Mengenali Kerusakan Komponen Elektronika

Apabila Anda sudah cukup bisa memahami dengan baik tentang komponen dan kekurangan-kelebihanya. Disini kami akan menjelaskan bagian-bagian yang penting dalam mencari kerusakan komponen yang ada pada rangkaian elektronika.

Dari segi yang harus diperhatikan yaitu, bahwa banyak sekali kerusakan komponen yang disebabkan oleh kesalahan penggunaan (orangnya). Hampir diperkirakan 45% kerusakan disebabkan karena salah pemakaian yaitu dengan mengoperasikan komponen diluar batas kemampuan komponen tersebut atau pada penanganan yang tidak sesuai pada komponen.

1. Resistor Tetap

Jenis-jenis Resistor Tetap meliputi :

• Senyawa Karbon
• Film Karbon
• Oksida Logam
• Metal Glase
• Gulungan Kawat

Pada jenis Resistor tetap seperti: Film-logam, Oksida logam, atau Cermet (metal glase) yang paling sering digunakan. Karena jenis-jenis itu memiliki stabilitas yang cukup baik, dalam hal penyimpanan maupun dalam kondisi bekerja (beroperasi).

Perhatikan bahwa komponen resistor yang mempunyai toleransi 5, 10, atau toleransi 20% diberi kode warna dengan dua ban signifikan. Kemudian diikuti oleh sejumlah bannol (atau pelipat desimal) dan ban toleransi (perhatikan tabel dibawah). Ada juga yang nilai dan toleransi dari sebuah Resistor dicetak pada badan Resistor tersebut. Dan biasanya dituliskan secara langsung, misalnya 1.82k 1% atau (1820 ohm ± 1%) atau dalam bentuk sebuah kode seperti 1821 F.

Komponen Resistor yang memiliki nilai diatas 100 ohm, akan ditunjukkan tiga buah digit yang diikuti oleh digit ke empat yang menyatakan banyaknya nol yang mengikutinya. Untuk Resistor yang memiliki nilai dibawah 100 ohm huruf R menyatakan titik desimal dengan semua digit yang signifikan.

Kemudian sesudah kode nilai, akan ditambahkan sebuah huruf yaitu untuk menyatakan sebuah toleransi :
F = ±1%
G = ±2%
J = ±5%
K = ±10%
M = ±20%

Contohnya seperti:
R 33 M = 0.33 ohm ± 20%
4701 F = 4700 ohm ± 1%
6804 M = 6.8 M ohm ± 20%
2202 K = 22000 ohm ± 10%

Tabel kode Warna Yang Umum Pada Badan Resistor

Pemasangan Resistor dan Untuk Perhitungannya yaitu:

Dipasang Seri :

Dipasang Paralel :

Pada Hukum Ohm dan pembagi tegangan:

Masalah pada Resistor Tetap

Setiap komponen Resistor pada saat beroperasi akan mendisipasikan dayanya. Dan kenaikan temperatur yang disebabkan oleh daya yang di disipasikan akan menjadi maksimum pada ditengah-tengah badan resistor, hal ini disebut “Hot spot temperatur”.

Kemudian yang harus ditekankan disini yaitu, bahwa setiap resistor pada umumnya menunjukkan kecepatan kegagalan yang rendah atau resistor itu sangat bisa diandalkan (reliable).

Kegagalan dan penyebab-penyebabnya terdapat dalam tabel dibawah ini:

Jenis  Resistor	Masalah	Kemungkinan Penyebab
Komposisi karbon	Berubah membesar	● Perubahan karbon atau zat pengikat di bawah tegangan, kelembaban atau pengaruh panas. ● Penyerapan udara lembab menimbulkan pembengkakan, dan menjadikan pertikel-partikel karbon untuk memisahkan diri .
	Short	● Panas yang berlebih bisa membakar tengah-tengah resistor. ● Tekanan-tekanan mekanik membuat retak-retak pada resistor. ● Kap-kap ujungnya terlepas karena montase yang buruk pada papan. ● Kawat putus karena pembengkokan yang berulang-ulang.`
Resistor-resistor film.(karbon, oksida logam, film logam, metal glase)	Short	● Film terkelupas karena tegangan tinggi atau temperatur tinggi. ● Lapisan film terkikis atau tergores pada saat di fabrikasi. ● Pada nilai-nilai resistansi yang tinggi (lebih besar dari 1 mega ohm) spiral resistansi sinyal harus tipis dan karena hal itu membuat kegagalan Short lebih besar kemungkinannya. ● Kontak-kontak ujungnya yang buruk. Biasanya disebabkan oleh tekanan mekanik karena montase yang buruk pada sirkit.
Wire wound (resistor kawat)	Short	● Keretakan kawat, terutama jika menggunakan kawat kecil, karena ketidakmurnian membuat keretakan. ● Perkaratan kawat yang disebabkan oleh elektrolitis yang disebabkan oleh udara lembab yang terserap. ● Kegagalan sambungan-sambungan yang dilas.

2. Variabel Resistor (Varistor)

Variabel Resistor atau Varistor yang biasa juga disebut Potensiometer bisa dikelompokkan dalam tiga kelompok utama yang bergantung pada bahan resistif yang digunakan, yaitu :

a. Karbon senyawa

Karbon yang dituang dalam bentuk jalur padat atau dalam bentuk lapisan karbon yang ditambah zat pengisi. Dan dituang pada sebuah substrat atau dasar.

b. Gulungan kawat Nikhrom

Atau kawat resistansi lainnya, yang digulung pada sebuah bentuk isolasi yang biasanya berbentuk seperti pipa kecil.

c. Cermet

Yaitu suatu lapisan film tebal pada sebuah substrat atau pada dasar keramik. Potensiometer yang banyak ditemui dipasaran ada dua jenis, yaitu: tipe A yang perubahan resistansi nya bersifat logaritmis jika diputar. Dan tipe B yang perubahan resistansinya bersifat linier jika diputar.

Pada umumnya persyaratan sebuah potensiometer berada dalam tiga kategori yaitu:

• Preset atau trimmer
• Kontrol pemakaian umum
• Kontrol presisi

Contoh - contoh dengan persyaratannya dijelaskan pada Tabel dibawah ini:

Jenis	Contoh Aplikasi	Toleransi	Kelinieran	Stabilitas	Putaran yang diharapkan	Gulungan
Preset atau Trimmer	Pengaturan lebar pulsa yang tetap dari monostabil	± 20%	Tak Penting	Tinggi ± 2%	Kurang dari 50	Tunggal / Banyak
Kontrol pemakaian (panel)	Kontrol kecermelangan pada osiloskop	± 20%	± 10%	Medium ± 10%	10.000	Tunggal
Kontrol kepresisian (panel)	Tegangan output yang terklaibtasi dari suatu caru daya laboratorium	± 3%	± 0.5%	Tinggi ± 0.5%	50.000	Tunggal / Banyak

Masalah-masalah pada Variabel Resistor

Kerusakan pada Resistor jenis Variabel bisa dibilang lebih tinggi dari pada jenis resistor tetap. Untuk potensiometer memiliki kecepatan kegagalan yaitu kira-kira 3 x 10^-6 perjam sudah pada umumnya. Namun angka-angka tersebut bisa saja berubah tergantung pada metode yang dipakai oleh pabriknya. Kerusakan yang sering terjadi pada sebuah potensiometer bisa sebagian atau total.

Kerusakan Sebagian pada Resistor seperti:

• Kenaikan resistansi kontak yang menyebabkan kenaikan pada noise kelistrikan.
• Kontak yang terputus-putus, ini bisa disebabkan oleh partikel-partikel kotoran seperti debu, minyak gemuk (pelumas) atau bahan-bahan amplas yang menumpuk antara kontak geser dan jalur.

Gangguan diatas bisa dihilangkan menggunakan bahan pembersih seperti: contact cleaner.

Kerusakan Total pada Resistor seperti :

• Merupakan Short yang terdapat diantara jalur dan sambungan ujung-ujungnya, atau bisa juga antara kontak geser dan jalur.

Hal tersebut bisa disebabkan oleh perkaratan pada bagian logam karena kelembaban, atau pembengkakan logam-logam atau plastik, yang terjadi ketika penuangan jalur yang memakai temperatur tinggi.

3. Kapasitor

Sebuah komponen kapasitor terdiri dari dua plat konduktor yang dipisahkan oleh suatu isolator dielektrik.

Rumus terkenal yang digunakan untuk kapasitansi (C) yaitu :


Dengan :
ε₀ adalah permitivitas yang mutlak
ε_r adalah konstanta dielektrika
A adalah luas dari plat (m² )
d adalah jarak antara plat-plat, yaitu tebal dari dielektrik (m)

Luas plat, konstanta dielektrik harus cukup tinggi dan juga tebal dielektrika yang kecil untuk menghasilkan C yang cukup besar. Untuk ukuran efisiensi sebuah kapasitor yaitu ditentukan oleh muatan listrik (Q=C.V) total yang bisa disimpan.

Jenis-jenis kapasitor bisa dilihat pada gambar dibawah ini dan akan dijelaskan dibawahnya. Pada baris teratas adalah kapasitor elektrolit yang termasuk dalam jenis kapasitor polar (memiliki kutub + dan -).

Sedangkan pada baris kedua adalah kapasitor plastik film dan pada baris ketiga adalah kapasitor keramik. Kedua-duanya termasuk jenis kapasitor non polar atau pada (pemasangannya bebas karena tidak memiliki sebuah kutub). Besar nilai dari sebuah kapasitor akan terbaca pada badan kapasitor.

Ingat rumus perhitungan Kapasitor seri dan Kapasitor paralel terbalik dengan rumus pada resistor (lihat halaman yang atas).

Kegagalan pada Kapasitor

Kapasitor merupakan komponen yang bisa diandalkan, kemudian menunjukkan kegagalan yang rendah terutama jika diderating.

Umur dari kapasitor bisa cukup panjang yaitu dengan cara:

a) Dioperasikan pada bawah batas tegangan yang diperbolehkan.
b) Dioperasikan pada temperatur sekitar yang rendah, dengan cara menurunkan temperatur 10ºC, bisa melipatkan umurnya sampai dua kali lebih panjang.

Kerusakan yang mungkin bisa terjadi pada Kapasitor:

1. Katastrofik atau (mendadak dan total):

• Konsleting (short) : tembus sampai dielektrikanya
• Konsleting : kerusakan ada pada penyambung ujungnya.

2. Degradasi atau (berangsur-angsur dan sebagian) :

• Penurunan akan resistansi dari isolasi atau kenaikan arus bocor pada jenis elektrolit secara pelan (berangsur-angsur).
• Kenaikan resistansi seri, yaitu suatu kenaikan dari faktor disipasi.

Beberapa penyebab dari kerusakan yaitu:

a). Kerusakan pada saat fabrikasi :

Kontaminasi chloride pada elektrolit, bisa menyebabkan perkaratan pada sambungan internal. Kerusakan mekanis yang terdapat pada ujung dari kapasitor berlapis logam, menyebabkan panas yang berlebih dan konsleting.

b). Salah pakai:

Kapasitor dipakai melebihi tegangan yang sudah tertulis, atau teknik pemasangan yang jelek menyebabkan tekanan mekanis terhadap penyambung-penyambung ujung dan juga selubung (Seal).

c) Lingkungan sekitar :

Kejutan-kejutan mekanik, getaran mekanik, temperatur yang terlalu tinggi atau rendah, dan juga kelembaban. Daftar kerusakan dan kemungkinan penyebab untuk beberapa jenis kapasitor akan dijelaskan pada tabel berikut:

JENIS C	KERUSAKAN	KEMUNGKIN PENYEBABNYA
Kapasitor Kertas	● Kering bahan rendaman, menyebabkan konsleting ● Sirkuit terbuka.	● Kebocoran seal. Kejutan mekanik, panas atau perubahan-perubahan tekanan. ● Kejutan mekanik / panas
Kapasitor Keramik	● Konsleting ● Sirkuit terbuka ● Perubahan kapasitansi	● Pecahnya dielektrika karena kejutan atau getaran ● Pecahnya sambungan ● Elektroda perak tidak melekat baik pada perak
Kapasitor Film plastik	● Sirkuit terbuka (short)	● Kerusakan pada semprotan diujung, pada saat fabrikasi atau asembeling.
Kapasitor Alumunium Elektrolit	● Konsleting karena bocor. ● Kapasitansi mengecil. ● Sirkuit terbuka	● Hilangnya dielektrika. temperatur yang tinggi. ● Hilangnya elektrolit karena tekanan, kejutan mekanik atau temperatur. ● Pecahnya sambungan pada internal
Kapasitor Mika	● Konsleting ● Sirkuit terbuka (short)	● Perpindahan perak disebabkan oleh kelembaban yang tinggi. ● Perak tidak menempel ke mika dengan baik.

4. Perangkat-perangkat Komponen Semikonduktor

Klarifikasi Semikonduktor

Komponen Semikonduktor dibagi menjadi dua yaitu:

1. Bipolar:

• Transistor
• Dioda
• UJT
• IC Logika
• IC Linear

2. Unipolar

• FET
• MOSFET
• VMOS
• CMOS
• IC Linear

Kerusakan pada Semikonduktor

Kedua komponen Semikonduktor diatas (Bipolar dan Unipolar) sering kali mudah rusak jika mendapat beban berlebih.

Kemungkinan kerusakan yang terjadi pada komponen Semikonduktor yaitu:

• Konsleting (short) : yang bisa saja terjadi pada juction BE, BC, atau CE.
• Terbuka: yaitu pada juction BE atau BC.

Kerusakan Mekanis ketika Fabrikasi

• Proses-proses saat difusi
• Proses Metalisasi
• Proses Mekanis

Salah Pemakaian

• Melebihi tegangan catu, arus dan daya maksimum dari yang ditentukan.
• Memasukkan atau mencabut IC ketika tegangan masih hidup (mengalir)

Bahaya Lingkungan

• Interferensi kelistrikan
• Kejutan tegangan oleh mesin atau relai
• Medan magnetik

5. Pencegahan Saat Memeriksa (cek/test) Komponen Elektonika

Membengkokkan kawat penghubung :

• Jangan berulang ulang nanti bisa patah
• Jangan terlalu dekat dengan badan komponen beri sekitar (3-5 mm)

Kejutan Mekanis

• Jatuhnya komponen elektronika semikonduktor
• Memotong kawat penyambung
• Mengerik permukaan pada komponen

Kejutan Panas

• Solder 20-50 Watt
• Suhu solder maksimum 300°- 400°C
• Lama menyolder sampai 5 detik
• Gunakan “Solder Wick” atau “Atraktor” untuk melepas sebuah komponen dengan memakai solder.

Kejutan listrik statis atau Elektrostatik (juga pada MOS)

• Gunakan tes probe yang kecil
• Pemasangan pada komponen MOS paling akhir
• Pucuk solder harus tidak bertegangan.
• Jangan memasukkan / melepas komponen semikonduktor ketika catu daya masih hidup
• Hindari tegangan kejut yang dari relai atau ketika sakelar on.
• Signal tidak terpasang ke input ketika catu daya padam.
• Pakailah gelang atau pakaian anti statis ketika memasang IC MOS.

6. Rangkaian Test untuk Komponen

Memvonis (Pengecekan Ulang):

• Mengukur resistor dengan memakai Ohm meter.
• Memeriksa apakah transistor yang saturasi menjadi tidak konduk bila junction base emiter disambung singkat.

Test Go atau No-go :

Menentukan beberapa parameter atau karakteristik dari sebuah komponen yang berada dalam batas-batas spesifikasi.

Pengukuran yang relatif akurat pada parameter komponen:

Biasanya hal semacam ini dilakukan di Laboratorium-laboratorium untuk pengujian
ketahanan sebuah komponen yang akan dipakai pada sebuah produk yang baru akan diluncurkan. Agar benar-benar menghasilkan rangkaian atau peralatan yang sesuai dengan yang diharapkan. Hampir semua parameter atau karakteristik dari komponen tersebut diuji disini.

Catatan : Biasanya pada perkakas test dan service, tujuannya adalah untuk mencari kesalahan secara cepat, dan oleh sebab itu metode pertama dan kedua Iebih sering dipakai dari pada yang ketiga.

7. Memeriksa (test/cek) Komponen Elektronika secara Sederhana

Pemeriksaan disini yaitu untuk menentukan suatu rangkaian konsleting atau Short, menggunakan fungsi Ohm pada sebuah alat Multimeter. Namun untuk memeriksa konsleting harus melepaskan solderan satu ujung kawat penyambung komponen dan diangkat dari lubang lalu baru bisa diukur.

Apabila tidak demikian, maka komponen yang terhubung secara paralel dengan komponen yang dicurigai akan memberikan hasil pengukuran dari resistansi yang salah.

Suatu alternatif lain yang bisa digunakan untuk mencek/test sebuah resistor putus (konsleting) adalah dengan menjembatani resistor yang dicurigai dengan menggunakan resistor yang diketahui nilainya. Kemudian baru cek/tes kembali resistansi sirkitnya. Pada komponen Kapasitor yang bocor juga bisa ditest memakai Ohm meter. Sekali lagi caranya sama yaitu dengan melepaskan sambungan salah satu ujung kapasitor itu dari sirkitnya.

Sebuah kapasitor elektrolit harus menunjukan resistansi rendah awal-awal, pada saat kapasitor itu mengisi muatan listriknya, namun resistansinya harus dengan cepat kembali mencapai nilai yang tidak terhingga.

Kapasitor yang konsleting atau Short, bisa ditentukan dengan memasang sebuah kapasitor lain secara paralel dan melakukan pengecekan rangkaian dalam keadaan beroperasi (bekerja) Atau terlepas kapasitor tersebut dan melakukan pengetesan pada sebuah susunan pentes yang sederhana seperti pada gambar dibawah ini. Dengan memakai sebuah audio generator 1 kHz dan juga dua buah meter. Kemudian disini C_x = ½ πfV_o dengan ketelitian ±10% untuk nilai-nilai kapasitif yaitu 1000pF sampai dengan 1 uF.

Cara yang lebih baik yaitu dengan memakai sebuah jembatan AC seperti pada gambar dibawah ini. Untuk membandingkan sebuah kapasitor yang tidak diketahui nilainya dengan sebuah kapasitor standar.

Pada keadaan setimbang maka berlaku :

C₁ = (R₂ / R₁) C₂

Memeriksa (cek/test) sebuah komponen Dioda, Transistor dan Semikonduiktor lainya bisa juga dilakukan dengan memakai fungsi Ohm dari alat Multimeter. Yang terpenting yaitu memahami kedudukan polaritas baterai dalam meter, dalam sebuah meter tertentu terminal persekutuannya (ditandai dengan hitam) memiliki tegangan positif pada fungsi Ohm.

Apabila kalian tidak mengetahui sambungan baterai dalam meter yang kalian gunakan, polaritasnya bisa kalian tentukan dengan. Pertama yaitu dengan cara menyambungkan multimeter lain pada fungsi tegangan atau dengan cara mengukur resistansi arah maju atau arah balik sebuah semikonduktor, dioda atau transistor yang diketahui polaritasnya (perhatikan gambar dibawah).

Sesudah kalian menentukan polaritas Ohm meter, kalian bisa mengukur atau menentukan banyak hal tentang komponen Transistor.

Penggunaan dioda semikonduktor untuk menentukan sebuah polaritas multimeter pada fungsi Ohm. Meter menampilkan resistansi yang rendah, ini artinya bahwa terminal hitamnya masih berhubungan dengan terminal positif baterai didalamnya.

Langkah-langkah Memeriksa sebuah Transistor dengan memakai multimeter (ohm meter):

● Mengukur sebuah resistansi junction sebuah transistor npn memakai multimeter. Bias arah maju dalam base-emiter, harus menunjukkan resistansi yang rendah, yaitu biasanya kurang dari 1 k ohm.

● Bias arah maju dalam base kolektor harus bisa menunjukan resistansi yang rendah yaitu (kurang dari 1 k ohm)

● Bias arah balik dalam emiter base harus menunjukkan resistansi yang tinggi yaitu (lebih besar dari 100 k ohm)

● Bias arah balik dalam kolektor base harus menunjukkan resistansi yang tinggi yaitu (lebih besar dari 100 k ohm).

Jika melakukan pemeriksaan pada komponen, dan dilakukan terhadap sebuah transistor, FET dan IC maka langkahnya: Periksa catu daya yang ada didekat komponen yang sebenarnya, dan pada komponen IC bisa langsung pada pin-pin yang bersangkutan.

Jangan memakai test probe yang besar, sebab pada test probe yang terlalu besar mudah menimbulkan konsleting. Kemudian hindarilah penggunaan panas yang berlebihan pada saat melepas solderan pada komponen dan jangan melepaskan saat unit catu dayanya masih hidup

Jangan juga sekali-kali melepaskan atau memasukkan piranti tanpa terlebih dulu mematikan aliran catu daya.

Komponen-komponen bisa dengan mudah rusak, karena adanya kejutan arus yang berlebihan

8. Pengukuran Akurat Komponen

Pada suatu saat dibutuhkan pengukuran yang lebih akurat atau teliti tentang data sebuah komponen atau piranti, dan perlu memahami prinsip-prinsip umum yang bersangkutan. Untuk keakuratan yang baik (± 0.1%) metode jembatanlah yang dipakai untuk membandingkan yang tidak diketahui dengan yang standar.

Susunan jembatan Wheatstone (perhatikan gambar dibawah) bisa dipakai untuk pengukuran resistansi dan ada pada keadaan setimbang jika mana R_a / Rb = R_x / R_s. Penunjukkan detektor D adalah minimum. Hal ini disebabkan oleh tegangan jatuh pada ujung-ujung Rb yaitu sama dengan tegangan jatuh pada R_s.

Pada titik balance (setimbangnya tidak, bergantung pada nilai tegangan catu dan setiap indikator nol yang peka bisa dipakai. Ketelitiannya juga bergantung pada toleransi dan stabilitas dari sebuah resistor pembanding Ra, Rb dan juga resistor standar R_s. Pada keadaan setimbang, pada saat R_a dan Rb telah distel pada penujukkan nol.

Pada jembatan RCL universal dan komersial, dipakai tiga buah rangkaian jembatan (perhatikan gambar dibawah). Frekuensi catu daya pada jembatan biasanya 1 kHz, dan detektor AC yang sangat sensitif biasanya dipakai.

Sebuah penguat yang ditala pada 1 kHz dengan outputnya yang mencatu sebuah meter kumparan putar lewat penyearah. Dalam keadaan balance (setimbang) nilai dari komponen dinyatakan dalam bentuk digital agar lebih mudah dibaca.

Pada sebuah contoh yang spesifik buat jembatan penggunaan umum yaitu:

Induktansi	1 hH sampai 100 H
Kapasitansi	1 pF sampai 1000 μF
Resistansi	10 m ohm sampai 10 M ohm
Faktor Q (kumparan)	0 sampai 10 pada 1 kHz
Faktor Disipasi (kapasitor)	0 sampai 0.1 pada 1 kHz
Ketelitian pada semua pengukuran	0.5%

Terlepas dari jembatan yang jarang dibutuhkan dalam situasi service (perbaikan), ada beberapa metode yang baik dan cepat untuk pengerjaan pengukuran komponen.

Dua hal harus diperhatikan yaitu:

a). Efek pada setiap arus pengukuran atau tegangan pengukuran terhadap komponen, bila arus pengukuran terlalu tinggi. Hal ini akan menimbulkan sebuah disipasi daya yang terlalu besar dalam piranti yang diukur atau sebuah tegangan test akan menyebabkan kerusakan tembus (jebol).

b). Sumber kesalahan yang terdapat dalam suatu pengukuran yaitu kesalahan-kesalahan seperti ketidak telitian meter dan efek pembebanan, resistansi kawat penyambung, kapasitansi kawat penyambung, induktansi kawat penyambung.

Pada umumnya test lead harus sependek mungkin, terutama bila nilai-nilai yang rendah diukur, dan lebih-lebih jika pengukuran itu dilakukan pada frekuensi yang tinggi. Peralatan yang banyak dijual ditoko atau pasaran untuk mengukur kapasitansi dan induktansi juga sudah termasuk akurat walau harus secara manual, bisa dilihat pada gambar berikut:

9. Pengukuran pada Komponen Aktif

Untuk berbagai komponen semikonduktor diskrit dengan parameter-parameter yang terpenting dijelaskan pada tabel berikut ini .

Tabel Parameter-Parameter Penting Semikonduktor Diskrit

DIODA	dioda Zener (dioda Referensi)	Transistor Bipolar	FET	SCR
VF tegangan jatuh arah maju	VZ tegangan tembus	hFE penguatan arus DC	Yfs transkonduktansi	VT tegangan jatuh arah maju.
IR arus bocor arah balik	ZZ Impedansi dinamis	V CE(sat) saturasi kolektor emitor	VGS(off) tegangan gerbang sumber yang  mengnonkonduksikan pengukuran praktis dari pinch-off(Vp).	IGT arus pacu gerbang
				VGT tegangan pacu gerbang
				IH arus hold
V(BR) tegangan tembus arah balik		V(BR)CEO tegangan tembus kolektor emiter (base Short)
Menswitch dioda: trr recovery time arah balik		ICBO arus bocor (Emiter Short)	IDSS arus drain dengan VGS=0	VDRM repetitive peak off-state voltage
		ICEO arus bocor (Basis Short)	IDS (on) resistansi drain ke source dengan VGS=0	IR arus arah balik

Pemeriksaan secara sederhana pada dioda untuk memeriksa apakah nilai-nilai V_F dan V_(BR) masih berada dalam batas-batasnya. Bisa dilakukan dengan cara memakai sumber arus konstan, hampir pada seluruh pengukuran jenis semacam ini, arusnya harus diusahakan konstan.

Tujuanya yaitu untuk menghindari panas berlebihan dan juga kemungkinan akan kerusakan pada komponen. Sebuah karakteristik dari sebuah dioda misalnya 5 mA, kemudian dilakukan sebuah pengukuran dan V_F  yang terbaca dari Voltmeter ternyata off.

Apabila karakteristik I_F/V_F dibutuhkan, sebuah sirkit bisa dipakai untuk memperagakannya pada sebuah osiloskop dan harus memakai ramp generator, hal itu bisa dilihat pada gambar berikut.

Tegangan tembus pada komponen semikonduktor juga harus selalu diukur dengan sumber arus konstan. Pada keadaan tembus, yang biasannya merupakan "avalanche effect", kenaikan arus yang cepat terjadi jika tegangan naik.

Sebuah sirkit pentest "Break down"(tembus) pada gambar 3.18 bisa dipakai tanpa merusak komponen dioda yaitu untuk V_(BR), V_Z, V_(BR)CEO dan sebagainya. Sirkit tersebut sebenarnya sebuah pembangkit arus konstan yang dihasilkan dari sirkit Q1. Basis Ql dan dipertahankan pada tegangan 5,6 V oleh komponen dioda zener, sehingga V_E kira-kira 5V. Kemudian arus emior dan arus kolektor, bisa distel dengan mengubah-ubah resistansi emiter RV1.

Arus akan cukup konstan untuk sepanjang perubahan-perubahan tegangan kolektor dari 10V sampai dengan 200V. Perhatikan juga bahwa arus maksimum yaitu kira-kira 1 mA, cukup rendah dan tidak beresiko menimbulkan kerusakan.

Jika sebuah komponen diperiksa pada batas tembusnya, switch test harus ditekan dan tegangan pada ujung-ujung komponen akan naik sampai dengan nilai tembusnya dimana arusnya dibatasi. Tegangan pada ujung-ujung piranti yang akan ditest bisa dibaca dengan multimeter.

Pengujian pada dioda tembus arah balik ini bisa dilakukan untuk semua jenis dioda yang tersedia, dari dioda penyearah, LED maupun pada dioda zener seperti pada gambar berikut. Hanya saja harus disediakan catu daya DC dengan tegangan yang bisa diatur dan tegangan yang tersedia minimum yaitu 250 Volt DC.

Dilihat bentuk fisiknya, sebuah transistor memiliki berbagai macam bentuk. Gambar dibawah ini akan menunjukkan bentuk transistor yang sering ditemui di pasaran.

Sebuah Transistor akan beroperasi secara normal jika antara emitor dan base diberi tegangan maju (forward). Sedangkan pada bagian antara kolektor dan emitornya diberi tegangan mundur (reverse). Dalam rangkaian yang sederhana digambarkan sebagai berikut:

Pemeriksaan h_FE pada umumnya dipakai sebagai petunjuk operasi transistor dan sebuah rangkaian sederhana untuk mengukur itu ditunjukkan pada gambar diatas. Perhatikan bahwa h_FE adalah sebuah signal dc yang sangat besar penguatannya "Common emitor atau emitor terbumi :



Pada nilai-nilai tertentu dari V_CE dan I_C. Berbagai bisa dibangun untuk mengukur dengan tepat, misalnya h_FE, h_FE maupun pada parameter-parameter h yang lainnya, namun merupakan pertanyaan. Barangkali lebih baik, bila kita membuat kurva karakteristik memakai misalnya "XY plotter" yang secara otomatis akan menghasilkan kurva (perhatikan gambar dibawah ini).

VCE(sat) biasanya ditentukan dengan cara I_C/I_B = 10 : 1. Jadi untuk menswitch sebuah transistor-transistor pada sirkit pentest go/no-go seperti pada Gambar dibawah ini.

Dengan mudah bisa dibuat dan untuk nilai-nilai V_CE(sat) pada nilai-nilai I_C tertentu diukur dengan menggunakan voltmeter digital.

I_C = 10 mA perhatikan rumus dibawah R_B : R_C = 10 : 1

Pengukuran V_CE(sat) pada nilai-nilai I_C dan didapat dengan mengubah-ubah nilai R_B dan R_C. Untuk FET, parameter-parameter bisa dibuktikan kembali

I_DSS, arus drain dengan V_GS = 0 dan V_DS = V_P

Sirkit yang digunakan untuk memeriksa (tes/cek) nilai-nilai tersebut diatas akan ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Untuk Y_fs (atau juga disebut g_m) transkonduktansi, sirkit itu memiliki taraf bias tetap yang diset sedemikian rupa sehingga bisa ditetapkan pada suatu titik kerja. Kemudian V_GS akan divariasikan oleh sinyal. dari sumber AC dan perubahan yang dihasilkan pada arus drain dicatat. Nilai dari Y_fs akan sebesar 2 milliSiemen.

Pada komponen diskrit Thyristor (SCR) akan ditunjukkan sebuah sirkit pentest seperti pada gambar dibawah. Sirkit ini mampu memeriksa benar tidaknya operasi FET dengan memasangkan nilai-nilai khusus dari I_GT dan V_GT ke gerbang thyristor.

Mula-mula R2 diatur pada minimum, S1 ditutup dan arus meter I harus rendah (50u A) dan voltmeter juga harus menunjukkan 24 V. Ini dikarenakan oleh sebuah thyristor yang memblok arah maju, jadi non-konduksi. M1 juga harus menunjukkkan kira-kira 100 mA, dan M2 harus menunjukkan kira-kira 1V.

Selanjutnya jika R2 dinaikkan dan nilai arusnya berangsur-angsur menurun hingga tercapai suatu titik non-konduksi dari thyristor tersebut. Arus yang ditunjukkan tepat sebelum non-konduksi yaitu arus hold (holding current) IH.

Test pada IC linier dan digital

Mentest IC linear dan digital bisa juga dilakukan dengan teliti pada semua parameter, tetapi lebih umum menunjukkan fungsi sirkit yang lebih dibutuhkan. Dengan kata lain yaitu apakah sebuah Op-amp memiliki penguatan atau apakah sebuah IC counter bisa membagi dengan benar?

Dengan memasangkan IC kepada sebuah "TEST JIG" yang mengharuskan IC tersebut berosilasi atau melakukan fungsi logik. Piranti - piranti yang baik bisa disimpan dan dipisahkan dari yang buruk atau rusak. Prosedur ini bisa juga dipakai untuk memeriksa (cek/tes) setiap piranti yang aktif seperti transistor, unijunction dan thyristor.

Dua buah contoh metode ini ditunjukkan pada gambar dibawah. Yang pertama menunjukkan bagaimana sebuah IC linier dari jenis DIP, 8 pin bisa diperiksa dengan pemeriksaan fungsional. Komponen-komponen pada sekitar IC akan membentuk osilator frekuensi rendah (2Hz).

Jika IC dimasukkan kedalam soket "test jig" dengan benar, komponen LED akan menyala hidup-mati. Sebuah CMOS Quad 2 input positif (I/p) Gerbang NAND (4011B) bisa juga diperiksa dengan merangkai-kan komponen-komponen sekitar soket (14 pin) sehingga terjadi osilasi frekuensi yang rendah. Pemeriksaan tambahan terhadap gerbang internal bisa dilakukan dengan mengoperasikan kedua "Inhibit switches" Sl dan S2.

Komponen Elektronika Optik

Salah satu hal yang cukup menarik buat kalian yang saat ini sedang mempelajari komponen elektronika yaitu memahami tentang komponen elektronika optik, atau yang biasa disebut dengan istilah optoelektronik.

Mengapa demikian ?

Karena pada semua komponen optoelektronik selalu berhubungan dengan cahaya, baik komponen tersebut bekerja karena adanya cahaya, atau menghasilkan sebuah cahaya atau mengubah cahaya. Baik sebagai pengingat kembali, kita mulai dari pengertiannya dahulu. Komponen optoelektronik adalah komponen-komponen yang dipengaruhi atau terpengaruhi oleh sinar cahaya (optolistrik).

Pada komponen-komponen pembangkit cahaya (light-emitting ) dan komponen-komponen yang mempengaruhi atau mengubah sinar cahaya.

Komponen optolistrik dikategorikan menjadi:

• Foto Emisi

Disini radiasi yang mengenai katoda membuat elektron-elektron diemisikan dari permukaan katoda tersebut, misalnya: tabung pengganda foto, LCD (Liquid Crystal Dinamic), LED (Light Emitting Diode), dan dioda laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)

• Foto konduktif :

Disini jika komponen terkena sinar cahaya maka resistansi bahan akan berubah, misalnya: photodioda (diberi tegangan mundur) dan LDR.

• Fotovoltaik :

Pada komponen ini akan membangkitkan sebuah tegangan pada output yang sebanding dengan kekuatan radiasi, misalnya: photodioda (tanpa diberi tegangan), photo transistor, solar cell, FET foto, foto darlington dan optocoupler listrik. Semua jenis foto emisi kebanyakan menghasilkan sinar (cahaya), perpendaran (menjadi cemerlang) hingga menghasilkan sinar (cahaya) yang amat kuat yang bisa mengelas logam.

Pada LED akan menghasilkan sebuah sinar yang bermacam-macam warnanya yaitu tergantung dari jenis semikonduktor yang sedang dipakai. Dan komponen ini umurnya lebih panjang dan kuat sehingga saat ini banyak dipakai sebagai pengganti lampu rem pada kendaraan mobil atau sepeda motor.

Sedangkan perkembangan layar LCD sangat pesat dan banyak dipakai sebagai pengganti layar tabung monitor komputer atau televisi (TV). Pada sinar (cahaya) laser banyak dipakai juga pada kedokteran, pengukuran yang presisi pada industri dan lain-lain. Untuk foto konduktif komponen ini akan memiliki resistansi yang sangat besar yaitu (di atas 100 K Ohm) saat tidak disinari. Dan hanya beberapa ratus Ohm ketika disinari, biasanya dipakai pada lampu taman otomatis.

Rangkuman

Untuk mengurangi adanya kemungkinan sebuah komponen rusak maka kita perlu memahami keterbatasan pada masing-masing komponen tersebut.

• Kegagalan pada komponen resistor tetap maupun variabel resistor dapat terjadi secara berangsur-angsur dan berubah nilainya menjadi lebih besar ataupun secara tiba-tiba terputus karena pemakaian yang salah.
• Namun pada resistor tetap memiliki laju kegagalan yang cukup rendah sekali (sangat andal) dibandingkan dengan variabel resistor maupun komponen lainnya.
• Kegagalan pada komponen kapasitor bisa terbuka atau hubung-singkat konsleting dan pada masing-masing jenisnya kemungkinan penyebabnya bisa berbeda-beda.
• Pada komponen semikonduktor untuk tingkat kegagalannya cukup tinggi terutama ketika fabrikasi, sebab banyak proses yang harus dijalani yang cukup rumit.
• Kegagalan pada komponen semikonduktor bisa terbuka maupun konsleting, dan pada komponen ini lebih peka jika dibandingkan dengan komponen pasif, jadi untuk penanganannya harus lebih hati-hati.
• Untuk pencegahan agar komponen lebih awet atau tidak cepat rusak ketika sedang dipakai perlu diketahui dan diperhatikan, sehingga komponen tidak rusak dahulu sebelum dipakai.
• Komponen perlu juga diuji untuk meyakinkan keadaanya, apakah masih bisa digunakan atau tidak.
• Pengujian bisa dilakukan secara sederhana maupun secara lebih akurat lagi dengan memakai rangkaian sederhana yang bisa kita rangkai sendiri.
• komponen elektronika optik adalah komponen-komponen yang dipengaruhi oleh sebuah sinar atau cahaya (optolistrik).

Kemudian komponen pembangkit sinar cahaya (light-emitting ) dan juga komponen yang mempengaruhi atau mengubah sinar cahaya. Terdiri dari tiga kategori, yaitu: foto emisi, fotovoltaik dan foto konduksi .

Berbagi :