BUDIDAYA IKAN LELE

Oleh gjb3111hindi Leave a Komentar

Kategori: Ujian Akhir Semester

LATAR BELAKANG
Ikan air tawar merupakan salah satu alternatif hasil perikanan untuk memenuhi kebutuhan protein hewani. Potensi produksi budidaya air tawar di perairan umum, kolam air tawar, saluran irigasi, dan mina-padi (nila, mas, gurame, lele, patin, bawal air tawar, dan lain-lain) seluas 13,7 juta ha diperkirakan sebesar 5,7 juta ton/tahun, dan baru diproduksi sebesar 0,3 juta ton (5,5 %) pada tahun 2003 Salah satu ikan air tawar yang saat ini diminati  adalah ikan lele (Clarias batrachus).
Lele adalah ikan yang hidup didasar kolam, kebiasaan makannya adalah bervariasi, mereka makan serangga, cacing, sejenis udang kecil, decomposing organic matter, juga tumbuh-tumbuhan dan masih bisa hidup jika lingkungan hidupnya sedikit tidak bersahabat suatu misal lingkungan yang kurang oksigen, dimana ikan lain sudah susah hidup tetapi lele masih. Ikan lele tumbuh dengan cepat dan resistant terhadap lingkungan. Pada masa mudanya para lele ini adalah pemakan plankton dan hewan air yang berukuran kecil, sedangkan pada masa muda dan dewasa beralih menjadi pemakan detritus. Pada usia satu tahun berat badannya kira-kira lebih dari 100 gram dan bisa hidup lama sehingga panjang badan bisa mencapai sekitar 2 meter. Sebenarnya ikan lele adalah ikan air tawar, tetapi ada pula saudaranya yang hidup di air laut. Ikan lele ini tersebar didunia mulai dari Eropa sampai Amerika dan banyak sekali jenisnya. Beberapa tahun yang lalu di Indonesia diperkenalkan satu jenis lagi ialah lele dumbo, menilik dari namanya lele ini berukuran super dan pertumbuhannya cepat sekali sehingga ukuran konsumsi bisa didapatkan dalam waktu yang relatif singkat.
Ikan lele adalah ikan air tawar yang bernilai ekonomis penting dan sudah tersebar luas di Indonesia. Kebutuhan lele konsumsi di dalam negeri terus mengalami peningkatan sejalan dengan semakin populernya lele sebagai hidangan yang sangat lezat. Kebutuhan lele konsumsi Provinsi Banten dan Ibu kota Jakarta mencapai 7 – 9 ton/hari, sedangkan untuk Kabupaten Serang mencapai 1,5 ton/hari. Produksi ikan lele di Indonesia dari tahun 1993 hingga tahun 2002 terus mengalami peningkatan baik pada budidaya kolam, sawah ataupun keramba.
Ukuran konsumsi ikan lele yang disukai konsumen adalah sekitar 25 cm panjang dan beratnya 200 gram, bisa didapatkan dalam jangka waktu 4 sampai 6 bulan pemeliharaan dikolam. Permintaan ikan lele untuk konsumsi tak pernah surut. Sebagai gambaran, kebutuhan rata-rata per unit warung tenda di Jabodetabek berkisar antara 7 sampai 8 kg per hari. Ini berarti dalam sehari pasokan lele untuk wilayah Jakarta dan sekitarnya saja dapat mencapai 100 ton/ hari. Sedang untuk daerah bogor minimal setiap harinya dibutuhkan sebanyak 1 ton / hari.
PEMBATASAN MASALAH
a. Tempat
Jl. Raya Legok, Rt 01/04, Karawaci-Tangerang
b. Jenis
Usaha Kecil Menengah
c. Kegiatan
Budidaya ikan lele merupakan salah satu usaha yang dapat ditekuni. Permintaannya selalu ada, karena ikan ini banyak diminati. Terutama untuk dijadikan lauk makanan. Salah satu tempat budidaya ikan lele terletak di Jl. Raya Legok, Rt 01/04, Karawaci-Tangerang.
PEMBAHASAN
Ikan lele cukup banyak penggemarnya di masyarakat, coba saja lihat warung-warung pecel lele  ramai terus kan, Sebenarnya budi daya lele tidak terlalu sulit dan modal yang di butuh kan juga tidak terlalu besar. Seperti yang dilakukan oleh Ibu Hj. Komala yang bertempat di Jl. Raya Legok, Rt 01/04, Karawaci-Tangerang ini. Ditemui pada Senin (18/01) lalu, ibu dengan tiga orang anak ini sudah menekuni budidaya lele sejak mulai Maret 2007 sampai saat ini. Beliau menuturkan untuk beternak lele ini tidak terlalu sulit asalkan tahu cara membudidayakannya saja.
Yang perlu di perhatikan untuk beternak lele yaitu :
~ Menyediakan lahan, minimal 3×6 meter, buat 1 kolam ukuran kecil 2m x 3m, gali tanah sedalam 30 cm, tanah galian lalu urug-kan saja ke sekitar pinggir calon kolam. Terus beli terpal plastik yang banyak dijual di toko, seharga 50 ribuan (yang lebih mahal juga ada), tapi ini kualitasnya sudah cukup bagus. Pasang terpal plastik ke lubang kolam yang telah digali, kedalaman tanah 30 cm, tinggi permukaan tanah (dengan tanah urug sebelumnya) naik kan jadi 20-30 cm lebih tinggi dari tanah sekitarnya. Sebagian di atas kolam dibuat atap pelindung, juga bagus. Sebagian terkena cahaya langsung matahari.
info: Kalau air terlalu dangkal ukuran lele menjadi terlalu pendek karena ikan kurang bergerak.
Bisa juga kita memanfaat kan sungai yang sudah tidak terpakai seperti yang di lakukan oleh peternak ikan lele asal karawaci tangerang ini yang secara pribadi berternak ikan lele ibu Hj.komala dengan memanfaatkan sungai yang sudah tidak active/mati beliau hanya perlu membeli 100 batang  bambu di sesuaikan kebutuhan kolam yang ingin kita buat. Dan membeli jaring 3x6m seharga 350rb,di sesuaikan ke inginan.
Beternak yang di lakukan oleh Ibu Hj.lala ini termasuk kata gori beternak secara TUMPANG SARI yaitu memelihara 2 jenis ikan yang berbeda dalam satu area hanya terpisah oleh jaring sebagai pembatas, beliau memelihara ikan lele di dalam jaring dan ikan nila di luar jaring tapi  dalam satu area.
~ Berikutnya, tinggal beli benih ikan lele, dengan ukuran sebesar ibu jari orang dewasa, harganya sekitar 100-200 rupiah per ekor. (terkadang kalo beli bibit ada minimal order)
Bibit lele biasanya dibeli dari pasar atau peternak lele (yang memproduksi benih).
hati-hati dengan bibit yang kuntet (kaga bisa gede)
~ jika kita sendiri punya lahan sangat luas, bisa membeli 3-4 pasang induk yang siap bertelur (harga mungkin sekitar 150-200 ribu per pasang), sekali bertelur jumlahnya bisa mencapai ratusan ribu tuh, mungkin butuh kolam ukuran 3×4 m sebanyak 3-4 buah kolam untuk menampung telur.
~ Menyediakan Pakan, berikan pakan dua kali dalam sehari. Pakannya adalah pelet dan menu tambahan cacahan jeroan ayam. Menu tambahan ini ikan bisa cepat besar. Menu tambahan ini juga meningkatkan pertumbuhan lele. “Kalau biasanya sekilo ada tujuh ekor, setelah diberi pakan tambahan sekilo cuma enam ekor,”
Kalau ada sisa nasi makan malam/siang, masukkan saja ke kolam, biar nambah-nambah zat makanan.
Seandainya pakan tidak dikombinasi dengan jeroan ayam, satu periode panen memerlukan 30 karung pelet. Jika ditambah jeroan ayam sebanyak 50 kg dalam satu periode pemeliharaan, pelet bisa dikurangi separuhnya.
~ Pegawai yang di butuhkan untuk berternak lele tergantung besar kecilnya peternakan tersebut Ibu Hj.komala memiliki 2orang pegawai yang bertugas memberi pakan dan membersih kan sungai
KENDALA-KENDALA
~ Kalau di awal-awal menabur benih, sebagian ikan mati, jangan panik, ambil saja, buang. 1 minggu mungkin sekitar 20-30 ekor. 3-4 hari berikutnya ikan akan bertahan hidup normal koq.
~ Jika musim kemarau tentunya air di sungai akan surut ini bias menjadi ancaman tersendiri, untuk mengatasi nya bisa menggunakan sirkulasi air di setiap kolam yang berisi ikan gunanya agar ikan bisa terus hidup dan tidak terkena jamur
~ Satu bulan setelah bibit dilepas, kolam dijarangkan, lele disortir lele yang besar-besar sebesar batu baterai. Sekitar empat kwintal lele sebesar batu baterai itu dipindahkan ke kolam lain. Tujuannya supaya dalam satu kolam ukuran ikan lele seragam. Kalau tidak seragam lele yang kecil dimakan lele yang lebih besar. sortir secara kontinue (2 atau 3minggu sekali) untuk memisahkan ukuran yang besar dan yang kecil untuk mencegah kanibalisme dan kerugian pan
Soal pemasaran, Ibu Hj.Komala tidak menjual secara eceran, jika panen telah tiba biasanya ada yang langsung memborong ikan secara keseluruhan,setip kali panen biasanya dapat menjual 2-3 kw dengan taksiran harga Rp.2 juta sampai Rp. 2,5 juta beliau juga menuturkan ada cara yang lain untuk memasarkan ikan lele bisa di lingkungan kita sendiri, atau yang sudah besar tawarkan ke warung-warung makan lele atau jual ke pasar, ke tukang sayur keliling, pemancingan2 ikan lele, dll harganya mungkin +/- Rp. 10 ribu/kg
SUMBER
orang terdekat dan wawancara
LAMPIRAN FOTO

Sejarah Perkembangan Komputer

oleh N E R R O pada Januari 08, 2009, 11:46:00

Komputer yang kita gunakan sekarang ini tidak serta merta muncul begitu saja melainkan melalui proses yang panjang dalam evolusinya. Hal ihwal munculnya komputer mungkin dapat dilihat dalam kilas balik sejarah sejak digunakannya  Abacus – ditemukan di Babilonia (Irak) sekitar 5000 tahun yang lalu – sebagai alat perhitungan manual yang pertama, baik di lingkup sekolah maupun kalangan pedagang, saat itu. Pada periode selanjutnya telah banyak ditemukan alat-alat hitung mekanikal sejenis yaitu Pascaline yang ditemukan oleh Blaine Pascal pada tahun 1642, Arithometer oleh Charles Xavier Thomas de Colmar pada tahun 1820, Babbage’s Folly oleh Charles Babbage pada tahun 1822, dan Hollerith oleh Herman Hollerith pada tahun 1889. Kesemuanya masih berbentuk mesin sepenuhnya tanpa tenaga listrik. Ukuran dan kerumitan strukturnya berdasarkan atas tingkat pengoperasian perhitungan yang dilakukan. Barulah pada tahun 1940, era baru komputer elektrik dimulai sejak ditemukannya komputer elektrik yang menerapkan sistem aljabar Boolean.

Perkembangan teknologi komputer yang dijabarkan di bawah ini di bagi atas empat generasi berdasarkan atas komponen-komponen yang digunakannya, mulai dari yang berukuran “big” hingga mikro yang sejalan juga dengan kerumitan komponennya.

Generasi Pertama

Saat ini merupakan jamannya komputer-komputer raksasa, seperti Z3, Colossus, ENIAC, EDVAC, EDSAC, UNIVAC I. Karakteristik komputer pada zaman ini ditandai dengan ukurannya yang hampir sebesar kamar tidur, mengunakan tube vakum dengan jumlah yang amat banyak untuk menyimpan dan memproses perintah atau instruksi, memakan tenaga listrik ribuan watt, menggunakan bahasa mesin dan hanya dapat digunakan oleh orang yang terlatih. Jadi, orang awam tidak akan dapat menggunakannya sehingga komputer jenis ini belum dikomersialisasikan ke khalayak ramai. Hanya perusahaan-perusahaan besar, institusi pendidikan dan instansi pemerintah yang menggunakannya.

Generasi Kedua

Jaman ini dimulai dengan pemakaian transistor dan dioda sebagai pengganti dari tube vakum sehingga sizenya lebih kecil dibandingkan generasi pendahulunya. Penemuan lainnya yaitu penggunaan memori inti magnetik yang berfungsi menyimpan data, sehingga lebih cepat dalam pemrosesan data, serta bahasa mesin telah digantikan dengan bahasa assembly (Fortran dan Cobol) yang memudahkan dalam pengoperasiannya. Beberapa contoh komputer pada masa ini, yaitu Stretch, LARC, DEC PDP-8, IBM 1401, IBM 7090 dan IBM 7094.

Generasi Ketiga

Era baru komunikasi komputer mulai menapakkan kakinya pada momentum ini. Sebagian besar perusahaan-perusahaan besar menerapkan sistem on-line dengan menggunakan terminal jarak jauh dalam pemakaian komputer (baca : on-line). Teknologi ini tentunya didukung pula oleh kinerja komputer yang semakin baik dari segi penggunaan hardware maupun software. Penemuan baru di bidang hardware dilakoni dengan munculnya IC (Integrated Circuit) dalam komponen komputer. Karena kelebihannya dalam menyatukan berbagai komponen-komponen dalam suatu chip tunggal sehingga komputer pada saat itu ukuran komputer menjadi semakin kecil tanpa menurunkan kinerja yang dihasilkan, bahkan semakin meningkatkan kinerjanya. Pada bagian software, teknik-teknik pemrograman jamak (Multi Programming) mulai dikembangkan sehingga makin menambah koleksi berbagai bahasa pemrograman yang ada. Cray-1, UNIVAC 90/30 dan IBM 360 adalah beberapa contoh komputer pada generasi ini.

Generasi Keempat

Seiring dengan lajunya waktu perkembangan komputer sebagai alat pemrosesan data semakin meningkat pesat terutama pada generasi ini. Kecepatannya yang semakin bertambah berbanding terbalik dengan ukurannya yang semakin kecil dengan didukung oleh kemampuan memori yang lebih besar. Harganya pun semakin murah disebabkan oleh karena komponen-komponennya telah diproduksi dan dijual secara missal. Pada periode ini berbagai IC disatukan menjadi satu kesatuan membentuk komponen yang disebut dengan VLSI (Very Large Scale IC). Penggunaan perangkat lunak yang semakin mudah dan berkembang mulai diterapkan pada komputer-komputer rumahan, seperti word processing dan spreadsheet. Jaringan internet pun makin luas yang dahulunya hanya dinikmati oleh kelompok-kelompok elite kini sudah bisa digunakan juga oleh masyarakat awam. Penggunaan mikroprosessor kini tidak mutlak lagi digunakan hanya pada komputer melainkan sudah diaplikasikan pada produk-produk elektronik lainnya, seperti televisi dan microwave. Melihat perkembangan dunia komputer yang tingkat pertumbuhannya sangat tinggi mulai dari generasi awal hingga sekarang ini dapat kita prediksikan bagaimana karakteristik komputer pada generasi mendatang. Mungkin saja, komputer nantinya tidak harus terus didikte oleh manusia tetapi ia sudah dapat melakukan segala sesuatunya sendiri. Boleh dikata kemampuannya sudah menyerupai kepandaian manusia. Kemampuan seperti itu (Kecerdasan Buatan atau Artificial Intelegence) kini aktif diteliti oleh negara-negara maju seperti Jepang dan Amerika Serikat.

Penulis

Azhar Bakri H.

Sumber :

    * http://ittutor.net/forums/lofiversion/index.php/t9179.html
    * http://linux.or.id/node/982
    * http://www.freewebtown.com/ardiz/sejarah_komputer.html
    * http://www.sony-ak.com/articles/4/computer_history.php
    * Nugroho, E. 1991. Pengenalan Komputer. Penerbit Andi Offset, Yogyakarta.

Tahukah anda fakta tentang bahasa inggris

oleh Ariatami pada Mei 29, 2009, 02:43:00

Ada beberapa fakta unik tentang bahasa Inggris yang mungkin belum diketahui anda, antara lain adalah :

1. Stewardesses adalah kata terpanjang yang dapat diketik di keyboard hanya dengan menggunakan tangan kiri Anda. Sedangkan untuk tangan kanan,  lollipop adalah yang terpanjang.
2. Tidak ada kata dalam bahasa Inggris yang bersajak/berima dengan month, orange, silver, purple, angst dan scalp.
3. Dreamt adalah satu-satunya kata bahasa Inggris yang berakhir dengan huruf ‘mt’.
4. Kalimat The quick brown fox jumps over the lazy dog menggunakan setiap huruf yang ada dalam abjad.
5. Kata racecar, kayak dan level dapat dibaca bolak-balik dari kiri ke kanan ataupun dari kanan ke kiri.
6. Hanya ada empat kata dalam bahasa Inggris yang berakhir dengan suku kata ‘dous’, yaitu: tremendous, horrendous, stupendous dan hazardous.
7. Ada dua kata dalam bahasa Inggris yang menggunakan kelima huruf hidup secara berurutan (a, e, i, o, u), yaitu: abstemious dan facetious.
8. Typewriter adalah kata terpanjang yang dapat diketik menggunakan huruf-huruf yang terdapat pada satu baris tombol keyboard (baris QWERTY).
9. Huruf yang paling sering dipakai dalam bahasa Inggris adalah huruf ‘e’. Ini merupakan fakta baik dalam penggunaan bahasa Inggris secara umum, dalam karya fiksi dan non-fiksi, jurnalisme, kitab suci dan bahkan kode Morse!
10. Untuk huruf konsonan, huruf yang paling sering dipakai adalah huruf ‘t’.
11. Huruf yang paling sedikit digunakan dalam bahasa Inggris adalah ‘q’ – bukan ‘z’.
12. Lima huruf yang paling sering muncul sebagai huruf pertama dalam kata bahasa Inggris – secara berurutan – adalah ‘t’, ‘o’, ‘a’, ‘w’ dan ‘b’.
13. Hampir setengah dari seluruh kata bahasa Inggris diakhiri oleh huruf ‘e’, ‘t’, ‘d’ dan ‘s’.
14. The adalah kata yang paling sering digunakan dalam bahasa Inggris. Bila Anda tidak percaya, cobalah berbicara dalam bahasa Inggris standar yang benar selama 5 menit tanpa menggunakan kata ‘the’.

Tahukah anda???

Ternyata angka atau bilangan dengan menggunakan bahasa Indonesia memiliki struktur atau pola yang unik dan mungkin tidak akan ditemukan di bangsa lain. Hanya di Indonesia.

Setiap bangsa, negara dan daerah pasti memiliki penyebutan sendiri untuk angka-angka dari satu, dua sampai dengan sepuluh. Misalnya angka tiga kita menyebutnya di Indonesia tapi di negara lain ada yang menyebutnya tri, three, san, tolu dan lain sebagainya.

Bahkan bila ada yang masih ingat angka-angka tersebut dalam bahasa daerah teman-teman masing-masing dari satu sampai sepuluh maka kadang ada angka yang penyebutannya sama dan ada pula yang berbeda dengan Bahasa Indonesia. Mungkin tergantung dari enaknya di lidah atau di telinga.

Langsung saja. Di sini saya bukan mengajarkan Anda berhitung tapi coba perhatikan deretan angka-angka di bawah ini.

1 = Satu
2 = Dua
3 = Tiga
4 = Empat
5 = Lima
6 = Enam
7 = Tujuh
8 = Delapan
9 = Sembilan

Ternyata setiap bilangan mempunyai saudara ditandai dengan huruf awal yang sama. Bila kedua saudara ini dijumlahkan angkanya, maka hasilnya pasti sepuluh. Contohnya Satu dan Sembilan. Mempunyai huruf awal yaitu S dan bila djiumlahkan satu dan sembilan hasilnya adalah sepuluh.

Begitu juga dengan Dua dan Delapan, Tiga dan Tujuh kemudian Empat dan Enam. Terurut sampai dengan angka Lima. Lima dijumlah dengan dirinya sendiri juga hasilnya sepuluh.

Tidak sampai di situ, ternyata huruf awalnya juga punya peranan penting terbentuknya bilangan itu. Misalnya Satu dan Sembilan sama-sama huruf awalnya adalah S yang secara kebetulan berada pada urutan 19 dalam alpabet. Bila angka satu dan sembilan dijumlahkan kemudian dibagi dua untuk mencari rata-ratanya maka hasilnya adalah 5. Bentuk angka 5 sangat identik dengan huruf S. Yang pernah membaca Matematika Alam Semesta, perlu ditambahkan bahwa 19 adalah angka TUHAN.

Kemudian Dua dan Delapan. Huruf awalnya adalah D yang urutan keempat. Bila delapan dibagi dua maka hasilnya adalah empat (pembenaran).

Selanjutnya Empat dan Enam. Huruf awalnya adalah E yang urutan kelima. Lima berada diantara Empat dan Enam (pembenaran lagi).

Sedangkan angka Lima huruf awalnya adalah L. Dimana L digunakan untuk simbol angka lima puluh dalam perhitungan Romawi (pembenaran yang masih nyambung).

Lalu bagaimana dengan Tiga dan Tujuh? Ternyata susah cari pembenarannya. Ditambah, dikurang, dibagi dan dikali ternyata belum juga ketemu. Tiga dikali tujuh hasilnya 21, kurang satu angka dengan huruf T yang urutan ke 20. Tapi simbol V digunakan untuk menunjukkan angka tujuh dalam perhitungan Arabic. Dan V diurutan ke-22.

Ternyata, tidak pakai matematika. Cukup ditulis saja di kertas kosong kemudian pasti bisa ketemu hubungannya. Coba tulis huruf T kecil (t) di sebuah kertas. Kemudian putar kertasnya 180 derajat maka kamu bisa lihat angka tujuh dengan jelas. Lalu bagaimana dengan angka tiga? Juga sama. Tulis huruf T besar di kertas pakai font Times New Roman kemudian putar 90 derajat ke kanan searah jarum jam. Tada…. Kamu pasti bisa lihat angka tiga dengan jelas. Tapi sedikit mancung. (pembenaran yang juga dipaksakan sekali).

Pola unik ini mungkin hanya bisa ditemukan di Indonesia. Lalu bagaimana dengan di Malaysia yang juga memakai bahasa yang sama? Ternyata di Malaysia angka 8 tidak disebut sebagai Delapan tapi Lapan. Jadi pola ini hanya milik Indonesia. Jangan sampai diklaim juga sama mereka.

Misteri Angka Nol

Ratusan tahun yang lalu, manusia hanya mengenal 9 lambang bilangan yakni 1, 2, 2, 3, 5, 6, 7, 8, dan 9. Kemudian, datang angka 0, sehingga jumlah lambang bilangan menjadi 10 buah. Tidak diketahui siapa pencipta bilangan 0, bukti sejarah hanya memperlihatkan bahwa bilangan 0 ditemukan pertama kali dalam zaman Mesir kuno. Waktu itu bilangan nol hanya sebagai lambang. Dalam zaman modern, angka nol digunakan tidak saja sebagai lambang, tetapi juga sebagai bilangan yang turut serta dalam operasi matematika. Kini, penggunaan bilangan nol telah menyusup jauh ke dalam sendi kehidupan manusia. Sistem berhitung tidak mungkin lagi mengabaikan kehadiran bilangan nol, sekalipun bilangan nol itu membuat kekacauan logika. Mari kita lihat.

Nol, penyebab komputer macet

Pelajaran tentang bilangan nol, dari sejak zaman dahulu sampai sekarang selalu menimbulkan kebingungan bagi para pelajar dan mahasiswa, bahkan masyarakat pengguna. Mengapa? Bukankah bilangan nol itu mewakili sesuatu yang tidak ada dan yang tidak ada itu ada, yakni nol. Siapa yang tidak bingung? Tiap kali bilangan nol muncul dalam pelajaran Matematika selalu ada ide yang aneh. Seperti ide jika sesuatu yang ada dikalikan dengan 0 maka menjadi tidak ada. Mungkinkah 5*0 menjadi tidak ada? (* adalah perkalian). Ide ini membuat orang frustrasi. Apakah nol ahli sulap?

Lebih parah lagi-tentu menambah bingung-mengapa 5+0=5 dan 5*0=5 juga? Memang demikian aturannya, karena nol dalam perkalian merupakan bilangan identitas yang sama dengan 1. Jadi 5*0=5*1. Tetapi, benar juga bahwa 5*0=0. Waw. Bagaimana dengan 5^o=1, tetapi 50^o=1 juga? Ya, sudahlah. Aturan lain tentang nol yang juga misterius adalah bahwa suatu bilangan jika dibagi nol tidak didefinisikan. Maksudnya, bilangan berapa pun yang tidak bisa dibagi dengan nol. Komputer yang canggih bagaimana pun akan mati mendadak jika tiba-tiba bertemu dengan pembagi angka nol. Komputer memang diperintahkan berhenti berpikir jika bertemu sang divisor nol.

Bilangan nol: tunawisma

Bilangan disusun berdasarkan hierarki menurut satu garis lurus. Pada titik awal adalah bilangan nol, kemudian bilangan 1, 2, dan seterusnya. Bilangan yang lebih besar di sebelah kanan dan bilangan yang lebih kecil di sebelah kiri. Semakin jauh ke kanan akan semakin besar bilangan itu. Berdasarkan derajat hierarki (dan birokrasi bilangan), seseorang jika berjalan dari titik 0 terus-menerus menuju angka yang lebih besar ke kanan akan sampai pada bilangan yang tidak terhingga. Tetapi, mungkin juga orang itu sampai pada titik 0 kembali. Bukankah dunia ini bulat? Mungkinkah? Bukankah Columbus mengatakan bahwa kalau ia berlayar terus-menerus ia akan sampai kembali ke Eropa?

Lain lagi. Jika seseorang berangkat dari nol, ia tidak mungkin sampai ke bilangan 4 tanpa melewati terlebih dahulu bilangan 1, 2, dan 3. Tetapi, yang lebih aneh adalah pertanyaan mungkinkan seseorang bisa berangkat dari titik nol? Jelas tidak bisa, karena bukankah titik nol sesuatu titik yang tidak ada? Aneh dan sulit dipercaya? Mari kita lihat lebih jauh.

Jika di antara dua bilangan atau antara dua buah titik terdapat sebuah ruas. Setiap bilangan mempunyai sebuah ruas. Jika ruas ini dipotong-potong kemudian titik lingkaran hitam dipindahkan ke tengah-tengah ruas, ternyata bilangan 0 tidak mempunyai ruas. Jadi, bilangan nol berada di awang-awang. Bilangan nol tidak mempunyai tempat tinggal alias tunawisma. Itulah sebabnya, mengapa bilangan nol harus menempel pada bilangan lain, misalnya, pada angka 1 membentuk bilangan 10, 100, 109, 10.403 dan sebagainya. Jadi, seseorang tidak pernah bisa berangkat dari angka nol menuju angka 4. Kita harus berangkat dari angka 1.

Mudah, tetapi salah

Guru meminta Ani menggambarkan sebuah garis geometrik dari persamaan 3x+7y = 25. Ani berpikir bahwa untuk mendapatkan garis itu diperlukan dua buah titik dari ujung ke ujung. Tetapi, setelah berhitung-hitung, ternyata cuma ada satu titik yang dilewati garis itu, yakni titik A(6, 1), untuk x=6 dan y=1. Sehingga Ani tidak bisa membuat garis itu. Sang guru mengingatkan supaya menggunakan bilangan nol. Ya, itulah jalan keluarnya. Pertama, berikan y=0 diperoleh x=(25-0)/3=8 (dibulatkan), merupakan titik pertama, B(8,0). Selanjutnya berikan x=0 diperoleh y=(25-3.0)/7=4 (dibulatkan), merupakan titik kedua C(0,4). Garis BC, adalah garis yang dicari. Namun, betapa kecewanya sang guru, karena garis itu tidak melalui titik A. Jadi, garis BC itu salah.

Ani membela diri bahwa kesalahan itu sangat kecil dan bisa diabaikan. Guru menyatakan bahwa bukan kecil besarnya kesalahan, tetapi manakah yang benar? Bukankah garis BC itu dapat dibuat melalui titik A? Kata guru, gunakan bilangan nol dengan cara yang benar. Bagaimana kita harus membantu Ani membuat garis yang benar itu? Mudah, kata konsultan Matematika. Mula-mula nilai 25 dalam 3x+7y harus diganti dengan hasil perkalian 3 dan 7 sehingga diperoleh 3x+7y=21.

Selanjutnya, dalam persamaan yang baru, berikan y=0 diperoleh x=21/3=7 (tanpa pembulatan) itulah titik pertama P(6,1). Kemudian berikan nilai x=0 diperoleh y=21/7 = 3 (tanpa pembulatan), itulah titik kedua Q(0, 3). Garis PQ adalah garis yang sejajar dengan garis yang dicari, yakni 3x+7y=25. Melalui titik A tarik garis sejajar dengan PQ diperoleh garis P1Q1. Nah, begitulah. Sang murid telah menemukan garis yang benar berkat bantuan bilangan nol.

Akan tetapi, sang guru masih sangat kecewa karena sebenarnya tidak ada satu garis pun yang benar. Bukankah dalam persamaan 3x1+7x2=25 hanya ada satu titik penyelesaian yakni titik A, yang berarti persamaan 3x1+7x2 itu hanya berbentuk sebuah titik? Bahkan pada persamaan 3x1+7x2=21 tidak ada sebuah titik pun yang berada dalam garis PQ. Oleh karena itu, garis PQ dalam sistem bilangan bulat, sebenarnya tidak ada. Aneh, bilangan nol telah menipu kita. Begitulah kenyataannya, sebuah persamaan tidak selalu berbentuk sebuah garis.

Bergerak, tetapi diam

Bilangan tidak hanya terdiri atas bilangan bulat, tetapi juga ada bilangan desimal antara lain dari 0,1; 0,01; 0,001; dan seterusnya sekuat-kuat kita bisa menyebutnya sampai sedemikian kecilnya. Karena sangat kecil tidak bisa lagi disebut atau tidak terhingga dan pada akhirnya dianggap nol saja. Tetapi, ide ini ternyata sempat membingungkan karena jika bilangan tidak terhingga kecilnya dianggap nol maka berarti nol adalah bilangan terkecil? Padahal, nol mewakili sesuatu yang tidak ada? Waw. Begitulah.

Berdasarkan konsep bilangan desimal dan kontinu, maka garis bilangan yang kita pakai ternyata tidak sesederhana itu karena antara dua bilangan selalu ada bilangan ke tiga. Jika seseorang melompat dari bilangan 1 ke bilangan 2, tetapi dengan syarat harus melompati terlebih dahulu ke bilangan desimal yang terdekat, bisakah? Berapakah bilangan desimal terdekat sebelum sampai ke bilangan 2? Bisa saja angka 1/2. Tetapi, anda tidak boleh melompati ke angka 1/2 karena masih ada bilangan yang lebih kecil, yakni 1/4. Seterusnya selalu ada bilangan yang lebih dekat... yakni 0,1 lalu ada 0,01, 0,001, ..., 0,000001. demikian seterusnya, sehingga pada akhirnya bilangan yang paling dekat dengan angka 1 adalah bilangan yang demikian kecilnya sehingga dianggap saja nol. Karena bilangan terdekat adalah nol alias tidak ada, maka Anda tidak pernah bisa melompat ke bilangan 2?

Disadur dari: http://www.duniaesai.com/sains/sains16.htm

Misteri Bilangan Lubang Hitam

Dalam astronomi dan fisika, kita mengenal adanya suatu fenomena alam yang sangat menarik yaitu lubang hitam (black hole). Lubang hitam adalah suatu entitas yang memiliki medan gravitasi yang sangat kuat sehingga setiap benda yang telah jatuh di wilayah horizon peristiwa (daerah di sekitar inti lubang hitam), tidak akan bisa kabur lagi. Bahkan radiasi elektromagnetik seperti cahaya pun tidak dapat melarikan diri, akibatnya lubang hitam menjadi "tidak kelihatan".

Ternyata, dalam matematika juga ada fenomena unik yang mirip dengan fenomena lubang hitam yaitu bilangan lubang hitam. Bagaimana sebenarnya bilangan lubang hitam itu? Mari kita bermain-main sebentar dengan angka.

Coba pilih sesuka hati Anda sebuah bilangan asli (bilangan mulai dari 1 sampai tak hingga). Sebagai contoh, katakanlah 141.985. Kemudian hitunglah jumlah digit genap, digit ganjil, dan total digit bilangan tersebut. Dalam kasus ini, kita dapatkan 2 (dua buah digit genap), 4 (empat buah digit ganjil), dan 6 (enam adalah jumlah total digit). Lalu gunakan digit-digit ini (2, 4, dan 6) untuk membentuk bilangan berikutnya, yaitu 246.

Ulangi hitung jumlah digit genap, digit ganjil, dan total digit pada bilangan 246 ini. Kita dapatkan 3 (digit genap), 0 (digit ganjil), dan 3 (jumlah total digit), sehingga kita peroleh 303. Ulangi lagi hitung jumlah digit genap, ganjil, dan total digit pada bilangan 303. (Catatan: 0 adalah bilangan genap). Kita dapatkan 1, 2, 3 yang dapat dituliskan 123.

Jika kita mengulangi langkah di atas terhadap bilangan 123, kita akan dapatkan 123 lagi. Dengan demikian, bilangan 123 melalui proses ini adalah lubang hitam bagi seluruh bilangan lainnya. Semua bilangan di alam semesta akan ditarik menjadi bilangan 123 melalui proses ini, tak satu pun yang akan lolos.

Tapi benarkah semua bilangan akan menjadi 123? Sekarang mari kita coba suatu bilangan yang bernilai sangat besar, sebagai contoh katakanlah 122333444455555666666777777788888888999999999. Jumlah digit genap, ganjil, dan total adalah 20, 25, dan 45. Jadi, bilangan berikutnya adalah 202.545. Lakukan lagi iterasi (pengulangan), kita peroleh 4, 2, dan 6; jadi sekarang kita peroleh 426. Iterasi sekali lagi terhadap 426 akan menghasilkan 303 dan iterasi terakhir dari 303 akan diperoleh 123. Sampai pada titik ini, iterasi berapa kali pun terhadap 123 akan tetap diperoleh 123 lagi. Dengan demikian, 123 adalah titik absolut sang lubang hitam dalam dunia bilangan.

Namun, apakah mungkin saja ada suatu bilangan, terselip di antara rimba raya alam semesta bilangan yang jumlahnya tak terhingga ini, yang dapat lolos dari jeratan maut sang bilangan lubang hitam, sang 123 yang misterius ini?

Matematika dan Bilangan Prima

oleh orion pada Juni 18, 2009, 05:29:00

Bilangan prima adalah dasar dari matematika, termasuk salah satu misteri alam semesta. Tidak pernah terbayangkan oleh manusia sebelumnya, sampai ditemukan bahwa bilangan prima juga merupakan dasar dari kehidupan alam, yang dengan usaha keras ingin dijelaskan oleh ilmu ini dalam sains. Pandangan orang umumnya mengatakan bahwa matematika hanyalah penemuan manusia biasa. Sebaliknya, beberapa pemikir masa lalu - Pythagoras, Plato, Cusanus, Kepler, Leibnitz, Newton, Euler, Gauss, termasuk para revolusioner abad ke-20, Planck, Einstein dan Sommerffeld - yakin bahwa keberadaan angka dan bentuk geometris merupakan konsep alam semesta dan konsep yang bebas (independent). Galileo sendiri beranggapan bahwa matematika adalah bahasa Tuhan ketika menulis alam semesta.

Bilangan Prima dan Rencana Penciptaan

Salah satu teka-teki lama yang belum sepenuhnya terpecahkan adalah bilangan prima. Bilangan prima adalah bilangan yang hanya dapat habis dibagi oleh bilangan itu sendiri dan angka 1. Angka 12 bukan merupakan bilangan prima, karena dapat habis dibagi oleh angka lainnya 2, 3, dan 4. Bilangan prima adalah 2, 3, 5, 7, 11, 13, .... dan seterusnya. Banyak bilangan prima tidak terhingga. Tidak peduli berapa banyak kita menghitung, pasti kita akan menemukan bilangan prima, walaupun mungkin makin jarang_ Hal ini menjadi teka-teki kita, jika kita ingat bilangan ini tidak dapat dibagi oleh angka lainnya. Salah satu hal yang menakjubkan, dalam era komputer kita memberikan kodetifikasi semua hal yang penting dan rahasia, di bank, asuransi, dan perhitungan-perhitungan peluru kendali, security system dengan enkripsi, dalam angka jutaan bilangan-bilangan yang tidak habis dibagi oleh angka lainnya. Ini diperlukan karena dengan penggunaan angka lain, kodetifikasi tadi dapat dengan mudah ditembus.

Fenomena inilah yang ditemukan ilmuwan dari Duesseldorf (Dr. Plichta), sehubungan dengan penciptaan alam, yaitu distribusi misterius bilangan prima. Para ilmuwan sudah lama percaya bahwa bilangan prima adalah bahasa universal yang dapat dimengerti oleh semua makhluk (spesies) berintelegensia tinggi, sebagai komunikasi dasar antarmereka. Bahasa ini penuh misteri karena berhubungan dengan perencanaan universal kosmos.

Bilangan lain yang perlu diketahui adalah sisa dari bilangan prima, yakni bilangan komposit, kecuali angka 1, yaitu 4, 6, 8, 9,10,12,14,15, .... dan seterusnya. Dengan kata lain, bilangan komposit adalah bilangan yang terdiri dari minimal dua faktor prima. Misalnya :

6 = 2 x 3 = 2 . 3
30 = 2 x 3 x 5 = 2 . 3 . 5
85 = 5 x 17 = 5 . 17

Selain itu, dikenal pula bilangan khusus, yang disebut prima kembar, yaitu bilangan prima yang angkanya berdekatan dengan selisih 2. Misalnya :

(3,5)
(5,7)
(11,13)
(17,19)

dan seterusnya.

Mayoritas ahli astrofisika juga percaya bahwa di alam semesta terdapat  "kode kosmos"  atau yang disebut cosmic code based on this order,  yang dikenal juga sebagai Theory of Everything (TOE), yang artinya terdapat konstanta-konstanta alam semesta yang saling berhubungan berdasarkan perintah pendesain. Sekali perintah tersebut dapat dipecahkan, maka hal ini akan membuka pandangan sains lainnya yang berhubungan.

Obat Diabetes

Bidang pertanian saat ini menghasilkan perkembangan bioteknologi molekular yang pesat, yang dapat menawarkan cara yang lebih murah daripada pembuatan vaksin dan obat tradisional melalui pabrik. Para ilmuwan telah menemukan tembakau yang menyehatkan setelah memodifikasi faktor genetiknya. Tembakau ini dapat digunakan untuk mengobati diabetes tipe 1.

Peneliti Eropa mengatakan telah menghasilkan tembakau yang mengandung senyawa anti-inflamasi (anti-peradangan) yang disebut interleukin-10 (IL-10) yang dapat membantu pasien diabetes tipe 1 yang masih menggantungkan insulin. Sejumlah perusahaan kimia pertanian, termasuk Bayer dan Syngenta, telah mencari cara untuk membuat kompleks protein dalam tanaman obat-obatan, meskipun membutuhkan proses yang lambat.

Pada saat ini, kebanyakan obat-obatan dan vaksin diproduksi melalui kultur sel dan kultur jaringan. Namun, Mario Pezzotti dari Universitas Verona, yang memimpin studi tentang tembakau yang diterbitkan dalam jurnal BMC Biotechnology, percaya bahwa tembakau tumbuh lebih efisien semenjak tanaman dunia memiliki biaya rendah untuk menghasilkan protein obat.

Berbagai jenis tanaman telah dipelajari oleh sejumlah ilmuwan di seluruh dunia, tetapi tembakau merupakan tanaman yang paling digemari dalam hal riset. "Tembakau adalah tanaman yang fantastis karena mudah mentransformasi genetik dan dengan mudah dapat mempelajari seluruh tanaman dari satu sel," ungkap Pezzotti. Kelompoknya bekerja dan menaruh minat terhadap tembakau raksasa, yaitu Philip Morris, yang mendukung konferensi tanaman berbasis obat di Verona pada bulan Juni.

Pezzotti dan koleganya - yang menerima dana untuk penelitiannya dari Uni Eropa - sekarang berencana untuk megujicobakan tanaman tersebut ke tikus yang memiliki penyakit autoimmune untuk mengetahui responnya.

Selanjutnya, mereka ingin menguji apakah pengulangan dosis kecil dapat membantu mencegah penyakit kencing manis pada orang, ketika diberikan bersamaan dengan senyawa lain yaitu glutamic acid decarboxylase (GAD65), yang juga telah diproduksi di tanaman tembakau.

Diamyd, perusahaan bioteknologi di Swedia sudah menguji secara konvensional vaksin GAD65 terhadap penderita diabetes dalam masa uji coba klinis. Bidang pertanian molekuler belum menghasilkan produk komersial pertama, walaupun Israel Protalix BioTherapeutics telah melakukan uji klinis lanjutan pada enzim untuk pengobatan penyakit Gaucher yang dihasilkan melalui kultur sel wortel. Protalix rencana untuk mengirimkan obatnya untuk persetujuan dari Amerika Serikat dan Israel.

Resistor

Written by Aswan Hamonangan

Friday, 16 January 2009 04:17

Pada dasarnya semua bahan memiliki sifat resistif namun beberapa bahan seperti tembaga, perak,  emas dan bahan metal umumnya memiliki resistansi yang sangat kecil. Bahan-bahan tersebut menghantar arus listrik dengan baik, sehingga dinamakan konduktor. Kebalikan dari bahan yang konduktif, bahan material seperti karet, gelas, karbon memiliki resistansi yang lebih besar menahan aliran elektron dan disebut sebagai insulator. Bagaimana prinsip konduksi, dijelaskan pada artikel tentang semikonduktor. Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya  terbuat dari bahan karbon .   Dari hukum Ohms diketahui, resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol  W (Omega). Tipe resistor yang umum adalah berbentuk tabung dengan dua kaki tembaga di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk gelang kode warna untuk memudahkan pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan Ohmmeter. Kode warna tersebut adalah standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association) seperti yang ditunjukkan pada tabel berikut. Waktu penulis masuk pendaftaran kuliah elektro, ada satu test yang harus dipenuhi yaitu diharuskan tidak buta warna. Belakangan baru diketahui bahwa mahasiswa elektro wajib untuk bisa membaca warna gelang resistor (barangkali). Tabel - 1 : nilai warna gelang Resistansi dibaca dari warna gelang yang paling depan ke arah gelang toleransi berwarna coklat, merah, emas atau perak. Biasanya warna gelang toleransi ini berada pada badan resistor yang paling pojok atau juga dengan lebar yang lebih menonjol,  sedangkan warna gelang yang pertama agak sedikit ke dalam. Dengan demikian pemakai sudah langsung mengetahui berapa toleransi dari resistor tersebut. Kalau anda telah bisa menentukan mana gelang yang pertama selanjutnya adalah membaca nilai resistansinya.   Jumlah gelang yang melingkar pada resistor umumnya sesuai dengan besar toleransinya. Biasanya resistor dengan toleransi 5%, 10%  atau 20% memiliki 3 gelang (tidak termasuk gelang toleransi). Tetapi resistor dengan toleransi 1% atau 2% (toleransi kecil) memiliki 4 gelang (tidak termasuk gelang toleransi). Gelang pertama dan seterusnya berturut-turut menunjukkan besar nilai satuan, dan gelang terakhir  adalah faktor pengalinya. Misalnya resistor dengan gelang kuning, violet, merah dan emas. Gelang berwarna emas adalah gelang toleransi. Dengan demikian urutan warna gelang resitor ini adalah, gelang pertama berwarna kuning, gelang kedua berwana violet dan gelang ke tiga berwarna merah. Gelang ke empat tentu saja yang berwarna emas dan ini adalah gelang toleransi.  Dari tabel-1 diketahui jika gelang toleransi berwarna emas, berarti resitor ini memiliki toleransi 5%. Nilai resistansisnya dihitung sesuai dengan urutan warnanya. Pertama yang dilakukan adalah menentukan nilai satuan dari resistor ini. Karena resitor ini resistor 5% (yang biasanya memiliki tiga gelang selain gelang toleransi), maka nilai satuannya ditentukan oleh gelang pertama dan gelang kedua. Masih dari tabel-1 diketahui gelang kuning nilainya = 4 dan gelang violet nilainya = 7. Jadi gelang pertama dan kedua atau kuning dan violet berurutan, nilai satuannya adalah 47. Gelang ketiga adalah faktor pengali, dan jika warna gelangnya merah berarti faktor pengalinya adalah 100. Sehingga dengan ini diketahui nilai resistansi resistor tersebut adalah nilai satuan x faktor pengali atau 47 x 100  = 4.7K Ohm dan toleransinya adalah 5%. Spesifikasi lain yang perlu diperhatikan dalam memilih resitor pada suatu rancangan selain besar resistansi adalah besar watt-nya. Karena resistor bekerja dengan dialiri arus listrik, maka akan terjadi disipasi daya berupa panas sebesar W=I2R watt.  Semakin besar ukuran fisik suatu resistor bisa menunjukkan semakin besar kemampuan disipasi daya resistor tersebut. Umumnya di pasar tersedia ukuran 1/8, 1/4, 1, 2, 5, 10 dan 20 watt. Resistor yang memiliki disipasi daya 5, 10 dan 20 watt  umumnya berbentuk kubik memanjang persegi empat berwarna putih, namun ada juga yang berbentuk silinder. Tetapi biasanya untuk resistor ukuran jumbo ini nilai resistansi dicetak langsung dibadannya, misalnya 100W5W. Selamat mencoba.

Cara Kerja Induktor

Induktor

Written by Danny Kurnia

Friday, 16 January 2009 07:48

Masih ingat aturan tangan kanan pada pelajaran fisika ? Ini cara yang efektif untuk mengetahui arah medan listrik terhadap arus listrik. Jika seutas kawat tembaga diberi aliran listrik, maka di sekeliling kawat tembaga akan terbentuk medan listrik. Dengan aturan tangan kanan dapat diketahui arah medan listrik terhadap arah arus listrik. Caranya sederhana yaitu dengan mengacungkan jari jempol tangan kanan sedangkan keempat jari lain menggenggam. Arah jempol adalah arah arus dan arah ke empat jari lain adalah arah medan listrik yang mengitarinya. Gambar-1 : Aturan tangan kanan medan induksi Tentu masih ingat juga percobaan dua utas kawat tembaga paralel yang keduanya diberi arus listrik. Jika arah arusnya berlawanan, kedua kawat tembaga tersebut saling menjauh. Tetapi jika arah arusnya sama ternyata keduanya berdekatan saling tarik-menarik. Hal ini terjadi karena adanya induksi medan listrik. Dikenal medan listrik dengan simbol B dan satuannya Tesla (T). Besar akumulasi medan listrik B pada suatu luas area A tertentu difenisikan sebagai besar magnetic flux. Simbol yang biasa digunakan untuk menunjukkan besar magnetic flux ini adalah F dan satuannya Weber (Wb = T.m2). Secara matematis besarnya adalah : medan flux...(1) Lalu bagaimana jika kawat tembaga itu dililitkan membentuk koil atau kumparan. Jika kumparan tersebut dialiri listrik maka tiap lilitan akan saling menginduksi satu dengan yang lainnya. Medan listrik yang terbentuk akan segaris dan saling menguatkan. Komponen yang seperti inilah yang dikenal dengan induktor selenoid. Dari buku fisika dan teori medan yang menjelimet, dibuktikan bahwa induktor adalah komponen yang dapat menyimpan energi magnetik. Energi ini direpresentasikan dengan adanya tegangan emf (electromotive force) jika induktor dialiri listrik. Secara matematis tegangan emf ditulis : tegangan emf .... (2) Jika dibandingkan dengan rumus hukum Ohm V=RI, maka kelihatan ada kesamaan rumus. Jika R disebut resistansi dari resistor dan V adalah besar tegangan jepit jika resistor dialiri listrik sebesar I. Maka L adalah induktansi dari induktor dan E adalah tegangan yang timbul jika induktor dilairi listrik. Tegangan emf di sini adalah respon terhadap perubahan arus fungsi dari waktu terlihat dari rumus di/dt. Sedangkan bilangan negatif sesuai dengan hukum Lenz  yang mengatakan efek induksi cenderung melawan perubahan yang menyebabkannya.   Hubungan antara emf dan arus inilah yang disebut dengan induktansi, dan satuan yang digunakan adalah (H) Henry. Induktor disebut self-induced Arus listrik yang melewati kabel, jalur-jalur pcb dalam suatu rangkain berpotensi untuk menghasilkan medan induksi. Ini yang sering menjadi pertimbangan dalam mendesain   pcb supaya bebas dari efek induktansi terutama jika multilayer. Tegangan emf akan menjadi penting saat perubahan arusnya fluktuatif. Efek emf menjadi signifikan pada sebuah induktor, karena perubahan arus yang melewati tiap lilitan akan saling menginduksi. Ini yang dimaksud dengan self-induced. Secara matematis induktansi pada suatu induktor dengan jumlah lilitan sebanyak N adalah akumulasi flux magnet untuk tiap arus yang melewatinya : induktansi ...... (3) Gambar-2 : Induktor selenoida Fungsi utama dari induktor di dalam suatu rangkaian adalah untuk melawan fluktuasi arus yang melewatinya. Aplikasinya pada rangkaian dc salah satunya adalah untuk menghasilkan tegangan dc yang konstan terhadap fluktuasi beban arus. Pada aplikasi rangkaian ac, salah satu gunanya adalah bisa untuk meredam perubahan fluktuasi arus yang tidak dinginkan. Akan lebih banyak lagi fungsi dari induktor yang bisa diaplikasikan pada rangkaian filter, tuner dan sebagainya. Dari pemahaman fisika, elektron yang bergerak akan menimbulkan medan elektrik di sekitarnya. Berbagai bentuk kumparan, persegi empat, setegah lingkaran ataupun lingkaran penuh, jika dialiri listrik akan menghasilkan medan listrik yang berbeda. Penampang induktor biasanya berbentuk lingkaran, sehingga diketahui besar medan listrik di titik tengah lingkaran adalah : Medan listrik ........ (4) Jika dikembangkan, n adalah jumlah lilitan N relatif terhadap panjang induktor l. Secara matematis ditulis : Lilitan per-meter……….(5) Lalu i adalah besar arus melewati induktor tersebut. Ada simbol m yang dinamakan permeability dan mo yang disebut permeability udara vakum. Besar permeability m tergantung dari bahan inti (core) dari induktor. Untuk induktor tanpa inti (air winding) m = 1. Jika rumus-rumus di atas di subsitusikan maka rumus induktansi (rumus 3) dapat ditulis menjadi : Induktansi Induktor ..... (6)  Gambar-3 : Induktor selenoida dengan inti (core) L  : induktansi dalam H (Henry) m  : permeability inti (core)  mo : permeability udara vakum mo = 4p x 10-7 N  : jumlah lilitan induktor A  : luas penampang induktor (m2) l  : panjang induktor (m) Inilah rumus untuk menghitung nilai induktansi dari sebuah induktor. Tentu saja rumus ini bisa dibolak-balik untuk menghitung jumlah lilitan induktor jika nilai induktansinya sudah ditentukan.   Toroid Ada satu jenis induktor yang kenal dengan nama toroid. Jika biasanya induktor berbentuk silinder memanjang, maka toroid berbentuk lingkaran. Biasanya selalu menggunakan inti besi (core) yang juga berbentuk lingkaran seperti kue donat.   Gambar-4 : Induktor Toroida  Jika jari-jari toroid adalah r, yaitu jari-jari lingkar luar dikurang jari-jari lingkar dalam. Maka panjang induktor efektif adalah kira-kira : Keliling lingkaran toroida …... (7) Dengan demikian untuk toroida besar induktansi L adalah : Induktansi Toroida  ………(8)   Salah satu keuntungan induktor berbentuk toroid, dapat induktor dengan induktansi yang lebih besar dan dimensi yang relatif lebih kecil dibandingkan dengan induktor berbentuk silinder. Juga karena toroid umumnya menggunakan inti (core) yang melingkar, maka medan induksinya tertutup dan relatif tidak menginduksi komponen lain yang berdekatan di dalam satu pcb. Ferit dan Permeability Besi lunak banyak digunakan sebagai inti (core) dari induktor yang disebut ferit.  Ada bermacam-macam bahan ferit yang disebut ferromagnetik.  Bahan dasarnya adalah bubuk besi oksida yang disebut juga iron powder. Ada juga ferit yang dicampur dengan bahan bubuk lain seperti nickle, manganase, zinc (seng) dan mangnesium. Melalui proses yang dinamakan kalsinasi yaitu dengan pemanasan tinggi dan tekanan tinggi, bubuk campuran tersebut dibuat menjadi komposisi yang padat. Proses pembuatannya sama seperti membuat keramik. Oleh sebab itu ferit ini sebenarnya adalah keramik. Ferit yang sering dijumpai ada yang memiliki m = 1  sampai m = 15.000.  Dapat dipahami penggunaan ferit dimaksudkan untuk mendapatkan nilai induktansi yang lebih besar relatif terhadap jumlah lilitan yang lebih sedikit serta dimensi induktor yang lebih kecil. Penggunaan ferit juga disesuaikan dengan frekeunsi kerjanya. Karena beberapa ferit akan optimum jika bekerja pada selang frekuensi tertentu. Berikut ini adalah beberapa contoh bahan ferit yang dipasar dikenal dengan kode nomer materialnya. Pabrik pembuat biasanya dapat memberikan data kode material, dimensi dan permeability yang lebih detail.  Tabel-1 : Data Material Ferit Sampai di sini kita sudah dapat menghitung nilai induktansi suatu induktor. Misalnya induktor dengan jumlah lilitan 20, berdiameter 1 cm dengan panjang 2 cm serta mengunakan inti ferit dengan m = 3000. Dapat diketahui nilai induktansinya adalah : L =  5.9 mH (aproksimasi) Selain ferit yang berbentuk silinder ada juga ferit yang berbentuk toroida. Umumnya dipasar tersedia berbagai macam jenis dan ukuran toroida. Jika datanya lengkap, maka kita dapat menghitung nilai induktansi dengan menggunakan rumus-rumus yang ada. Karena perlu diketahui nilai permeability bahan ferit, diameter lingkar luar, diameter lingkar dalam serta luas penampang toroida. Tetapi biasanya pabrikan hanya membuat daftar indeks induktansi (inductance index) AL. Indeks ini dihitung berdasarkan dimensi dan permeability ferit. Dengan data ini dapat dihitung jumlah lilitan yang diperlukan untuk mendapatkan nilai induktansi tertentu. Seperti contoh tabel AL berikut ini yang satuannya mH/100 lilitan.       Tabel-2 : Contoh Tabel AL Rumus untuk menghitung jumlah lilitan yang diperlukan untuk mendapatkan nilai induktansi yang diinginkan adalah : Indeks AL ………. (9) Misalnya digunakan ferit toroida T50-1, maka dari table diketahui nilai AL = 100. Maka untuk mendapatkan induktor sebesar 4mH diperlukan lilitan sebanyak : N = 20 lilitan (aproksimasi) Rumus ini sebenarnya diperoleh dari rumus dasar perhitungan induktansi dimana induktansi L berbanding lurus dengan kuadrat jumlah lilitan N2. Indeks AL umumnya sudah baku dibuat oleh pabrikan sesuai dengan dimensi dan permeability bahan feritnya.   Permeability bahan bisa juga diketahui dengan kode warna tertentu. Misalnya abu-abu, hitam, merah, biru atau kuning. Sebenarnya lapisan ini bukan hanya sekedar warna yang membedakan permeability, tetapi berfungsi juga sebagai pelapis atau  isolator. Biasanya pabrikan menjelaskan berapa nilai tegangan kerja untuk toroida tersebut.  Contoh bahan ferit toroida di atas umumnya memiliki premeability yang kecil. Karena bahan ferit yang demikian terbuat hanya dari bubuk besi (iron power). Banyak juga ferit toroid dibuat dengan nilai permeability m yang besar. Bahan ferit tipe ini terbuat dari campuran bubuk besi dengan bubuk logam lain. Misalnya ferit toroida FT50-77 memiliki indeks AL = 1100. Kawat tembaga Untuk membuat induktor biasanya tidak diperlukan kawat tembaga yang sangat panjang. Paling yang diperlukan hanya puluhan sentimeter saja, sehingga efek resistansi bahan kawat tembaga dapat diabaikan. Ada banyak kawat tembaga yang bisa digunakan. Untuk pemakaian yang profesional di pasar dapat dijumpai kawat tembaga dengan standar AWG (American Wire Gauge). Standar ini tergantung dari diameter kawat, resistansi dan sebagainya. Misalnya kawat tembaga AWG32 berdiameter kira-kira 0.3mm, AWG22 berdiameter 0.7mm ataupun AWG20 yang berdiameter kira-kira 0.8mm. Biasanya yang digunakan adalah kawat tembaga tunggal dan memiliki isolasi. Penutup Sayangnya untuk pengguna amatir, data yang diperlukan tidak banyak tersedia di toko eceran. Sehingga terkadang dalam membuat induktor jumlah lilitan yang semestinya berbeda dengan hasil perhitungan teoritis. Kawat tembaga yang digunakan bisa berdiameter berapa saja, yang pasti harus lebih kecil dibandingkan diameter penampang induktor.  Terkadang pada prakteknya untuk membuat induktor sendiri harus coba-coba dan toleransi induktansinya cukup besar. Untuk mendapatkan nilai induktansi yang akurat ada efek kapasitif dan resistif yang harus diperhitungkan. Karena ternyata arus yang melewati kawat tembaga hanya dipermukaan saja. Ini yang dikenal dengan istilah ekef kulit (skin effect). Ada satu tip untuk membuat induktor yang baik, terutama induktor berbentuk silinder. Untuk memperoleh nilai “Q” yang optimal panjang induktor sebaiknya tidak lebih dari 2x diameter penampangnya. Untuk toroid usahakan lilitannya merata dan rapat. ::wassalam

Cara Kerja Transistor FET - JFET dan MOSFET

Written by Aswan Hamonangan

Sunday, 18 January 2009 01:22

Transistor Bipolar dinamakan demikian karena bekerja dengan 2 (bi) muatan yang berbeda yaitu elektron sebagai pembawa muatan negatif dan hole sebagai pembawa muatan positif. Ada satu jenis transistor lain yang dinamakan FET (Field Efect Transistor). Berbeda dengan prinsip kerja transistor bipolar, transistor FET bekerja bergantung dari satu pembawa muatan, apakah itu elektron atau hole. Karena hanya bergantung pada satu pembawa muatan saja, transistor ini disebut komponen unipolar.  Umumnya untuk aplikasi linear,  transistor bipolar lebih disukai, namun transistor FET sering digunakan juga karena memiliki impedansi input (input impedance) yang sangat besar. Terutama jika digunakan sebagai switch, FET lebih baik karena resistansi dan disipasi dayanya yang kecil.    Ada dua jenis transistor FET yaitu JFET (junction FET) dan MOSFET (metal-oxide semiconductor FET).  Pada dasarnya kedua jenis transistor memiliki prinsip kerja yang sama, namun tetap ada perbedaan yang mendasar pada struktur dan karakteristiknya. TRANSISTOR JFET Gambar dibawah menunjukkan struktur transistor JFET kanal n dan kanal p. Kanal n dibuat dari bahan semikonduktor tipe n dan kanal p dibuat dari semikonduktor tipe p. Ujung atas dinamakan Drain dan ujung bawah dinamakan Source. Pada kedua sisi kiri dan kanan terdapat implant semikonduktor yang berbeda tipe. Terminal  kedua sisi implant ini terhubung satu dengan lainnya secara internal dan dinamakan Gate. Gambar 1 : Struktur JFET (a) kanal-n (b) kanal-p Istilah field efect (efek medan listrik) sendiri berasal dari prinsip kerja transistor ini yang berkenaan dengan lapisan deplesi (depletion layer). Lapisan ini terbentuk antara semikonduktor tipe n dan tipe p, karena bergabungnya elektron dan hole di sekitar daerah perbatasan. Sama seperti medan listrik, lapisan deplesi ini bisa membesar atau mengecil tergantung dari tegangan antara gate dengan source. Pada gambar di atas, lapisan deplesi ditunjukkan dengan warna kuning di sisi kiri dan kanan. JFET kanal-n Untuk menjelaskan prinsip kerja transistor JFET lebih jauh akan ditinjau  transistor JFET kanal-n. Drain dan Source transistor ini dibuat dengan semikonduktor tipe n dan  Gate dengan tipe p. Gambar berikut menunjukkan bagaimana transistor ini di beri tegangan bias. Tegangan bias antara gate dan source adalah tegangan reverse bias atau disebut bias negatif. Tegangan bias negatif berarti tegangan gate lebih negatif terhadap source. Perlu catatan, Kedua gate terhubung satu dengan lainnya (tidak tampak dalam gambar).  Gambar 2 : Lapisan deplesi jika gate-source biberi bias negatif  Dari gambar di atas, elektron yang mengalir dari source menuju drain harus melewati lapisan deplesi. Di sini lapisan deplesi berfungsi semacan keran air. Banyaknya elektron yang mengalir dari source menuju drain tergantung dari ketebalan lapisan deplesi. Lapisan deplesi bisa menyempit,  melebar atau membuka tergantung dari tegangan gate terhadap source.   Jika gate semakin negatif terhadap source, maka lapisan deplesi akan semakin menebal. Lapisan deplesi bisa saja menutup seluruh kanal transistor bahkan dapat menyentuh drain dan source.  Ketika keadaan ini terjadi, tidak ada arus yang dapat mengalir atau sangat kecil sekali. Jadi jika tegangan gate semakin negatif terhadap source maka semakin kecil arus yang bisa melewati kanal drain dan source.  Gambar 3 : Lapisan deplesi pada saat tegangan gate-source = 0 volt Jika misalnya tegangan gate dari nilai negatif perlahan-lahan dinaikkan sampai sama dengan tegangan Source. Ternyata lapisan deplesi mengecil hingga sampai suatu saat terdapat celah sempit.  Arus elektron mulai mengalir melalui celah sempit ini dan terjadilah konduksi Drain dan Source. Arus yang terjadi pada keadaan ini adalah arus maksimum yang dapat mengalir berapapun tegangan drain terhadap source. Hal ini karena celah lapisan deplesi sudah maksimum tidak bisa lebih lebar lagi. Tegangan gate tidak bisa dinaikkan menjadi positif, karena kalau nilainya positif maka gate-source tidak lain hanya sebagai dioda.     Karena tegangan bias yang negatif, maka arus gate yang disebut IG akan sangat kecil sekali. Dapat dimengerti resistansi input (input impedance) gate akan sangat besar. Impedansi input transistor FET umumnya bisa mencapai satuan MOhm. Sebuah transistor JFET diketahui arus gate 2 nA pada saat tegangan reverse gate 4 V, maka dari hukum Ohm dapat dihitung resistansi input transistor ini adalah : Rin = 4V/2nA = 2000 Mohm  Simbol JFET Untuk mengambarkan JFET  pada skema rangkaian elektronika, bisa dipakai simbol seperti pada gambar di bawah berikut.  Gambar 4 : Simbol komponen (a)JFET-n (b)JFET-p Karena struktur yang sama, terminal drain dan source untuk aplikasi frekuensi rendah dapat dibolak balik. Namun biasanya tidak demikian untuk aplikasi frekuensi tinggi. Umumnya JFET untuk aplikasi frekuensi tinggi memperhitungkan kapasitansi bahan antara gate dengan drain dan juga antara gate dengan source. Dalam pembuatan JFET, umumnya ada perbedaan kapasitansi gate terhadap drain dan antara gate dengan source. JFET kanal-p Transistor JFET kanal-p memiliki prinsip yang sama dengan JFET kanal-n, hanya saja kanal yang digunakan adalah semikonduktor tipe p. Dengan demikian polaritas tegangan dan arah arus berlawanan jika dibandingkan dengan transistor JFET kanal-n. Simbol rangkaian untuk tipe p juga sama, hanya saja dengan arah panah yang berbeda.       Kurva Drain Gambar berikut adalah bagaimana transitor JFET diberi bias. Kali ini digambar dengan menggunakan simbol JFET. Gambar (a) adalah jika diberi bias negatif dan gambar (b) jika gate dan source dihubung singkat. Gambar 5 : Tegangan bias transistor JFET-n Jika gate dan source dihubung singkat, maka akan diperoleh arus drain maksimum. Ingat jika VGS=0 lapisan deplesi kiri dan kanan pada posisi yang hampir membuka. Perhatikan contoh kurva drain pada gambar berikut, yang menunjukkan karakteristik arus drain ID dan tegangan drain-source VDS. Terlihat arus drain ID tetap (konstan) setelah VDS melewati suatu besar tegangan tertentu yang disebut Vp.  Pada keadaan ini (VGS=0) celah lapisan deplesi hampir bersingungan dan sedikit membuka. Arus ID bisa konstan karena celah deplesi yang sempit itu mencegah aliran arus ID yang lebih besar. Perumpamaannya sama seperti selang air plastik yang ditekan dengan jari, air yang mengalir juga tidak bisa lebih banyak lagi. Dari sinilah dibuat istilah  pinchoff voltage (tegangan jepit) dengan simbol Vp. Arus ID maksimum ini di sebut IDSS yang berarti arus drain-source jika gate dihubung singkat (shorted gate). Ini adalah arus maksimum yang bisa dihasilkan oleh suatu transistor JFET dan karakteristik IDSS ini tercantum di datasheet.  Gambar 6 : kurva drain IDS terhadap VDS JFET berlaku sebagai sumber arus konstan sampai pada tengangan tertentu yang disebut VDS(max). Tegangan maksimum ini disebut breakdown voltage dimana arus tiba-tiba menjadi tidak terhingga.  Tentu transistor tidaklah dimaksudkan untuk bekerja sampai daerah breakdown. Daerah antara VP dan VDS(max) disebut daerah active (active region). Sedangkan 0 volt sampai tegangan Vp disebut daerah Ohmic (Ohmic region).    Daerah Ohmic Pada tegangan VDS antara 0 volt sampai tegangan pinchoff VP=4 volt, arus ID menaik dengan kemiringan yang tetap. Daerah ini disebut daerah Ohmic. Tentu sudah maklum bahwa daerah Ohmic ini tidak lain adalah resistansi drain-source dan termasuk celah kanal diantara lapisan deplesi. Ketika bekerja pada daerah ohmic, JFET berlaku seperti resistor dan dapat diketahui besar resistansinya adalah : RDS = Vp/IDSS RDS disebut ohmic resistance, sebagai contoh di dataseet diketahui VP = 4V dan IDSS = 10 mA, maka dapat diketahui : RDS = 4V/10mA = 400 Ohm Tegangan cutoff gate Dari contoh kurva drain di atas terlihat beberapa garis-garis kurva untuk beberapa   tegangan VGS yang berbeda. Pertama adalah kurva paling atas dimana IDSS=10 mA dan kondisi ini tercapai jika VGS=0 dan perhatikan juga tegangan pinchoff VP=4V. Kemudian kurva berikutnya adalah VGS = -1V lalu VGS=-2V dan seterusnya. Jika VGS semakin kecil terlihat arus ID juga semakin kecil.   Perhatikan kurva yang paling bawah dimana VGS=-4V. Pada kurva ternyata arus ID sangat kecil sekali dan hampir nol. Tegangan ini dinamakan tegangan cutoff gate-source (gate source cutoff voltage) yang ditulis sebagai VGS(off). Pada saat ini lapisan deplesi sudah bersingungan satu sama lain, sehingga arus yang bisa melewati kecil sekali atau hampir nol.  Bukan suatu kebetulan bahwa kenyataannya bahwa VGS(off)=-4V dan VP=4V. Ternyata memang pada saat demikian lapisan deplesi bersentuhan atau hampir bersentuhan.   Maka di datasheet biasanya hanya ada satu besaran yang tertera VGS(off) atau VP. Oleh karena sudah diketahui hubungan persamaan : VGS(off) = -VP Pabrikasi JFET Kalau sebelumnya sudah dijelaskan bagaimana struktur JFET secara teoritis, maka gambar berikut adalah bagaimana sebenarnya transistor  JFET-n dibuat.   Gambar 7 : Struktur penampang JFET-n  Transistor JFET-n dibuat di atas satu lempengan semikonduktor tipe-p sebagai subtrat (subtrate) atau dasar (base). Untuk membuat kanal n, di atas subtrat di-implant semikonduktor tipe n yaitu dengan memberikan doping elektron. Kanal-n ini akan menjadi drain dan source. Kemudian di atas kanal-n dibuat implant tipe-p, caranya adalah dengan memberi doping p (hole). Implant tipe p ini yang menjadi gate. Gate dan subtrat disambungkan secara internal.   TRANSISTOR MOSFET Mirip seperti JFET, transistor MOSFET (Metal oxide FET) memiliki drain, source dan gate. Namun perbedaannya gate terisolasi oleh suatu bahan oksida. Gate sendiri terbuat dari bahan metal seperti aluminium. Oleh karena itulah transistor ini dinamakan metal-oxide. Karena gate yang terisolasi, sering jenis transistor ini disebut juga IGFET yaitu insulated-gate FET. Ada dua jenis MOSFET, yang pertama jenis depletion-mode dan yang kedua jenis enhancement-mode.  Jenis MOSFET yang kedua adalah komponen utama dari gerbang logika dalam bentuk IC (integrated circuit), uC (micro controller) dan uP (micro processor) yang tidak lain adalah komponen utama dari komputer modern saat ini. MOSFET Depletion-mode  Gambar berikut menunjukkan struktur dari transistor jenis ini. Pada sebuah kanal semikonduktor tipe n terdapat semikonduktor tipe p dengan menyisakan sedikit celah. Dengan demikian diharapkan elektron akan mengalir dari source menuju drain melalui celah sempit ini. Gate terbuat dari metal (seperti aluminium) dan terisolasi oleh bahan oksida tipis SiO2 yang tidak lain adalah kaca. Gambar 8 : struktur MOSFET depletion-mode Semikonduktor tipe p di sini disebut subtrat p dan biasanya dihubung singkat dengan source. Ingat seperti pada transistor JFET lapisan deplesi mulai membuka jika VGS = 0. Dengan menghubung singkat subtrat p dengan   source diharapkan ketebalan lapisan deplesi yang terbentuk antara subtrat dengan kanal adalah maksimum. Sehingga ketebalan lapisan deplesi selanjutnya hanya akan ditentukan oleh tegangan gate terhadap source. Pada gambar, lapisan deplesi yang dimaksud  ditunjukkan pada daerah yang berwarna kuning.  Semakin negatif tegangan gate  terhadap source, akan semakin kecil arus drain yang bisa lewat atau bahkan menjadi 0 pada tegangan negatif tertentu. Karena lapisan deplesi telah menutup kanal. Selanjutnya jika tegangan gate dinaikkan sama dengan tegangan source, arus akan mengalir. Karena lapisan deplesi muali membuka. Sampai di sini prinsip kerja transistor MOSFET depletion-mode tidak berbeda dengan transistor JFET.   Karena gate yang terisolasi, tegangan kerja VGS boleh positif. Jika VGS semakin positif, arus elektron yang mengalir dapat semakin besar. Di sini letak perbedaannya dengan JFET, transistor MOSFET depletion-mode bisa bekerja sampai tegangan gate positif. Pabrikasi MOSFET depletion-mode Gambar 9 : Penampang D-MOSFET  (depletion-mode) Struktur ini adalah penampang MOSFET depletion-mode yang dibuat di atas sebuah lempengan semikonduktor tipe p. Implant semikonduktor tipe n dibuat sedemikian rupa sehingga terdapat celah kanal tipe n. Kanal ini menghubungkan drain dengan source dan tepat berada di bawah gate. Gate terbuat dari metal aluminium yang diisolasi dengan lapisan SiO2 (kaca). Dalam beberapa buku, transistor MOSFET depletion-mode disebut juga dengan nama D-MOSFET.   Kurva drain MOSFET depeletion mode Analisa kurva drain dilakukan dengan mencoba beberapa tegangan gate VGS konstan, lalu dibuat grafik hubungan antara arus drain ID terhadap tegangan VDS. Gambar 10 : Kurva drain transistor MOSFET depletion-mode Dari kurva ini terlihat jelas bahwa transistor MOSFET depletion-mode dapat bekerja (ON) mulai dari tegangan VGS negatif sampai positif. Terdapat dua daerah kerja, yang pertama adalah daerah ohmic dimana resistansi drain-source adalah fungsi dari :  RDS(on) =  VDS/IDS   Jika tegangan VGS tetap dan VDS terus dinaikkan, transistor selanjutnya akan berada pada daerah saturasi. Jika keadaan ini tercapai, arus IDS adalah konstan. Tentu saja ada tegangan VGS(max), yang diperbolehkan. Karena jika lebih dari tegangan ini akan dapat merusak isolasi gate yang tipis alias merusak transistor itu sendiri. MOSFET Enhancement-mode  Jenis transistor MOSFET yang kedua adalah MOSFET enhancement-mode. Transistor ini adalah evolusi jenius berikutnya setelah penemuan MOSFET depletion-mode.  Gate terbuat dari metal aluminium dan terisolasi oleh lapisan SiO2 sama seperti transistor MOSFET depletion-mode. Perbedaan struktur yang mendasar adalah, subtrat pada transistor MOSFET enhancement-mode sekarang dibuat sampai menyentuh gate, seperti terlihat pada gambar beritu ini. Lalu bagaimana elektron dapat mengalir ?. Silahkan terus menyimak tulisan berikut ini. Gambar 11 : Struktur MOSFET enhancement-mode Gambar atas ini adalah transistor MOSFET enhancement mode kanal n. Jika tegangan gate VGS dibuat negatif, tentu saja arus elektron tidak dapat mengalir. Juga ketika VGS=0 ternyata arus belum juga bisa mengalir, karena tidak ada lapisan deplesi maupun celah yang bisa dialiri elektron. Satu-satunya jalan adalah dengan memberi tegangan VGS positif. Karena subtrat terhubung dengan source, maka jika tegangan gate positif berarti tegangan gate terhadap subtrat juga positif. Tegangan positif ini akan menyebabkan elektron tertarik ke arah subtrat p. Elektron-elektron akan bergabung dengan hole yang ada pada subtrat p. Karena potensial gate lebih positif, maka elektron terlebih dahulu tertarik dan menumpuk di sisi subtrat yang berbatasan dengan gate. Elektron akan terus menumpuk dan tidak dapat mengalir menuju  gate karena terisolasi oleh bahan insulator SiO2 (kaca).  Jika tegangan gate cukup positif, maka tumpukan elektron akan menyebabkan terbentuknya semacam lapisan n yang negatif dan seketika itulah arus drain dan source dapat mengalir. Lapisan yang terbentuk ini disebut dengan istilah inversion layer. Kira-kira terjemahannya adalah lapisan dengan tipe yang berbalikan. Di sini karena subtratnya tipe p, maka lapisan inversion yang terbentuk adalah bermuatan negatif atau tipe n. Tentu ada tegangan minimum dimana lapisan inversion n mulai terbentuk. Tegangan minimun ini disebut tegangan threshold VGS(th). Tegangan VGS(th) oleh pabrik pembuat tertera di dalam datasheet. Di sini letak perbedaan utama prinsip kerja transitor MOSFET enhancement-mode dibandingkan dengan JFET. Jika pada tegangan VGS = 0 , transistor JFET sudah bekerja atau ON, maka transistor MOSFET enhancement-mode masih OFF. Dikatakan bahwa JFET adalah komponen normally ON dan MOSFET adalah komponen normally OFF.  Pabrikasi MOSFET enhancement-mode Transistor MOSFET enhacement mode dalam beberapa literatur disebut juga dengan nama E-MOSFET.  Gambar 12 : Penampang E-MOSFET (enhancement-mode) Gambar diatas adalah bagaimana transistor MOSFET enhancement-mode dibuat. Sama seperti MOSFET depletion-mode, tetapi perbedaannya disini tidak ada kanal yang menghubungkan drain dengan source. Kanal n akan terbentuk (enhanced) dengan memberi tegangan VGS diatas tegangan threshold tertentu. Inilah struktur transistor yang paling banyak di terapkan dalam IC digital.  Kurva Drain MOSFET enhacement-mode Mirip seperti kurva D-MOSFET, kurva drain transistor E-MOSFET adalah seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut. Namun di sini VGS semua bernilai positif. Garis kurva paling bawah adalah garis kurva dimana transistor mulai ON. Tegangan VGS pada garis kurva ini disebut tegangan threshold VGS(th).  Gambar 13 : Kurva drain E-MOSFET  Karena transistor MOSFET umumnya digunakan sebagai saklar (switch),  parameter yang penting pada transistor E-MOSFET adalah resistansi drain-source. Biasanya yang tercantum pada datasheet adalah resistansi pada saat transistor ON. Resistansi ini dinamakan RDS(on). Besar resistansi bervariasi mulai dari 0.3 Ohm sampai puluhan Ohm. Untuk aplikasi power switching, semakin kecil resistansi RDS(on) maka semakin baik transistor tersebut. Karena akan memperkecil rugi-rugi disipasi daya dalam bentuk panas. Juga penting diketahui parameter arus drain maksimum ID(max) dan disipasi daya maksimum PD(max). Simbol transistor MOSFET Garis putus-putus pada simbol transistor MOSFET menunjukkan struktur transistor yang terdiri drain, source dan subtrat serta gate yang terisolasi. Arah panah pada subtrat menunjukkan type lapisan yang terbentuk pada subtrat ketika transistor ON sekaligus menunjukkan type kanal transistor tersebut. Gambar 14 : Simbol MOSFET, (a) kanal-n (b) kanal-p Kedua simbol di atas dapat digunakan untuk mengambarkan D-MOSFET maupun E-MOSFET. NMOS dan PMOS  Transistor MOSFET dalam berbagai referensi disingkat dengan nama transistor MOS. Dua jenis tipe n atau p dibedakan dengan nama NMOS dan PMOS. Simbol untuk menggambarkan MOS tipe depletion-mode dibedakan dengan tipe enhancement-mode. Pembedaan ini perlu untuk rangkaian-rangkaian rumit yang terdiri dari kedua jenis transistor tersebut. Gambar 15 : Simbol transistor (a)NMOS (b)PMOS tipe depletion mode Gambar 16 : Simbol transistor (a)NMOS (b)PMOS tipe enhancement mode Transistor MOS adalah tipe transistor yang paling banyak dipakai untuk membuat rangkaian gerbang logika.  Ratusan bahkan ribuan gerbang logika dirangkai di dalam sebuah IC (integrated circuit) menjadi komponen yang canggih seperti mikrokontroler dan mikroposesor. Contoh gerbang logika yang paling dasar adalah sebuah inverter.  Gambar 17 : Gerbang NOT Inverter MOS Gerbang inverter MOS di atas terdiri dari 2 buah transistor Q1 dan Q2. Transistor Q1 adalah transistor NMOS depletion-mode yang pada rangkaian ini berlaku sebagai beban RL untuk transistor Q2. Seperti yang sudah dimaklumi, beban RL ini tidak lain adalah resistansi RDS(on) dari transistor Q1.  Transistor Q2 adalah transistor NMOS enhancement-mode.  Di sini transistor Q2 berfungsi sebagai saklar (switch) yang bisa membuka atau menutup (ON/OFF). Transistor ON atau OFF tergantung dari tegangan input.  Jika tegangan input A = 0 volt (logik 0), maka saklar Q2 membuka dan tegangan output Y = VDD (logik 1). Dan sebaliknya jika input A = VDD (logik 1) maka saklar menutup dan tegangan output Y = 0 volt (logik 0). Inverter ini tidak lain adalah gerbang NOT, dimana keadaan output adalah kebalikan dari input.  Gerbang dasar lainnya dalah seperti gerbang NAND dan NOR. Contoh diagram berikut adalah gerbang NAND dan NOR yang memiliki dua input A dan B. Gambar 18 : Gerbang NAND transistor MOS Gambar 19 : Gerbang NOR transistor MOS Bagaimana caranya membuat gerbang AND dan OR. Tentu saja bisa dengan menambahkan sebuah inverter di depan gerbang NAND dan NOR. Transistor CMOS CMOS adalah evolusi dari komponen digital yang paling banyak digunakan karena memiliki karakteristik konsumsi daya  yang sangat kecil. CMOS adalah singkatan dari Complementary MOS, yang strukturnya terdiri dari dua jenis transistor PMOS dan NMOS. Keduanya adalah transistor MOS  tipe enhacement-mode. Inverter gerbang NOT dengan struktur CMOS adalah seperti gambar yang berikut ini.  Beban RL yang sebelumnya menggunakan transistor NMOS tipe depletion-mode, digantikan oleh transistor PMOS enhancement-mode. Gambar 20 : Gerbang NOT inverter CMOS Namun disini Q1 bukan sebagai beban, tetapi kedua transistor berfungsi sebagai complementrary switch yang bekerja bergantian. Jika input 0 (low)  maka transistor Q1 menutup dan sebaliknya Q2 membuka, sehingga keluaran tersambung ke VDD (high). Sebaliknya jika input 1 (high) maka transistor Q1 akan membuka dan Q2 menutup, sehingga keluaran terhubung dengan ground 0 volt (low).     Penutup Transistor FET termasuk perangkat yang disebut voltage-controlled device yang mana tegangan masukan (input) mengatur arus keluaran (output).  Pada transistor FET, besar tegangan gate-source (VGS) menentukan jumlah arus yang dapat mengalir antara drain dan source. Transistor MOSFET yang dikenal dengan sebutan transistor MOS umumnya gampang rusak. Ada kalanya karena tegangan gate  yang melebihi tegangan VGS(max). Karena lapisan oksida yang amat tipis, transistor MOS rentan terhadap tegangan statik (static voltage) yang bisa mencapai ribuan volt. Untuk itulah biasanya MOS dalam bentuk transistor maupun IC selalu dikemas menggunakan anti static.Terminal atau kaki-kakinya di hubung singkat untuk menghindari tegangan statik ini. Transistor MOS yang mahal karena RDS(on) yang kecil, biasanya dilengkapi dengan zener didalamnya. Zener diantara gate dan source ini berfungsi sebagai proteksi tegangan yang berlebih. Walapun zener ini sebenarnya akan menurunkan impedansi input gate, namun cukup seimbang antara performance dan harganya itu.  --end---