Rumus Elektronika Non-Listrik
Berikut ini adalah rumus-rumus dalam bidang elektronika yang bukan berasal langsung dari hukum listrik klasik seperti Ohm atau Kirchoff, melainkan dari teori gelombang, penguat sinyal, fisika semikonduktor, dan logika digital.
1. Frekuensi Rangkaian RC
Digunakan dalam osilator dan filter frekuensi.
$$f = \frac{1}{2\pi RC}$$
- f = Frekuensi (Hz)
- R = Nilai resistor (Ohm)
- C = Nilai kapasitor (Farad)
2. Gain Penguat Op-Amp Non-Inverting
Untuk menghitung penguatan sinyal dari op-amp dengan umpan balik negatif.
$$A_v = 1 + \frac{R_f}{R_{in}}$$
- Av = Penguatan tegangan (tanpa satuan)
- Rf = Resistor umpan balik (Ohm)
- Rin = Resistor input (Ohm)
3. Persamaan Dioda (Shockley)
Model arus pada sambungan p-n dioda semikonduktor.
$$I = I_s \left( e^{\frac{V}{nV_T}} - 1 \right)$$
- I = Arus yang mengalir (Ampere)
- Is = Arus saturasi (Ampere)
- V = Tegangan pada dioda (Volt)
- n = Faktor idealitas (umumnya 1–2)
- VT = Tegangan termal, sekitar 25 mV pada suhu ruang
4. Persamaan Logika Digital (Boolean)
Digunakan dalam rangkaian logika seperti AND, OR, NOT, NAND, dan sebagainya.
$$Y = A \cdot B + \overline{C}$$
- A, B, C = Masukan logika (0 atau 1)
- Y = Keluaran logika
- · = Operasi AND
- + = Operasi OR
- Overline = Operasi NOT (inversi)
5. Rumus Tegangan RMS (untuk sinyal AC sinus)
Tidak berasal dari hukum Ohm, tapi dari integrasi sinyal gelombang sinus.
$$V_{RMS} = \frac{V_{p}}{\sqrt{2}}$$
- VRMS = Tegangan akar rata-rata kuadrat (Volt)
- Vp = Tegangan puncak (Volt)
Disusun oleh Musafir Teknik JI ⚙️ – Menuju kedalaman elektronika dengan cahaya pemahaman, bukan hanya arus dan tegangan.
Elektronika Digital Dasar
Elektronika digital adalah cabang ilmu yang menggunakan sinyal diskrit (0 dan 1) untuk melakukan operasi logika. Sinyal ini digunakan dalam gerbang logika, sirkuit sekuensial, dan sistem bilangan biner.
1. Sistem Bilangan Biner
Bilangan biner hanya menggunakan dua digit: 0 dan 1.
Contoh konversi desimal ke biner:
$$13_{10} = 1101_2$$
Rumus posisi bit dalam biner:
$$N = b_0 \cdot 2^0 + b_1 \cdot 2^1 + b_2 \cdot 2^2 + \cdots + b_n \cdot 2^n$$
2. Tabel Gerbang Logika Dasar
| Gerbang | Simbol | Persamaan | Output (Y) |
|---|---|---|---|
| AND | A · B | $$Y = A \cdot B$$ | 1 jika A = 1 dan B = 1 |
| OR | A + B | $$Y = A + B$$ | 1 jika A = 1 atau B = 1 |
| NOT | $$Y = \overline{A}$$ | 1 jika A = 0, dan sebaliknya | |
| NAND | $$Y = \overline{A \cdot B}$$ | Kebalikan AND | |
| NOR | $$Y = \overline{A + B}$$ | Kebalikan OR | |
| XOR | $$Y = A \oplus B$$ | 1 jika A ≠ B |
3. Fungsi Boolean Kombinasi
Rangkaian digital kompleks dapat diekspresikan dalam bentuk fungsi Boolean:
$$Y = (A + B) \cdot \overline{C}$$
- A, B, C: Masukan logika (0 atau 1)
- Y: Output logika (0 atau 1)
4. Hukum Aljabar Boolean
Beberapa hukum dasar dalam logika Boolean:
- Identitas: $$A + 0 = A$$, $$A \cdot 1 = A$$
- Negasi: $$A + \overline{A} = 1$$, $$A \cdot \overline{A} = 0$$
- Idempoten: $$A + A = A$$, $$A \cdot A = A$$
- Distributif: $$A \cdot (B + C) = A \cdot B + A \cdot C$$