Belajar membuat rangkaian elektronika dengan Breadboard

Breadboard atau sering juga disebut project board adalah sejenis papan rangkaian yang umum digunakan untuk mencoba sebuah rangkaian elektronika, sebelum rangkaian elektronika tersebut dicetak pada papan rangkaian tercetak (PCB). Bentuk breadboard dapat dilihat seperti pada gambar berikut ini.

Gambar 1 skema sebuah breadboard

Jalur A dan Jalur C adalah sama, tiap titik terhubung secara horizontal dan tidak terhubung secara vertikal, sedangkan jalur B hanya terhubung secara vertikal tapi tidak terhubung secara horizontal. Jalur A dan C umumnya digunakan sebagai jalur sumber arus listrik. Jalur B digunakan sebagai tempat untuk memasang komponen elektronika yang akan kita rangkai.
Proses merangkai komponen elektronika dengan menggunakan breadboard sangat bebas, tergantung kepada keinginan masing-masing pengguna. Sebelum kita membuat rangkaian dengan menggunakan breadboard, terlebih dahulu kita harus menyiapkan alat-alat yang dibutuhkan yaitu :

1. Breadboard
2. Kabel kawat tunggal diameter 0,5 mm, bila memungkinkan gunakan 2 warna kabel, umumnya warna merah dan hitam. Kabel merah sebagai penanda positif dan kabel hitam sebagai penanda negatif.
3. Tang potong, tang ini digunakan untuk memotong dan mengupas kabel.
4. Tang Jepit, berguna untuk membengkokan kaki komponen dan membantu memasang komponen pada breadboard.
5. Power suplai DC dan kabel penghubungnya yang dilengkapi dengan jepit buaya
6. Beberapa komponen elektronika yang akan kita rangkai.

Selanjutnya kita akan lihat berbagai cara memasang komponen elektronika pada breadboard.
1.      Membuat jalur sumber arus pada breadboard.
Sebelum kita membuat rangkaian elektronika dengan menggunakan media breadboard, terlebih dahulu kita harus menyiapkan jalur sumber arus listrik DC pada breadboard. Gambar 2 berikut ini menunjukan cara membuat jalur sumber arus listrik pada breadboard.

Gambar 2 merangkai jalur sumber arus listrik pada breadboard

Perhatikan gambar 2. Kabel berwarna merah adalah kabel untuk jalur positif sehingga semua jalur yang terhubung dengan kabel merah akan menjadi jalur positif sedangkan kabel berwarna hitam adalah kabel untuk jalur negatif sehingga semua jalur yang terhubung dengan kabel hitam akan menjadi jalur negatif. Pada breadboard umumnya antara jalur horizontal sebelah kanan dengan jalur horizontal sebelah kita terpisah, sehingga kita harus memasang kabel penghubung (jumper) untuk menghubungkan kedua jalur ini (titik A pada gambar 2).
Sebagai alat untuk penanda apakah di dalam rangkaian sedang ada arus listrik atau tidak, maka kita dapat memasangkan sebuah lampu LED dengan sebuah resistor 330 Ohm sebagai pembatas arus.  Masukan kaki anoda LED ke sisi atas dan kaki anoda ke sisi bawah, kemudian pada jalur yang sama, hubungkan jalur yang kaki katoda dengan menggunakan sebuah kabel kecil ke jalur negatif disebelah bawah dan jalur kaki anoda LED dihubungkan ke jalur positif dengan menggunakan sebuah resistor 330 Ohm seperti pada gambar. Tempatkan lampu LED indikator ini pada daerah tepi breadboard agar tidak mengganggu pada saat kita akan merangkai sebuah rangkaian.
Untuk menghubungkan breadboard ini dengan sumber tegangan, dapat digunakan sebuah kabel penghubung yang sudah dilengkapi dengan jepit buaya. Hubungkan kabel merah dari sumber tegangan ke jalur positif (merah) dan hubungkan juga kabel hitam dari sumber tegangan ke jalur negatif (hitam). Aturlah besar tegangan listrik dari sumber tegangan agar sesuai dengan tegangan kerja rangkaian yang akan kita buat.
Buatlah rangkaian sumber arus ini dengan rapi karena rangkaian sumber arus ini akan terus kita gunakan pada percobaan-percobaan berikutnya.
2.     Membuat rangkaian transistor sebagai saklar dengan menggunakan breadboard
Pada percobaan berikut ini kita akan belajar membuat rangkaian sederhana sebuah transistor sebagai saklar. Terdapat 2 jenis transistor yang dapat kita gunakan sebagai saklar yaitu transistor PNP dan transistor NPN. Rangkaian transistor sebagai saklar dapat dilihar pada gambar 3 berikut ini.

Gambar 3 transistor berfungsi sebagai saklar

Beberapa komponen elektronika yang kita butuhkan antara lain :

1. Breadboard yang sudah dipasang jalur sumber arus
2. Transistor NPN BD 139 : 1 buah
3. Transistor PNP BD 140 : 1 buah
4. Resistor 1 Kohm  : 4 buah
5. Resistor 330 Ohm  : 2 buah
6. LED  : 2 buah
7. Tombol  : 2 buah
8. Beberapa potong kabel penghubung.

Cara kerja rangkaian.
Kedua jenis transistor ini memiliki sifat yang unik. Pada transistor NPN prinsip kerjanya adalah menghubungkan beban pada kolektor dengan ground (menggroundkan suatu beban) sedangkan pada transistor PNP menyalurkan arus listrik ke beban (menghubungkan beban ke positif). Beban dalam hal ini adalah lampu LED yang akan kita nyalakan.
R2 pada rangkaian transistor NPN berfungsi sebagai pulldown resistor. R2 akan menghubungkan kaki basis transistor NPN ke ground (negatif) sehingga transistor akan menyumbat atau tidak dapat mengalirkan arus listrik dari kolektor ke emitor. Sedangkan R1 berfungsi sebagai pemberi arus basis. Bila transistor NPN diberi arus basis (tombol ditekan), maka akan mengalir arus listrik ke kaki basis transistor sehingga transistor akan mengalirkan arus listrik dari kolektor ke emitor sehingga beban pada kolektor (lampu LED) akan terhubung ke ground dan menyala. R3 berfungsi sebagai pembatas arus listrik yang mengalir melewati LED.
Pada rangkaian transistor PNP sebagai saklar cara kerjanya adalah kebalikan dari cara kerja transistor NPN sebagai saklar. R1 pada rangkaian transistor PNP berfungsi sebagai pull-up, yang akan selalu memberikan arus listrik ke kaki basis transistor. Sifat transistor PNP adalah bila kaki basis diberi arus listrik, maka transistor akan menyumbat atau tidak mengalirkan arus dari emitor ke kolektor. Bila tombol di tekan maka R2 akan menggroundkan atau menghubungkan kaki basis ke ground (negatif). Akibatnya transistor akan mengalirkan arus listrik ke beban (LED). R3 bergungsi sebagai pembatas arus listrik yang mengalir pada LED.
Transistor NPN yang kita gunakan pada percobaan ini adalah dari jenis BD 139 sedangkan transistor PNP yang kita gunakan adalah BD 140. Konfigurasi kaki kedua jenis transistor dapat dilihat pada gambar 4 berikut ini.

Gambar 4 konfigurasi kaki BD 139 dan BD 140

Cara merangkai pada breadboard dapat dilihat seperti pada gambar 5 berikut ini.

Gambar 5 rangkaian transistor sebagai saklar pada sebuah breadboard