4.21 COMPUTER ANALYSIS

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

   a) Prosedur

   b) Rangkaian simulasi

   c) Video Simulasi

6. Download File

 1. Pendahuluan[kembali]

Analisis komputer dalam elektronika adalah penggunaan perangkat lunak dan perangkat keras komputer untuk mempelajari dan memahami perilaku sirkuit elektronik. Pada tingkat dasar, rangkaian komputer terdiri dari komponen dasar seperti resistor, kapasitor, dan induktor, yang membentuk blok bangunan untuk rangkaian yang lebih kompleks.Tujuan utamanya adalah untuk memahami bagaimana informasi diproses dan dikomunikasikan melalui sistem ini. Dalam merancang perangkat elektronik yang kompleks, analisis komputer menjadi alat yang sangat penting bagi para insinyur. Dengan pemahaman yang kuat tentang analisis rangkaian komputer, insinyur dapat merancang sistem yang lebih efisien, andal, dan sesuai dengan kebutuhan aplikasi tertentu.

 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

 3. Alat dan Bahan[kembali]

1. 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

        2.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.

 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:

kkC.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%.

D. 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.

E. 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.

F. 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.

G. Transistor

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

•  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[kembali]

• siapkan komponen rangkaian yang diperlukan pada proteus.
• susunlah komponen-komponen tersebut sesuai petunjuk menjadi suatu rangkaian yang kompleks.
• setelah semua komponen terangkai, maka cobalah untuk menjalankannya.

    b) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]

1). Rangkaian I (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.

  2). Rangkaian II (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.

3). Rangkaian III (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.  

 4). Rangkaian IV (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.

 5). Rangkaian V (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 [kembali]

Rangkaian 4.113

Rangkaian 4.114

Rangkaian 4.115

Rangkaian 4.116

Rangkaian 4.117

 6. Download File[kembali]

Rangkaian 4.113 [Download]

Rangkaian 4.114 [Download] 

Rangkaian 4.115 [Download] 

Rangkaian 4.116 [Download] 

Rangkaian 4.117 [Download]

Datasheet Resistor [Download]

Datasheet Kapasitor [Download]

Datasheet AmpereMeter [Download]

Datasheet VoltMeter [Download]

Datasheet Transistor [Download]

Datasheet Osciloscope [Download]