Perhitungan Penting dalam Elektronika: 7 Langkah

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2025-01-23 14:49

Instruksi ini dimaksudkan untuk membuat daftar beberapa perhitungan penting dalam insinyur / pembuat elektronik yang perlu diperhatikan. Sejujurnya ada banyak formula yang bisa masuk ke dalam kategori ini. Jadi saya telah membatasi Instructable ini hanya untuk formula dasar.

Untuk sebagian besar rumus yang terdaftar, saya juga telah menambahkan tautan ke kalkulator online yang dapat membantu Anda melakukan perhitungan ini dengan mudah ketika menjadi rumit dan memakan waktu.

Langkah 1: Kalkulator Masa Pakai Baterai

Saat menyalakan proyek menggunakan baterai, penting bagi kita untuk mengetahui durasi yang diharapkan baterai dapat memberi daya pada sirkuit/perangkat Anda. Ini penting untuk memperpanjang masa pakai baterai dan mencegah kegagalan proyek Anda yang tidak terduga. Ada dua formula penting yang terkait dengan ini.

Durasi maksimum baterai dapat memberi daya pada beban

Daya tahan baterai = Kapasitas baterai (mAh atau Ah) / Arus beban (mA atau A)

Tingkat di mana beban menarik arus dari baterai

Tingkat debit C = Arus beban (mA atau A) / Kapasitas baterai (mAh atau Ah)

Laju pengosongan adalah parameter penting yang menentukan berapa banyak arus yang dapat ditarik oleh rangkaian dengan aman dari baterai. Ini biasanya ditandai di baterai atau akan diberikan dalam lembar datanya.

Contoh:

Kapasitas baterai = 2000mAh, Arus beban = 500mA

Daya Tahan Baterai = 2000mAh / 500mA = 4 jam

Tingkat debit C = 500mA/2000mAh = 0,25 C

Berikut adalah kalkulator online masa pakai baterai.

Langkah 2: Disipasi Daya Regulator Linier

Regulator linier digunakan ketika kita membutuhkan tegangan tetap untuk memberi daya pada rangkaian atau perangkat. Beberapa regulator tegangan Linear yang populer adalah seri 78xx (7805, 7809, 7812 dan seterusnya). Regulator linier ini bekerja dengan menurunkan tegangan input dan memberikan tegangan output yang stabil pada output. Disipasi daya pada regulator linier ini sering diabaikan. Mengetahui daya yang dihamburkan cukup penting sehingga desainer dapat menggunakan heatsink untuk mengimbangi disipasi daya yang tinggi. Ini dapat dihitung menggunakan rumus di bawah ini

Disipasi daya diberikan oleh rumus

PD = (VIN - VOUT) x IOUT

Untuk menghitung arus keluaran

IOUT = PD / (VIN - VOUT)

Contoh:

Tegangan input - 9V, Tegangan output - 5V, Output saat ini -1A Hasil

PD= (VIN - VOUT) x IOUT

= (9 - 5) * 1

= 4Watt

Kalkulator online untuk disipasi daya regulator linier.

Langkah 3: Kalkulator Pembagi Tegangan

Pembagi tegangan digunakan untuk membagi tegangan yang masuk ke tingkat tegangan yang diinginkan. Ini sangat berguna untuk menghasilkan tegangan referensi di sirkuit. Pembagi tegangan umumnya dibangun menggunakan setidaknya dua resistor. Pelajari lebih lanjut tentang cara kerja pembagi tegangan. Rumus yang digunakan dengan pembagi tegangan adalah

Untuk menentukan tegangan keluaran Vout = (R2 x Vin) / (R1 + R2)

Untuk menentukan R2 R2 = (Vout x R1) / (Vin - Vout)

Untuk menentukan R1 R1 = ((Vin - Vout) R2) / Vout

Untuk menentukan tegangan input Vin = (Vout x (R1 + R2)) / R2

Contoh:

Vin=12 V, R1=200k, R2=2k

Vout = (R2 x Vin) / (R1 + R2)

Vout = (2k x 12)/(200k+2k)

=0.118

= 0,12 V

Langkah 4: Kalkulator Waktu RC

Sirkuit RC digunakan untuk menghasilkan penundaan waktu di banyak sirkuit. Hal ini disebabkan aksi resistor mempengaruhi arus pengisian yang mengalir ke kapasitor. Semakin besar resistansi dan kapasitansi, semakin banyak waktu yang dibutuhkan kapasitor untuk mengisi dan ini akan ditunjukkan sebagai penundaan. Ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus.

Untuk menentukan Waktu dalam detik

T = RC

Untuk menentukan R

R = T / C

Untuk menentukan C

C = T / R

Contoh:

R = 100K, C = 1uF

T = 100 x 1 x 10^-6

T = 0.1ms

Coba kalkulator online konstanta waktu RC ini.

Langkah 5: Resistor LED

LED yang cukup umum adalah rangkaian elektronik. Juga LED akan sering digunakan dengan resistor seri pembatas arus untuk mencegah kerusakan aliran arus berlebih. Ini adalah rumus yang digunakan untuk menghitung nilai resistor seri yang digunakan dengan LED

R = (Vs - Vf) / Jika

Contoh

Jika Anda menggunakan LED dengan Vf = 2.5V, If = 30mA dan tegangan Input Vs = 5V. Maka resistor adalah

R = (5 - 2.5V) / 30mA

= 2.5V / 30mA

= 83Ohm

Langkah 6: Multivibrator Astabil dan Monostabil Menggunakan IC 555

IC 555 adalah chip serbaguna yang memiliki beragam aplikasi. Mulai dari menghasilkan gelombang persegi, modulasi, penundaan waktu, aktivasi perangkat, 555 dapat melakukan semuanya. Astabil dan Monostabil adalah dua mode yang umum digunakan ketika datang ke 555.

Multivibrator astabil - Ini menghasilkan pulsa gelombang persegi sebagai output dengan frekuensi tetap. Frekuensi ini ditentukan oleh resistor dan kapasitor yang digunakan dengannya.

Dengan nilai RA, RC dan C yang diberikan. Frekuensi dan Siklus tugas dapat dihitung menggunakan rumus di bawah ini

Frekuensi = 1,44 / ((RA +2RB) C)

Siklus kerja = (RA + RB) / (RA + 2RB)

Menggunakan nilai RA, RC dan F, Kapasitansi dapat dihitung menggunakan rumus di bawah ini:

Kapasitor = 1,44 / ((RA + 2RB) F)

Contoh:

Resistansi RA = 10 kohm, Resistansi RB = 15 kohm, Kapasitansi C = 100 mikrofarad

Frekuensi = 1,44 / ((RA+2RB)*c)

= 1,44 / ((10k+2*15k)*100*10^-6)

= 1,44 / ((40k)*10^-4)

= 0,36Hz

Siklus tugas =(RA+RB)/(RA+2RB)

=(10k+15k)/(10k+2*15k)

= (25k)/(40k)

=62.5 %

Multivibrator monostabil

Dalam mode ini IC 555 akan menghasilkan sinyal tinggi untuk jangka waktu tertentu ketika input pemicu menjadi rendah. Ini digunakan untuk menghasilkan penundaan waktu.

Dengan R dan C yang diberikan, kita dapat menghitung waktu tunda menggunakan rumus di bawah ini:

T = 1,1 x R x C

Untuk menentukan R

R = T / (C x 1.1)

Untuk menentukan C

C = T / (1.1 x R)

Contoh:

R=100k, C=10uF

T = 1,1 x R x C

=1.1 x 100k x10uF

= 0,11 detik

Berikut adalah kalkulator online untuk multivibrator Astabil dan multivibrator Monostabil

Langkah 7: Resistansi, Tegangan, Arus, dan Daya (RVCP)

Kita akan mulai dari dasar. Jika Anda diperkenalkan dengan elektronik, Anda mungkin telah mengetahui fakta bahwa Resistansi, Tegangan, Arus, dan Daya semuanya saling terkait. Mengubah salah satu di atas akan mengubah nilai lainnya. Rumus untuk perhitungan ini adalah

Untuk menentukan tegangan V = IR

Untuk menentukan Arus I = V / R

Untuk menentukan hambatan R = V / I

Untuk menghitung daya P = VI

Contoh:

Mari kita pertimbangkan nilai-nilai di bawah ini

R=50 V, I=32 mA

V = I x R

= 50 x 32 x 10^-3

= 1.6V

Maka kekuatannya akan menjadi

P=V x I

=1,6 x 32 x10^-3

=0,0512Watt

Berikut adalah kalkulator hukum Ohm Online untuk menghitung Resistansi, Tegangan, Arus, dan Daya.

Saya akan memperbarui Instructable ini dengan lebih banyak formula.

Tinggalkan komentar dan saran Anda di bawah ini dan bantu saya menambahkan lebih banyak formula ke Instructable ini.