Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer
Beranda / Indeks / Tekno

Elektronika : Pengertian, Sejarah, Cabang Ilmu, Fungsi, Komponen dan Penerapan

Heri Maulana
Dalam kehidupan sehari-hari perangkat atau alat elektronik banyak kita jumpai, bahkan sudah menjadi suatu keperluan pokok dari peralatan masak hingga peralatan mencuci dan menyetrika.

Nah, oleh karena itu ada ilmu elektronika. Untuk itu, inilah penjelasan mengenai elektronika sebagai berikut.

Pengertian Elektronika

Secara umum dapat dijelaskan bahwa Elektronika merupakan studi ilmu tentang listrik yang dikendalikan pada sebuah alat, dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik yang ada pada alat tersebut.

Menurut KBBI, Elektronika merupakan cabang ilmu fisika yang mempelajari pemancaran, perilaku, dan dampak elektron serta alat-alat yang menggunakannya.

Istilah “Elektronika” pada dasarnya berasal dari dua kata yaitu “Elektron” dan “Mekanika” atau dalam bahasa Inggris “Electronics” yang berasal dari dua kata “Electron” dan “Mechanics” yang artinya adalah pergerakan aliran Elektron.

Sejarah Elektronika

Sejarah perkembangan elektronika abad 19 diawali pada tahun 1883, dimana seorang ilmuwan bernama Thomas Alva Edison berhasil menemukan sebuah teori dimana sebuah elektron dapat berpindah dari sebuah konduktor ke konduktor yang lain melewati ruang hampa. Penemuan ini dikenal dengan nama efek Edison.

Perkembangan elektronika pada abad 20 dimulai dari aplikasi tabung elektron pertama di dunia yang diterapkan dalam bidang komunikasi radio. Pada tahun 1896, Ilmuwan bernama Guglielmo Marconi merintis pengembangan wireless telegraph atas telegraf tanpa kabel, dan dikembangkan menjadi komunikasi radio jarak jauh di tahun 1901.

Perkembangan elektronika abad 21 telah mengantarkan elektronika beralih dari yang awalnya mikro menuju ke nano. Dr. Rohrer yang merupakan ilmuwan penemu tunneling elektron microscope sekaligus pemenang hadiah Nobel bidang fisika tahun 1986, juga memprediksi bahwa mikroelektronika akan digantikan oleh nanoelektronika. Sementara prof. Petel yang merupakan president UCLA memprediksi bahwa pada abad 21 ini, teknologi photonik akan menggantikan mikroelektronika.

Cabang Ilmu Elektronika

Inilah cabang-cabang ilmu elektronika, yakni sebagai berikut.
  1. Elektronika Komunikasi. Cabang ilmu yang mempelajari elektronika di bidang komunikasi.
  2. Elektronika Digital. Cabang ilmu yang mempelajari elektronika di bidang dunia digital.
  3. Elektronika Analog. Cabang ilmu yang mempelajari elektronika di bidang barang analog/ perangkat keras.
  4. Elektronika Optik. Cabang ilmu yang mempelajari elektronika di bidang cahaya dan mata.
  5. Elektronika Mikro. Cabang ilmu yang mempelajari elektronika di bidang barang kecil.
  6. Elektronika Mekanikal. Cabang ilmu yang mempelajari elektronika di bidang otomotif.

Fungsi Elektronika

Komponen-komponen atau perangkat Elektronika pada dasarnya dapat melakukan fungsi-fungsi dasar seperti dibawah ini.

Rectification  (Penyearah)

Rectification atau Penyearah adalah fungsi perangkat elektronika yang dapat mengkonversikan tegangan dan arus listrik AC (bolak-balik) menjadi tegangan dan arus listrik DC (searah). Perangkat Elektronika dapat mengkonversikan daya listrik AC ke daya listrik DC dengan efisiensi yang sangat tinggi. Perangkat-perangkat Eletronika tersebut diantaranya seperti Pencatu Daya (Power Supply), Pengisi ulang Baterai (Battery Charger), DC generator, Elektroplating dan lain-lainnya.

Amplification (Penguatan)

Amplification atau Penguatan adalah fungsi perangkat elektronika yang dapat memperkuat sinyal lemah menjadi  sinyal yang lebih besar. Perangkat atau Rangkaian Elektronika yang melakukan fungsi penguatan atau amplification ini disebut dengan Amplifier atau Penguat. Rangkaian atau perangkat Penguat atau amplifier ini dapat ditemuikan diberbagai perangkat elektronika seperti Radio, Ponsel, Televisi dan lain-lainnya.

Conversion (Konversi)

Salah satu hal yang menarik dalam Elektronika adalah kemampuan beberapa jenis komponen Elektronika yang dapat mengkonversikan dari satu bentuk energi ke bentuk energi lainnya. Komponen atau perangkat konversi tersebut biasanya disebut dengan Tranduser.
  • Konversi cahaya menjadi sinyal listrik, contohnya seperti Sel Surya, Photo diode dan LDR.
  • Konversi listrik menjadi cahaya, contohnya lampu listrik, Laser dan LED.
  • Konversi suara menjadi sinyal listrik, contoh Mikrofon.
  • Konversi sinyal listrik menjadi suara , contohnya seperti Loudspeaker dan Buzzer.
  • Konversi suhu menjadi hambatan listrik, contohnya Thermistor (PTC dan NTC).
  • Konversi sinyal listrik menjadi suhu tertentu, contohnya Heater.
  • Konversi sinyal listrik menjadi gerakan, contohnya Motor.

Control (Pengendalian)

Automatic Control atau Pengendalian Otomatis banyak ditemukan dalam perangkat elektronika dan listrik seperti pengendalian kecepatan motor, pengendalian tegangan kulkas, pengendalian lampu lalu lintas dan masih banyak lagi.

Generation (Pembangkitan)

Perangkat elektronika dapat mengkonversikan tegangan dan arus listrik DC ke tegangan dan arus listrik AC sesuai dengan frekuensi yang dibutuhkan. Pada saat melakukan fungsi tersebut, diperlukan suatu rangkaian yang disebut dengan Osilator.  Osilator adalah suatu rangkaian elektronika yang menghasilkan sejumlah getaran atau sinyal listrik secara periodik dengan amplitudo yang konstan. Rangkaian Osilator dapat ditemukan di rangkaian-rangkaian Frekuensi Radio, Konverter, Timer dan Counter.

Komponen Elektronika

1. Diode

Diode adalah Komponen Elektronika Aktif yang berfungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah dan menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Diode terdiri dari 2 Elektroda yaitu Anoda dan Katoda.

2. Induktor

Induktor atau disebut juga dengan Coil (Kumparan) adalah Komponen Elektronika Pasif yang berfungsi sebagai Pengatur Frekuensi, Filter dan juga sebagai alat kopel (Penyambung).
Induktor atau Coil banyak ditemukan pada Peralatan atau Rangkaian Elektronika yang berkaitan dengan Frekuensi seperti Tuner untuk pesawat Radio. Satuan Induktansi untuk Induktor adalah Henry (H).

3. Kapasitor

Kapasitor atau disebut juga dengan Kondensator adalah Komponen Elektronika Pasif yang dapat menyimpan energi atau muatan listrik dalam sementara waktu.

Fungsi-fungsi Kapasitor (Kondensator) diantaranya adalah dapat memilih gelombang radio pada rangkaian Tuner, sebagai perata arus pada rectifier dan juga sebagai Filter di dalam Rangkaian Power Supply (Catu Daya).

4. Resistor

Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah Komponen Elektronika Pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika.

Satuan Nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm (Ω). Nilai Resistor biasanya diwakili dengan Kode angka ataupun Gelang Warna yang terdapat di badan Resistor.

5. Saklar

Saklar adalah Komponen yang digunakan untuk menghubungkan dan memutuskan aliran listrik. Dalam Rangkaian Elektronika, Saklar sering digunakan sebagai ON/OFF dalam peralatan Elektronika.

6. IC (Integrated Circuit)

IC (Integrated Circuit) adalah Komponen Elektronika Aktif yang terdiri dari gabungan ratusan bahkan jutaan Transistor, Resistor dan komponen lainnya yang diintegrasi menjadi sebuah Rangkaian Elektronika dalam sebuah kemasan kecil. Bentuk IC (Integrated Circuit) juga bermacam-macam, mulai dari yang berkaki 3 (tiga) hingga ratusan kaki (terminal).

Fungsi IC juga beraneka ragam, mulai dari penguat, Switching, pengontrol hingga media penyimpanan. Pada umumnya, IC adalah Komponen Elektronika dipergunakan sebagai Otak dalam sebuah Peralatan Elektronika.

7. Transistor

Transistor merupakan Komponen Elektronika Aktif yang memiliki banyak fungsi dan merupakan Komponen yang memegang peranan yang sangat penting dalam dunia Elektronik modern ini.

Beberapa fungsi Transistor diantaranya adalah sebagai Penguat arus, Switch (Pemutus dan penghubung), Stabilitasi Tegangan, Modulasi Sinyal, Penyearah dan lain sebagainya.

Penerapan Elektronika

Inilah penerapan ilmu elektronika dalam kehidupan sehari-hari, yakni sebagai berikut.
  1. Komunikasi dan Hiburan. Telepon kabel, Ponsel, Televisi, Radio, Audio/Video Player, Konsol Game, Komputer.
  2. Pengendalian dan Instrumen. Pengendalian Mesin produksi di Industri-industri, Inverter, Multimeter, Pencacah Frekuensi (Frequency Counter), Osiloskop, Spectrum Analyzer, signal generator dan lain sebagainya.
  3. Aplikasi Pertahanan dan Keamanan. Radar, Sistem Sonar dan sistem Infra-merah yang digunakan untuk mendeteksi pesawat tempur, kapal selam, kapal perang lawan. Sistem Peluruh Kendali dan Sistem komunikasi militer  juga menggunakan sistem Elektronika.
  4. Aplikasi di Industri. Otomasi mesin produksi dan pengendalian pada ketebalan produk, kualitas produk, massa produk, suhu dan kelembaban pada produk dan bahan produksi dapat dikendalikan oleh perangkat-perangkat elektronika. Penggunakan komputer dan Ponsel untuk membeli tiket kereta api dan pesawat, pengendalian sistem pembangkitan listrik dan lain-lainnya.
  5. Medis dan Ilmiah. Dokter dan para peneliti menggunakan alat-alat eletronika untuk mendeteksi kesehatan pasien seperti EKG (Electrocardiographs), X-ray, endoscopy, Ultrasound scanner, mesin  pendeteksi kadar gula, kolesterol, tekanan darah dan lain-lainnya.
  6. Otomotif. Dalam menjalankan operasional manufakturing mobil atau motor, perangkat elektronika digunakan untuk mengendalikan mesin produksi dan mengawasi jalannya produksi. Sedangkan pada mobil itu sendiri, perangkat-perangkat elektronika juga dipasangkan pada kendaraan bermotor seperti sistem pengapian (ignition system),  multipoint fuel injection (MPFI) system, pengisian ulang aki mobil dan lain sebagainya.