285 +

864

16. Penjumlahan bilangan biner

Penjumlahan bilangan biner hampir sama dengan

penjumlahan bilangan desimal, yaitu jika pada kolom

pertama kedua angka yang dijumlahkan sama dengan 0,

maka hail penjumlahannya juga sama dengan 0, sedangkan

bila salah satu angka yang mempunyai harga 0 atau , maka

hasil penjumlahannya juga akan 0 atau 1. Tetapi apabila

kedua angka yang dijumlahkan kedua-duanya mempunyai

harga 1, maka hasilnya akan 0, namun ada angka “pindahan”

yang harus ditambahkan ke kolom berikutnya dan demikian

seterusnya.

Contoh: Jumlahkan (1101)2 + (1111)2 = (.....)2

Modul ELKA-MR.UM.001.A 56

Page 59: Teori Dasar Elektronika

Penyelesaian: 1 1 0 1

1 1 1 1 +

1 1 1 0 0

17. Penjumlahan bilangan oktal

Penjumlahan bilangan oktal pada dasarnya hampir sama

dengan penjumlahan bilangan desimal, yaitu apabila hasil

penjumlahan kolomnya melebihi dari angka terbesar (angka

7) maka hasilnya akan 0 dan ada angka pindahan keluaran

(carry out) 1 dan angka 1 tersebut harus dipindahkan dan

dijumlahkan dengan penjumlahan angka pada kolom

berikutnya dan angka puluhan keluaran tersebut digeser

kekiri untuk ikut ditambahkan menjadi pindahan masukan

(caary in).

Contoh: (345)8 + (234)8 = (....)8

Penyelesaian: (345)8

(234)8 +

(612)8

18. Penjumlahan bilangan hexadesimal

Jumlah digit atau radix dari sistem bilangan hexadesimal

adalah 16. Dalam sistim bilangan hexadesimal selain terdapat

Modul ELKA-MR.UM.001.A 57

Page 60: Teori Dasar Elektronika

angka-angka 0 sampai 9 juga terdapat huruf-huruf A sampai F

yang berfungsi sebagai pengganti bilangan 10 sampai 15.

Angka tertinggi dari bilangan hexadesimal adalah F atau 15.

Penjumlahan pada bilangan hexadesimal juga hampir sama

dengan sistem bilangan lainnya yaitu apabila hasil

penjumlahan kolomnya melebihi dari angka terbesar, maka

hasilnya akan 0 dan angka 1 sebagai pindahan keluaran

(carry out) dipindahkan kekiri untuk ikut dijumlahkan dengan

penjumlahan berikutnya menjadi pindahan masukan (carry

in).

Contoh:

Jumlahkan (878)16 + (989)16 = (....)16

Penyelesaian:

(879)16

(969)16 +

(12E3)16

Modul ELKA-MR.UM.001.A 58

Page 61: Teori Dasar Elektronika

19. Pengurangan bilangan desimal

Dalam pengurangan bilangan desimal apabila digit

pengurangnya lebih besar dari digit yang akan dikurangi,

maka digit yang akan dikurangi harus pinjam (borrow) 1 dari

digit disebelah kirinya yang mempunyai bobot lebih besar.

Nilai pinjaman tersebut besarnya sama dengan kelipatan dari

radiknya yaitu 10, 100, 1000 dan seterusnya.

Contoh:

(687)10

(298)10 –

(389)10

20. Pengurangan bilangan biner

Pengurangan bilangan biner pada dasarnya hampir sama

dengan pengurangan bilangan desimal, yaitu dilakukan

langsung dengan memperhatikan hal-hal sebagai berikut:

a. 0 – 0 pinjaman masukan (borrow in) = 0

b. 0 – 1 pinjaman masukan (borrow in) = 1

c. 1 – 0 pinjaman masukan (borrow in) = 0

d. 1 – 1 pinjaman masukan (borrow in) = 0

Modul ELKA-MR.UM.001.A 59

Page 62: Teori Dasar Elektronika

Pada bagian b kita pinjam (borrow in) dari digit sebelah kiri.

Contoh:

Kurangkan: (1011)2 – (0111)2 = (....)2

Modul ELKA-MR.UM.001.A 60

Page 63: Teori Dasar Elektronika

Penyelesaian:

(1011)2

(0111)2 –

(0100)2

21. Aljabar Boolean

Pada dasarnya rangkaian logika (digital) dibentuk dari

beberapa gabungan komponen elektronik yang terdiri dari

bermacam-macam gate (gerbang) dan rangkaian-rangkaian

lainnya sehingga membentuk rangkaian elektronika yang

bersifat komplek dan cukup rumit. Maka untuk

mempermudah dalam menyelesaikan perhitungan,

penjabarannya dapat dilakukan dengan menggunakan sifat-

sifat persamaan aljabar Boolean.

Pada aljabar Boolean jika kita melihat tanda + (plus), maka

kita harus ingat pada bentuk OR Gate dan bila melihat tanda .

(kali) kita harus ingat kepada bentuk AND Gate.

Sifat-sifat persamaan Boolean dapat dijelaskan sebagai

berikut:

1. Hukum identitas

Fungsi OR dari aljabar Boolean

Modul ELKA-MR.UM.001.A 61

Page 64: Teori Dasar Elektronika

A + 0 = A

A + A = A

A + 1 = 1

A + Ā = 1

Modul ELKA-MR.UM.001.A 62

Page 65: Teori Dasar Elektronika

Fungsi AND dari aljabar Boolean

A . 0 = 0

A . A = A

A . 1 = A

A . Ā = 0

2. Hukum Komutatif

Modul ELKA-MR.UM.001.A 63

Page 66: Teori Dasar Elektronika

Pada fungi OR

A + B + C = C + B + A

Pada fungsi AND

A . B . C = C . B . A

3. Hukum Asosiatif

Pada fungsi OR

A + B + C = A + (B + C)

= B + (A + C)

= C + (A + B)

Pada fungsi AND

A . B . C = A . (B . C)

= B . (A . C)

= C . (A . B)

Modul ELKA-MR.UM.001.A 64

Page 67: Teori Dasar Elektronika

Modul ELKA-MR.UM.001.A 65

Page 68: Teori Dasar Elektronika

4. Hukum Distributif

A(B + C) = AB + AC

5. Hukum Absortif

A + A.B = A

Pembuktian: A + A.B = A(1 + B)

= A . 1

= A

6. Hukum Demorgan

A . B = A + B

Bukti dari hukum De Morgan:

A . B = A + B

Modul ELKA-MR.UM.001.A 66

Page 69: Teori Dasar Elektronika

Misal A = 0 dan B = 1

0 . 1 = 0 + 1

1 = 1 + 0

1 = 1

Misal A = 1 dan B = 0

1 . 0 = 1 + 0

1 = 0 + 1

1 = 1

c. Rangkuman

1. Bilangan desimal ialah bilangan yang terdiri dari

angka-angka 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Dari deretan angka-

angka diatas maka setelah angka 9 akan terjadi angka-angka

yang lebih besar seperti 10, 11, 12, 13 dan seterusnya.

2. Pada rangkaian digital atau rangkaian logika sistem

operasinya menggunakan prinsip adanya dua kondisi yang

pasti yaitu : Logika “1” atau “0”, Ya atau Tidak, High atau Low,

True (benar) atau False (salah), Terang atau Gelap. Pada

bilangan biner jumlah digitnya adalah dua yaitu “0” dan “1”.

3. Bilangan oktal mempunyai 8 buah digit yaitu 0, 1, 2,

3, 4, 5, 6, 7, radik bilangan oktal adalah 8. Dalam bilangan

Modul ELKA-MR.UM.001.A 67

Page 70: Teori Dasar Elektronika

oktal tidak angka 8 dan 9, angka selanjutnya setelah angka 7

adalah angka 10, 11, 12 dan seterusnya.

4. Bilangan hexadesimal mempunyai 16 suku angka/digit

seperti berikut ini: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F.

Huruf-huruf A sampai F adalah sebagai pengganti dari angka-

angka bilangan desimal mulai dari 10 sampai 15.

5. Persamaan aljabar Boolean mengenal beberapa

hukum, yaitu Hukum identitas, Hukum Komutatif, Hukum

Asosiatif, Hukum Distributif, Hukum Absortif dan Hukum

Demorgan.

d. Tugas

Buatlah rangkaian gerbang digital yang menggunakan gerbang

digital AND, OR dan NOT untuk membuktikan kebenaran hukum

De Morgan.

e. Tes Formatif

1. Ubahlah bilangan biner (1111)2 menjadi bilangan desimal

(.....)10

2. Ubahlah bilangan desimal (85)10 menjadi bilangan biner

(.....)2

3. Ubahlah bilangan oktal (125)8 menjadi bilangan desimal

(.....)10

Modul ELKA-MR.UM.001.A 68

Page 71: Teori Dasar Elektronika

4. Ubahlah bilangan desimal (76)10 menjadi bilangan oktal

(.....)8

5. Ubahlah bilangan oktal (94)8 menjadi bilangan biner (.....)2

6. Ubahlah bilangan biner (111011011)2 menjadi bilangan

oktal (.....)8

7. Ubahlah bilangan hexadesimal (A2B)16 menjadi bilangan

biner (.....)2

8. Ubahlah bilangan biner (111101101010)2 menjadi bilangan

hexadesimal (.....)16

9. Ubahlah bilangan hexadesimal (3F5)16 menjadi bilangan

desimal (.....)10

10. Ubahlah bilangan hexadesimal (8C)16 menjadi bilangan

oktal (.....)8

11. Jumlahkan bilangan biner (110111)2 + (11001)2

12. Kurangkan bilangan biner (110111)2 – (11001)2

13. Jumlahkan bilangan oktal (123)8 + (456)8

14. Kurangkan bilangan oktal (456)8 - (123)8

15. Jumlahkan bilangan hexadesimal (465)16 + (231)16

f. Kunci Jawaban

1. (15)10

2. (1010101)2

3. (85)10

4. (114)8

Modul ELKA-MR.UM.001.A 69

Page 72: Teori Dasar Elektronika

5. (110100)2

6. (733)8

7. (101000101011)2

8. (F6A)16

9. (788)10

10. (1014)8

11. (1010000)2

12. (11110)2

13. (612)8

14. (333)8

15. (696)16

g. Lembar Kerja

Judul: Membuktikan Hukum Distributif

Alat dan bahan:

1. Multimeter = 1 buah

2. Catu daya DC 5 V stabil = 1 buah

3. Breadboard (papan rangkaian) = 1 buah

4. Kabel-kabel penyambung = secukupnya

5. LED = 2 buah

6. IC gerbang OR = 1 buah

7. IC gerbang AND = 1 buah

Modul ELKA-MR.UM.001.A 70

Page 73: Teori Dasar Elektronika

Keselamatan Kerja:

1. Jangan meletakkan Multimeter (Ohm

meter) ditepi meja agar tidak jatuh

2. Dalam menggunakan meter kumparan

putar (volt meter, amper meter dan ohm meter) mulailah dari

batas ukur terbesar

3. Bacalah dan pahami petunjuk praktikum

pada setiap lembar kegiatan belajar

Langkah kerja:

1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2. Buatlah rangkaian gerbang digital seperti

gambar skema dibawah ini:

3. Buatlah tabel kebenaran dari rangkaian diatas

A B C B + C A(B + C)0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 0

Modul ELKA-MR.UM.001.A 71

Page 74: Teori Dasar Elektronika

1 0 11 1 01 1 1

4. Berilah catu daya 5 V pada rangkaian

tersebut, amati nyalanya LED.

5. Berilah pada input A, B, C sinyal 0 atau 1 (

tegangan 0 V atau 5 V) sesuai dengan tabel kebenaran, amati

nyala LED. Jika LED mati berarti logic 0, jika LED menyala

berarti logic 1. Isikan dalam tabel diatas.

6. Buatlah rangkaian gerbang digital seperti

gambar skema dibawah ini:

Modul ELKA-MR.UM.001.A 72

Page 75: Teori Dasar Elektronika

7. Buatlah tabel kebenaran dari rangkaian diatas

A B C A . B A . C AB + AC0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1

8. Berilah catu daya 5 V pada rangkaian

tersebut, amati nyalanya LED.

9. Berilah pada input A, B, C sinyal 0 atau 1 (

tegangan 0 V atau 5 V) sesuai dengan tabel kebenaran, amati

nyala LED. Jika LED mati berarti logic 0, jika LED menyala

berarti logic 1. Isikan dalam tabel diatas.

10. Dari langkah 2 s/d. langkah 9 apakah hasil

output kedua rangkaian diatas sama, sebab menurut hukum

Distributif A(B + C) = AB + AC Buat kesimpulan dari

pengamatan saudara.

11. Kembalikan semua alat dan bahan.

Modul ELKA-MR.UM.001.A 73

Page 76: Teori Dasar Elektronika

Kegiatan Belajar 3.

a. Tujuan Kegiatan Pemelajaran

Setelah mempelajari kegiatan belajar 3, diharapkan Anda dapat:

1. Menuliskan rumus untuk menghitung penguatan daya

sebuah Amplifier secara logaritmis.

2. Menuliskan rumus untuk menghitung penguatan tegangan

sebuah Amplifier secara logaritmis.

3. Menghitung besarnya penguatan daya sebuah Amplifier

dalam satuan desibel jika daya input dan daya output diketahui.

4. Menghitung besarnya penguatan tegangan sebuah Amplifier

dalam satuan desibel jika tegangan input dan tegangan output

diketahui.

b. Uraian materi

1. Decibel

Misalkan sebuah penguat Audio mengeluarkan daya bunyi 100

mW, kemudian daya itu kita naikkan menjadi 1 Watt. Berarti ada

penambahan daya 900 mW. Kenaikan daya itu 10 kali. Telinga

kita bisa merasakan kenaikan kuat bunyi itu.

Misalkan lagi bahwa penguat Audio mengeluarkan daya bunyi 1

Watt. Kemudian daya itu kita naikkan menjadi 10 Watt. Berarti

ada penambahan daya 9 Watt. Kenaikan daya itu 10 kali. Telinga

kita juga bisa merasakan kenaikan kuat bunyi itu.

Modul ELKA-MR.UM.001.A 74

Page 77: Teori Dasar Elektronika

Modul ELKA-MR.UM.001.A 75

Page 78: Teori Dasar Elektronika

Ternyata bahwa telinga orang mengindera kenaikkan yang sama

dari dua peristiwa diatas, sebab yang diindera bukanlah

penambahan daya, melainkan yang diindera adalah

perbandingan antara daya-daya bunyi. Dalam kedua peristiwa

tersebut perbandingan kuat bunyi adalah sama yaitu 10. Tetapi

telinga kita merasakan seakan-akan kuat bunyi dinaikkan bukan

10 kali, melainkan log10 10 = 1 kali.

Berdasarkan pengalaman dari peristiwa diatas, maka jikalau

dalam teknik komunikasi (juga dalam teknik Audio ), kita hendak

menyatakan perbandingan daya, perbandingan tegangan dan

perbandingan arus sebaiknya secara logaritma.

Satuan yang dipakai untuk menyatakan perbandingan secara

logaritma adalah Bel.

Contoh: Daya D2 = 100 W dan daya D1 = 0,1 W berapa Bel-kah

D2 lebih besar dari D1?

Penyelesaian: log10 D2/D1 = log10 100/0,1 = log10 1000 = 3 Bel

Modul ELKA-MR.UM.001.A 76

Page 79: Teori Dasar Elektronika

Untuk keperluan praktek satuan Bel ternyata terlampau besar,

maka dipakailah satuan yang 1/10 nya, yaitu decibel. 1 Bel = 10

decibel, disingkat = 10 dB.

Modul ELKA-MR.UM.001.A 77

Page 80: Teori Dasar Elektronika

Jika daya input pada suatu rangkaian ataupun pada suatu sistem

adalah Di dan daya outputnya adalah Do, maka bandingan daya

itu ada:

Contoh: Daya input Di = 1 mW daya output Do = 40 W.

Hitunglah berapa dB perbandingan daya tersebut.

Penyelesaian:

Bandingan daya = 10 log10 Do/Di (dB)

= 10 log10 40/0,001

= 10 log10 40000

= 46 dB

Jika daya input Di sama dengan daya output Do, maka dalam hal

ini tidak terjadi penguatan. Jadi penguatan dayanya Do/Di = 1

atau kalau dijadikan dB = 10 log10 Di/Do = 10 log10 1 = 0 dB.

0 dB adalah sesuai dengan bandingan daya 1:1

Modul ELKA-MR.UM.001.A 78

dB = 10 log10 Do/Di

Page 81: Teori Dasar Elektronika

Jika terjadi pelemahan, dalam hal ini Do<Di, maka akan

memperoleh bandingan yang berbalikan dari bandingan untuk

penguatan.

Contoh:

Daya input Di = 2 W daya output Do = 1 W. Hitunglah berapa dB

perbandingan daya tersebut.

Modul ELKA-MR.UM.001.A 79

Page 82: Teori Dasar Elektronika

Penyelesaian:

Bandingan daya = 10 log10 Di/Do (dB)

= 10 log10 2/1

= 10 log10 2

= 3 dB

Tetapi karena disini terjadi suatu pelemahan, maka dipakailah

tanda– (negatif). Jadi penguatannya ada–3 dB.

Dalam teknik elektronika banyak dilakukan pengukuran

tegangan input maupun tegangan output, bandingan daya

dalam harga-harga tegangan adalah:

Vi Ri Vo Ro

Di = Vi2/Ri Do = Vo2/Ro

Vo2/RodB = 10 log10 Di/Do = 10 log10 -------------

Vi2/Ri

dB = 10 log10 (Vo2/Ro x Ri/Vi2)

Karena Ro = Ri, maka persamaan menjadi dB = 10 log10

(Vo2/ Vi2)

dB = 10 log10 (Vo/ Vi)2

dB = 20 log10 (Vo/ Vi)

Modul ELKA-MR.UM.001.A 80

dB = 20 log10 Vo/ Vi

Page 83: Teori Dasar Elektronika

Contoh:

Tegangan sinyal input Vi = 5 mV, tegangan sinyal output Vo = 5

V. Hitunglah penguatan tegangannya dalam satuan dB.

Modul ELKA-MR.UM.001.A 81

Page 84: Teori Dasar Elektronika

Penyelesaian:

Penguatan tegangan (Av) = 20 log10 (Vo/ Vi)

= 20 log10 (5/ 0,005 )

= 20 log10 1000

= 20 x 3 = 60 dB

c. Rangkuman

1. Rumus untuk menghitung penguatan daya sebuah

Amplifier secara logaritmis adalah dB = 10 log10 Do/Di.

2. Rumus untuk menghitung penguatan tegangan sebuah

Amplifier secara logaritmis adalah dB = 20 log10 Vo/Vi.

d. Tugas

Ukurlah besarnya penguatan tegangan sinyal Audio dalam satuan

dB sebuah pre-amp penguat Audio yang diberi sinyal input 100

mVpp frekuensi 1000 Hz dari AFG.

e. Tes Formatif

6. Tuliskan rumus penguatan daya sinyal Audio sebuah

Amplifier dalam satuan dB

7. Tuliskan rumus penguatan tegangan sinyal Audio

sebuah Amplifier dalam satuan dB

8. Sebuah pre-Amplifier auido diberi sinyal input dari

AFG 100 mVpp dengan frekuensi 1000 Hz. Pada outputnya

Modul ELKA-MR.UM.001.A 82

Page 85: Teori Dasar Elektronika

terukur tegangan sinyal sebesar 4 Vpp. Hitunglah penguatan

tegangannya dalam satuan dB.

9. Sebuah Power Amplifier Audio menghasilkan daya

output pada loud speaker 100 W. Penguatan dayanya 10 dB.

Hitunglah besarnya daya inputnya.

Modul ELKA-MR.UM.001.A 83

Page 86: Teori Dasar Elektronika

f. Kunci Jawaban

6. Av= 20 log10 Vo/Vi (dB)

7. AD = 10 log10 Do/Di (dB)

8. Diketahui : Vi = 100 mVpp, Vo = 4 Vpp

Av= 20 log10 Vo/Vi Av = 20 log10 (4 Vpp/0,1 Vpp)

Av= 20 log10 40 Av = 20. 1,6 Av = 32 dB

9. Diketahui: Do = 100 W AD = 10 dB

AD = 10 log10 Do/Di 10 = 10 log10 100 /Di

10/10 = log10 100/Di 1 = log10 100/Di

100/Di = anti log10 1 100/Di = 10 Di = 100/10

Di = 10 W

g. Lembar Kerja

Judul: Mengukur Penguatan Tegangan

Alat dan Bahan:

6. Catu daya DC 0 – 12 volt = 1 buah

7. Audio Frekuensi Generator (AFG) = 1 buah

8. Osiloskop (CRO) = 1 buah

9. Multimeter = 1 buah

10. Kabel jumper = secukupnya

11. Rangkaian pre-amp = 1 buah

Keselamatan Kerja:

Modul ELKA-MR.UM.001.A 84

Page 87: Teori Dasar Elektronika

6. Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar

kegiatan belajar

7. Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter, amper

meter dan ohm meter), mulailah dari batas ukur yang besar

8. Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC, tepatkan

tegangannya sesuai dengan tegangan kerja rangkaian pre-amp

9. Jangan meletakkan alat-alat ukur Multimeter (Ohm meter),

Osiloskop, AFG dan catu daya ditepi meja agar tidak jatuh.

Langkah kerja:

1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.

2. Nyalakan catu daya DC, tepatkan tegangannya sesuai

dengan tegangan rangkaian pre-amp (misalnya 12 volt).

Hubungkan kutub positip (+) dan kutub negatip (-) catu daya

pada kutub positip (+) dan kutub negatip (-) rangkaian pre-amp.

3. Nyalakan osiloskop, kalibrasilah untuk vertikal dan

horisontalnya. Hubungkan probe osiloskop pada output

rangkaian pre-amp.

4. Nyalakan AFG, tepatkan frekuensinya pada 1000 Hz

gelombang sinus dengan tegangan output 100 mVpp.

Hubungkan output AFG pada input rangkaian pre-amp seperti

gambar blok dibawah ini:

Modul ELKA-MR.UM.001.A 85

Page 88: Teori Dasar Elektronika

5. Amati bentuk gelombang yang ada pada osiloskop, aturlah

tombol-tombol yang ada di osiloskop untuk menampilkan bentuk

gelombang yang diam.

6. Aturlah potensio volume pre-amp agar didapat bentuk

gelombang output pre-amp yang maksimum tanpa cacat.

Catatlah: Vomaks = ..... Vpp

7. Ukurlah tegangan sinyal input pre-amp dengan

menggunakan osiloskop. Catatlah: Vi = .... mVpp.

8. Dari hasil pengukuran pada langkah 6 dan 7, hitunglah

penguatan tegangan rangkaian pre-amp dalam satuan dB.

9. Buat kesimpulan dari hasil praktik Saudara.

10. Kembalikan semua alat dan bahan.

Modul ELKA-MR.UM.001.A 86

Page 89: Teori Dasar Elektronika

BAB. III EVALUASI

A. Tes Tertulis

A. Berilah tanda silang (X) pada jawaban yang benar!

Soal nomor 1 sampai nomor 5 berdasarkan ranah Afektif (Sikap)

1. Jika teman Anda hendak mengukur tegangan AC dengan

menggunakan multimeter tetapi salah dalam meletakkan selektor

yaitu pada Ohm, maka sikap Anda ialah:

a. Mendiamkan saja agar multimeternya rusak

b. Masa bodoh

c. Pura-pura tidak tahu

d. Memperingatkan pada teman kalau salah dalam meletakkan

selektor

2. Jika anda hendak mengukur arus DC, tetapi oleh guru Pembimbing

diberi volt meter DC, maka sikap Anda sebaiknya:

a. Diamkan saja karena kelalaian guru pembimbing

b. Masa bodoh

c. Pura-pura tidak tahu

d. Minta ganti alat ukur karena yang diberikan salah

Modul ELKA-MR.UM.001.A 87

Page 90: Teori Dasar Elektronika

3. Anda tahu bahwa pada saat teman Anda membawa alat ukur

elektronik secara ditumpuk sampai empat buah, maka sebaiknya

Anda:

a. Memperingatkan jangan sampai diulangi lagi dan membantu

membawakan beberapa buah

b. Masa bodoh

c. Pura-pura tidak tahu

d. Diamkan saja biar jatuh

4. Jika Anda sedang melaksanakan praktik pengukuran, sebaiknya

dilakukan sambil:

a. Berdiri

b. Duduk

c. Duduk diatas meja

d. Jongkok diatas kursi

5. Untuk mendapatkan hasil ukur yang tepat, maka Anda harus:

a. Memilih asal saja tanpa diteliti dulu

b. Langsung melaksanakan pengukuran

c. Memilih alat ukur yang baik dan sesuai kegunaannya

d. Memilih alat ukur yang bagus bentuknya

B. Soal nomor 6 sampai nomor 25 berdasarkan ranah Koknitif

(Pengetahuan)

6. Rumus hukum Ohm yang benar adalah:

Modul ELKA-MR.UM.001.A 88

Page 91: Teori Dasar Elektronika

a. U = I x R

b. U = I/R

c. U = R/I

d. I = U x R

7. Rumus daya listrik yang ada pada resistor yang dilalui arus

adalah:

a. P = I x R

b. P = I2 x R

c. P = I2/R

d. P = I x R2

8. Tegangan yang ada pada sebuah resistor 1000 Ohm adalah 30

volt, maka besarnya arus yang mengalir adalah:

a. mA

b. 30 mA

c. 300 mA

d. 3000 mA

9. Gelombang sinus mempunyai frekuensi 1000 Hz, maka waktu satu

getarnya adalah:

a. 0,001 detik

b. 0,01 detik

c. 0,1 detik

d. 1 detik

Modul ELKA-MR.UM.001.A 89

Page 92: Teori Dasar Elektronika

10. Gelombang sinus mempunyai frekuensi 3 MHz, maka

panjang gelombangnya adalah:

a. 1 meter

b. 10 meter

c. 100 meter

d. 1000 meter

11. Tegangan bolak-balik yang terukur diosiloskop sebesar 100

Vpp, maka besarnya tegangan efektip adalah:

a. 141,4 Veff

b. 70,7 Veff

c. 35,35 Veff

d. 14,14 Veff

12. Tegangan rata-rata dari tegangan bolak-balik 220 V, maka

tegangan maksimumnya adalah:

a. 127,4 Vmaks

b. 227,2 Vmaks

c. 330,6 Vmaks

d. 349,2 Vmaks

13. Arus bolak-balik yang mengalir pada induktor 100 mH

berfrekuensi 1000 Hz, maka akan menghasilkan reaktansi induktif

sebesar:

Modul ELKA-MR.UM.001.A 90

Page 93: Teori Dasar Elektronika

a. 314 Ohm

b. 628 Ohm

c. 1000 Ohm

d. 10000 Ohm

14. Arus bolak-balik yang mengalir pada kondensator 100 F

berfrekuensi 1000 Hz, maka akan menghasilkan reaktansi kapaitif

sebesar:

a. 159 Ohm

b. 15,9 Ohm

c. 1,59 Ohm

d. 0,159 Ohm

15. Sebuah induktor 10 mH diparallel engan kondensator 10 F,

maka akan beresonansi pada frekuensi:

a. 503,52 Hz

b. 5035,2 Hz

c. 50352 Hz

d. 503520 Hz

Modul ELKA-MR.UM.001.A 91

Page 94: Teori Dasar Elektronika

16. Arus bolak-balik yang mengalir pada sebuah resistor akan:

a. Sefasa dengan tegangannya

b. Tertinggal 90o terhadap tegangannya

c. Mendahului 90o terhadap tegangannya

d. Berbeda fasa 180o terhadap tegangannya

17. Arus bolak-balik yang mengalir pada sebuah induktor akan:

a. Sefasa dengan tegangannya

b. Tertinggal 90o terhadap tegangannya

c. Mendahului 90o terhadap tegangannya

d. Berbeda fasa 180o terhadap tegangannya

18. Arus bolak-balik yang mengalir pada sebuah kondensator

akan:

a. Sefasa dengan tegangannya

b. Tertinggal 90o terhadap tegangannya

c. Mendahului 90o terhadap tegangannya

d. Berbeda fasa 180o terhadap tegangannya

19. Bilangan biner (1100)2 sama dengan bilangan dasan:

a. 9

b. 10

c. 11

d. 12

Modul ELKA-MR.UM.001.A 92

Page 95: Teori Dasar Elektronika

20. Bilangan dasan (63)10 sama dengan bilangan biner:

a. (111111)2

b. (110111)2

c. (101111)2

d. (111110)2

21. Bilangan oktal (123)8 sama dengan bilangan dasan:

a. 64

b. 83

c. 94

d. 105

22. Bilangan dasan (105)10 sama dengan bilangan oktal:

a. (102)8

b. (103)8

c. (151)8

d. (183)8

23. Bilangan oktal (94)8 sama dengan bilangan biner:

a. (10010100)2

b. (10101010)2

c. (11101100)2

d. (11111001)2

24. Bilangan hexadesimal (4C)16 sama dengan bilangan dasan:

a. 44

Modul ELKA-MR.UM.001.A 93

Page 96: Teori Dasar Elektronika

b. 64

c. 76

d. 86

25. Sebuah penguat Audio diberi sinyal input 100 mVpp,

outputnya mengeluarkan sinyal 4 Vpp. Besarnya penguatan

tegangannya adalah:

a. 40 dB

b. 32 dB

c. 20 dB

d. 16 dB

C. Soal nomor 26 sampai nomor 30 berdasarkan ranah Psikomotor

(Keterampilan)

26. Pemancar AM mengudara dengan panjang gelombang 60

meter. Hitunglah frekuensi pancarannya.

27. Sebuah induktor 1 mH dipasang pada sumber sinyal AC

berfrekuensi 10000 Hz. Hitunglah nilai reaktansi induktifnya.

28. Rangkaian penentu frekuensi sebuah osilator terdiri dari L

dan C yang diparallel. Jika nilai C = 100 pF dan frekuensi

resonansinya 1 MHz. Hitunglah nilai L nya.

29. Rubahlah bilangan oktal (234)8 menjadi bilangan biner

(......)2.

30. Jumlahkan bilangan biner (110)2 + (1110)2 = (.....)2

Modul ELKA-MR.UM.001.A 94

Page 97: Teori Dasar Elektronika

Modul ELKA-MR.UM.001.A 95

Page 98: Teori Dasar Elektronika

B. Tes Praktik

Ukurlah tegangan puncak-kepuncak dari tegangan bolak-balik yang

dikeluarkan oleh lilitan sekunder sebuah trafo daya 220 V/30 V

dengan memakai osiloskop. Konversikan hasil pengukuran tersebut

kedalam tegangan efektip dan tegangan rata-ratanya. Setelah itu

ukurlah tegangan sekunder trafo tersebut menggunakan volt meter

digital. Apakah hasilnya sama dengan hasil konversi tegangan

efektip.

Modul ELKA-MR.UM.001.A 96

Page 99: Teori Dasar Elektronika

KUNCI JAWABAN

A.Tes Tertulis

No. Soal

JawabanSkor

Maksimum

Perolehan Skor

1. D 22. D 23. A 24. B 25. C 26. A 27. B 28. B 29. A 2

10. C 211. C 212. D 213. B 214. C 215. A 216. A 217. B 218. C 219. D 220. A 221. B 222. C 223. A 224. C 225. B 2

Modul ELKA-MR.UM.001.A 97

Page 100: Teori Dasar Elektronika

No. Soal

JawabanSkor

Maksimum

Perolehan Skor

26. F = 300000000/ F = 300000000/60 F = 5000000 Hz F = 5 MHz

10

27. XL = 2 f L XL = 2x3,14x10000x1.10-3

XL = 62,8 Ohm10

28. fr = 1/(2 L C)

1.106= 1/(2x3,14 Lx100.10-12)

1.106= 1/(6,28x10.10-6 L)

1.106= 1/(62,8x10-6 L)

1.106x62,8x10-6 L = 1 62,8 x L =

1

L = 1/62,8 L = 0,0159

L = (0,0159)2 L = 0,000253 L = 253 x 10-6 H L = 253 H

10

29. (234)8 = (010011100)2 1030. (110)2 + (1110)2 = (10100)2 10

Jumlah 100

Modul ELKA-MR.UM.001.A 98

Page 101: Teori Dasar Elektronika

B. Lembar Penilaian Tes Praktik

Nama Peserta : ……………………………….

No. Induk : ……………………………….

Program Keahlian : ……………………………….

Nama Jenis Pekerjaan : ……………………………….

PEDOMAN PENILAIAN

No. Aspek PenilaianSkor

Maks.

Skor Peroleha

n Keterangan

1 2 3 4 51. Perencanaan

2.1. Persiapan alat dan bahan2.2. Menganalisa jenis pekerjaan

55

Sub total 102. Kebenaran Pengukuran

2.3. Ketepatan pembacaan hasil pengukuran

2.4. Ketepatan menghitung

25

15Sub total 40

3. Keselamatan Kerja3.1. Mentaati ketentuan

keselamatan kerja10

Sub total 104.

4.Ketepatan Waktu 20

Sub total 20

Modul ELKA-MR.UM.001.A 99

Page 102: Teori Dasar Elektronika

5.

5.

Sikap/Etos Kerja5.1. Tanggung jawab5.2. Ketelitian5.3. Inisiatif5.4. Kemandirian

2332

Sub total 106.

6.

Laporan6.1. Sistimatika

penyusunan laporan6.2. Kelengkapan bukti

fisik

46

Sub total 10Total 100

KRITERIA PENILAIAN

No.

Aspek Penilaian Kriteria Penilaian Skor

1. Perencanaan1.1Persiapan alat dan bahan

1.2Menganalisa jenis pekerjaan

Alat dan bahan disiapkan sesuai kebutuhan

Alat dan bahan disiapkan tidak sesuai kebutuhan

Merencanakan sesuai rangkaian

Tidak merencanakan sesuai dengan rangkaian

5

1

5

1

2. Kebenaran Pengukuran2.1. Ketepatan pembacaan

hasil pengukuran

2.2.Ketepatan menghitung

Pengukuran tepat Pengukuran kurang tepat

Menghitung tepat Menghitung kurang tepat

2510

155

Modul ELKA-MR.UM.001.A 100

Page 103: Teori Dasar Elektronika

No.

Aspek Penilaian Kriteria Penilaian Skor

3. Keselamatan Kerja3.1.Mentaati ketentuan

keselamatan kerja● Mentaati keselamatan kerja● Kurang mentaati keselamatan

kerja

105

4. Ketepatan Waktu ● Waktu yang dipergunakan kurang dari yang disediakan

● Waktu yang dipergunakan tepat dari yang disediakan

● Waktu yang dipergunakan lebih dari yang disediakan

20

15

5

5. Sikap/Etos Kerja5.1. Tanggung jawab

5.2.Ketelitian

5.3.Inisiatif

5.4.Kemandirian

Membereskan kembali alat dan bahan yang dipergunakan

Tidak membereskan alat dan bahan yang dipergunakan

Tidak banyak melakukan kesalahan kerja

Banyak melakukan kesalahan kerja

Memiliki inisiatif bekerja Kurang/tidak memiliki inisiatif

kerja

Bekerja tanpa banyak diperintah

Bekerja dengan banyak diperintah

2

1

3

13

1

21

Modul ELKA-MR.UM.001.A 101

Page 104: Teori Dasar Elektronika

Modul ELKA-MR.UM.001.A 102

Page 105: Teori Dasar Elektronika

Lembar Penilaian Akhir:

Untuk mendapatkan nilai akhir (NA), maka nilai teori dan nilai praktik

dibobot yaitu nilai teori 30% dan nilai praktik 70%.

NILAI (N)Teori(NT)

Bobot(30%xNT

)

Praktik(NP)

Bobot(70%xNP)

Nilai Akhir (NA) =(30%xNt) + (70% x NP)

Kesimpulan:

Berdasarkan perolehan nilai akhir (NA) yang diperoleh Siswa ≥ 7,00/<

7,00 *), maka Siswa tersebut dapat/belum dapat *) melanjutkan

mempelajari modul berikutnya.

......................., ..................... 200

Pembimbing

----------------

*) Coret salah satu

Modul ELKA-MR.UM.001.A 103

Page 106: Teori Dasar Elektronika

BAB. IV PENUTUP

Setelah menyelesaikan modul ini, maka Anda berhak untuk mengikuti

tes praktik untuk menguji kompetensi yang telah dipelajari. Dan apabila

Anda dinyatakan memenuhi syarat kelulusan dari hasil evalusi dalam

modul ini, maka Anda berhak untuk melanjutkan ke topik/modul

berikutnya. Mintalah pada Pengajar/Instruktur untuk melakukan uji

kompetensi dengan sistem penilaiannya dilakukan langsung dari pihak

dunia industri atau asosiasi profesi yang berkompeten apabila Anda

telah menyelesaikan suatu kompetensi tertentu. Atau apabila Anda

telah menyelesaikan seluruh evaluasi dari setiap modul, maka hasil

yang berupa nilai dari instruktur atau berupa porto folio dapat dijadikan

sebagai bahan verifikasi bagi pihak industri atau asosiasi profesi.

Kemudian selanjutnya hasil tersebut dapat dijadikan sebagai penentu

standard pemenuhan kompetensi tertentu dan bila memenuhi syarat

Anda berhak mendapatkan sertifikat kompetensi yang dikeluarkan oleh

dunia industri atau asosiasi profesi.

Modul ELKA-MR.UM.001.A 104

Page 107: Teori Dasar Elektronika

Modul ELKA-MR.UM.001.A 105

Page 108: Teori Dasar Elektronika

DAFTAR PUSTAKA

Dedy Rusmadi, 2000, Seri Elektronika: DIGITAL DAN RANGKAIAN,

Penerbit CV. PIONIR JAYA, Bandung

Wasito S, 1980, Pelajaran Elektronika, Penguat Frekuensi Tinggi,

Jilid 2a, Penerbit Karya Utama, Jakarta

Wasito S, 1979, Pelajaran Elektronika, Tehnik Transmisi, Jilid 2B,

Penerbit Karya Utama, Jakarta

M. Afandi dan Agus Ponidjo, 1978, Ilmu Listrik 2, Proyek Pengadaan

Buku/Diktat Pendidikan Menengah Teknologi. Direktorat Pendidikan

Menengah Kejuruan, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Jakarta,

Indonesia.

Modul ELKA-MR.UM.001.A 106