Elektronika dan Hukum Ohm
IC Dan Saklar Elektronika merupakan
ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang dioperasikan dengan
cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan
listrik dalam
suatu alat seperti komputer, Arus Bolak Balik Pada System Digital Electronics IC /
Resistor Kabel Jaringan Sinyal/ Kabel Motherboard peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor,
dan lain sebagainya. Ilmu yang mempelajari alat-alat seperti ini merupakan
cabang dari ilmu fisika,[1] sementara
bentuk desain dan pembuatan sirkuit elektroniknya adalah bagian dari teknik
elektro, teknik
komputer, dan ilmu/teknik elektronika dan instrumentasi.
Alat-alat yang menggunakan dasar kerja elektronika ini
disebut sebagai peralatan elektronik (electronic devices). Contoh
peralatan (peranti) elektronik ini: Tabung Sinar Katode, radio, TV,
perekam kaset, perekam kaset video (VCR), perekam VCD,
perekam DVD, kamera video, kamera digital, komputer pribadi desktop, komputer laptop, PDA (komputer
saku), robot, smart card,
dll.
Sejarah
Sejarah elektronika dimulai dari abad ke-18 , dengan melibatkan
tiga buah komponen utama yaitu tabung hampa udara (vacuum tube), transistor dan
sirkuit terpadu (integrated circuit). Pada tahun 1883, Thomas Alva Edison
berhasil menemukan bahwa elektron bisa berpindah dari sebuah konduktor ke
konduktor lainnya melewati ruang hampa. Penemuan konduksi atau perpindahan ini
dikenal dengan nama efek Edison. Pada tahun 1904, John Fleming menerapkan efek
Edison ini untuk menemukan dua buah elemen tabung electron yang dikenal dengan
nama diode, dan Lee De Forest mengikutinya pada tahun 1906 dengan tabung tiga
elemen, yang disebut trioda. Tabung hampa udara menjadi device yang dibuat
untuk memanipulasi kemungkinan energi listrik sehingga bisa diperkuat dan
dikirimkan.
Aplikasi tabung elktron pertama diterapkan dalam bidang
komunikasi radio. Guglielmo Marconi merintis pengembangan telegraf tanpa
kabel(wireless telegraph) pada tahun 1896 dan komunikasi radio jarak jauh pada
tahun 1901. Pada tahun 1918, Edwin Armstrong menemukan penerima
"super-heterodyne" yang dapat memilih sinyal radio atau stasion dan
dapat menerima sinyal jarak jauh. Armstrong juga menemukan modulasi frekuensi
FM pita lebar (wide-band) pada tahun 1935; sebelumnya hanya menggunakan AM atau
modulasi amplitudo pada rentang tahun 1920 sampai 1935. Bell Laboratories
mengeluarkan televisi ke publik pada tahun 1927, dan ini masih merupakan bentuk
electromechanical. Ketika sistem elektronik menjadi jaminan kualitas, para
insinyur Bell Labs memperkenalkan tabung gambar sinar katode dan televisi
berwarna. Namun Vladimir Zworykin, seorang insinyur di Radio Corporation of
America (RCA), dianggap sebagai "bapak televisi" karena penemuannya,
tabung gambar dan tabung kamera iconoscope. Pada pertengahan tahun 1950-an,
televisi telah melewati radio untuk penggunaan di rumah dan hiburan.
Setelah perang, tabung elektron digunakan untuk mengembangan
komputer pertama, tetapi tabung ini tidak praktis karena ukuran komponen
elektroniknya. Pada tahun 1947, transistor ditemukan oleh tim insinyur dari
Bell Laboratories. Fungsi transistor seperti tabung hampa udara, tetapi
memiliki ukuran yang lebih kecil, lebih ringan, konsumsi daya lebih kecil, dan
lebih kuat, dan lebih murah untuk diproduksi dengan adanya kombinasi penghubung
metalnya dan bahan semikonductor.
Konsep sirkuit terintegrasi diusulkan pada tahun 1952 oleh Geoffrey W. A. Dummer, seorang ahli elektronika berkebangsaan Inggris dengan Royal Radar Establishment-nya. Pada tahun 1961, sirkuit terintegrasi menjadi produksi penuh oleh sejumlah perusahaan, dan desain peralatan berubah secara cepat dan dalam beberapa arah yang berbeda untuk mengadaptasi teknologi
Komponen elektronik
Artikel
utama: Komponen elektronik
Repair
kiosk
Electronics
repair in Hong Kong.
US Navy
Electronics Technician inspects a Random Access Memory (RAM) chip aboard the nuclear-powered
aircraft carrier USS Nimitz (CVN 68).
Komponen elektronika berupa sebuah alat berupa benda yang
menjadi bagian pendukung suatu rangkaian elektronik yang dapat bekerja sesuai
dengan kegunaannya. Mulai dari yang menempel langsung pada papan rangkaian baik
berupa PCB, CCB, Protoboard maupun Veroboard dengan cara disolder atau tidak
menempel langsung pada papan rangkaian (dengan alat penghubung lain, misalnya
kabel).
Komponen elektronika ini terdiri dari satu atau lebih bahan
elektronika, yang terdiri dari satu atau beberapa unsur materi dan jika
disatukan, untuk desain rangkaian yang diinginkan dapat berfungsi sesuai dengan
fungsi masing-masing komponen, ada yang untuk mengatur arus dan tegangan,
meratakan arus, menyekat arus, memperkuat sinyal arus dan masih banyak fungsi
lainnya.
Komponen pasif
·
Resistor atau tahanan
·
Kapasitor atau kondensator
·
Induktor atau kumparan
Komponen aktif
·
Diode
Sensor dan aktuator elektromekanik
·
Mikrofon
·
Speaker
·
Saklar
·
MEMS (Micro Electro Mechanical
Systems)
Rangkaian
analog pembangkit frekuensi dari Hitachi J100
Sirkuit Analog
Sirkuit Analog atau rangkaian Analog adalah jenis rangkaian
elektronika yang dipakai untuk memproses signal atau isyarat yang bersifat
kontinu. Perubahan signal dalam rangkaian Analog ini adalah sedikit demi
sedikit meliputi semua titik pada amplitudo signal maximum dan minimumnya. Hal
ini berbeda dengan watak dalam signal digital, di mana signal hanya dua macam tingkat
saja: tinggi (menyatakan 1) dan rendah (menyatakan 0).
Contoh sirkuit analog:
·
Penguat
·
Penguat operasi (Operational
Amplifier) termasuk umpanbalik
negatif
·
Girator
Sirkuit Digital
Elektronika digital adalah sistem elektronika yang menggunakan
isyarat digital. Elektronika digital adalah representasi dari aljabar boolean
dan digunakan di komputer, telpon genggam dan berbagai produk konsumen lainnya.
Dalam sebuah sirkuit digital, sinyal direpresentasikan dengan satu dari dua
macam kondisi yaitu 1 (high, active, true,) dan 0 (low, nonactive, false). Atau
jika direspresentasika dalam tegangan 1 dapat berarti tegangan maksimum
(umumnya 5 V atau 3 V) dan 0 berarti tegangan minimum (umumnya 0 v, tetapi ada
pula yang 2,5 V). hal ini dikarenakan varian dari bahan pembuatnya.
Contoh sirkuit digital:
(DL, RTL, RTL, DTL, TTL, ECL, CMOS, NMOS, HMOS)
·
Penghitung
biner (Inggris: counter)
·
Register
·
Multiplekser (MUX)
dan DEMUX
·
Penjumlah
biner (Adder), pengurang biner & Pengganda biner (Multiplier)
·
Pemroses
sinyal digital (DSP)
·
FPGA (Field-Programmable Gate Array), ASIC, FPAA,
Embedded-FPGA, CPLD
·
Semua jenis komputer digital: komputer super, mainframe, komputer mini, komputer pribadi desktop, laptop, PDA, Smart
card, telepon pintar,
dll
Alat ukur voltmeter digital yang sedang mengukur rangkaian
prototaip nya
Alat ukur
Artikel utama: Alat ukur
Dalam fisika dan teknik, pengukuran merupakan aktivitas yang
membandingkan kuantitas fisik dari objek dan kejadian dunia-nyata. Alat ukur
adalah alat yang digunakan untuk mengukur benda atau kejadian tersebut. Seluruh
alat pengukur dapat terkena kesalahan peralatan yang bervariasi. Bidang ilmu
yang mempelajari cara-cara pengukuran dinamakan metrologi.
Fisikawan menggunakan banyak alat untuk melakukan pengukuran
mereka. Ini dimulai dari alat yang sederhana seperti penggaris dan stopwatch
sampai ke mikroskop elektron dan pemercepat partikel. Instrumen virtual
digunakan luas dalam pengembangan alat pengukur modern.
Contoh alat ukur elektronik:
Industri elektronik
Artikel utama: Industri elektronik
Workers in an electronics factory in Shenzhen, China.
Industri elektronik, khususnya berarti elektronik konsumen
muncul pada abad ke-20 dan kini telah menjadi industri global bernilai miliaran
dolar. Masyarakat kontemporer menggunakan segala macam perangkat elektronik
yang dibangun di pabrik-pabrik otomatis atau semi-otomatis dioperasikan oleh
industri.
Ukuran industri dan penggunaan bahan beracun, serta kesulitan daur ulang telah menyebabkan serangkaian masalah dengan limbah elektronik. Peraturan internasional dan undang-undang lingkungan telah dikembangkan dalam upaya untuk mengatasi persoalan ini.
Hukum
Ohm