Cara Menggunakan Resistor dengan LED, Zener dan Transistor

Pada postingan kali ini kita mempelajari cara menggunakan resistor sekaligus mendesain rangkaian elektronik menggunakan LED, dioda zener, atau transistor. Artikel ini bisa sangat berguna bagi penghobi baru yang biasanya bingung dengan nilai resistor yang akan digunakan untuk komponen tertentu dan untuk aplikasi yang diinginkan.

Apa itu Resistor

Resistor adalah komponen elektronik pasif yang mungkin terlihat tidak mengesankan dalam rangkaian elektronik dibandingkan dengan komponen elektronik aktif dan canggih lainnya seperti BJT, MOSFET, IC, LED, dll.

Namun bertentangan dengan perasaan ini, resistor adalah salah satu bagian terpenting dalam rangkaian elektronik dan membayangkan PCB tanpa resistor mungkin terlihat aneh dan tidak mungkin.

Resistor pada dasarnya digunakan untuk mengontrol tegangan dan arus dalam rangkaian yang menjadi sangat penting untuk mengoperasikan berbagai komponen aktif dan canggih.

Misalnya, BJT seperti BC547 atau sejenisnya mungkin memerlukan resistor yang dihitung dengan benar melintasi basis / emitornya agar berfungsi secara optimal dan aman.

Jika ini tidak diikuti, transistor akan meledak, dan rusak.

Demikian pula kita telah melihat bagaimana resistor menjadi sangat penting dalam rangkaian yang melibatkan IC seperti 555 atau 741 dll.

Pada artikel ini kita akan belajar cara menghitung dan menggunakan resistor di sirkuit sambil merancang konfigurasi tertentu.

Cara menggunakan Resistor untuk menggerakkan Transistor (BJT).

Transistor membutuhkan resistor di basis dan emitornya dan ini adalah salah satu hubungan terpenting antara kedua komponen ini.

Transistor NPN (BJT) membutuhkan sejumlah arus tertentu untuk mengalir dari basisnya ke rel emitor atau rel arde untuk menggerakkan (melewatkan) arus beban yang lebih berat dari kolektor ke emitornya.

Transistor PNP (BJT) membutuhkan sejumlah arus tertentu untuk mengalir dari emitor atau rel positifnya ke basisnya untuk menggerakkan (melewatkan) arus beban yang lebih berat dari emitor ke kolektornya.

Untuk mengontrol arus beban secara optimal, BJT perlu memiliki resistor basis yang dihitung dengan benar.

Anda mungkin ingin melihat artikel contoh terkait untuk membuat panggung pengemudi estafet

Rumus penghitungan resistor dasar sebuah BJT dapat dilihat dibawah ini:

R = (Us - 0.6]. Hfe / Arus Beban,

Dimana R = resistor basis dari transistor,
Us = Sumber atau tegangan pemicu ke resistor basis,
Hfe = Keuntungan arus maju dari transistor.

Rumus di atas akan memberikan nilai resistor yang benar untuk mengoperasikan beban melalui BJT dalam suatu rangkaian.

Meskipun rumus di atas mungkin terlihat penting dan penting untuk mendesain rangkaian menggunakan BJT dan resistor, hasilnya sebenarnya tidak perlu terlalu akurat.

Sebagai contoh misalkan kita ingin menggerakkan relay 12V menggunakan transistor BC547, jika arus operasi relay sekitar 30mA, dari rumus di atas, kita dapat menghitung resistor basis sebagai:

R = (12 - 0,6). 200 / 0,040 = 57000 ohm yang sama dengan 57K

Nilai di atas dapat dianggap sangat optimal untuk transistor sehingga transistor akan mengoperasikan relai dengan efisiensi maksimum dan tanpa menghilangkan atau membuang arus berlebih.

Namun secara praktis Anda akan menemukan bahwa pada kenyataannya nilai apa pun antara 10K dan 60k berfungsi dengan baik untuk implementasi yang sama, satu-satunya kelemahan marjinal adalah disipasi transistor yang mungkin sedikit lebih, mungkin sekitar 5 hingga 10mA, itu benar-benar dapat diabaikan dan tidak masalah di semua.

Percakapan di atas menunjukkan bahwa meskipun menghitung nilai transistor mungkin disarankan tetapi itu tidak sepenuhnya penting, karena nilai yang masuk akal dapat melakukan pekerjaan dengan sama baiknya untuk Anda.

Tetapi yang dikatakan misalkan dalam contoh di atas jika Anda memilih resistor basis di bawah 10K atau di atas 60k, maka pasti itu akan mulai menyebabkan beberapa efek buruk pada hasilnya.

Di bawah 10k transistor akan mulai menjadi lebih hangat dan menghilang secara signifikan .. dan di atas 60K Anda akan menemukan relai tersendat dan tidak memicu dengan erat.

Resistor untuk mengemudi MOSFET

Dalam contoh di atas, kami memperhatikan bahwa transistor sangat bergantung pada resistor yang dihitung dengan baik di seluruh dasarnya untuk menjalankan operasi beban dengan benar.

Ini karena basis transistor adalah perangkat yang bergantung pada arus, di mana arus basis berbanding lurus dengan arus beban kolektornya.

Jika arus beban lebih besar, arus basis juga perlu dinaikkan secara proporsional.

Berlawanan dengan MOSFET ini adalah pelanggan yang sama sekali berbeda. Ini adalah perangkat yang bergantung pada tegangan, yang berarti gerbang mosfet tidak bergantung pada arus, melainkan pada tegangan untuk memicu beban di saluran dan sumbernya.

Selama tegangan di gerbangnya melebihi atau sekitar 9V, mosfet akan menyalakan beban secara optimal terlepas dari arus gerbangnya yang bisa serendah 1mA.

Karena fitur di atas, resistor gerbang mosfet tidak memerlukan perhitungan penting.

Namun resistor di gerbang MOSFET harus serendah mungkin tetapi jauh lebih besar dari nilai nol, yaitu antara 10 dan 50 ohm.

Meskipun mosfet masih akan memicu dengan benar bahkan jika tidak ada resistor yang dimasukkan ke gerbangnya, nilai yang rendah sangat disarankan untuk melawan atau membatasi transien atau paku melintasi gerbang / sumber MOSFET.

Menggunakan resistor dengan LED

Sama seperti BJT, menggunakan resistor dengan LED sangat penting dan dapat dilakukan dengan rumus berikut:

R = (Tegangan suplai - tegangan fwd LED) / arus LED

Sekali lagi, hasil rumus hanya untuk memperoleh hasil optimal absolut dari kecerahan LED.

Misalnya kita memiliki LED dengan spesifikasi 3.3V dan 20mA.

Kami ingin menerangi LED ini dari suplai 12V.

Menggunakan rumus tersebut memberi tahu kita bahwa:

R = 12 - 3,3 / 0,02 = 435 ohm

Itu menyiratkan bahwa resistor 435 ohm akan diperlukan untuk mendapatkan hasil paling efisien dari LED.

Namun secara praktis Anda akan menemukan bahwa nilai apa pun antara 330 ohm dan 1K akan memberikan hasil yang memuaskan dari LED, jadi ini hanya tentang sedikit pengalaman dan beberapa pengetahuan praktis dan Anda dapat dengan mudah melewati rintangan ini bahkan tanpa perhitungan apa pun.

Menggunakan resistor dengan dioda zener

Seringkali kami merasa penting untuk memasukkan tahap dioda zener dalam rangkaian elektronik, misalnya di rangkaian opamp di mana opamp digunakan seperti komparator dan kami bermaksud untuk menggunakan dioda zener untuk memperbaiki tegangan referensi di salah satu input opamp.

Orang mungkin bertanya-tanya bagaimana resistor zener dapat dihitung ??

Ini tidak sulit sama sekali, dan hanya identik dengan apa yang kami lakukan untuk LED pada diskusi sebelumnya.

Itu cukup gunakan rumus berikut:

R = (Tegangan suplai - tegangan Zener) / arus beban

Tidak perlu menyebutkan bahwa aturan dan parameter identik seperti yang diterapkan untuk LED di atas, tidak ada masalah kritis yang akan ditemui jika resistor zener yang dipilih sedikit kurang atau jauh di atas nilai yang dihitung.

Cara menggunakan Resistor di Opamps

Umumnya semua IC dirancang dengan spesifikasi impedansi masukan tinggi dan spesifikasi impedansi keluaran rendah.

Artinya, input terlindungi dengan baik dari dalam dan tidak bergantung pada arus untuk parameter operasional, tetapi sebaliknya output dari kebanyakan IC akan rentan terhadap arus dan korsleting.

Oleh karena itu menghitung resistor untuk input IC mungkin tidak penting sama sekali, tetapi saat mengkonfigurasi output dengan beban, resistor mungkin menjadi penting dan mungkin perlu dihitung seperti yang dijelaskan dalam percakapan kita di atas.

Menggunakan resistor sebagai sensor arus

Dalam contoh di atas, terutama untuk LeD dan BJT, kami melihat bagaimana resistor dapat dikonfigurasi sebagai pembatas arus. Sekarang mari kita pelajari bagaimana resistor dapat digunakan sebagai sensor arus:

Anda juga dapat mempelajari hal yang sama di artikel contoh yang menjelaskan ini bagaimana membangun modul penginderaan saat ini

Sesuai hukum Ohm ketika arus melalui resistor dilewatkan, jumlah perbedaan potensial yang proporsional berkembang di resistor ini yang dapat dihitung menggunakan rumus hukum Ohm berikut:

V = RxI, di mana V adalah tegangan yang dikembangkan melintasi resistor, R adalah resistor dalam Ohm dan I adalah arus yang melewati resistor dalam Amps.

Katakanlah misalnya, arus 1 amp dilewatkan melalui resistor 2 ohm, menyelesaikan ini dalam rumus di atas memberikan:

V = 2x1 = 2 V,

Jika arus dikurangi menjadi 0,5 amp, maka

V = 2x0,5 = 1 V.

Ekspresi di atas menunjukkan bagaimana perbedaan potensial melintasi resistor bervariasi secara linier dan proporsional sebagai respons terhadap arus yang mengalir melaluinya.

Properti resistor ini secara efektif diimplementasikan di semua pengukuran arus atau rangkaian terkait perlindungan arus.

Anda dapat melihat contoh berikut untuk mempelajari fitur resistor di atas, semua desain ini telah menggunakan resistor yang dihitung untuk merasakan level arus yang diinginkan untuk aplikasi tertentu.

Sirkuit Pembatas Arus LED Universal Watt Tinggi - ...

Sirkuit Pengisi Daya Baterai 12 Volt Terkendali Arus Murah ...

LM317 sebagai Pengatur Tegangan Variabel dan Variabel ...

Sirkuit Driver Dioda Laser - Terkendali Arus | Buatan rumah ...

Buat Lampu Sorot LED Ratus Watt Arus Konstan ...

Menggunakan resistor sebagai Pembagi Potensial

Sejauh ini kita telah melihat bagaimana resistor dapat diterapkan di sirkuit untuk membatasi arus, sekarang mari kita selidiki bagaimana resistor dapat dihubungkan untuk mendapatkan level tegangan yang diinginkan di dalam rangkaian.

Banyak rangkaian membutuhkan level tegangan yang tepat pada titik-titik tertentu yang menjadi referensi penting bagi rangkaian untuk menjalankan fungsi yang dimaksudkan.


Untuk aplikasi semacam itu, resistor yang dihitung digunakan secara seri untuk menentukan level tegangan yang tepat juga disebut perbedaan potensial sesuai kebutuhan rangkaian. Referensi tegangan yang diinginkan dicapai di persimpangan dua resistor yang dipilih (lihat gambar di atas).

Resistor yang digunakan untuk menentukan level tegangan tertentu disebut jaringan pembagi potensial.

Rumus untuk menemukan resistor dan referensi tegangan dapat disaksikan di bawah ini, meskipun dapat juga dicapai dengan menggunakan preset atau pot dan dengan mengukur tegangan timbal pusatnya menggunakan DMM.

Vout = V1.Z2 / (Z1 + Z2)
Ada pertanyaan lebih lanjut? Harap tuliskan pemikiran Anda melalui komentar Anda.