Resistor adalah komponen elektronik yang befungsi untuk membatasi atau menghambat aliran arus listrik dalam suatu rangkaian. Resistor termasuk komponen pasif, yaitu komponen yang dapat berfungsi dan bekerja tanpa membutuhkan catu daya atau sumber energi listrik.
Resistor memiliki nilai resistansi tertentu. Nilai resistansi atau biasa di sebut nilai hambatan mempunyai satuan ohm dan dilambangkan dengan Ω (omega). Yang dimaksud dengan 1 Ω adalah nilai hambatan dari suatu rangkaian yang memiliki tegangan 1 Volt dengan arus yang mengalir sebesar 1 Ampere.
Berdasarkan nilainya resistor dapat dibagi menjadi 2 yaitu :
- Resistor tetap / Fixed Resistor
- Resistor tidak tetap / Variable resistor
Adapun berdasarkan jenis bahan pembuatnya, resistor dapat dibedakan menjadi beberapa jenis yaitu: Resistor kawat resistif (wirewound), Resistor film logam, Resistor film karbon, Resistor komposisi karbon,dan Resistor keramik.
1. Resistor Tetap / Fixed Resistor
Yaitu resistor yang mempunyai nilai hambatan tetap. Nilai resistor ini sudah di tetapkan oleh pabrik pembuatnya dan tidak bisa di ubah-ubah. Nilai resistansi atau hambatan resistor ini biasanya ditandai dengan gelang kode warna yang terdapat pada badan resistor atau menggunakan kode angka tertentu.
Gambar : Simbol resistor tetap dalam rangkaian listrik
Karakteristik listrik penting dari resistor tetap antara lain :
- Toleransi resistif sebagai persentase nilai nominal dalam ohm
- Disipasi daya atau kemampuan resistor di lewati daya, dalam satuan watt (W)
- Koefisien temperatur dalam parts per million (ppm) per derajat Celsius terhadap perubahan temperatur (ppm/°C)
- Tegangan kerja maksimum dalam volt (V).
Beberapa kriteria tambahan lainnya adalah:
- Gangguan (noise) listrik
- induktansi dan kapasitansi parasitik.
Untuk disipasi daya hampir semua resistor yang digunakan memiliki daya di bawah 5 W dan yang paling umum di bawah 1 W. Ukuran resistor tetap bergantung kepada kemampuan dayanya. Semakin besar batas daya yang dimilikinya makin besar juga ukuran dari resistor. Resistor dengan daya 5 watt memiliki panjang sekitar 25,4 mm dan diameter 6,4 mm. Sementara untuk resistor 1/2, 1/4 dan 1/8 watt memiliki ukuran yang lebih kecil.
Resistor tetap biasanya berbentuk tabung silinder dengan bahan resistifnya berada di tengan dan kedua ujungnya terdapat metal penghubung. Resistor ini di sebut Resistor axial atau yang umum adalah resistor sumbu timah (axial-leaded).
Selain berbentuk axial resistor juga ada yang berbentuk kotak atau balok seperti resistor array, resistor SMD (Surface Mount Devices), dan resistor keramik atau kapur.
Beberapa jenis bahan resistif untuk resistor tetap adalah resistor kawat resistif (wirewound), resistor film logam, resistor film karbon, dan resistor komposisi karbon .
A. Resistor kawat resistif (wirewound)
Resistor wirewound berupa lilitan kabel resistif pada plastik atau batang keramik. Kawat resistansi yang paling umum digunakan adalah nickel chromium (nichrome). Pada kedua ujung resistor dipasang sumbu timah untuk hubungan dengan rangkaian.
Umumnya resistor ini memiliki nilai hambatan dari 10 ohm hingga 1 megaohm dengan toleransi 2 % dan TCR (Temperature Coeffisient of Resistance) sangat rendah yaitu 100 ppm/°C. Untuk resistor wirewound dengan daya lebih dari 5 W memiliki toleransi besar dari 10 %.
Resistor wirewound memiliki keterbatasan untuk aplikasi frekuensi rendah karena memiliki solenoid didalamnya. Selenoid dapat menghasilkan reaktansi induktif dalam rangkaian AC sehingga dapat mengubah nilai resistif DC. Reaktansi induktif pada frekuensi rendah atau menengah ini dapat dikurangi atau dihilangkan dengan membuat lilitan ganda. Cara ini membuat medan indukti berlawanan yang saling melemahkan satu sama lain, sehingga reaktansi induktif dapat dikurangi atau dihilangkan. Contoh aplikasi yang menggunakan resistor ini adalah alat pengukuran DC dan resistor referensi untuk regulator tegangan.
B. Resistor film logam (Metal Film Resistor)
Resistor film logam adalah jenis resistor yang dilapisi dengan film logam yang tipis ke subtrat keramik dan dipotong berbentuk spiral. Nilai resistansinya dipengaruhi oleh panjang, lebar, dan ketebalan spiral logam. Resistor jenis metal film ini merupakan yang terbaik di antara jenis-jenis resistor yang lain. Karena mempunyai tingkat presisi dan stabilitas terbaik.
Resistor film logam dibagi atas dua kelas yaitu:
- Teloransi 1 % dengan koefisien temperatur 25 hingga 100 ppm/°C.
- Toleransi 5 % dengan koefisien temperatur 200 ppm/°C.
Di pasaran, permintaan yang paling banyak untuk resistor jenis ini adalah dengan tingkat daya 1/4 dan 1/8 W dengan nilai resistansi kurang dari 10 kilo ohm. Nilai resistansi resistor ini tersedia hingga 100 mega ohm.
C. Resistor film karbon (Carbon Film Resistor)
Jenis resistor film karbon ini terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah. Nilai hambatan resistor film karbon berkisar di antara 1Ω sampai 10MΩ dengan daya 1/6W hingga 5W. Rendahnya kepekaan terhadap suhu membuat jenis fixed resistor ini dapat bekerja di suhu berkisar dari -55°C hingga 155°C.
D. Resistor komposisi karbon (Carbon Composition Resistor)
Resistor komposisi karbon terdiri dari sebuah unsur resistif berbentuk tabung dengan kawat atau tutup logam pada kedua ujungnya. Bahan resistifnya dibuat dari campuran serbuk karbon dan bahan isolator dengan bahan pengikat berupa resin. Campuran ini ditempatkan dalam sebuah cetakan yang memiliki logam dikedua ujungnya dan dibakar dalam furnace. Nilai resistansi dari resistor jenis ini ditentukan melalui perbandingan jumlah serbuk karbon dengan bahan isolatornya. Resistor yang sudah jadi kemudian diberi kode warna sesuai dengan nilai resistansinya.
Kelebihan dari resistor ini adalah dapat menahan perubahan temperatur lebih baik karena elemen resistifnya yang besar dan menyerap transien listrik lebih tinggi dibanding resistor jenis lainnya. Sementara itu, kelemahan resistor ini adalah toleransinya cukup besar antara 10 hingga 20 persen dan kecenderungan untuk menyerap uap dalam lingkungan yang lembab sehingga menyebabkan nilainya dapat berubah.
Resistor ini mempunyai koefisien temperatur dengan batas 1.000 ppm/derajat selcius. Karakteristik lain dari resistor ini adalah koefisien tegangan, di mana nilai tahanannya dapat berubah ketika diberi tegangan.
Resistor jenis ini tersedia dengan nilai tahanan mulai dari 1 ohm hingga 100 megaohm, namun dalam aplikasi yang umum, nilai yang paling banyak tersedia adalah dalam rentang 10 hingga 100 kilo ohm dengan tingkat daya mulai dari 1/8 hingga 2 W.
E. Resistor keramik / Resistor Kapur
Dilihat dari bentuk, resistor keramik atau resistor kapur memiliki bentuk kotak dan lebih besar dari resistor pada umumnya. Fungsi resistor keramik adalah untuk penggunaan pada rangkaian yang memiliki daya tinggi, karena ketahanan pada panas sehingga memungkinkan komponen ini bekerja pada daya tinggi. Jika dibandingkan dengan resistor axial / kode warna kita hanya menemukan bentuk yang lumayan besar sampai 2 watt, maka pada resistor keramik terdapat bentuk yang besar sampai 20 watt. Resistor keramik bagian resistifnya adalah berupa inti dengan lilitan menyerupai induktor berwarna putih.
F. Resistor array
Resistor array adalah kumpulan beberapa resistor atau komponen resistif yang disusun secara paralel dalam substrat isolator yang sama dan mempunyai 1 pusat yang disebut dengan common. Hampir semua resistor array komersial terbuat dari bahan film tebal dan dibungkus dalam paket dual-in-line (DIPs) atau paket single-in-line (SIPs). Keramik alumina merupakan bahan yang paling banyak digunakan pada substrat array. Standar DIPs terdiri dari 14 atau 16 pin, dan standar SIPs terdiri atas 6, 8, atau 10 pin. Standar nilai resistansi array mulai dari 10 ohm hingga 10 megaohm dengan toleransi 2 persen. Kebanyakan array dapat dengan aman digunakan untuk disipasi daya kurang dari 1/2 W. Untuk kebutuhan nilai resistansi yang lebih tinggi dapat menggunakan array film tipis. Beberapa aplikasi dari resistor array antara lain untuk transisi tegangan dalam rangkaian logika, untuk sensor batas penguat dan pembatas arus pada LED (light-emitting diode).
G. Resistor chip / resistor SMD (Surface Mount Devices)
Resistor SMD mempunyai bentuk kotak dengan dimensi jauh lebih kecil dari resistor pada umumnya, pada kedua ujung resistor ini terdapat bagian dari metal yang berfungsi sebagai tempat penyolderan untuk menyambungkannya dengan PCB.
Resistor SMD merupakan resistor yang dipasang langsung pada permukaan papan rangkaian. Oleh karena itu disebut dengan resistor surface mount devices (SMD). Dengan demikian, komponen SMD tidak membutuhkan lobang pada papan rangkaian karena komponen langsung disolder jalur tembaga pada permukaan.
Resistor SMD dibuat dengan menggunakan tinta resistif berupa tantalum nitride atau nickel-chromium pada substrat alumina. Permukaan bahan resistif kemudian dilapisi dengan kaca untuk perlindungan. Resistors chip awalnya dibuat untuk rangkaian hybrid, namun perkembangan surface-mount technology (SMT) meningkatkan permintaan terhadap resistor jenis ini. Resistor Chip biasanya memiliki tingkat daya 1/8 W atau lebih kecil.
2. Resistor tidak tetap / Variable resistor
Variable resistor atau resistor tidak tetap merupakan jenis resistor yang nilai resistansi atau hambatannya dapat berubah karena sesuatu atau dapat diatur sesuai dengan keinginan.
Adapun jenis resistor tidak tetap adalah :
A. Potensiometer
Potensiometer merupakan resistor jenis tidak tetap (variable resistor). Potensiometer biasanya memiliki tiga terminal yang nilai tahanannya dapat diubah dengan cara menggeser (untuk potensio jenis geser) atau memutar (untuk potensio jenis putar) tuasnya. Penggunaan potensiometer sangat sering kita jumpai pada sound amplifier sebagai pengatur volume.
Resistor jenis potensiometer di buat dengan menggunakan kawat dan karbon dan dalam rangkaian unit elektronika paling sering dipergunakan, Saat ini banyak sekali potensiometer yang dibuat dari karbon yang berbentuk kecil namun memiliki daya resistansi yang cukup tinggi.
Perubahan nilai resistansi pada potensiometer terbagi menjadi dua yaitu linier dan logaritmatik. Yang dimaksud dengan perubahan secara linier adalah perubahan nilai resistansinya berbanding lurus dengan arah putaran pengaturnya. Sedangkan, yang dimaksud dengan perubahan secara logaritmik adalah perubahan nilai resistansinya yang didasarkan pada perhitungan logaritmik. Untuk membedakan potensiometer linier dan logaritmik cukup melihat kode huruf yang mana huruf A menandakan potensiometer linier sedangkan huruf B menandakan potensiometer logaritmik.
B. Preset Resistor atau Trimpot
Preset Resistor atau sering juga disebut dengan Trimpot (Trimmer Potensiometer) adalah jenis Variable Resistor yang berfungsi seperti Potensiometer tetapi memiliki ukuran yang lebih kecil dan tidak memiliki Tuas. Untuk mengatur nilai resistansinya, dibutuhkan semacam obeng kecil untuk memutar porosnya. Sifat dan fisik trimpot sebenarnya sama dengan potensiometer yang membedakan ukuran trimpot jauh lebih kecil. Perubahan nilai resistansi trimpot juga dibagi menjadi 2, yakni linier dan logaritmik, dengan tanda huruf A untuk trimpot linier dan huruf B untuk trimpot logaritmik.
C. Rheostat
Rheostat merupakan jenis jenis Variable Resistor yang dapat beroperasi pada Tegangan dan Arus yang tinggi. Rheostat terbuat dari lilitan kawat resistif dan pengaturan Nilai Resistansi dilakukan dengan penyapu yang bergerak pada bagian atas Toroid
D. VDR (Voltage Dependent Resistor)
Voltage dependent resistor atau di singkat VDR, adalah sebuah resistor tidak tetap yang nilai resistansinya akan berubah tergantung dari tegangan yang diterimanya. Sifat dari VDR adalah semakin besar tegangan yang diterima, maka nilai tahanannya akan semakin mengecil, sehingga arus yang melaluinya akan semakin besar.
E. Thermistor (Thermal Resistor)
Thermistor adalah jenis resistor yang nilai resistansinya dapat berubah karena dipengaruhi oleh Suhu atau Temperature. Terdapat 2 jenis thermistor yaitu :
PTC (Positive Temperature Coefficient)
Thermistor jenis PTC yang memiliki nilai resistansi berbanding lurus dengan nilai temperatur di sekelilingnya. sehingga PTC akan mengalami kenaikan nilai resistensinya apabila suhu atau temperatur disekelilingnya naik. PTC sering digunakan sebagai sensor suhu, contoh sensor yang cukup terkenal adalah sensor suhu LM35.
NTC (Negative Temperature Coefficient).
Thermistor jenis NTC adalah kebalikan dari PTC, sehingga NTC akan mengalami penurunan nilai resistensinya apabila suhu atau temperatur disekelilingnya naik. NTC juga sering digunakan sebagai sensor untuk mendeteksi suhu seperti pada sensor DHT11 dan DHT22.
F. LDR (Light Dependent Resistor)
LDR atau light depending resisitor merupakan resistor peka cahaya atau biasa disebut dengan fotoresistor. Karakteristik dari LDR adalah nilai resistansinya dapat berubah karena dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang diterimanya. Hal ini disebabkan karena adanya intensitas cahaya mengenai permukaan LDR dan mendorong elektron untuk menembus batas-batas pada LDR. Nilai resistansi pada LDR akan naik apabila intensitas cahaya yang diterima sedikit begitu juga sebaliknya apabila intensitas cahaya yang diterima besar maka nilai resistansi pada LDR akan turun. LDR sering digunakan sebagai sensor cahaya seperti pada lampu taman dan lampu penerangan jalan.
