Elektronika adalah ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) tentang pengendalian partikel bermuatan di dalam ruang hampa, gas, dan bahan semikonduktor.
Elektronika yang berhubungan dengan pengendalian partikel bermuatan dalam ruang hampa akan mempelajari piranti-piranti elektronika seperti pentode tabung hampa atau tabung elektron. Contoh: piranti tabung hampa (vacuum tube) adalah piranti yang ada pada radio-radio “kuno”.
Contoh piranti elektronika tabung hampa lainnya adalah CRT (cathode-ray tube) atau tabung sinar katode yang banyak dijumpai pada pesawat televisi dan osiloskop (CRO: cathode-ray oscilloscope).
Elektronika yang berhubungan dengan pengendalian partikel bermuatan dalam gas akan mempelajari piranti-piranti elektronika seperti tabung-tabung foto jenis gas (gas-type phototubes) yang digunakan dalam industri per-film-an sebagai sound-on-film sensors.
Elektronika yang berhubungan dengan pengendalian partikel bermuatan dalam semikonduktor akan mempelajari piranti-piranti elektronika semikonduktor seperti diode (gambar b), transistor (gambar a), dan IC (gambar c).
Komponen Elektronika
Dalam bidang elektronika, komponen diartikan sebagai elemen terkecil dari rangkaian/sistem elektronis. Berdasarkan respons output terhadap inputnya komponen elektronik dibedakan menjadi komponen pasif dan komponen aktif.
Komponen Aktif: Komponen yang dapat menguatkan dan menyearahkan sinyal listrik, serta mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Contoh komponen aktif:
(1) Transistor, merupakan komponen elektronika dengan 3 elektrode yang berfungsi sebagai penguat/saklar. Jika menjadi komponen dalam rangkaian penguat, karena merupakan komponen aktif, maka transistor dapat menguatkan sinyal listrik. Dalam hal ini inputnya dimasukkan ke titik B dan outputnya diambil dari titik A.
Jika digunakan osiloskop untuk mengamati input dan output rangkaian penguat dengan transistor, maka hasilnya adalah:
(2) Diode, merupakan piranti elektronika dengan dua elektrode, yang dapat digunakan untuk menyearahkan sinyal listrik, sehingga termasuk komponen aktif. Pada contoh di bawah ini, diode merupakan komponen dari rangkaian penyearah sinyal AC menjadi DC.
Jika dilakukan pengukuran dengan osiloskop menghasilkan:
(3) LED (light emitting diode). Jika dihubungkan dengan sumber tegangan seperti pada rangkaian di bawah ini, maka LED tersebut akan menyala. Jadi, LED termasuk komponen aktif karena dapat mengubah suatu bentuk energi (listrik) ke bentuk lainnya (cahaya).
Komponen Pasif: Komponen yang tidak dapat menguatkan dan menyearahkan sinyal listrik serta tidak dapat mengubah suatu energi ke bentuk lainnya. Contoh komponen pasif:
(1) Resistor, merupakan komponen elektronika yang berfungsi membatasi/menghambat arus listrik. Karena tidak dapat menguatkan sinyal maka resistor termasuk komponen pasif. Pada gambar sebelah kiri, terdapat rangkaian yang memberikan arus sebesar 2 mA. Jika pada rangkaian disisipkan resistor 10 K ohm (gambar kanan), akan memberikan arus 1 mA. Nampak bahwa pemasangan resistor tersebut akan membatasi arus. Oleh karena tak dapat menguatkan sinyal, maka resistor termasuk komponen pasif.
Tampilan berikut ini adalah suatu simulator yang dapat digunakan untuk melakukan percobaan secara simulatif tentang rangkaian seri dua buah resistor. Perhatikan bahwa dengan R1=20 ohm, R2=40 ohm dan sumber tegangan 12V, rangkaian akan mengalirkan arus sebesar 0,2 A. Coba anda ubah nilai R1 menjadi 40 ohm! Berapakah nilai arus yang mengalir? Lebih kecil bukan? Itu menunjukkan bahwa resistor berfungsi sebagai pembatas arus.
(2) Kapasitor, merupakan komponen elektronika yang berfungsi menyimpan medan listrik, dapat berfungsi memblokir arus DC dan meneruskan arus AC. Karena tidak dapat menguatkan, menyearahkan dan mengubah suatu energi ke bentuk lainnya, maka kapasitor termasuk komponen pasif. Coba ikuti simulasi berikut ini!
Gambar (a) menunjukkan bahwa walaupun ditahan oleh resistor, arus DC masih dapat dialirkan pada rangkaian sehingga pada titik A terdapat tegangan 5V. Jika resistor diganti dengan kapasitor seperti pada gambar (b), arus DC ditahan oleh resistor sehingga tegangan pada titik B tidak ada. Tetapi jika rangkaian dengan kapasitor sumbernya diganti dengan AC seperti pada gambar (c), maka arus akan dialirkan, terbukti pada titik C terdapat tegangan 5,368V.
(3) Induktor, termasuk komponen pasif karena tidak dapat menguatkan dan menyearahkan sinyal maupun mengubah suatu energi ke bentuk lainnya. Bagi arus DC induktor bersifat mengalirkannya tetapi bagi arus AC induktor bersifat menghambat. Coba ikuti simulasi berikut ini!
Gambar (a) menunjukkan bahwa rangkaian tanpa induktor, tegangan pada ujung-ujung resistor 10V. Pada gambar (b), rangkaian disisipi induktor menghasilkan tegangan yang sama dengan rangkaian tanpa induktor. Jadi, induktor bagi arus DC bersifat meneruskan, tetapi bagi arus AC bersifat menghambat seperti ditunjukkan pada gambar (c). Jika rangkaian dengan induktor diberi sumber AC dalam hal ini 10 Vrms, maka induktor itu bersifat menghambat sehingga pada ujung-ujung resistor tegangannya turun menjadi 5,056V.
Berdasarkan hubungan antara tegangan dan arus yang melewatinya, kompoenen elektronika dibedakan atas komponen linear dan komponen non-linear.
Komponen Linear: Hubungan antara arus (I) dan tegangan (V) pada komponen tersebut bersifat linear, arus berbanding lurus terhadap tegangan. Contoh: Resistor.
Komponen Non-Linear: Hubungan antara arus (I) dan tegangan (V) pada komponen tersebut bersifat tidak linear. Contoh: Diode.
