POLITEKNIK ANGKATAN DARAT 
       JURUSAN TELKOMMIL



NAMA   : RENDI DARMANSYAH
KELAS  : TELKOMIL
NO.SIS  :  21090425-E

PERCOBAAN KE 10
MEMBUAT RANGKAIAN SEVEN SEGMEN COMMON ANODA MENGGUNAKAN THRYSTOR


1.  TUJUAN : AGAR BAMASIS MAMPU MEMBUAT RANGKAIAN SEVEN SEGMEN COMMON ANODA MENGGUNAKAN THRYSTOR

       2. ALAT DAN BAHAN :

1.            SEVEN SEGMEN
2.            LED
3.            IC 55
4.            BATERAI
5.            LIVE WIRE
6.      IC 4017 B
7.      OSCILOSCOP
8.      THRYSTOR
9.      VARIABEL RESISTOR
10.    KAPASITOR JENIS ELCO
11.    RESISTOR
12.    RELAY
13.    ASTABIL VIBRATOR

      3. TEORI DASAR :
   A.   SEVEN SEGMEN
   B.   LED
   C.   IC 55 & IC 4017 B
   D. THRYSTOR
   E.  RELAY
   F.  TRANSISTOR PNP
   G.  VARIABEL RESISTOR

     4. DASAR TEORI
A.   SEVEN SEGMEN

Pengertian Seven Segment Display – Seven Segment Display (7 Segment Display) dalam bahasa Indonesia disebut dengan Layar Tujuh Segmen adalah komponen Elektronika yang dapat menampilkan angka desimal melalui kombinasi-kombinasi segmennya. Seven Segment Display pada umumnya dipakai pada Jam Digital, Kalkulator, Penghitung atau Counter Digital, Multimeter Digital dan juga Panel Display Digital seperti pada Microwave Oven ataupun Pengatur Suhu Digital . Seven Segment Display pertama diperkenalkan dan dipatenkan pada tahun 1908 oleh Frank. W. Wood dan mulai dikenal luas pada tahun 1970-an setelah aplikasinya pada LED (Light Emitting Diode).


Seven Segment Display memiliki 7 Segmen dimana setiap segmen dikendalikan secara ON dan OFF untuk menampilkan angka yang diinginkan. Angka-angka dari 0 (nol) sampai 9 (Sembilan) dapat ditampilkan dengan menggunakan beberapa kombinasi Segmen. Selain 0 – 9, Seven Segment Display juga dapat menampilkan Huruf Hexadecimal dari A sampai F. Segmen atau elemen-elemen pada Seven Segment Display diatur menjadi bentuk angka “8” yang agak miring ke kanan dengan tujuan untuk mempermudah pembacaannya. Pada beberapa jenis Seven Segment Display, terdapat juga penambahan “titik” yang menunjukan angka koma decimal.  Terdapat beberapa jenis Seven Segment Display, diantaranya adalah Incandescent bulbs, Fluorescent lamps (FL), Liquid Crystal Display (LCD) dan Light Emitting Diode (LED).


LED 7 Segmen (Seven Segment LED)
Salah satu jenis Seven Segment Display yang sering digunakan oleh para penghobi Elektronika adalah 7 Segmen yang menggunakan LED (Light Emitting Diode) sebagai penerangnya.  LED 7 Segmen ini umumnya memiliki 7 Segmen atau elemen garis dan 1 segmen titik yang menandakan “koma” Desimal. Jadi Jumlah keseluruhan segmen atau elemen LED sebenarnya adalah 8. Cara kerjanya pun boleh dikatakan mudah, ketika segmen atau elemen tertentu diberikan arus listrik, maka Display akan menampilkan angka atau digit yang diinginkan sesuai dengan kombinasi yang diberikan.
Terdapat 2 Jenis LED 7 Segmen, diantaranya adalah “LED 7 Segmen common Cathode” dan “LED 7 Segmen common Anode”.


LED 7 Segmen Tipe Common Cathode (Katoda)
         Pada LED 7 Segmen jenis Common Cathode (Katoda), Kaki Katoda pada semua segmen LED adalah terhubung menjadi 1 Pin, sedangkan Kaki Anoda akan menjadi Input untuk masing-masing Segmen LED.  Kaki Katoda yang terhubung menjadi 1 Pin ini merupakan Terminal Negatif (-) atau Ground sedangkan Signal Kendali (Control Signal) akan diberikan kepada masing-masing Kaki Anoda Segmen 




LED 7 Segmen Tipe Common Anode (Anoda)
Pada LED 7 Segmen jenis Common Anode (Anoda), Kaki Anoda pada semua segmen LED adalah terhubung menjadi 1 Pin, sedangkan kaki Katoda akan menjadi Input untuk masing-masing Segmen LED. Kaki Anoda yang terhubung menjadi 1 Pin ini akan diberikan Tegangan Positif (+) dan Signal Kendali (control signal) akan diberikan kepada masing-masing Kaki Katoda Segmen LED.

                Prinsip Kerja Dasar Driver System pada LED 7 Segmen
Berikut ini adalah Blok Diagram Dasar untuk mengendalikan LED 7 Segmen 


Blok Dekoder pada diagram diatas mengubah sinyal Input yang diberikan menjadi 8 jalur yaitu “a” sampai “g” dan poin decimal (koma) untuk meng-ON-kan segmen sehingga menghasilkan angka atau digit yang diinginkan. Contohnya, jika output dekoder adalah a, b, dan c, maka Segmen LED akan menyala menjadi angka “7”.   Jika Sinyal Input adalah berbentuk Analog, maka diperlukan ADC (Analog to Digital Converter) untuk mengubah sinyal analog menjadi Digital sebelum masuk ke Input Dekoder. Jika Sinyal Input sudah merupakan Sinyal Digital, maka Dekoder akan menanganinya sendiri tanpa harus menggunakan ADC.


Fungsi daripada Blok Driver adalah untuk memberikan arus listrik yang cukup kepada Segmen/Elemen LED untuk menyala. Pada Tipe Dekoder tertentu, Dekoder sendiri dapat mengeluarkan Tegangan dan Arus listrik yang cukup untuk menyalakan Segmen LED maka Blok Driver ini tidak diperlukan. Pada umumnya Driver untuk menyalakan 7 Segmen ini adalah terdiri dari 8 Transistor Switch pada masing-masing elemen LED.


Tabel Pengaktifan Seven Segment Display

ANGKA
H
G
F
E
D
C
B
A
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
1
0
2
0
1
0
1
1
0
1
1
3
0
1
0
0
1
1
1
1
4
0
1
1
0
0
1
1
0
5
0
1
1
0
1
1
0
1
6
0
1
1
1
1
1
0
1
7
0
0
0
0
0
1
1
1
8
0
1
1
1
1
1
1
1
9
0
1
1
0
1
1
1
1

Catatan :
1 = ON (High)
0 = OFF (Low)


B.   JELASKAN TENTANG LED.

Pengertian LED (Light Emitting Diode) dan Cara Kerjanya



Pengertian LED (Light Emitting Diode) dan Cara Kerjanya – Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.
Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya.  Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.

Cara Kerja LED (Light Emitting Diode)
Seperti dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.
LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).

Untuk mengetahui polaritas terminal Anoda (+) dan Katoda (-) pada LED. Kita dapat melihatnya secara fisik berdasarkan gambar diatas. Ciri-ciri Terminal Anoda pada LED adalah kaki yang lebih panjang dan juga Lead Frame yang lebih kecil. Sedangkan ciri-ciri Terminal Katoda adalah Kaki yang lebih pendek dengan Lead Frame yang besar serta terletak di sisi yang Flat.
Warna-warna LED (Light Emitting Diode)
Saat ini, LED telah memiliki beranekaragam warna, diantaranya seperti warna merah, kuning, biru, putih, hijau, jingga dan infra merah. Keanekaragaman Warna pada LED tersebut tergantung pada wavelength (panjang gelombang) dan senyawa semikonduktor yang dipergunakannya. Berikut ini adalah Tabel Senyawa Semikonduktor yang digunakan untuk menghasilkan variasi warna pada LED :
Bahan Semikonduktor
Wavelength
Warna
Gallium Arsenide (GaAs)
850-940nm
Infra Merah
Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP)
630-660nm
Merah
Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP)
605-620nm
Jingga
Gallium Arsenide Phosphide Nitride (GaAsP:N)
585-595nm
Kuning
Aluminium Gallium Phosphide (AlGaP)
550-570nm
Hijau
Silicon Carbide (SiC)
430-505nm
Biru
Gallium Indium Nitride (GaInN)
450nm
Putih
Tegangan Maju (Forward Bias) LED
Masing-masing Warna LED (Light Emitting Diode) memerlukan tegangan maju (Forward Bias) untuk dapat menyalakannya. Tegangan Maju untuk LED tersebut tergolong rendah sehingga memerlukan sebuah Resistor untuk membatasi Arus dan Tegangannya agar tidak merusak LED yang bersangkutan. Tegangan Maju biasanya dilambangkan dengan tanda VF.
WARNA
TEGANGAN MAJU @20MA
INFRA MERAH
1,2V
MERAH
1,8V
JINGGA
2,0V
KUNING
2,2V
HIJAU
3,5V
BIRU
3,6V
PUTIH
4,0V


Kegunaan LED dalam Kehidupan sehari-hari
Teknologi LED memiliki berbagai kelebihan seperti tidak menimbulkan panas, tahan lama, tidak mengandung bahan berbahaya seperti merkuri, dan hemat listrik serta bentuknya yang kecil ini semakin popular dalam bidang teknologi pencahayaan. Berbagai produk yang memerlukan cahaya pun mengadopsi teknologi Light Emitting Diode (LED) ini. Berikut ini beberapa pengaplikasiannya LED dalam kehidupan sehari-hari.

1.     Lampu Penerangan Rumah
2.     Lampu Penerangan Jalan
3.     Papan Iklan (Advertising)
4.     Backlight LCD (TV, Display Handphone, Monitor)
5.     Lampu Dekorasi Interior maupun Exterior
6.     Lampu Indikator
7.     Pemancar Infra Merah pada Remote Control (TV, AC, AV Player)
C.   JELASKAN TENTANG IC 555

CARA KERJA

        cara kerja umum multivibrator adalah penguat transistor dua tingkat yang dihubungkan dengan kondensator dimana output dari tingkat yang terakhir dihubungkan dengan penguat pertama, sehingga kedua transistor itu akan saling umpan balik.
        Pulsa tegangan itu terjadi selama 1 periode yang ditentukan oleh komponen-komponen penyusun rangkaian multivibrator tersebut. Rangkaian tersebuthanya mengubah keadaan tingkat tegangan keluarannya diantara 2 keadaan, masing-masing memiliki periode yang tetap.apabila pin6 dan pin 2 dihubungkan (lihat blok diagram) maka akan memicu dirinya sendiri dan bergerak bebas sebagai multivibrator , rangkaian multivibrator tersebut akan bekerja secara bebas dan tidak lagi memerlukan pemicu
 

D. JELASKAN TENTANG THRYSTOR
                Pengertian Thyristor dan Jenis-jenisnya – Thyristor adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai saklar (switch) atau pengendali yang terbuat dari bahan semikonduktor. Thyristor yang secara ekslusif bertindak sebagai saklar ini pada umumnya memiliki dua hingga empat kaki terminal. Meskipun terbuat dari semikonduktor, Thyristor tidak digunakan sebagai Penguat sinyal seperti Transistor. Istilah “Thyristor” berasal dari bahasa Yunani yang artinya adalah “Pintu”.
Pada prinsipnya, Thyristor yang berterminal tiga akan menggunakan arus/tegangan rendah yang diberikan pada salah satu kaki terminalnya untuk mengendalikan aliran arus/tegangan tinggi yang melewati dua terminal lainnya. Sedangkan untuk Thyristor yang berterminal dua yang tidak memiliki terminal kendali (GATE), fungsi saklarnya akan diaktifkan apabila tegangan pada kedua terminalnya mencapai level tertentu. Level tegangan yang dimaksud tersebut biasanya disebut dengan Breakdown Voltage atau Breakover Voltage. Pada saat dibawah tegangan breakdownnya, kedua kaki terminal tidak akan mengaliri arus listrik atau berada di posisi OFF.
Membahas mengenai Saklar (Switch) elektronik, pada dasarnya kita juga dapat menggunakan Transistor. Namun jika dibandingkan dengan Transistor, Thyristor yang didedikasi sebagai Komponen Saklar ini akan dapat berfungsi lebih baik. Hal ini dikarenakan Transistor memerlukan tegangan/arus yang tepat untuk mengoperasikan fungsi saklarnya, jika tegangan/arus yang diberikannya tidak sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan maka Transistor tersebut akan berada diantara keadaan ON dan OFF. Saklar yang berada diantara keadaan ON dan OFF bukanlah suatu saklar yang baik. Berbeda dengan Transistor, Thyristor dirancang untuk hanya berada di dua keadaan yaitu keadaan ON atau keadaan OFF saja.
Dalam aplikasinya, Thyristor banyak digunakan di perangkat atau rangkaian-rangkaian elektronika seperti Pengendali Daya, Timer, Osilator, peredam cahaya, pengendali kecepatan motor listrik dan lain sebagainya.

Jenis-jenis Thyristor

 

Beberapa komponen elektronika yang tergolong dalam kelompok Thyristor diantaranya seperti dibawah ini :

SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR adalah jenis Thyristor yang memiliki tiga kaki terminal yang masing-masing terminal dinamai dengan GATE, ANODA dan KATODA. Secara struktur, SCR terdiri dari 4 lapis semikonduktor yaitu PNPN yang terminal pengendalinya terdapat pada lapisan P (Positif).
Cara Kerja SCR – Saat tidak dialiri arus listrik, SCR akan berada di keadaan OFF. Saat terminal GATE-nya dialiri arus rendah, SCR akan menjadi ON dan menghantarkan arus listrik dari ANODA ke KATODA. Meskipun arus listrik GATE-nya dihilangkan, SCR akan tetap dalam keadaan ON hingga arus yang mengalir dari ANODA ke KATODA tersebut juga dihilangkan atau 0V.

SCS (Silicon Controlled Switch)

SCS merupakan jenis Thyristor yang memiliki 4 kaki terminal yaitu terminal GATE, ANODE GATE, ANODE dan CATHODE. Sama seperti SCR, SCS atau Silicon Controlled Switch juga berfungsi sebagai Saklar.
Cara Kerja SCS – Cara Kerja SCS hampir sama dengan SCR, namun SCS dapat di-OFF-kan dengan cara memberikan tegangan tertentu pada kaki terminal Anode Gate (Gerbang Anoda). Perangkat ini juga dapat dipicu dengan memberikan tegangan negatif ke Anode Gate, arus listrik akan mengalir satu arah yaitu dari Anoda (A) ke Katoda (K).

TRIAC (Triode from Alternating Current)

TRIAC adalah Thyristor yang berkaki terminal tiga yang masing-masing terminalnya dinamai dengan GATE, MI1 dan MI2. Setelah dipicu (trigger) menjadi ON, TRIAC mampu menghantarkan arus listrik dari kedua arah. Oleh karena itu, TRIAC sering disebut juga dengan Bidirectional Triode Thyristor.
Cara Kerja TRIAC – Cara Kerja TRIAC juga hampir sama dengan SCR, namun TRIAC dapat mengendalikan arus listrik dari dua arah baik dari arah MT1 ke MT2 ataupun dari MT2 ke MT1. Dengan demikian TRIAC dapat digunakan sebagai saklar yang mengendalikan arus DC maupun arus AC. TRIAC akan berubah menjadi kondisi ON dan menghantarkan arus listrik apabila terminal GATE-nya diberikan arus listrik, jika arus listriknya dihilangkan makan TRIAC akan berubah menjadi OFF.

DIAC (Diode Alternating Current)

DIAC adalah Thyristor yang hanya memiliki dua kaki terminal dan dapat menghantar arus listrik dari kedua arah apabila tegangan melampaui batas tegangan breakovernya (tegangan breakdown). DIAC sering disebut juga dengan Bidirectional Thyristor.
Cara Kerja DIAC – DIAC akan berada di kondisi OFF apabila tegangan yang diberikannya masih dibawah tegangan breakover-nya. Ketika tegangan mencapai atau melampaui batas breakover-nya, DIAC akan berubah menjadi kondisi ON dan menghantarkan arus listrik. Setelah DIAC dipicu menjadi ON, DIAC akan terus menghantarkan arus listrik (dalam kondisi ON) meskipun tegangan yang diberikan tersebut turun dibawah tegangan breakover. DIAC hanya akan berhenti menhantarkan arus listrik atau berubah menjadi kondisi OFF apabila tegangan yang diberikannya menjadi “0” atau dengan kata lain arus listriknya diputuskan.
5. IC 55 dan IC 4017 B
1)         IC 4017

            IC 4017 adalah jenis IC dari keluarga IC CMOS (Complentary Metal Oxide Semiconductor). Karena termasuk R1 8 4762R2C11 53 Output555C2Th Tl Pin3Alat penerangan otomatis dan sistem keamanan menggunakan IC 555 Small Project I 29 dalam keluarga CMOS, IC ini dapat bekerja pada tegangan DC 3Volt sampai dengan 15 Volt, dengan kebutuhan arus sampai beberapa μA , catu daya untuk CMOS memerlukan pengaturan sangat sedikit. Dibawah tegangan 3 Volt , CMOS tetap bekerja tetapi kecepatan pensklarnya berkurang. IC ini adalah jenis IC Pencacah Decade (Decade Counter) dengan 10 output. IC ini menghasilkan 10 Output yaitu dari Q0 – Q9, memiliki Clock. Clock Enable, Reset dan Carry Out masing– masing terdapat dalam satu pin. Pada setiap pencacahan hanya satu keluaran yang berlogika 1, ke sembilan keluaran lainnya berlogika 0, jadi setiap saat hanya ada satu keluaran yang dapat berlogika 1.

2)         IC 555

            IC 555 adalah IC yang sering digunakan untuk berbagai rangkaian pewaktu dan multivibrator. IC ini didesain dan diciptakan oleh Hans R. Camenzind pada tahun 1970 dan diperkenalkan pada tahun 1971 oleh Signetics. Nama aslinya adalah SE555/NE555 dan dijuluki sebagai "The IC Time Machine".



4.   ANALISA

Dari percobaan rangkaian di atas dapat kita analisa bahwa :


1.    Rangkaian seven segmen common Anoda akan menyala apabila switching kita ubah menjadi on, maka led akan menyala sesuai dengan susunan rangkaian yang kita buat yaitu 20190438 – E
2.    Rangkaian seven segmen common Anoda akan mati apabila switching kita ubah menjadi off, maka led akan mati sesuai dengan susunan rangkaian yang kita buat yaitu 20190438 – E.

3.  Pada Rangkaian Anoda Seven Segmen akan tetap menyala walaupun setiap LED tidak di berikan ground pada tiap tiap kakinya, berbeda halnya dengan common Kathoda yang masing masing seven segmen harus di berikan ground di setiap kaki kakinya
4.  Membuat DS1 angka 2 dengan cara menguhubungkan  (a, b, g, e, d ) pada seven segment dengan switch, pada saat di klik play pada live wire sat switch bersentuhan langung membentuk angka 2.
5.  Membuat DS2 angka 0 dengan cara menguhubungkan  (a, b, c, d, e, f ) pada seven segment dengan switch, pada saat di klik play pada live wire sat switch bersentuhan langung membentuk angka 0.
6. Membuat DS3 angka 1 dengan cara menguhubungkan  (b, c ) pada seven segment dengan switch, pada saat di klik play pada live wire sat switch bersentuhan langung membentuk angka 1.
7.  Membuat DS4 angka 9 dengan cara menguhubungkan  (a, b, c, d, f, g ) pada seven segment dengan switch, pada saat di klik play pada live wire sat switch bersentuhan langung membentuk angka 9.
8.  Membuat DS5 angka 0 dengan cara menguhubungkan  (a, b, c, d, e, f ) pada seven segment dengan switch, pada saat di klik play pada live wire sat switch bersentuhan langung membentuk angka 0.
9.  Membuat DS6 angka 4 dengan cara menguhubungkan  (b, c, f, g ) pada seven segment dengan switch, pada saat di klik play pada live wire sat switch bersentuhan langung membentuk angka 4.
10.Membuat DS7 angka 2 dengan cara menguhubungkan  (a, b, c, g, d ) pada seven segment dengan switch, pada saat di klik play pada live wire sat switch bersentuhan langung membentuk angka 3.
11. Membuat DS3 angka 1 dengan cara menguhubungkan  (a, b, c, d, e, f, g ) pada seven segment dengan switch, pada saat di klik play pada live wire sat switch bersentuhan langung membentuk angka 8.
12. Membuat

     5.  Kesimpulan


Dari rangkaian percobaan di atas dapat di simpulkan bahwa,komponen Elektronika yang dapat menampilkan angka desimal melaluikombinasi-kombinasi segmennya.Untuk menampilkan output berupadata decimal. Yang digunakan padapercobaan ini merupakan common Kathoda
 Rangkaian seven segment katoda juga berfungsi sebagai penampil bilangan decimal dari 0 – 9 dengan menghubung kan a, b, c, d, e, f, g dan switching berpengaruh terpengaruh terhadap nyala dan redupnya lampu led pada rangkaian termasuk apabila led/seven segmen tidak di sambungkan kepada ground.
Subscribe to: Posts (Atom)