PCE 10-07 Input Dan Output Device
12.49
Dani
,
Pengertian Input dan Input Devices
Input adalah suatu kegiatanyang bermaksudkan untuk menginput data atau intruksi yang diberikan oleh sang user kepada komputer dan oleh komputer akan di kerjakan dengan bantuan-bantuan input devices.
Input Devices (Alat Masukan) adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah ke dalam komputer. Alat ini digunakan untuk menerima input dari luar sistem, dan dapat berupa signal input atau maintenance input. . Di dalam sistem komputer, signal input
berupa data yang dimasukkan ke dalam sistem komputer, sedangkan maintenance input berupan program yang digunakan untuk mengolah data yang dimasukkan. Dengan demikian, alat input selain
digunakan untuk memasukkan data juga untuk memasukkan program.
Macam-Macam input devices yang penting harus ada :
1.Keyboard
Keyboard adalah ketik merupakan unit input yang paling penting dalam suatu pengolahan data
dengan komputer. Keyboard dapat berfungsi memasukkan huruf, angka, karakter khusus serta
sebagai media bagi user (pengguna) untuk melakukan perintah-perintah lainnya yang diperlukan,
seperti menyimpan file dan membuka file.
Pada saat ini kita menggunakan keyboard (QWERTY) diilhami dari susunan keybord mesin ketik. Dimana saat itu penemu mesin ketik, Christopher Latham Scholes menganggap bahwa susunan QWERTY merupakan susunan yang dimungkinkan tidak terjadi tabrakan tuas mesin ketik. Namun saat ini telah banyak susunan keyboard pada beberapa negara yaitu QWERTZ yang dipakai di negara seperti Hungaria,
Jerman, Swiss, dll. AZERTY oleh negara Prancis dan Belgia, QZERTY, dll.
Keyboard sebenarnya sebuah miniatur komputer, yang didalmnya terdapat unit input, unit proses dan unit output. Didalam keyboard terdapat processor dan sirkuit untuk mengangkut data dari dan ke processor. Bagian terbesar dari sirkuit tersebut membentuk kisi-kisi (grid) di bawah tombol yang
disebut dengan key matrix.
Setiap sirkuit terputus tepat di bawah sebuah tombol. Seperti sebuah saklar (switch), ketika kita
menekan sebuah tombol, ter hubunglah bagian sirkuit di bawahnya dengan bagian lain, yang memungkinkan aliran listrik kecil mengalir melaluinya. Jika kita melepas tekanan pada tombol tersebut, bantalan karet yang berada di bawah tombol memisahkan saklar dengan sirkuit. Pada saat itu juga, processor akan mendeteksi bagian key matrix yang terhubung dan membandingkannya dangan peta karakter (character map) yang tersimpan dalam ROM.
Keyboard tidak mengalami perkembangan yang pesat. Hanya dalam konektor dalam PC nya saja
yang mengalami perkembangan. Yaitu:
a. Keyboard Serial
Yaitu keyboard yang menggunakan DIN 5 male dan biasanya digunakan pada komputer tipe AT.
b. Keyboard Wireless
Yaitu keyboard yang tidak menggunakan kabel sebagai penghubung antara keyboard dengan komputer. Jenis koneksi yang digunakan adalah infra red, wifi atau bluetooth. Untuk menghubungkan keyboard dengan komputer, dibutuhkan unit pemancar dan penerima. Unit pemancar biasanya terdapat pada keyboard itu sendiri, sedangkan penerima biasanya dipasang pada port USB atau serial pada CPU.
c. keyboard PS2 dan keyboard USB. Dan lain-lain nanti.
2.Mouse
Mouse adalah alat masukan yang berfungsi sebagai alat penunjuk. Mouse ditemukan pada tahun 1963 di Amerika oleh Dr. Douglas C. Engelbart. Saat itu, alat ini diberi nama resmi “X-Y position indicator for a display system”. Karena bentuknya yang memiliki kabel panjang, dan menyerupai seekor tikus, alat ini kemudian dipanggil “mouse” (Tikus).
Mouse pertama berukuran besar, dan menggunakan dua buah roda yang saling tegak lurus untuk mendeteksi gerakan ke sumbu X dan sumbu Y. Engelbart kemudian mematenkannya pada 17 November 1970, dengan nama Penunjuk posisi X-Y untuk sistem tampilan grafis (X-Y Position
Indicator For A Display System). Pada waktu itu, sebetulnya Engelbart bermaksud pengguna memakai mouse dengan satu tangan secara terus-menerus, sementara tangan lainnya mengoperasikan alat seperti keyboard dengan lima tombol.
Macam-Macam mouse sekarang:
a. Mouse Bola
Perkembangan selanjutnya dilakukan oleh Bill English di Xerox PARC pada awal tahun 1970. Ia menggunakan bola yang dapat berputar kesegala arah, kemudian putaran bola tersebut dideteksi olehroda-roda sensor didalam mouse tersebut. Pengembangan tipe ini kemudian melahirkan mouse tipe Trackball, yaitu jenis mouse terbalik dimana pengguna menggerakkan bola dengan jari, yang populer antara tahun 1980 sampai 1990. Xerox PARC juga mempopulerkan penggunaan keyboard QWERTY dengan dua tangan dan menggunakan mouse pada saat dibutuhkan saja. Mouse saat ini mengikuti desain École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) yang diinspirasikan oleh Professor Jean-Daniel Nicoud.
b. Mouse Optical
Selain mouse bola, saat ini banyak digunakan mouse optikal. Mouse optikal lebih unggul dari mouse bola karena lebih akurat dan perawatannya lebih mudah dibandingkan mouse bola. Mouse optikaltidak perlu dibersihkan, berbeda dengan mouse bola yang harus sering dibersihkan karena banyak debu yang menempel pada bolanya.
Mouse optikal pertama dibuat oleh Steve Kirsch dari Mouse Systems Corporation. Mouse jenis ini menggunakan LED (light emitting diode) dan photo dioda untuk mendeteksi gerakan mouse. Mouse optikal pertama hanya dapat digunakan pada alas (mousepad) khusus yang berwarna metalik bergaris-garis biru--abu-abu. Mouse optikal saat ini dapat digunakan hampir di semua permukaan padat dan rata, kecuali
permukaan yang memantulkan cahaya. Mouse optikal saat ini bekerja dengan menggunakan sensor optik yang menggunakan LED sebagai sumber penerangan untuk mengambil beribu-ribu frame gambar selama mouse bergerak.
c. Mouse Laser
Mouse laser pertama kali diperkenalkan oleh Logitech, perusahaan mouse terkemuka yang bekerja sama dengan Agilent Technologies pada tahun 2004, dengan nama Logitech MX 1000. Logitech mengklaim bahwa mouse laser memilki tingkat akurasi 20 kali lebih besar dari mouse optikal. Dasar kerja mouse optikal dan mouse laser hampir sama, perbedaannya hanya penggunaan laser kecil sebagai pengganti LED digunakan oleh mouse optikal.d. Mouse wireless
Mouse modern juga sudah banyak yang tanpa kabel, yaitu menggunakan teknologi wireless seperti Infra Red, gelombang radio ataupun Bluetooth. Mouse wireless yang populer saat ini menggunakan gelombang radio ataupun Bluetooth. Sedangkan mouse yang menggunakan Infra Red kurang begitu populer karena jarak jangkauannya yang terbatas, selain itu juga kurang praktis karena antara mouse dan penerimanya tidak boleh terhalang.3.Scanner
Scanner adalah sebuah alat yang dapat berfungsi untuk meng-copy atau menyalin gambar atau teks yang kemudian disimpan ke dalam memori komputer. Fungsi scanner ini mirip seperti mesin fotocopy, perbedaannya adalah mesin fotocopy hasilnya dapat dilihat pada kertas sedangkan scanner hasilnya dapat ditampilkan melalui monitor terlebih dahulu sehingga kita dapat melakukan perbaikan atau modifikasi dan kemudian dapat disimpan kembali baik dalam bentuk file text maupun file gambar.
Dari beberapa scanner yang ada cara kerja scanner pun sama. Seperti berikut:
1. Gambar yang akan dipindai diletakan di atas permukaan kaca pemindai
2. Sebelum gambar dipindai, komputer akan menentukan seberapa jauh motor stepper yang
membawa lampu akan maju, jaraknya ditentukan oleh panjang gambar dan posisi gambar di kaca
pemindai
3. Lampu mulai menyala dan motor stepper akan mulai berputar untuk menggerakkan lampu hingga
posisi akhir gambar.
4. Cahaya yang dipancarkan lampu ke gambar akan segera dipantulkan,kemudian pantulan yang
dihasilkan akan dibaca oleh sejumlah cermin menuju lensa scanner
5. Cahaya pantulan tersebut akhirnya akan sampai ke sensor CCD
6. Sensor CCD akan mengukur intensitas cahaya dan panjang gelombang yang dipantulkan dan
merubahnya menjadi tegangan listrik analog
7. Tegangan analog tersebut akan diubah menjadi nilai digital oleh alat pengubah ADC(analog to
Digital)
8. Sinyal digital dari sensor CCD akan dikirim ke logic board dan dikirimkan kembali ke computer
dalam bentuk data digital yang menunjukan warna pada titik-titik gambar yang dipantulkan.
Alat-Alat tambahan lainnya yang tak kalah penting. Seperti:
1. Joystick
Piranti masukan berupa tongkat, yang menangkap gerakan gerakan dinamis, dan mengubah gerakan tersebut menjadi data untuk diolah oleh komputer. Joystick disebut juga penggerak penunjuk. Joystick biasanya digunakan sebagai alat permainan ( game ).
2.Bar Code Reader
Alat ini dipergunakan di swalayan untuk membaca label data barang yang dicetak dalam bentuk font karakter. Font yang ada di barang biasanya mempunyai 10 digit, 5 digit identik pabrik dan 5 digit kode barang. 3. Touch Screen
 |
Touch screen (layar sentuh) ; layar monitor yang akan mengaktifkan program bila layarnya disentuh dengan tangan, (menggantikan mouse / keyboard)
4. Light Pen
Light pen ; menyentuh layar monitor dengan pena khusus menggunakan light sensitive (photo electric)
Pengertian Output dan Output Devices
Output adalah suatu kegiatan yang dilakukan oleh computer untuk menghasilkan suatu informasi untuk seorang user komputer dengan bantuan-bantuan output devices.
Output Devices adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data.
1.Printer
Printer adalah sebuah Hardware (perangkat keras) yang terhubung ke komputer yang berfungsi
untuk mencetak tulisan, gambar, dan tampilan lainnya dari komputer ke media kertas atau sejenisnya.
Istilah yang dikenal pada resolusi printer disebut dpi (dot per inch). Maksudnya adalah banyaknya jumlah titik dalam luas area 1 inci. Semakin tinggi resolusinya maka akan semakin bagus cetakan yang dihasilkan oleh printer. Sebaliknya, jika resolusinya rendah maka hasil cetakan akan buruk atau tidak bagus. Sedang satuan untuk kecepatan cetak adalah ppm (page per minute).
Macam-Macam Printer, yaitu: 1.1.Printer Dot Matrix
Printer Dot-Matrix adalah pencetak yang resolusi cetaknya masih sangat rendah. Ketika sedang
mencetak, printer jenis ini suaranya cenderung keras serta kualitas untuk mencetak gambar kurang baik karena gambar yang tercetak akan terlihat seperti titik-titik yang saling berhubungan.
Printer ini menggunakan jarum yang tersusun secara vertical pada head untuk mengetukkan pita
tinta yang berhadapan dengan kertas. Saat head-printer bergerak dari kiri ke kanan sambil menyentuh kertas, maka huruf yang sudah terpola dalam suatu susunan jarum akan segera muncul. Pola huruf ini kemudian diterima oleh pita karbon yang dibaliknya terdapat kertas, dan terjadilah pencetakan huruf demi huruf.
Hal ini yang menyebabkan printer jenis dot-matrix sangat cocok digunakan untuk mencetak pada kertas karbon (kertas tembus) yang terdapat pada kwitansi, nota atau bon.
1.2. Printer Ink JetPrinter Ink Jet menggunakan tinta yang disemprotkan melalui lubang-lubang kecil yang terdapat pada headnya. Semakin banyak lubang headnya, biasanya semakin baik kualitas cetaknya. Printhead printer inkjet diberi nama piezoelectric printheads. Mampu mencetak monokrom atau warna.
Karena menggunakan resolusi cetak yang tinggi (minimal 300 dpi/dot per-inchie), maka hasil cetakkan printer jenis ini biasanya lebih bagus apabila dibanding dengan jenis printer sebelumnya, pada khususnya dalam menghasilkan gambar ataupun grafik. Kelemahan printer jenis ini diantaranya adalah, tidak bisa mencetak secara rangkap pada saat bersamaan. (Untuk jenis printer sebelumnya, bisa menggunakan karbon, sehingga beberapa lembar kertas bisa dicetak secara bersama-sama).
1.3. Printer Laser
Printer ini bentuknya mirip dengan mesin fotokopi. Daya cetaknya juga cukup banyak bisa mencapai lebih dari 10 lembar per menit. Kualitas hasil cetak laser printer pun sangat bagus, sehingga mirip sekali dengan aslinya. Selain itu hasil cetakan cepat kering. Tetapi harga printer ini cukup mahal.
Berikut ini adalah gambar skema saat mencetak dengan printer laser:
Penjelasannya:
1. Kawat korona : beraliran listrik yang membuat drum bermuatan positif. Sebagian printer
memakai penggulung yang diberi muatan, tapi prinsip kerjanya sama dengan kawat corona.
2. Unit laser : menyorotkan sinar pada permukaan drum yang berputar. Dengan cara ini, laser
menggambar huruf atau citra yang akan dicetak sebagai sebuah pola muatan listrik--sebuah
citra listrik statis. Printer juga dapat bekerja dengan muatan sebaliknya, yakni citra listrik
statis positif pada latar belakang negatif.
3. Toner : ditaburkan pada drum. Karena toner bermuatan positif, akan menempel pada area
bermuatan negatif pada drum, tapi tidak membuat latar belakang secara negatif. Ini seperti
menulis pada permukaan kaleng soda dengan lem lalu menggelindingkannya di atas
permukaan tepung, jadi tepung hanya melekat pada arena kaleng yang diberi lem saja.
4. Baki kertas: memasukkan selembar kertas sehingga digiling oleh drum. Sebelumnya, kertas
diberi muatan negatif oleh kawat corona. Muatan itu lebih besar dari muatan negatif citra
listrik statis sehingga kertas dapat menekan serbuk toner. Karena berputar dengan
kecepatan yang sama dengan perputaran drum, kertas menyalin citra yang ada di drum.
5. Pemanasan (Fuser): kertas yang telah menyalin citra itu dilewatkan pada fuser, yakni
sepasang penggulung yang dipanaskan. Saat melewati fuser, serbuk toner meleleh dan
menempel kuat pada serat kertas. Kemudian dikeluarkan ke baku output.
2. SpeakerSpeaker digunakan untuk menampilkan suara-suara.
Inputnya didapatkan dari device sound card yang merubah sinyal digital menjadi sinyal yang dapat didengar oleh manusia.
3.Monitor
Monitor /Screen Monitor merupakan sarana untuk menampilkan apa yang kita
ketikkan pada papan keyboard setelah diolah oleh prosesor. Monitor disebut juga
dengan Visual Display Unit (VDU) Media output untuk menampilkan/memperlihatkan informasi sehingga dapat dibaca dan diketahui oleh manusia.
ketikkan pada papan keyboard setelah diolah oleh prosesor. Monitor disebut juga
dengan Visual Display Unit (VDU) Media output untuk menampilkan/memperlihatkan informasi sehingga dapat dibaca dan diketahui oleh manusia.
Macam-Macam Monitor, yaitu:
3.1.Monitor CRT (Chatode Ray Tube)
Monitor CRT bekerja dengan cara menembakkan elektron-elektron yang dihasilkan oleh tabung
elektron (elektron gun) ke lapisan fosfor pada layar monitor. Lapisan fosfor yang terkena tembakan elektron akan berpendar selama beberapa waktu dan pendaran fosfor inilah yang menghasilkan citra pada layar monitor.
Kelebihan monitor jenis ini, antara lain :
- Murah
- Resolusi cukup baik
Sedangkan kekurangannya, antara lain :
- Ukuran besar
- Butuh daya besar
- Radiasi Elektromagnetik kuat
- Efek flicker tinggi
3.2.Monitor LCD (Liquid Crystal Display)Monitor LCD bekerja dengan cara memancarkan sinar flourescent / backlight yang dihasilkan sumbercahaya di bagian paling belakang LCD monitor. Sinar ini akan melewati filter pertama dari dua filterpengatur (polarizing). Sinar yang telah terpolarisasi kemudian melewati sebuah lapisan yang berisi
ribuan bintik kristal cair yang dijajarkan pada sebuah kontainer kecil yang dinamakan cell. Setiap sel, juga dijajarkan membentuk barisan pada layar; satu cell atau lebih akan membentuk satu pixel (ukuran titik terkecil pada sebuah layar). Sumber elektrik di sekeliling LCD membentuk sebuah medan elektrik yang akan menggetarkan molekul kristal, yang akan mengatur sinar yang akan lewat pada lapisan kedua berupa filter yang terpolarisasi dan melewatinya. Pada sebuah layar LCD monokrom, seperti pada sebuah PalmPilot atau jam tangan digital, demikianlah cara kerjanya: Penutup membuka, dan pekerjaan selesai. Tetapi pada LCD berwarna, seperti pada PC laptop, carakerjanya lebih kompleks.
Pada sebuah panel LCD berwarna, setiap pixel terdiri atas tiga buah cell kristal cair. Setiap ketiga celltersebut memiliki filter merah, hijau, atau biru (red-green-blue/RGB). Sinar yang melewati cell yang
terfilter tersebut akan menciptakan warna yang Anda lihat pada LCD. Kadang-kadang sistem yangnmengirimkan arus listrik pada satu cell atau lebih tidak berjalan dengan baik; kejadian tersebut
menimbulkan adanya pixel yang gelap dan "rusak".
Hampir semua LCD berwarna modern--sebagai layar laptop atau monitor desktop--menggunakansebuah transistor film yang tipis (thin-film transistor/TFT), yang dikenal sebagai active matrix, untukmenghidupkan setiap cell. LCD TFT menciptakan citra yang lebih jelas, jernih dan terang. TeknologiLCD terdahulu sangat lambat, kurang efisien, dan kontrasnya sangat rendah. Teknologi matriks
terdahulu, passive-matrix, mampu menampilkan teks yang jelas tetapi meninggalkan bayangan jika tampilan berubah dalam waktu cepat, sehingga tidak optimal untuk video. Saat ini, sebagian besar palmtop hitam-putih, pager, dan telepon seluler menggunakan LCD passive-matrix.
Kelebihan LCD monitor, antara lain :
- Radiasi Elektromagnetik kecil
- Efek flicker rendah
- Kebutuhan daya rendah
- Ukuran kecil (tipis)
Kelemahan LCD monitor, antara lain :
- Harga lebih mahal
- Resolusi terbatas
3.3.Monitor LED (Light Emitting Diodes)
LED menggunakan cahaya pancaran diode (light emitting diode) sebagai sumber cahaya televisi. LED menggunakan diode untuk membuat banyak vibrant dan image yang berwarna-warni. Warna hitam akan menajadi benar-benar hitam, bukan hitam abu-abu, dan warna LEDTelevisi LED memiliki kontras rasio 500,000:1, juga refresh rate yang tinggi untuk membantu menonton acara yang penuh dengan gerakan seperti olahraga dan film.Fakta LED :
-Harga TV LED sekitar 20 hingga 30 persen lebih mahal.
-Kualitas warna gambar seni.
-Menghemat energy 40 persen dibandingkan televisi LCD dengan ukuran yang sama.
-Bebas merkuri dan desain yang sangat tipis.
-Tebal televise LED sekitar sepertiga tebal LCD dengan ukuran yang sama.
-Sedangkan bobotnya biasanya separuh dari LCD.
-Kualitas warna gambar seni.
-Menghemat energy 40 persen dibandingkan televisi LCD dengan ukuran yang sama.
-Bebas merkuri dan desain yang sangat tipis.
-Tebal televise LED sekitar sepertiga tebal LCD dengan ukuran yang sama.
-Sedangkan bobotnya biasanya separuh dari LCD.
Kekurangan Monitor LED
1. Response time lama
sehingga dapat terjadi delay pada saat digunakan
2. Resolusi monitor fleksibel
Monitor LED dapat menggunakan berbagai variasi resolusi tanpa mengalami penurunan kualitas gambar.
3. Perawatan sulit
Perawatan monitor LED harus ekstra hati-hati rusak jika terbentur atau tersentuh jari tangan pada displaynya .
4. dead pixel, ghosting, dan viewing angle
Monitor LED terdiri dari pixel-pixel seperti LCD, sehingga akan mengalami dead pixel. Monitor LED bergantung pada spesifikasi viewing angle. Monitor LED mengenal response time, sehingga dapat memperlambat respon terhadap gambar yang akan ditampilkan.
5. Harga lebih mahal
dari segi harga inilah yang membuat monitor LCD masih populer.
Kelebihan Monitor LED
1. Konsumsi listrik
Monitor LED hemat listrik.
2. Resolusi monitor fleksibel
Monitor LED dapat menggunakan berbagai variasi resolusi tanpa mengalami penurunan kualitas gambar.
3. Radiasi lebih kecil
sehingga waktu berhadapan dengan layar LED dapat lebih lama karena tidak ada efek pusing/lelah yang ditimbulkan oleh radiasi..
4. Warna lebih akurat dan tajam
Monitor LED memiliki warna yang akurat atau hampir sama dengan aslinya. Karna alasan ini lah para desainer dan editor foto lebih suka menggunakan LED dibanding LCD.
5. Dimensi Fleksibel dan ringan
Monitor LED memiliki ukuran yang fleksibel dan ringan , sehingga cocok untuk ruangan sempit.
1. Response time lama
sehingga dapat terjadi delay pada saat digunakan
2. Resolusi monitor fleksibel
Monitor LED dapat menggunakan berbagai variasi resolusi tanpa mengalami penurunan kualitas gambar.
3. Perawatan sulit
Perawatan monitor LED harus ekstra hati-hati rusak jika terbentur atau tersentuh jari tangan pada displaynya .
4. dead pixel, ghosting, dan viewing angle
Monitor LED terdiri dari pixel-pixel seperti LCD, sehingga akan mengalami dead pixel. Monitor LED bergantung pada spesifikasi viewing angle. Monitor LED mengenal response time, sehingga dapat memperlambat respon terhadap gambar yang akan ditampilkan.
5. Harga lebih mahal
dari segi harga inilah yang membuat monitor LCD masih populer.
Kelebihan Monitor LED
1. Konsumsi listrik
Monitor LED hemat listrik.
2. Resolusi monitor fleksibel
Monitor LED dapat menggunakan berbagai variasi resolusi tanpa mengalami penurunan kualitas gambar.
3. Radiasi lebih kecil
sehingga waktu berhadapan dengan layar LED dapat lebih lama karena tidak ada efek pusing/lelah yang ditimbulkan oleh radiasi..
4. Warna lebih akurat dan tajam
Monitor LED memiliki warna yang akurat atau hampir sama dengan aslinya. Karna alasan ini lah para desainer dan editor foto lebih suka menggunakan LED dibanding LCD.
5. Dimensi Fleksibel dan ringan
Monitor LED memiliki ukuran yang fleksibel dan ringan , sehingga cocok untuk ruangan sempit.
Grafik komputer (Inggris: Computer graphics) adalah bagian dari ilmu komputer yang berkaitan dengan pembuatan dan manipulasi gambar (visual) secara digital. Bentuk sederhana dari grafika komputer adalah grafika komputer 2D yang kemudian berkembang menjadi grafika komputer 3D, pemrosesan citra (image processing), dan pengenalan pola (pattern recognition). Grafika komputer sering dikenal juga dengan istilah visualisasi data.
Hasil dari rendering
Bagian dari grafika komputer meliputi:
- Geometri: mempelajari cara menggambarkan permukaan bidang
- Animasi: mempelajari cara menggambarkan dan memanipulasi gerakan
- Rendering: mempelajari algoritma untuk menampilkan efek cahaya
- Citra (Imaging): mempelajari cara pengambilan dan penyuntingan gambar
Pada bahasan selanjutnya, saya akan membahas mengenai Grafik viSual dalam monitor LED.
Dioda cahaya atau lebih dikenal dengan sebutan LED (light-emitting diode) adalah suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika diberi tegangan maju.
Gejala ini termasuk bentuk elektroluminesensi. Warna yang dihasilkan bergantung pada bahan semikonduktor yang dipakai, dan bisa juga ultraviolet dekat atau inframerah dekat.
Fungsi fisikal
Sebuah LED adalah sejenis dioda semikonduktor istimewa. Seperti sebuah dioda normal, LED terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh, atau di-dop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur yang disebut p-n junction. Pembawa-muatan - elektron dan lubang mengalir ke junction dari elektroda dengan voltase berbeda. Ketika elektron bertemu denga
n lubang, dia jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah, dan melepas energi dalam bentuk photon.
n lubang, dia jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah, dan melepas energi dalam bentuk photon.Emisi cahaya
Panjang gelombang dari cahaya yang dipancarkan, dan oleh karena itu warnanya, tergantung dari selisih pita energi dari bahan yang membentuk p-n junction. Sebuah dioda normal, biasanya terbuat dari silikon atau germanium, memancarkan cahaya tampak inframerah dekat, tetapi bahan yang digunakan untuk sebuah LED memiliki selisih pita energi antara cahaya inframerah dekat, tampak, dan ultraungu dekat.
LED dalam aplikasi sebagai alat penerangan lampu langit-langit
Polarisasi
Tak seperti lampu pijar dan neon, LED mempunyai kecenderungan polarisasi. Chip LED mempunyai kutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan arus maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya. Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati chip LED. Ini menyebabkan chip LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya.
Chip LED pada umumnya mempunyai tegangan rusak yang relatif rendah. Bila diberikan tegangan beberapa volt ke arah terbalik, biasanya sifat isolator searah LED akan jebol menyebabkan arus dapat mengalir ke arah sebaliknya.
Tegangan maju
Karakteristik chip LED pada umumnya adalah sama dengan karakteristik dioda yang hanya memerlukan tegangan tertentu untuk dapat beroperasi. Namun bila diberikan tegangan yang terlalu besar, LED akan rusak walaupun tegangan yang diberikan adalah tegangan maju.
Tegangan yang diperlukan sebuah dioda untuk dapat beroperasi adalah tegangan maju (Vf).
Sirkuit LED
Sirkuit LED dapat didesain dengan cara menyusun LED dalam posisi seri maupun paralel. Bila disusun secara seri, maka yang perlu diperhatikan adalah jumlah tegangan yang diperlukan seluruh LED dalam rangkaian tadi. Namun bila LED diletakkan dalam keadaan paralel, maka yang perlu diperhatikan menjadi jumlah arus yang diperlukan seluruh LED dalam rangkaian ini.
Menyusun LED dalam rangkaian seri akan lebih sulit karena tiap LED mempunyai tegangan maju (Vf) yang berbeda. Perbedaan ini akan menyebabkan bila jumlah tegangan yang diberikan oleh sumber daya listrik tidak cukup untuk membangkitkan chip LED, maka beberapa LED akan tidak menyala. Sebaliknya, bila tegangan yang diberikan terlalu besar akan berakibat kerusakan pada LED yang mempunyai tegangan maju relatif rendah.
Pada umumnya, LED yang ingin disusun secara seri harus mempunyai tegangan maju yang sama atau paling tidak tak berbeda jauh supaya rangkaian LED ini dapat bekerja secara baik.
Substrat LED
Pengembangan LED dimulai dengan alat inframerah dan merah dibuat dengan gallium arsenide. Perkembagan dalam ilmu material telah memungkinkan produksi alat dengan panjang gelombang yang lebih pendek, menghasilkan cahaya dengan warna bervariasi.
LED konvensional terbuat dari mineral inorganik yang bervariasi, menghasilkan warna sebagai berikut:
- aluminium gallium arsenide (AlGaAs) - merah dan inframerah
- gallium aluminium phosphide - hijau
- gallium arsenide/phosphide (GaAsP) - merah, oranye-merah, oranye, dan kuning
- gallium nitride (GaN) - hijau, hijau murni (atau hijau emerald), dan biru
- gallium phosphide (GaP) - merah, kuning, dan hijau
- zinc selenide (ZnSe) - biru
- indium gallium nitride (InGaN) - hijau kebiruan dan biru
- indium gallium aluminium phosphide - oranye-merah, oranye, kuning, dan hijau
- silicon carbide (SiC) - biru
- diamond (C) - ultraviolet
- silicon (Si) - biru (dalam pengembangan)
- sapphire (Al2O3) - biru
Sebuah GaN LED ultraviolet
LED biru pertama yang dapat mencapai keterangan komersial menggunakan substrat galium nitrida yang ditemukan oleh Shuji Nakamura tahun 1993 sewaktu berkarir di Nichia Corporation di Jepang. LED ini kemudian populer di penghujung tahun 90-an. LED biru ini dapat dikombinasikan ke LED merah dan hijau yang telah ada sebelumnya untuk menciptakan cahaya putih.
LED dengan cahaya putih sekarang ini mayoritas dibuat dengan cara melapisi substrat galium nitrida (GaN) dengan fosfor kuning. Karena warna kuning merangsang penerima warna merah dan hijau di mata manusia, kombinasi antara warna kuning dari fosfor dan warna biru dari substrat akan memberikan kesan warna putih bagi mata manusia.
LED putih juga dapat dibuat dengan cara melapisi fosfor biru, merah dan hijau di substrat ultraviolet dekat yang lebih kurang sama dengan cara kerja lampu fluoresen.
Metode terbaru untuk menciptakan cahaya putih dari LED adalah dengan tidak menggunakan fosfor sama sekali melainkan menggunakan substrat seng selenida yang dapat memancarkan cahaya biru dari area aktif dan cahaya kuning dari substrat itu sendiri.
0 Response to "PCE 10-07 Input Dan Output Device"
Posting Komentar