4.21 Computer Analysis

[menuju akhir]

 

1. Pendahuluan (kembali)

     Rangkaian listrik dalam komputer merupakan kumpulan dari berbagai elemen elektronik yang bekerja bersama-sama untuk memproses informasi. Analisis rangkaian listrik dalam komputer dapat mencakup berbagai aspek, tergantung pada level detail yang diinginkan. Analisis rangkaian listrik dalam komputer dapat dilakukan menggunakan berbagai teknik, termasuk simulasi komputer, pengukuran langsung, atau analisis matematis berdasarkan prinsip-prinsip elektronika. 

    Proteus adalah sebuah perangkat lunak yang digunakan untuk desain, simulasi, dan pengujian rangkaian elektronik. Aplikasi utamanya meliputi desain rangkaian elektronik, simulasi perilaku rangkaian, verifikasi kinerja sebelum implementasi fisik, pengembangan dan simulasi mikrokontroler, desain PCB, pendidikan dalam bidang elektronika.


2. Tujuan (kembali)

  • Dapat menggunakan aplikasi proteus untuk membuat rangkaian listrik sederhana 
  • Dapat menggunakan komponen-komponen sederhana dalam membuat rangkaian pada aplikasi proteus 
  • Dapat memahami rangkaian yang dibuat pada aplikasi Proteus

A. Bahan

  • Grounding
        Berfungsi sebagai penahan arus

  • Dioda
         Berfungsi mengubah gelombang arus bolak balik Menjadi gelombang searah.


  • Resistor
          Berfungsi sebagai hambatan arus listrik.


  •  Baterai/Sumber Tegangan
     Berfungsi sebagai sumber energi/tegangan.
    

      

  • Transistor
      Transistor adalah sebuah komponen elektronika yang digunakan untuk penguat, sebagai sirkuit pemutus, sebagai penyambung, sebagai stabilitas tegangan, modulasi sinyal dan lain-lain.

  •  Kapasitor
        Kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan elektron-elektron selama waktu yang tertentu atau komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik
    

B. Alat

  • Voltmeter
        Berfungsi untuk mengukur tegangan.


  • Amperemeter
         Berfungsi untuk mengukur arus.
    


  • Oscilloscope
     Osiloskop adalah alat ukur elektronik yang berfungsi untuk memproyeksikan frekuensi dan sinyal listrik dalam bentuk grafik.

            Spesifikasi:



4. Dasar Teori (kembali)

A. Ground

    Berfungsi sebagai penahan arus. Pada ilmu listrik satu fasa, kita sering mendengar istilah kabel fasa, netral, dan ground. Untuk kabel fasa sudah jelas yaitu kabel yang mengandung tegangan. Ciri utama dari kabel fasa adalah bisa ditestpen akan menyala. Sedangkan untuk kabel neutral dan ground masih banyak orang bingung sehingga mengganggap sama antara netral dan ground. Untuk itu pada artikel ini akan dibahas apa perbedaan antara kabel netral dan ground.

Kabel netral adalah kabel bermuatan listrik rendah(mendekati nol) dan dipakai sebagai acuan. Seperti kita ketahui, agar terjadi aliran arus listrik maka harus ada beda potensial. Untuk itu, apabila kita hanya menggunakan kabel fasa masuk dalam komponen listrik, misalnya lampu, maka lampu tidak akan menyala. Apabila kita tambahkan kabel netral maka akan terjadi beda potensial antara kabel fasa dan netral yang melewati lampu tadi sehingga lampu menyala. Ciri dari kabel ini adalah apabila ditestpen maka testpen tidak menyala.

Kabel ground berfungsi sebagai proteksi apabila terjadi kebocoran arus. Kebocoran arus adalah apabila isolasi kabel atau perangkat elektronik rusak, maka arus listrik bisa mengalir di konduktor yang bersentuhan dengannya. Misal ada kabel kulkas yang mengelupas, akan berbahaya jika kabel yang terkelupas ini menempel di body kulkas yang terbuat dari besi/alumunium karena menyebabkan body kulkas memiliki arus listrik dan bisa menimbulkan sengatan listrik apabila terpegang. Sesuai namanya, kabel ground adalah kabel yang terhubung ke tanah/bumi yang akan membuang arus bocor tadi ke tanah. Karena berfungsi sebagai proteksi, arus listrik tetap bisa mengalir hanya dengan kabel fasa dan netral.


B. Resistor

Untuk mengetahui nilai resistansi dari suatu resistor, dapat dilihat dari tabel berikut:

headings

   4 Gelang Warna

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

 5 Gelang Warna



Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-3
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5
Gelang ke 4 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 5 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 105 * 105 = 10.500.000 Ohm atau 10,5 MOhm dengan toleransi 10%.


C. Oscilloscope

Osiloskop adalah alat ukur elektronik yang berfungsi untuk memproyeksikan frekuensi dan sinyal listrik dalam bentuk grafik.

Tombol/Sakelar dan Indikator Osiloskop
  1. Tombol Power ON/OFF
    Tombol Power ON/OFF berfungsi untuk menghidupkan dan mematikan Osiloskop
  2. Lampu Indikator
    Lampu Indikator berfungsi sebagai Indikasi Osiloskop dalam keadaan ON (lampu Hidup) atau OFF (Lampu Mati)
  3. ROTATION
    Rotation pada Osiloskop berfungsi untuk mengatur posisi tampilan garis pada layar agar tetap berada pada posisi horizontal. Untuk mengatur rotation ini, biasanya harus menggunakan obeng untuk memutarnya.
  4. INTENSITY
    Intensity digunakan untuk mengatur kecerahan tampilan bentuk gelombang agar mudah dilihat.
  5. FOCUS
    Focus digunakan untuk mengatur penampilan bentuk gelombang sehingga tidak kabur
  6. CAL 
    CAL digunakan untuk Kalibrasi tegangan peak to peak (VP-P) atau Tegangan puncak ke puncak.
  7. POSITION
    Posistion digunakan untuk mengatur posisi Vertikal (masing-masing Saluran/Channel memiliki pengatur POSITION).
  8. INV (INVERT)
    Saat tombol INV ditekan, sinyal Input yang bersangkutan akan dibalikan.
  9. Sakelar VOLT/DIV
    Sakelar yang digunakan untuk memilih besarnya tegangan per sentimeter (Volt/Div) pada layar Osiloskop. Umumnya, Osiloskop memiliki dua saluran (dual channel) dengan dua Sakelar VOLT/DIV. Biasanya tersedia pilihan 0,01V/Div hingga 20V/Div.
  10. VARIABLE
    Fungsi Variable pada Osiloskop adalah untuk mengatur kepekaan (sensitivitas) arah vertikal pada saluran atau Channel yang bersangkutan. Putaran Maksimum Variable adalah CAL yang berfungsi untuk melakukan kalibrasi Tegangan 1 Volt tepat pada 1cm di Layar Osiloskop.
  11. AC – DC
    Pilihan AC digunakan untuk mengukur sinyal AC, sinyal input yang mengandung DC akan ditahan/diblokir oleh sebuah Kapasitor. Sedangkan pada pilihan posisi DC maka Input Terminal akan terhubung langsung dengan Penguat yang ada di dalam Osiloskop dan seluruh sinyal input akan ditampilkan pada layar Osiloskop.
  12. GND
    Jika tombol GND diaktifkan, maka Terminal INPUT akan terbuka, Input yang bersumber dari penguatan Internal Osiloskop akan ditanahkan (Grounded).
  13. VERTICAL INPUT CH-1
    Sebagai VERTICAL INPUT untuk Saluran 1 (Channel 1)
  14. VERTICAL INPUT CH-2
    Sebagai VERTICAL INPUT untuk Saluran 2 (Channel 2)
  15. Sakelar MODE
    Sakelar MODE pada umumnya terdiri dari 4 pilihan yaitu CH1, CH2, DUAL dan ADD.
    CH1 = Untuk tampilan bentuk gelombang Saluran 1 (Channel 1).
    CH2 = Untuk tampilan bentuk gelombang Saluran 2 (Channel 2).
    DUAL = Untuk menampilkan bentuk gelombang Saluran 1 (CH1) dan Saluran 2 (CH2) secara bersamaan.
    ADD = Untuk menjumlahkan kedua masukan saluran/saluran secara aljabar. Hasil penjumlahannya akan menjadi satu gambar bentuk gelombang pada layar.
  16. x10 MAG
    Untuk pembesaran (Magnification) frekuensi hingga 10 kali lipat.
  17. POSITION
    Untuk penyetelan tampilan kiri-kanan pada layar.
  18. XY
    Pada fungsi XY ini digunakan, Input Saluran 1 akan menjadi Axis X dan Input Saluran 2 akan menjadi Axis Y.
  19. Sakelar TIME/DIV
    Sakelar TIME/DIV digunakan untuk memilih skala besaran waktu dari suatu periode atau per satu kotak cm pada layar Osiloskop.
  20. Tombol CAL (TIME/DIV)
    ini berfungsi untuk kalibrasi TIME/DIV
  21. VARIABLE
    Fungsi Variable pada bagian Horizontal adalah untuk mengatur kepekaan (sensitivitas) TIME/DIV.
  22. GND
    GND merupakan Konektor yang dihubungkan ke Ground (Tanah).
  23. Tombol CHOP dan ALT
    CHOP adalah menggunakan potongan dari saluran 1 dan saluran 2.
    ALT atau Alternate adalah menggunakan saluran 1 dan saluran 2 secara bergantian.
  24. HOLD OFF
    HOLD OFF untuk mendiamkan gambar pada layar osiloskop.
  25. LEVEL
    LEVEL atau TRIGGER LEVEL digunakan untuk mengatur gambar yang diperoleh menjadi diam atau tidak bergerak.
  26. Tombol NORM dan AUTO
  27. Tombol LOCK
  28. Sakelar COUPLING
    Menunjukan hubungan dengan sinyal searah (DC) atau bolak balik (AC).
  29. Sakelar SOURCE
    Penyesuai pemilihan sinyal.
  30. TRIGGER ALT
  31. SLOPE
  32. EXT
    Trigger yang dikendalikan dari rangkaian di luar Osiloskop.
D. Dioda

     Diode (diode) adalah komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Berikut ini adalah fungsi dari dioda antara lain:

·                     Untuk alat sensor panas, misalnya dalam amplifier.

·                     Sebagai sekering(saklar) atau pengaman.

·                     Untuk rangkaian clamper dapat memberikan tambahan partikel DC untuk sinyal AC.

·                     Untuk menstabilkan tegangan pada voltage regulator

·                     Untuk penyearah

·                     Untuk indikator

·                     Untuk alat menggandakan tegangan.

·                     Untuk alat sensor cahaya, biasanya menggunakan dioda photo. 

Simbol dioda adalah :

 

Untuk menentukan arus zenner  berlaku persamaan:

 



                Pada grafik terlihat bahwa pada tegangan dibawah ambang batas tegangan mundur (reverse) sebuah dioda akan tembus (menghantar) dan tidak bisa menahan lagi. Batas ini disebut dengan area tegangan breakdown dioda. Kondisi dioda pada area ini adalah tembus atau menghantar dan tidak menghambat. Kemudian pada level tegangan diantara tegangan breakdown dan tegangan forward terdapat area tegangan reverse dan tegangan cut off. Pada area ini kondisi dioda adalah menahan atau tidak mengalirkan arus listrik.

E. Kapasitor






                Kapasitor merupakan komponen elektronika yang terdiri dari dua konduktor. Dimana keduanya dipisahkan oleh dua penyekat yang disebut dengan keping. Sederhanannya fungsi utama kapasitor adalah untuk menyimpan energi listrik, namun masih banyak lagi fungsi-fungsi kapasitor yang harus kamu ketahui.

Cara menentukan:
 
Nilai kapasitor (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi 5% = ± 95nF sampai 105nF
Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara.
Cara menghitung nilai kapasitor :
1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.
2. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.
3. Satuan kapasitor dalam piko farad.
4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.

Daftar nilai toleransi kapasitor :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G = 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20% 

Pinout:


 


 

Spesifikasi:

F. Transistor
    
         Transistor merupakan sebuah alat semikonduktor yang dapat dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.

Spesifikasi:



  •  NPN

        Transistor NPN adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Kolektor ke Emitor.

Rumus dari Transitor adalah :

hFE = iC/iB

dimana, iC = perubahan arus kolektor 

iB = perubahan arus basis 

hFE = arus yang dicapai

 

Simbol NPN di proteus :


5. Percobaan (kembali)


a) Prosedur
  • Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus.
  • Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak.
  • Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian.
  • Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh.
  • Lalu mencoba menjalankan rangkaian, jika tidak terjadi error, maka motor akan bergerak yang berarti rangkaian bekerja
b) Rangkaian simulasi dan prinsip kerja

Rangkaian 4.113

 Prinsip kerja : power supply sebesar 22 V diumpankan ke Rc menuju kaki kolektor ke kaki emitor diumpankan ke RE dan diteruskan ke ground, power supply 22 V diumpankan ke R1 menuju kaki base ke kaki emitor diumpankan ke RE dan diteruskan ke ground, power supply sebesar 22 V diumpankan R2 lalu diteruskan ke ground.
 


Rangkaian 4.114

 Prinsip kerja : power supply sebesar 22 V diumpankan ke Rc menuju kaki kolektor ke kaki emitor diumpankan ke RE dan diteruskan ke ground, power supply 22 V diumpankan ke R1 menuju kaki base ke kaki emitor diumpankan ke RE dan diteruskan ke ground, power supply sebesar 22 V diumpankan R2 lalu diteruskan ke ground.
    

Rangkaian 4.115

 Prinsip kerja : power supply sebesar 12 V diumpankan ke RB menuju kaki base ke kaki emitor dan diteruskan ke ground, power supply 12 V diumpankan ke R1 menuju kaki kolektor ke kaki emitor dan diteruskan ke ground.  



Rangkaian 4.116

Prinsip kerja : power supply sebesar 12 V diumpankan ke RB menuju kaki base ke kaki emitor dan diteruskan ke ground, power supply 12 V diumpankan ke R1 menuju kaki kolektor ke kaki emitor dan diteruskan ke ground.


Rangkaian 4.117

Prinsip kerja : power supply sebesar 20 V diumpankan ke RB menuju kaki base ke kaki emitor diumpankan ke RE dan diteruskan ke ground, power supply diumpankan ke RC menuju kaki kolektor ke kaki emitor diumpankan ke RE dan diteruskan ke ground.

c) Video simulasi

Rangkaian 4.113

Rangkaian 4.114

Rangkaian 4.115

Rangkaian 4.116

Rangkaian 4.117



6. Download file (kembali)


Download rangkaian 4.113    (klik disini)
Download rangkaian 4.114    (klik disini)
Download rangkaian 4.115    (klik disini)
Download rangkaian 4.116    (klik disini)
Download rangkaian 4.117    (klik disini)

Download video rangkaian 4.113    (klik disini)
Download video rangkaian 4.114    (klik disini)
Download video rangkaian 4.115    (klik disini)
Download video rangkaian 4.116    (klik disini)
Download video rangkaian 4.117    (klik disini)

Download dataheet resistor    (klik disini)
Download datasheet kapasitor    (klik disini)
Download datasheet voltmeter    (klik disini)
Download datasheet amperemeter    (klik disini)
Download datasheet transistor    (klik disini)
Download datasheet osciloscope    (klik disini)



Komentar