Jenis resistor yang digunakan pada berbagai rangkaian dan peralatan elektronika bermacam macam dengan fungsi dan nilai hambatan yang berbeda. Mengenal dan mengetahui macam macam resistor, akan memudahkan kita ketika membuat atau memperbaiki sebuah rangkaian elektronika.
Resistor merupakan komponen elektronika pasif yang mudah sekali ditemukan pada beragam rangkaian elektronika. Meskipun termasuk ke dalam komponen pasif, namun resistor memainkan peranan penting dalam kinerja sebuah rangkaian elektronika.
Ada banyak jenis dan tipe resistor yang tersedia dipasaran dan siap untuk digunakan pada untuk berbagai keperluan, Mulai dari resistor smd yang memiliki bentuk sangat kecil, hingga resistor yang terbuat dari kawat wirewound yang memiliki ukuran besar,
Fungsi utama resistor adalah untuk menghambat arus listrik yang mengalirinya. Karena itu banyak juga teknisi yang menyebut komponen ini dengan nama hambatan atau tahanan. Resistor umumnya digunakan pada sirkuit atau rangkaian dengan sumber tegangan dc, meski demikian sebenarnya kita dapat menggunakan resistor untuk arus ac, misalnya pada sirkuit elemen pemanas ac.
Karena kemampuannya dalam menghambat arus listrik, resistor sering difungsikan untuk mengatur atau mengendalikan laju aliran arus listrik pada suatu blok rangkaian atau komponen elektronika tertentu. Misalnya, resistor digunakan untuk membatasi arus yang akan mengalir ke transistor.
Untuk menjalankan fungsinya tersebut, resistor dapat bekerja secara mandiri atau juga bersama sama dengan beberapa resistor lainnya sehingga membentuk suatu jaringan atau rangkaian resistor. Beberapa resistor dapat dirangkai secara bersama sama dengan konfigurasi rangkaian resistor seri atau paralel sehingga menghasilkan satu nilai hambatan total baru.
Karakteristik resistor
Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, resistor termasuk ke dalam jenis komponen pasif, sehingga tidak memiliki kemampuan untuk menguatkan sinyal atau arus listrik. Resistor hanya bisa mengurangi arus listrik atau menurunkan tegangan dengan cara menghambat laju aliran elektron yang melewatinya.
Pengurangan arus listrik yang dilakukan oleh resistor ini akan menghasilkan energi panas yang merupakan perubahan dari bentuk energi listrik yang dihambat oleh resistor tersebut.
Sebagian besar resistor merupakan komponen yang memiliki karakteristik linear terhadap aliran arus listrik, Artinya, perubahan nilai hambatan resistor akan berbanding lurus dengan besar arus listrik yang mampu dihambatnya.
Semakin besar nilai hambatan yang dimiliki oleh resistor, maka akan semakin besar pula arus listrik yang ‘ hilang’ akibat dihambat oleh resistor tersebut. Kemampuan hambatan resistor dalam mengurangi aliran arus listrik yang melewatinya ini disebut dengan nama resistensi dan dinyatakan dalam satuan Ohm ( Ω ).
Ada banyak jenis resistor yang yang diproduksi saat ini dengan berbagai bentuk dan karakteristik yang berbeda. Hal ini tentunya disesuaikan dengan jenis penggunaan dan fungsi resistor tersebut di dalam sirkuit elektronika atau pun kelistrikan.
Beberapa jenis sirkuit membutuhkan resistor dengan ketahanan tegangan dan akurasi yang tinggi. Sementara beberapa jenis sirkuit lainnya hanya membutuhkan daya resistor rendah dan nilai toleransi yang tidak terlampau tinggi. Karena itu dibutuhkan beragam desain dan macam macam resistor agar bisa memenuhi berbagai macam kebutuhan sirkuit elektronika tersebut.
Resistor memiliki beberapa karakteristik yang bisa digunakan untuk memilih resistor sesuai kebutuhan proyek elektronika yang dibuat. Karakteristik umum yang berkaitan dengan resistor diantaranya adalah :
- Koefisien suhu
- Koefisien tegangan
- Tingkat noise
- Respon frekuensi
- Peringkat daya
- Ukuran fisik
- kekuatan
Gambar simbol resistor
Di dalam diagram atau skema rangkaian elektronika, simbol resistor yang paling umum digunakan adalah berupa garis zig zag atau kotak persegi dengan dua buah terminal atau kaki di kedua ujungnya. Gambar simbol resistor seperti itu biasanya untuk melambangkan jenis resistor tetap.
Sementara untuk jenis variable resistor, mempunyai simbol yang sama dengan resistor tetap hanya saja diberi tambahan terminal berupa garis menyilang. Sehingga untuk jenis variable resistor memiliki tiga buah kaki atau terminal.
Jenis resistor
Secara umum, resistor dapat dikelompokkan kedalam 2 jenis, yaitu resistor dengan nilai hambatan tetap dan variable resistor atau resistor dengan nilai hambatan yang berubah ubah. Kedua macam resistor tersebut, kadang bisa kita temukan berada dalam satu rangkaian elektronika. Misalnya pada rangkaian tone control atau penguat audio.
Sebenarnya ada banyak jenis dan bentuk resistor yang digunakan pada sirkuit elektronika dan kelistrikan, tentunya dengan berbagai fungsi dan karakteristik yang berbeda beda. Namun pada artikel ini, saya hanya akan membatasi untuk membahas beberapa jenis resistor yang umum digunakan saja.
Resistor tetap
Resistor tetap adalah resistor yang mempunyai nilai hambatan yang tetap. Nilai hambatan resistor ini telah ditentukan oleh pabrik pembuatnya. Resistor jenis inilah yang paling sering kita temukan pada berbagai perangkat elektronika.
Nilai hambatan resistor tetap yang ada di pasaran biasanya berkisar antara kurang dari 1 Ohm hingga mencapai jutaan Ohm. Tidak seperti variable resistor yang mempunyai nilai hambatan berubah ubah, resistor tetap hanya mempunyai satu nilai hambatan saja.
Jenis resistor tetap yang ada saat ini dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis berdasarkan unsur bahan pembuatnya :
- Resistor karbon
- Resistor metal film
- Resistor wirewound
- Resistor smd
Berikut ini kita akan mengulasnya satu persatu macam macam resistor tersebut :
1. Resistor karbon
Resistor karbon merupakan salah satu jenis dari resistor yang umum dan banyak digunakan karena harganya yang murah. Unsur utama pembentuk resistor karbon adalah debu karbon atau grafit yang dihaluskan sebagai komponen konduktifnya.
Sementara sebagai bahan campurannya dibuat dari bahan bubuk keramik yang dihaluskan dengan komposisi tertentu. Kedua bahan tersebut dicampur sehingga menghasilkan bahan konduktor dengan nilai resistensi tertentu.
Perbandingan antara unsur debu keramik dan bubuk karbon tersebut akan menentukan besar nilai hambatan dari resistor yang dibuat. Semakin banyak unsur bubuk keramiknya, maka akan menghasilkan resistor dengan nilai hambatan yang semakin tinggi.
Campuran bahan konduktif tadi selanjutnya akan dikemas kedalam wadah berbentuk silinder dan dikedua ujungnya diberikan terminal atau kaki sebagai penghubung dengan komponen atau rangkaian lainnya.
Resistor karbon diproduksi dengan peringkat daya rendah hingga menengah. Sifat induktif pada resistor jenis ini sangat rendah sehingga cocok digunakan pada aplikasi rangkaian frekuensi tinggi. Namun sayangnya, resistor ini mempunyai tingkat noise yang cukup tinggi, sehingga akan mengganggu sinyal RF pada rangkaian.
Nilai toleransi resistor karbon yang tersedia di pasaran biasanya cukup besar, antara 10 hingga 20%. Nilai toleransi yang besar ini kurang baik jika digunakan pada rangkaian yang membutuhkan keakuratan tinggi, misalnya pada sirkuit oscilator atau perangkat digital.
Sementara peringkat daya resistor karbon umumnya diproduksi dalam ukuran 1/4 watt hingga 5 watt.
Salah satu kelebihan dari resistor jenis karbon adalah harganya yang murah dan mudah didapatkan di berbagai toko komponen elektronika. Namun, nilai toleransi yang tinggi menyebabkan jenis resistor ini kurang baik dipakai untuk sirkuit yang sensitif. Sebagai alternatif lain, bisa menggunakan resistor dari bahan metal film yang mempunyai nilai toleransi sangat rendah.
2. Resistor metal film
Resistor metal film merupakan resistor yang terbuat dari bahan pelat logam tipis yang dilingkarkan pada sebuah isolator keramik. Unsur pelat logam konduktif yang sangat tipis sebagai bahan utama untuk jenis resistor ini umumnya terbuat dari film logam, film karbon atau oksida logam.
Cara pembuatan pelat film logam ini adalah dengan mengendapkan unsur logam murni , seperti nikel atau oksida logam ke batang keramik yang merupakan media isolator. Ketebalan endapan oksida logam tersebut akan mempengaruhi nilai hambatan resistor yang dibuat.
Selanjutnya lapisan metal film yang sudah diendapkan diatas isolator keramik tersebut dipotong menggunakan laser secara spiral atau melingkar. Sehingga menghasilkan jalur konduktif dengan nilai hambatan tertentu.
Bentuk potongan metal film yang merupakan unsur konduktif pada resistor metal film tersebut mirip dengan kawat konduktor yang digulung melingkari isolator keramik.
Proses pemotongan pelat logam film yang menggunakan laser ini menghasilkan nilai hambatan resistor yang jauh lebih akurat . Karena itu, umumnya resistor metal film mempunyai nilai toleransi yang sangat kecil bila dibandingkan dengan resistor karbon. Biasanya nilai toleransi resistor metal film berkisar kurang dari 1% hingga maksimal 5%.
Nilai toleransi resistor merupakan besaran perbandingan antara nilai hambatan yang dicantumkan oleh pabrik pembuatnya dengan nilai hambatan yang sebenarnya.
Misalnya, sebuah resistor memiliki nilai hambatan menurut pabriknya adalah 100 Ohm dengan toleransi 20%, maka nilai sebenarnya dari resistor tersebut bukanlah persis 100 Ohm. Bisa jadi 20% lebih dari 100 Ohm atau 20% kurang dari 100 Ohm.
Dengan kata lain, resistor 100 Ohm dengan toleransi 20%, maka nilai hambatan yang sebenarnya adalah antara 80 sampai 120 Ohm jika kita mengukurnya menggunakan multimeter, sehingga tidak persis 100 Ohm.
Semakin besar nilai toleransi sebuah resistor, maka nilai hambatan yang sebenarnya dari resistor tersebut akan semakin tidak akurat dengan nilai hambatan yang dicantumkan oleh produsen pembuatnya.
Ok, kita kembali lagi pada topik pembahasan tentang resistor metal film.
Resistor metal film mempunyai kestabilan yang lebih baik terhadap pengaruh panas yang muncul saat beroperasi. Selain itu, tingkat noise yang dihasilkan pun cukup rendah sehingga ideal untuk digunakan pada rangkaian frekuensi radio, khususnya untuk membangun sirkuit oscilator RF.
Peringkat daya resistor metal film yang banyak tersedia umumnya berkisar antara 1/20 watt hingga 1/2 watt saja. Karena itu biasanya resistor ini digunakan pada perangkat elektronika yang memiliki sumber tegangan rendah.
3. Resistor wirewound
Jenis lain dari resistor nilai hambatan tetap adalah resistor wirewound. Resistor jenis ini dibuat dengan cara melilitkan kawat logam ( nichrome ) ke batang keramik. Konstruksi resistor ini persis seperti pada resistor metal film yang baru saja kita bahas diatas, namun perbedaannya adalah jenis resistor ini memiliki peringkat daya yang lebih tinggi. Sehingga secara bentuk dan ukuran jauh lebih besar.
Nilai hambatan resistor wirewound yang diproduksi umumnya tidak terlalu besar, sekitar 0,01 Ohm hingga 100K Ohm saja.
Penggunaan resistor tipe wirewound biasanya pada instalasi kelistrikan yang menangani tegangan dan arus listrik yang tinggi. Karena begitu tingginya arus listrik yang harus dihambat oleh resistor ini, maka dapat memunculkan panas yang cukup tinggi. Karena itu resistor wirewound didesain dengan menempel pada lapisan logam pendingin bersirip.
Pemasangan resistor ini pada instalasi biasanya dilekatkan pada heatsink atau logam pendingin yang memadai untuk memaksimalkan pembuangan panas yang dihasilkan selama beroperasi.
Nilai hambatan untuk jenis resistor ini ditentukan oleh kawat logam yang merupakan unsur konduktif pada resistor ini. Untuk mencegah agar kawat logam ini tidak sampai bergeser saat terjadi peningkatan suhu, maka digunakan kawat non induktif yang dililitkan disekitar isolator keramik.
Peringkat daya resistor wirewound yang dijual dipasaran umumnya berkisar antara beberapa watt hingga mencapai 300 watt dengan nilai toleransi sekitar 5 sampai 10%.
4. Resistor smd
Resistor smd ( surface Mount Device ) merupakan jenis terbaru dari resistor yang mengalami perubahan bentuk yang jauh lebih kecil. Umumnya bentuk resistor smd berupa kotak persegi dengan unsur logam di kedua ujungnya. Logam ini berfungsi untuk melekatkan resistor ke papan rangkaian atau pcb.
Unsur konduktif pembentuk resistor jenis ini adalah film oksida logam yang disimpan didalam wadah isolator keramik. Nilai hambatan yang dimiliki oleh resistor smd ditentukan dengan cara mengatur ketebalan dan panjang oksida logam konduktif yang ada di dalamnya.
Penggunaan bahan konduktif dari unsur oksida logam ini memberikan keuntungan terhadap stabilitas dan toleransi yang lebih baik.
Di pasaran, resistor smd diproduksi dengan berbagai ukuran dan nilai resistensi yang beragam. Namun tidak seperti pada resistor biasa yang menggunakan kode warna untuk menuliskan nilai hambatannya, resistor smd menggunakan kode angka untuk menunjukkan nilai hambatan yang dimilikinya.
Jadi, selain harus bisa membaca kode warna resistor, kita juga harus bisa membaca kode angka pada jenis resistor karbon agar bisa mengetahui nilai dari sebuah resistor.
Variable resistor
Variable resistor adalah resistor yang mempunyai nilai hambatan tidak tetap atau berubah ubah. Perubahan nilai hambatan resistor jenis ini bisa terjadi karena faktor dari lingkungan atau bisa juga karena diubah oleh manusia atau penggunanya.
Konstruksi dasar dari jenis resistor ini adalah berupa jalur atau track konduktif pada suatu bahan isolasi yang memiliki terminal di kedua ujungnya, serta sebuah wiper yang dapat bergerak diatas jalur konduktif tersebut.
Jalur konduktif pada variable resistor bisa terbuat dari bahan karbon atau lilitan kawat konduktif, tergantung dari kegunaan dan peringkat daya dari resistor tersebut. Untuk penggunaan dengan daya rendah biasanya menggunakan variable resistor dari bahan konduktif karbon.
Bentuk jalur atau track konduktif dari variable resistor ada yang berbentuk melingkar, namun ada juga yang berbentuk lurus.
Contoh umum dari variabel resistor adalah potensiometer dan rheostat. Kedua jenis variable resistor tersebut memiliki perbedaan pada penggunaan terminal pada track konduktif. Dimana rheostat hanya menggunakan satu terminal track konduktif, sementara pada potensiometer menggunakan kedua terminal track konduktif variable resistor tersebut.
Potensiometer merupakan salah satu bentuk dari variable resistor yang paling mudah kita jumpai, terutama pada perangkat audio. Sementara rheostat lebih sering digunakan pada sirkuit dengan daya tinggi. Bentuk kecil dari potensiometer adalah trimpot atau trimmer potensiometer.
Berbeda dengan potensiometer, trimpot biasanya dipasang melekat pada pcb atau papan rangkaian. Pengaturan nilai resistensi trimpot umumnya hanya dilakukan sekali saja ketika pertama kali menyetting rangkaian. Karena itu banyak juga yang menyebut trimpot dengan istilah potensiometer preset.
1. Potensiometer
Jenis potensiometer terbagi menjadi dua macam berdasarkan struktur track atau jalur konduktif dari potensiometer tersebut. Yang pertama adalah potensiometer rotary yang memiliki jalur konduktif melingkar, dan kedua adalah potensiometer slider yang mempunyai jalur konduktif lurus.
Untuk mengubah nilai dari resistensi potensiometer adalah dengan cara memutar tuas atau rotary ke kanan atau ke kiri. Pemutaran rotary ini pada dasarnya adalah memindahkan posisi wiper di atas jalur konduktif mendekati atau menjauhi salah satu terminal di ujung track.
Semakin dekat jarak antara terminal dengan posisi wiper, maka akan semakin kecil nilai hambatan yang terukur antara terminal track dengan terminal wiper. Sebaliknya semakin jauh jarak terminal track dengan posisi wiper maka akan semakin besar resistensi yang terukur antara terminal track dengan terminal wiper.
Agar lebih jelas silahkan lihat gambar di bawah ini.
Untuk jenis potensiometer slider memiliki cara kerja dan mekanisme perubahan resistensi yang sama dengan potensiometer rotary. Yang membedakan hanya pada arah gerakan wiper saja. Dimana pada potensiometer slider pergerakan slider lurus mengikuti jalur track konduktif yang lurus juga.
2. Rheostat
Rheostat merupakan bentuk lain dari potensiometer yang memiliki ukuran yang lebih besar dengan peringkat daya yang lebih tinggi. Penggunaan rheostat umumnya pada instalasi kelistrikan atau perangkat yang menangani daya besar.
Alih alih menggunakan karbon, unsur konduktif pada rheostat menggunakan kawat konduktif yang dililitkan pada batang isolator keramik. Untuk mengubah nilai resistensi pada rheostat dilakukan dengan menggeser wiper seperti yang ada pada potensiometer.
Beberapa jenis variable resistor lainnya adalah ldr, ntc dan ptc yang perubahan nilai hambatannya terjadi akibat adanya perubahan suhu atau lingkungannya.
Fungsi resistor
- Untuk membatasi arus listrik
- Mengurangi tegangan
- Membagi tegangan
- Mengendalikan tegangan
Kesimpulan
Ada banyak macam dan jenis resistor yang digunakan untuk berbagai kebutuhan yang berbeda dengan karakteristik dan ukuran yang berbeda pula. Resistor dari bahan karbon lebih banyak digunakan pada berbagai rangkaian elektronika karena mudah didapatkan dan mempunyai harga yang murah.
Nilai toleransi resistor karbon yang cukup tinggi menjadikan resistor jenis ini kurang baik digunakan untuk keperluan sirkuit pembangkit frekuensi radio. Sebagai gantinya, kita bisa menggunakan resistor dari jenis metal film yang memiliki keakuratan nilai hambatan yang lebih baik.
Nilai hambatan atau resistensi suatu resistor menunjukkan kemampuan resistor dalam menghambat laju aliran listrik yang melewatinya. Nilai hambatan resistor ii dinyatakan dalam satuan Ohm, karena hambatan dari resistor mengikuti kaidah hukum Ohm.
Nilai resistensi resistor akan selalu sama meskipun terjadi perubahan frekuensi arus listrik yang melaluinya. Selain itu, nilai hambatan resistor selalu bersifat positif dan tidak pernah bernilai negatif.
Fungsi dasar dari resistor adalah untuk menghambat atau mengurangi arus listrik. Karena itu resistor sering digunakan untuk membagi atau mengatur tegangan yang akan diberikan pada komponen atau blok rangkaian tertentu.
