Peni Handayani, dkk.TEKNIKPEMELIHARAANDAN PERBAIKANSISTEMELEKTRONIKAJILID 2SMKDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuru...
Hak Cipta pada Departemen Pendidikan NasionalDilindungi Undang-undangTEKNIKPEMELIHARAANDAN PERBAIKANSISTEMELEKTRONIKAJILID...
KATA SAMBUTANPuji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, berkat rahmatdan karunia Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Dire...
PENGANTARDalam kehidupan sehari-hari kita sering mengalami ketidaknyamanan, misalnyasaat hujan dan harus menyeberang jalan...
iiiDAFTAR ISIKATA PENGANTAR …………………………………………… iSINOPSIS .....................................................................
ivC. Penyusunan Menu Untuk Anak Balita ….. 359D. Penyusunan Menu Untuk Anak SekolahDan Remaja ……………………………….. 362E. Penyusu...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital147Anda tahu bahwa IC digital banyakdipergunakan di semua cabang elek-tronika, mulai dar...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital148Sudah tahukah anda ciri/tipe dari IC digital itu ? Dalam halmemperbaiki kesalahan pad...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital149Seri 54L/74L untuk daya ren-dah 54H/74H merupakan tipeTTL untuk kecepatan tinggi.Baga...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital150● MSI (Medium ScaleIntegration)Merupakan tipe IC yang mempunyaipintu ekivalen antara ...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital151Nomor 54 mengindikasikansebuah versi militer dengantemperatur operasi dari –55osampai...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital152-Bistable atau Flip-Flop merupakanrangkaian-rangkaian yang dapat di-pacu menjadi dua ...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital153jika kedua S dan R dibuat menjadilogik 0 secara serentak.SebenarnyaR-S merupakan suat...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital154counter atau shift register. PadaGambar 5.10 disebut metoda ger-bang latch Positif, k...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital155bistable D Edge-trigged positif dipertunjukkan pada gambar5.13.● Bistable JK: bentuk ...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital156● Counter: Flip-flop masterslave JK ganda dapatmembentuk rangkaiancounter asinkron at...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital157● Shift register: adalah suatuperlengkapan yang dipakai un-tuk menyimpan sementarawak...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital158GC Loveday,1980, 87Gambar 5.19: Shift register MOS Static (Diperlihatkan 2 Bit)Unsur-...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital159off. Data yang diterapkan akan dipindahkan dari S0 ke Sl untuk di-simpan di kapasitan...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital160karena kemampuannya lebihbaik, cocok untuk pengujian rang-kaian elektronik dan lebih ...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital161● Logik ProbeBila ingin benar-benar masuk ke da-lam rangkaian dapat digunakan sebu-ah...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital162Jika Anda ingin membeli sebuah logik probe, yakinlah bahwa probe ter-sebut dapat beke...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital163● Pemulsa LogikJika rangkaian yang diuji tidak mempunyaipulsa atau sinyal yang beruba...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital164Berilah pulsa jalur ini, probe tersebut seharusnya berkedip-kedip.Menandakan perubaha...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital165● OsiloskopOsiloskop telah ada selama bertahun-tahun, meskipun akhir-akhir iniberkemb...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital166Sebelum dilakukan pelacakankerusakan suatu rangkaian digi-tal secara terperinci ada b...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital167dipanaskan (dengan hair dryer)sehingga kerusakan benar-benarterlihat, dan kemudian di...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital168● Pengukuran Kabel HinggaMikrovoltJika Anda memiliki sebuah meterdengan kepekaan mikr...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital169sampai 2 Volt berarti IC tersebut adamasalah.Kondisi-kondisi kesalahan bagi su-atu pi...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital170Untuk lebih memperjelas apa yang sudah dipaparkan di atas, maka dibe-rikan contoh kas...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital171Untuk beberapa kerusakan di bawah ini akan kita pelajari melalui datayang ada.a. Keru...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital172Cara kerja rangkaian ini adalah: generator ramp digital, yang dibangundari IC 7493 (p...
Pelacakan Kerusakan Sistem Digital173• Ada bermacam-macam tipe IC digital, yaitu: RTL, DCTL, DTL, TTL,ECL, CMOS, LOCMOS, P...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog174Kita telah mengetahui bahwa hampir setiap sistem ataupun peralatanelektronika memakai ...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog175Ada 2 (dua) macam unit daya, yaitu :• InverterInverter adalah unit daya yangmemproduks...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog176%100(%)Re xbanTeganganBebanPenuhTeganganBebanNolTeganganBegulasi−=Hal ini dilustrasika...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog177%60%1002.02402.124%100===xxxxIVIVEfisiensiacacLoj. Batas arus (current limiting): yait...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog178Didalam beberapa kemungkinan situasi unit daya dibutuhkan untuk men-supply beban melal...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog179Teknik penginderaan jarak jauh hanya dapat digunakan untuk memberi-kan regulasi optimu...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog180POWER SUPPLYRANGKAIAN A RANGKAIAN CRANGKAIAN BI))SINYAL KEMBALISIGNAL KELUARANCHASIS G...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog181Input yang tidak stabil (Vi) dimasuk-kan untuk membangkitkan teganganacuan dan membias...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog182● Rangkaian Pengaman Beban Arus Balik (Foldback CurrentLimiting).Sifat yang berguna da...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog183RLSCRTr1 ELEMEN SERIFuse Over VoltageSensingZenerGC Loveday,1980,141Gambar 6.17: Rangk...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog184tuhannya. Tegangan referensi adalah tegangan yang diberi-kan pada pin6 dengan tegangan...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog185Bila melacak kerusakan pada catudaya, pastikan untuk melokalisasidan memperbaiki masal...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog186bukan pada catu dayanya. Teknikpelacakan berikut disebut pemisah-an dan penyelesaian m...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog187Pelewat seri, rangkaian pembatas arus akan tidak bekerja, sehingga tran-sistor pelewat...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog18815VTakstabilR11kR2820Tr2Bfy51Tr1Bc108R5450R32k5R41k5250uC2C30.5uDz5.6VC10.05u10 V(1A)T...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog189Disini terlihat pada TP 3 = 0 Volt, maka kerusakannya adalah R3 ter-buka (ingat bukan ...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog190Pada setengah gelombang berikutnya dari astable, Q1 konduk maka Q4off. Pada saat yang ...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog191Gambar 6.29: Salah Satu Model Catu Daya KomputerTabel 6.1: Kerusakan umum pada catu da...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog192Sistem catu daya disaklar dan regulator mode tersaklar digunakan karenamempunyai efisi...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog193Catu daya model tersaklar ini ada dua macam, yaitu:● Pensaklar primer (primary switchi...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog194DUTY CYCLECONTROLOSILLATORREFERENCEVOLTAGECFILTERFLYWHEELDIODEERRORAMPLIFIERSWITCHINGT...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog195At1.4.7.2. 3.5.8.6.tttttAAAAAttAAGambar 6.27 Bentuk Gelombang Pada Tiap Titik Output B...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog196● Trafo Pengisolasi/Opto Coupler (Kopling Optik)Fungsinya untuk mengisolasi input outp...
Pelacakan Kerusakan Sistem Analog197secara pasif.Pengetesan pada penyearah output dan penguat kesalahan adalah yangterakhi...
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Teknik elektronika 2 digital & power supply
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Teknik elektronika 2 digital & power supply

13,823 views
13,560 views

Published on

Published in: Business, Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
13,823
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
1,140
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Teknik elektronika 2 digital & power supply

  1. 1. Peni Handayani, dkk.TEKNIKPEMELIHARAANDAN PERBAIKANSISTEMELEKTRONIKAJILID 2SMKDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah KejuruanDirektorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan MenengahDepartemen Pendidikan Nasional
  2. 2. Hak Cipta pada Departemen Pendidikan NasionalDilindungi Undang-undangTEKNIKPEMELIHARAANDAN PERBAIKANSISTEMELEKTRONIKAJILID 2Untuk SMKPenulis : Peni HandayaniTrisno Yuwono PutroPerancang Kulit : TIMUkuran Buku : 17,6 x 25 cmDiterbitkan olehDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah KejuruanDirektorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan MenengahDepartemen Pendidikan NasionalTahun 2008HAN HANDAYANI, Penit Teknik Pemeliharaan dan Perbaikan Sistem ElektronikaJilid 2 untuk SMK /oleh Peni Handayani, Trisno Yuwono Putro ----Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan,Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah,Departemen Pendidikan Nasional, 2008.vi, 145 hlmDaftar Pustaka : Lampiran. ADaftar Vendor : Lampiran. BDaftar Tabel : Lampiran. CDaftar Gambar : Lampiran. DISBN : 978-979-060-111-6ISBN : 978-979-060-113-0
  3. 3. KATA SAMBUTANPuji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, berkat rahmatdan karunia Nya, Pemerintah, dalam hal ini, DirektoratPembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Direktorat JenderalManajemen Pendidikan Dasar dan Menengah DepartemenPendidikan Nasional, telah melaksanakan kegiatan penulisanbuku kejuruan sebagai bentuk dari kegiatan pembelian hak ciptabuku teks pelajaran kejuruan bagi siswa SMK. Karena buku-bukupelajaran kejuruan sangat sulit di dapatkan di pasaran.Buku teks pelajaran ini telah melalui proses penilaian oleh BadanStandar Nasional Pendidikan sebagai buku teks pelajaran untukSMK dan telah dinyatakan memenuhi syarat kelayakan untukdigunakan dalam proses pembelajaran melalui Peraturan MenteriPendidikan Nasional Nomor 45 Tahun 2008 tanggal 15 Agustus2008.Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginyakepada seluruh penulis yang telah berkenan mengalihkan hakcipta karyanya kepada Departemen Pendidikan Nasional untukdigunakan secara luas oleh para pendidik dan peserta didik SMK.Buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepadaDepartemen Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh (download),digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi olehmasyarakat. Namun untuk penggandaan yang bersifat komersialharga penjualannya harus memenuhi ketentuan yang ditetapkanoleh Pemerintah. Dengan ditayangkan soft copy ini diharapkanakan lebih memudahkan bagi masyarakat khsusnya parapendidik dan peserta didik SMK di seluruh Indonesia maupunsekolah Indonesia yang berada di luar negeri untuk mengaksesdan memanfaatkannya sebagai sumber belajar.Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini.Kepada para peserta didik kami ucapkan selamat belajar dansemoga dapat memanfaatkan buku ini sebaik-baiknya. Kamimenyadari bahwa buku ini masih perlu ditingkatkan mutunya.Oleh karena itu, saran dan kritik sangat kami harapkan.Jakarta, 17 Agustus 2008Direktur Pembinaan SMK
  4. 4. PENGANTARDalam kehidupan sehari-hari kita sering mengalami ketidaknyamanan, misalnyasaat hujan dan harus menyeberang jalan tiba-tiba atap pada jembatan pe-nyeberang jalan bocor; saat perlu menggunakan telepon umum ternyata telepontidak berfungsi karena rusak; saat akan pergi kendaraan kita atau ken-daraanumum yang kita tumpangi tiba-tiba mogok atau remnya tidak berfungsi, danmasih banyak lagi masalah yang kita bisa lihat dan rasakan. Hal- tersebut antaralain karena orang pada umumnya kurang memperhatikan masalah peme-liharaan, sehingga gangguan kecil pada peralatan yang digunakan tidak terde-teksi. Gangguan kecil ini jika dibiarkan tentunya akan mempengaruhi kinerja alatatau sistem secara keseluruhan. Oleh karena itu, pencegahan adalah tindakanyang tepat. Jika masalah pemeliharaan dan perbaikan ini dapat dikelola denganbaik akan memberikan manfaat yang besar bagi kita, antara lain: biaya peme-liharaan dan perbaikan dapat ditekan secara optimal, kegiatan kita tidak terhentikarena alat rusak, waktu kerja kita menjadi lebih efektif dan efisien, usia alat a-kan lebih panjang. Buku ini akan memberikan pengetahuan tentang pengelolaanmasalah pemeliharaan dan perbaikan, masalah kesehatan dan keselamatan ker-ja, serta teknik pemeliharaan khususnya untuk peralatan dan sistem elektronika.Masalah kesehatan dan keselamatan kerja juga merupakan masalah yang takkalah penting, karena selain menyangkut keselamatan diri sendri, jugamenyangkut kese;amatan orang lain dan keamanan alat itu sendiri. Masalah inidibahas pada bagian akhir bab 1. Pada bab-bab lain, masalah kesehatan dankeselamatan kerja juga akan disinggung secara langsung jika sangat eratdengan penggunaan peralatn itu sendiri.Akhirnya, kami penulis mengucapkan terimakasih kepada editor dan tim penilaidari BSNP (Badan Standar Nasional Pendidikan), atas sumbang saran yangtelah diberikan kepada kami untuk kesempurnaan tulisan ini.Ucapan terimakasih dan penghargaan setinggi-tingginya kami sampaikankepada Direktur Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Direktort JenderalPendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional.Penulis
  5. 5. iiiDAFTAR ISIKATA PENGANTAR …………………………………………… iSINOPSIS .............................................................................. iiBAB I PENDAHULUAN ………………………………. 1A. Defenisi ……………………………………. 12B. Ruang Lingkup Materi ……………………. 15BAB II ZAT-ZAT GIZI YANG DIBUTUHKAN TUBUH 19A. Pengertian Zat Gizi ……………………….. 19B. Kelompok Zat Gizi ………………………… 20C. Fungsi Zat Gizi Dan Sumbernya dalamBahan Makanan ………………………….. 23D. Memilih Bahan Makanan KonvensionalDan Non Konvensional ………………….. 115E. Daftar Kecukupan Gizi (DKG) …………… 117BAB III MENGHITUNG KECUKUPAN GIZIBERBAGAI KELOMPOK UMUR 126A. Kecukupan Energi Individu 130B. Kecukupan Protein Individu 179C. Pedoman Menyusun Menu Seimbang 190D. Pedoman Menyusun Menu Institusi 232BAB IV PERSYARATAN MAKANANBERDASARKAN KELOMPOK UMUR ………239A. Makanan Bagi Bayi ........…………………. 239B. Makanan Bagi Anak Balita ………………… 252C. Makanan Bagi Anak Usia Sekolah ……….. 260D. Makanan Bagi Remaja ……………………. 265E. Makanan Bagi Orang Dewasa ……………. 269F. Makanan Bagi Lansia………………………. 271G. Makanan Bagi Ibu Hamil …………… 289BAB V TEKNIK DASAR PENGOLAHAN MAKANAN 319A. Pendahuluan ………………………………. 319B. Peralatan Pengolahan Makanan ………… 319C. Teknik Pengolahan Makanan ……………. 325BAB VI PENYUSUNAN MENU BERBAGAIKELOMPOK UMUR …………………………….A. Penyusunan Menu Untuk Ibu Hamil dan347Menyusui …………………………………… 350B. Penyusunan Menu Untuk Bayi ………….. 358
  6. 6. ivC. Penyusunan Menu Untuk Anak Balita ….. 359D. Penyusunan Menu Untuk Anak SekolahDan Remaja ……………………………….. 362E. Penyusunan Menu Untuk Orang Dewasa . 364F. Penyusunan Menu Lansia ……………….. 366BAB VII PENGATURAN MAKANAN KHUSUS UNTUKPENCEGAHAN PENYAKIT DEGENERATIF ... 370A. Beberapa Hal Yang Perlu DalamPengaturan Makanan Orang Sakit ............ 371B. Penggunaan Penuntuk Diet UntukMenyusun Diet Orang sakit ........................ 371C. Pengaturan Makanan Bagi PenderitaJantung Koroner ........................................ 372D. Perawatan Dietetik Bagi PenderitaObesitas .................................................... 385E. Perawatan Dietetik Bagi PenderitaPenyakit Diabetes Melitus ......................... 396DAFTAR PUSTAKA ................................................................ ALAMPIRAN .............................................................................. BGLOSARI ................................................................................. C
  7. 7. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital147Anda tahu bahwa IC digital banyakdipergunakan di semua cabang elek-tronika, mulai dari perhitungan hing-ga pada kontrol Industri, instrumen-instrumen elektronik dan sistem ko-munikasi (lihat gambar 5.1). Padakenyataannya, seolah-olah tidak adasuatu bidangpun dalam elektronikayang tidak menggunakan rangkaiandigital. Alasan utama dari hal ini,adalah rangkaian-rangkaian digitalbekerja dari level-level logik yangdidefinisikan. Dengan kata lain darisuatu sinyal, jika tinggi biasanya di-sebut logik 1 dan jika rendah disebutlogik 0. Hal ini mengurangi ketidak-tentuan hasil keluaran dari suaturangkaian. Sebagai contoh dalamkontrol industri,untuk menjagakeselamatan suatu mesin saatkeadaan menutup ataupun mem-buka, tidak pernah mendekatisetengah tertutup atau setengahterbuka.Elemen dasar dari rangkaian-rangkaian digital adalah pintu-pintu logik yang melaksanakanoperasi-operasi logik pada ma-sukan-masukannya (Lihat Bab11.2.4). Untuk menguraikan opera-si-operasi ini dipergunakan alja-bar Boolean. Aljabar Booleanberdasarkan pada pernyataan-pernyataan logik yang menyata-kan benar atau salah, sehinggadengan demikian merupakanalat yang amat berguna dalamperancangan dan trouble-shooting rangkaian-rangkaianlogik digital.5. PELACAKAN KERUSAKANRANGKAIAN DIGITAL5.1. PendahuluanGambar 5.1: Contoh Bermacam-MacamPeralatan Digital
  8. 8. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital148Sudah tahukah anda ciri/tipe dari IC digital itu ? Dalam halmemperbaiki kesalahan pada rangkaian digital, membutuh-kan pengetahuan tentang karakteristik-karakteristik dari je-nis komponen yang dipakai, dan pemilihan teknik-teknikpengukuran yang dapat menghasilkan hasil yang tercepat.Dalam hal ini, anda akan diberikan berbagai singkatan bagikeluarga-keluarga logik beserta dengan beberapa keterang-annya mengenai pemakaiannya pada saat ini.5.2. Karakteristik dari Keluarga IC Digital● RTL (Resistor TransistorLogic)RTL ini tidak dibuat dalam ben-tuk IC monolitik. Bagaimanapunjuga blok-blok rangkaian diskrittersedia bagi keperluan-keper-luan industri yang membutuh-kan kekuatan tertentu serta ti-dak membutuhkan kecepatanyang tinggi (gambar 5.2).● DCTL (Direct CoupledTransistor Logic)DCTL ini merupakan jenis per-tama yang dibuat seperti sebu-ah IC. Bagaimanapun jugaDCTL ini mempunyai beberapamasalah dengan watching(current hogging) dan segeradiganti dengan jenis yang lebihbaru.● DTL (Diode TransistorLogic)DTL ini merupakan keluarga logik IC komersil I yang tersediadipasaran (seri 53/73). Seka-rang tipe ini digantikan olehTTL dan CMOS akan tetapi be-berapa pabrik masih mempro-duksi DTL ini (gambar 5.3).● TTL (Transistor-TransistorLogic)Jenis ini merupakan keluargalogik yang amat sukses dengandaerah fungsi yang amat lebar.Seri 54/74 merupakan tipestandar (gambar5.4).ABCOut+ 3,6 VGambar 5.2: Contoh Rangkaian RTLAABBC+5VC = A . BFIGURE 7-1AND GATEA B C0 0 01 0 00 1 01 1 1TRUTH TABLEGambar 5.3: Contoh Rangkaian DTL
  9. 9. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital149Seri 54L/74L untuk daya ren-dah 54H/74H merupakan tipeTTL untuk kecepatan tinggi.Bagaimanapun juga perkembanganterakhir dari TTL klemping Schottkydimana tran-sistor-transistor ini dice-gah men jadi jenuh (saturasi), meng-hasilkan suatu perbaikan yang cu-kup tinggi dalam unjuk kerjanya. TTLSchottky ini tersedia dalam seri54S/74S untuk kecepatan tinggi atauseri 54 LS/74 LS untuk daya rendah.● ECL (Emitter Coupled Logic)ECL ini merupakan tipe tak jenuhdari logik transistor yang bekerjanyaamat cepat (seri 10.000).gambar5.5● CMOS (Complementary MetalOxide Logic)CMOS ini menggunakan MOSFETsatuan p dan n dan mempunyai ke-unggulan, karena hanya memerlu-kan konsumsi daya yang rendahserta imunitas yang amat baik terha-dap kebisingan (noise) dan interve-rensi (seri 4000 B).● LOCMOS (Locally OxidizedCMOS)Jenis ini merupakan jenis yang unjukkerjanya telah disempurnakan jikasemua keluaran disangga (buffer).Nomor-nomor tipenya sama sepertiCMOS (gambar 5.6).● PMOS (MOS Saluran p)Banyak dipakai untuk peralatan LSI● NMOS (MOS Saluran n)Dipakai untuk peralatan LSI● I2L (Integrated Injection Logic)Jenis ini merupakan pengembanganDCTL yang memungkinkan dipakaitechnologi bipolar bagi peralatan-peralatan LSI (gambar 5.7).● SSI (Small Scale Integration)Merupakan tipe IC yang mempunyaihingga 12 pintu ekivalen perpaketIC.InputVcc +5VGambar 5.4: Contoh Rangkaian TTLInputABORNORVEE -5,2VVCC1VCC2GC Loveday,1980, 82Gambar 5.5: Contoh Rangkaian ECLGC Loveday,1980, 87Gambar 5.6: Contoh Rangkaian MOSBAX+ VGambar 5.7: Contoh Rangkaian IIL
  10. 10. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital150● MSI (Medium ScaleIntegration)Merupakan tipe IC yang mempunyaipintu ekivalen antara 12 sampai 100per-paket IC.● LSI (Large Scale Integration)Jenis ini merupakan jenis IC yangmempunyai pintu ekivalen yang le-bih besar dari 100 per-paket IC.Beberapa IC digital yang ada di pa-saran saat ini adalah:• TTL standar (Jenis 54 / 74)• CMOS, LOCMOS (Jenis 4000 B)• TTL Schottky daya rendah (jenis54LS / 74LS)• TTL Schottky (Jenis 54S / 74 S)• ECL (Jenis 10.000)Jenis-jenis inilah yang akan lebihbanyak dibicarakan pada bagianberikutnya.IC digital harus bekerja bersama dalam rangkaian yang komplek, danmasalahnya adalah penggabungan dari tingkatan logika, tegangan aktualyang membedakan logik 0 dan 1.Tabel 5-1 menunjukkan beberapakarakteristik dari empat tipe gabungan logik.Tabel 5-1: Karakteristik Beberapa Gabungan IC LogikTTL ECL MOS CMOSTeganganCatuLevel “ 0 “Level “ 1 “FrekuensiMaximum+ 5,00V0,70V2,15V15 MHz-8 – -10V-1,85-0,70V50 –150 MHz-10– - 30V-0,3V-10,3V2 -10 MHz+ 5,0 - +10,0V0,5 –1,0V2,5 – 5,8V1 – 1,5 MHzkeluarga TTL beroperasi pada tegangan catu 5V dengan level 0pada tidak lebih dari 0,7 V dan level 1 tidak kurang dari 2,15V. Jadi,catu daya dan tingkatan logik ini tidak kompatible dengan tipe ECL(emitter coupled logic) atau MOS. Beberapa tipe dari CMOS kom-patibel dengan keluarga TTL, tapi tidak dengan IC lainnya.Tabel 5-1 menunjukkan IC CMOS secara umum adalah yang pa-ling lambat dan IC ECL adalah IC tercepat. Dalam pencacah tipefrekuensi tinggi kita akan menemukan tahapan frekuensi tinggi, di-atas 150 MHz, diimplementasikan dalam ECL sementara frekuensirendah diimplementasikan dalam MOS atau CMOS atau kadang-kadang TTL logik. IC digital yang banyak digunakan, biasanyaadalah keluarga logika dari 54-74 dari IC TTL logik dan 45C -74Ckeluarga CMOS.Masing-masing dua keluarga ini dikarakteristikan dengan sistempenomoran standar diikuti dengan seluruh aplikasi, yang memban-tu mengerti fungsi dari bagian IC itu,yaitu:● Dua huruf pertama mengindikasikan kode pembuatan.● Kedua nomor selanjutnya mengindikasikan apakah IC ini untukmiliter atau komersial dari konfigurasinya. Contohnya :
  11. 11. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital151Nomor 54 mengindikasikansebuah versi militer dengantemperatur operasi dari –55osampai +122oCelcius. Nomor74 mengindikasikan versi ko-mersial dengan temperaturdari 0-70oCelcius.● Satu atau dua huruf berikutnyauntuk mengindikasikan kecepatan, daya rendah dan lain-lain.Contohnya: Huruf H mengindi-kasikan IC kecepatan tinggi,huruf L mengindikasikan pa-da daya yang rendah, hurufS mengindikasikan dibuat o-leh proses Schottky. HurufLS sebagai contoh, mengin-dikasikan perangkat Schottkyberdaya rendah.● Dua atau tiga nomor yangmengikutinya menandakanserial dari fungsi-fungsi bagi-an logik.Contoh dari identifikasi nomor padasebuah IC adalah sebagai berikutSN74LS20N. SN mengindikasikanpembuatan dari texas instrumen, 74mengindikasikan IC komersial. LSmengindikasikan untuk Shottky ber-daya rendah dan 20 mengindikasi-kan IC berfungsi sebagai 4 inputNAND circuit. Huruf N yang terakhirmengindikasikan IC 14 pin dualinline package (DIP).Untuk tipe 54 / 74 dari keluarga TTL,disini ada beberapa perbedaan yangsangat penting yaitu dalam halkecepatan dan disipasi daya,yaitu:● Untuk tipe 54/74 standarmempunyai waktu tunda 18nanosekon pergerbang,dengandisipasi daya 10 mWattpergerbang.● Untuk tipe kecepatan tinggimempunyai waktu tunda 12 nsdan disipasi daya 23 mWatt.● Untuk tipe Daya rendah mem-punyai waktu tunda 66 ns tapidisipasi daya hanya 1 mWatt.● Untuk tipe Schottky mempunyaiwaktu tunda 6 ns dan disipasidaya 19 mW, tetapi untuk dayarendah Schottky (LS) mempu-nyai waktu tunda 19 ns dan di-sipasi daya hanya 2mW.Karateristik di atas berbeda de-ngan keluarga CMOS 54C / 74C,dimana waktu tundanya 250 ns pergerbang tapi disipasi dayanya ha-nya 0,6 mW. Keluarga CMOS yangini identik kaki-kakinya dengan ke-luarga TTL tipe 54/74, hanya disi-pasi daya CMOS jauh lebih ren-dah. Biasanya IC CMOS dan MOSmenggunakan input rangkaian pe-lindung dioda, tetapi jika medanstatik cukup kuat akan tetap meru-sak IC tersebut (pencegahannyalihat Bab 4.10)Gambar 5.8: Macam Bentuk IC
  12. 12. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital152-Bistable atau Flip-Flop merupakanrangkaian-rangkaian yang dapat di-pacu menjadi dua keadaan stabil.Karena kebanyakan sistem digitaladalah "Sequential" , dapat dipaha-mi bahwa untuk itu amat diperlukansuatu pemahaman yang baik ten-tang berbagai jenis bistable dan carakerjanya. Dapat saja terjadi kebingu-ngan mengenai ragam dari jenis bis-table ini, R-S, Clocked R-S, T, D danJK ; akan tetapi jika kita memulainyadari yang paling sederhana yaitu R-S ; kita akan relatif lebih mudah da-lam mempe-lajari jenis-jenis yanglebih kom-pleks/rumit.● Palang R – S ( R – S latch ):dapat dibuat dengan cara meng-gunakan dua buah switch transistor cross – coupled atau dua buahgerbang cross - coupled seperti di-perlihatkan pada Gambar 5.9.Dengan demikian terlihat bahwajika salah satu keluaran akan ren-dah, keluaran lainnya harus tinggi.Kedua pin keluaran ini disebab Qdan Q . Kedua masukkan dikenalsebagai set ( S ) dan reset ( R ).Masukan set jika diambil untuk lo-gic 1 dan Q akan tetap tinggal pa-da logic 1 hingga diterapkan suatumasukan reset. Keluaran Q akanselalu pada keadaan yang berla-wanan dengan Q selama hanya a-da satu masukan, yaitu baik Smaupun R dibuat 0 pada suatu sa-at. Keadaan kelu-aran tidak akandapat ditentukan, Q danQ keduanya logic 1,5.3. Rangkaian-Rangkaian Bistable,Counter dan RegisterR S+Vcc0 VQQ&000&000RSQQGC Loveday,1980,83Gambar 5.9 : Bistable R-STabel 5.2:Tabel Kebenaran R-S FF(Menggunakan Gerbang NAND)MasukanR SKeadaanMula QQnKeadaanAkhir QQn+1000001Keluarantak tentu0011010011000111111101Tidak adaperubahankeadaanTabel 5.3:Tabel Kebenaran R-S FF(Menggunakan Gerbang NOR)R S Qn+10 0 Qn0 1 11 0 01 1 Tidak dapat ditentukan
  13. 13. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital153jika kedua S dan R dibuat menjadilogik 0 secara serentak.SebenarnyaR-S merupakan suatu rangkaianmemori dan ini juga dapat diuraikanoleh tabel kebenaran (tabel 5.2).Begitu keadaan-keada an masukan(R dan S) diperhitungkan tabel harusmencakup keadaan keluaran Qsebelum diterapkannya sinyal ma-sukkan. Hal ini ditulis sebagai Qn.Keadaan keluaran Q setelah pene-rapan suatu masukan ditulis sebagaiQn+1, yang merupa kan keadaanakhir dari flip – flop.Jika suatu RS FF dibuat dengan ca-ra melakukan cross-coupling daridua buah gerbang NOR, maka levelkeluaran yang akan mengubah kea-daan haruslah logik 1. Hal ini dise-babkan level 1 yang ada ditiap ma-sukan gerbang NOR akan menga-kibatkan keluaran menjadi 0.Tabel kebenaran untuk Bi-stable R-S yang mengguna-kan pintu NOR dapat dilihatpada tabel 5.3.Dengan kedua flip-flop yangsederhana di atas suatu peru-bahan keadaan dikeluaran a-kan terjadi beberapa nanode-tik setelah berubahnya datamasukan. Peristiwa ini dise-but asinkron.Jika suatu clock input ditambahkanpada Gambar 5.10 akan tercapaiperistiwa sinkron, karena data di-masukan – masukan hanya dapatdipindahkan pada set atau reset daribistable pada saat sinyal clock ting-gi. Operasi sinkron ini adalah pen-ting, karena berguna untuk mengon-trol operasi suatu sistem digital leng-kap dari sebuah generator pulsaclock sentral dan juga untuk meng-hindari terbentuk nya penundaan(delay )&000&000&000&000SPCPQQABCDGC Loveday,1980, 83Gambar 5.10 : Bistable R-S ClockGC Loveday,1980, 84Gambar 5.11: Bistable DTabel 5.4: Tabel kebenaran untukBistable DClock D Qn Qn+10 0 00 1 01 0 11 1 1GC Loveday,1980, 84Gambar 5.12: Bistable T
  14. 14. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital154counter atau shift register. PadaGambar 5.10 disebut metoda ger-bang latch Positif, karena gerbang-gerbang A dan B akan terbuka padadata S atau R ketika clock dalam posi-si tinggi. Kebanyakan flip – flopmodern diatur sedemikian rupa,sehingga data masukan hanyadi pindahkan selama akhir daripulsa clock, data di “lock-out”setelah ujung clock positif.Jenis bistable ini disebut sebuahflip – flop edgetriggered dan halini mencegah terjadinya perubah-an di data masukan selama lebarpulsa clock dari terpengaruhnyakeadaan keluaran rangkaian.● Bistable D: yang ditunjukkandi gambar 5.11 merupakansuatu contoh dari IC yang dikloked. Bistable ini bergunauntuk penyimpanan datatemporer. Data masukan D di-pindahkan ke keluaran Q keti-ka clock dalam posisi tinggi.Pada saat clock ada pada po-sisi rendah, keluaran Q akanmenahan keadaan ini. Se-dangkan tabel kebenarannyadiperlihatkan di tabel 5.4.● Bistable T (tipe toggle): rang-kaiannya mempunyai suaturangkaian kendali pulsa darikeluaran untuk memaksa u-jung negatif dari pulsa masuk-nya T pada masukan gerbangyang akan mengakibatkan su-atu perubahan keada-an.Dengan demikian keluaranakan berubah keadaannya pa-da setiap ujung negatif darimasukan T, jadi sebagai rang-kaian pembagi dua (gambar5.12). Contoh dari pembagidua yang menggunakan suatuGC Loveday,1980, 84Gambar 5.13: Penggunaan Flip-FlopEdge-triggered Tipe D Sebagai PembagiDua.GC Loveday,1980, 84Gambar 5.14: Bistable JK DasarTabel 5.5: Tabel kebenaran untukBistable JKJ K Qn Qn+1 (setelah adaclock)00000101Keluaran tetappadakeadaaansemula00110100Jika J=0, K=1Keluaranmenjadi 011000111Jika J=1, K=0Keluaranmenjadi 111110110Jika J=K=1Keluaranselalu menjadikebalikannya
  15. 15. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital155bistable D Edge-trigged positif dipertunjukkan pada gambar5.13.● Bistable JK: bentuk yang paling sederhana ditunjukkan di gambar5.14. Keuntungan jenis bistable ini adalah tidak adanya suatu keadaantak tentu oleh karena adanya masukan-masukan yang identik. Tabelkebenaran untuk suatu pulsa yang positif sempit diperlihatkan di tabel5.5. Karena ada umpan balik pada rangkaian, maka waktu tunda men-jadi lebih besar dan ini disebut Race Hazard. Masalah-masalah sepertiini dapat dihilangkan dengan menqgunakan rangkaian-rangkaian materslave seperti diperlihatkan di gambar 5.15.GC Loveday,1980, 85Gambar 5.15: Bistable JK Master SlaveBegitu pulsa clock berada di posisi tinggi pada titik A dibentuk gelombangmasukan pulsa clock, gerbang 3 dan 4 menutup, mengisolasi slave darimaster. Di titik B, gerbang 7 dan 8 membuka mengizinkan data masukanJ dan K untuk mengubah keadaan master. Begitu clock berada pada po-sisi rendah di titik C gerbang 7 dan 8 akan menutup melepaskan hubu-ngan masukan dari master Kemudian akhirnya di titik D, gerbang 3 dan 4membuka mengizinkan master untuk mengubah keadaan slave. Jadi ke-luaran akan berubah keadaannya pada trailing edge dari pulsa clock. Daridiskusi ini, cukup terlihat jelas, bahwa flip-flop master slave adalah flip-flop pacu pulsa yang memacu pada trailing-edge dari pulsa clock. Flip-flop seperti JK master slave tidak perlu digambarkan dalam suatu rang-kaian penuh akan tetapi cukup dipakai suatu simbol logik. Masukan-ma-sukan preset dan clear ditunjukkan oleh suatu bulatan, karena suatu logik0 (rendah) dibutuhkan di preset untuk memaksa Q menjadi logik 1, dansuatu 0 dibutuhkan di clear untuk memaksa Q menjadi logik 0. Perlu dica-tat bahwa kedua masukkan ini mengesampingkan clock dan oleh karena-nya menjadi sinkron. Flip-flop seperti ini penting bagi counter, devider,shift register, karena mereka mengizinkan keadaan dari tiap flip - flop un-tuk di set atau di clear.
  16. 16. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital156● Counter: Flip-flop masterslave JK ganda dapatmembentuk rangkaiancounter asinkron ataucounter biner sinkron se-perti ditunjukkan di gam-bar 5.16. Kedua rang-kaian ini dibagi oleh 16dan memiliki suatu urutanhitung biner murni.Counter sinkron memanglebih rumit / komplek, a-kan tetapi memiliki ke-unggulan berupa penundaan total yang lebih ke-cil. gambar 5.16 jugamenunjukkan contoh-contoh devider, dan counterdari bilangan-bilanganyang bukan biner. Pabrik-pabrik pembuat cende-rung untuk memproduksiflip-flop JK dan D, coun-ter dan shift-register-register didalam sebuah paketIC. Beberapa jenis ICyang ada di TTL, danCMOS adalah:7490 A :Counter dekadeasinkron TTL7493 A : Counter biner 4bit TTL74192/193: Counter dekade naik/turunTTL4017 B: Counter-deviderdekade CMOS4020 B: Counter biner 14tingkat CMOS4018 B: Counter CMOSyang dapat dia-tur awal dibagioleh n.(a). Asinkron (ripple through) Pembagi 16(b). Sinkron Pembagi16(c).Penghitung Dekade Asinkron(d). Twisted Ring OR Johnson CounterGC Loveday,1980, 86Gambar 5.16: Rangkaian Counter
  17. 17. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital157● Shift register: adalah suatuperlengkapan yang dipakai un-tuk menyimpan sementarawaktu informasi-informasi digi-tal untuk selanjutnya dipindah-kan pada saat berikutnya. Shiftregister dapat dibuat denganmudah dengan menggunakanflip-flop JK untuk mengambilbentuk:a. Serial in/serial outb. Paralel in/paralel outc. Serial in/paralel outSeperti diperlihatkan digambar5.15. Data yang disimpan di-shift register dibebani seri de-ngan pulsa-pulsa shift atau se-cara paralel dengan menyetelflip-flopnya. Data dapat dipin-dahkan atau digeserkan ke se-belah kanan suatu tempat un-tuk setiap pulsa geser.Shift register besar (serialin/serial out) dibuat di MOSdan merupakan dasar dari me-mori-memori yang disirkulasi-kan ulang. Suatu bistable da-pat dibentuk/dibuat denganmemakai peralatan MOS(gambar 5.18). Jika masukan Sdiambil tinggi (1), T5 akanterhubung mengakibatkan Qrendah, Ini akan menyebabkanT2 menjadi off, memaksa untukmenganggap logik 1. Demikianpula, jika masukan R diambiltinggi (1), T6 terhubung dan Qdianggap keadaan logik 0.Sua-tu bistable yang membentukunsur dasar bagi shift registerMOS statik seperti shift register2 bit diperlihatkan di Gam-bar5.19. T2,T5 dan T7, T10 mem-bentuk kedua bistable dan T3,T4 serta T8, T9 merupakan un-sur-unsur cross-coupling.(a) Serial In / Serial Out (4 Bit)(b) Paralel In / Serial Out (4 Bit)(c). Serial In / Paralel Out (4 Bit)GC Loveday,1980, 87Gambar 5.17: Shift Register DasarGC Loveday,1980, 87Gambar 5.18: Bistable MOS
  18. 18. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital158GC Loveday,1980, 87Gambar 5.19: Shift register MOS Static (Diperlihatkan 2 Bit)Unsur-unsur crosscoupling ini ini di on-off-kan oleh sinyal-sinyal clock 1dan clock 2. T1 dan T6 merupakan switch-switch pemindah data.Hubungan fasa antara ketiga bentuk gelombang jam (clock) merupakanhal yang penting. untuk menggeser data atau jalur jam (clock) diambiltinggi, membuat T1 dan T6 menjadi on, dan pada saat yang sama unsur-unsur cross-coupling di switch off oleh clock 1 dan clock 2 menjadi ren-dah. Data masukan dari T1 ke T2 disimpan oleh kapasitansi gerbang dariT2, dan data dari bistable A disimpan oleh kapasitansi gerbang dari T5.Pada saat clock menjadi rendah, T1 dan T6 off, clock 1 menjadi tinggi per-tama-tama untuk menswitch T4, T9. Hal ini memaksa T5 dan T1O untukmenganggap adanya suatu keadaan baru. Setelah tertunda sebentarclock 2 juga menjadi tinggi, membuat T3 dan T8 menjadi on. Perhatikanbahwa sementara pulsa clock tidak diterapkan bistable-bistable tetap pa-da keadaan yang telah disetel sebelumnya. Jadi, dalam hal ini selalu di-konsumsi sejumlah daya. Pergeseran informasi hanya terjadi ketika ben-tuk gelombang clock di terapkan.Shift register MOS dinamik yang diperlihatkan di gambar 5.20memiliki struktur yang lebih sederhana dan shift register ini be-kerja untuk menswitch peralatan beban (load device) on dan offdengan perantaraan pulsa-pulsa clock. Memang daya yang dikon-sumsi dari suplai lebih kecil, tetapi sinyal clock yang disimpanmenjadi hilang. Untuk itu, dibutuhkan sebuah clock dua fasa (Ø1dan Ø2). Pada saat Ø1 menswitch rendah, Ø2 menswitch tinggi.L1,. T1 menjadi off dan L2, T2 menjadi on. Level di drain Sl seka-rang dipindahkan ke pintu S2. Dalam hal ini dibutuhkan suatu sik-lus lengkap dari clock Ø1 dan Ø2 untuk menggeser data sebanyaksatu tingkat.Pada Ø1, L1 dan T1 menjadi on,sementara L2 dan T2ff
  19. 19. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital159off. Data yang diterapkan akan dipindahkan dari S0 ke Sl untuk di-simpan di kapasitansi pintu dari Sl. Sinyal-sinyal clock dua fasatidak bcleh diizinkan untuk tumpang tindih, karena penyimpananyang besar dan pemindahan data akan terjadi.GC Loveday,1980, 87Gambar 5.20: Shift Register MOS Dinamik (1 Bit)Sebelum melakukan pelacakan ke-rusakan suatu rangkaian digital, per-lu anda ketahui lebih dahulu peralat-an bantu yang sering digunakan un-tuk memudahkan mencari kerusak-an. Beberapa alat bantu sangat ja-rang digunakan pada pelacakanrangkaian analog, kecuali multimeterdan osiloskop sehingga harus dime-ngerti terlebih dahulu fungsi dan ca-ra menggunakan alat tersebut.Paralatan itu adalah:● MultimeterAda dua macam multimeter yangbiasa digunakan yaitu multimeteranalog dan multimeter digital(gambar 5.21). Semuanya dapatdigunakan untuk pengukuran padarangkaian digital, tetapi sejak ke-luarnya DMM (Digital Multi-meter)teknisi lebih menyukainyaGambar 5.21: Multimeter Analog danMultimeter Digital5.4. Peralatan BantuPelacakanKerusakan
  20. 20. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital160karena kemampuannya lebihbaik, cocok untuk pengujian rang-kaian elektronik dan lebih akurat.Meter digital ini mempunvai karak-teristik: impedansi masukan tinggi,sehingga tidak merusak rangkaiandigital, dengan tega-ngan dan arusberbeda jauh di-bandingkan rang-kaian analog. Sehingga pengujianrangkaian digital tanpa takut ter-hadap pembacaan yang tidak aku-rat vang disebabkan kelebihan be-ban rangkaian, atau kerewelanrangkaian yang disebabkan alat ujiyang terlalu besar.● Klip LogikKlip logik. suatu alat uji rangkaiandigital, diperlihatkan dalam gam-bar 5.22. Alat yang mudah dipakaiini, untuk menyingkap pin pada ba-gian atas. Pengukuran atau moni-tor alat atau klip kecil dapat dihu-bungkan / dijepitkan ke pin untukmenentukan tingkat logik pada be-berapa pin alat yang sedang diuji.Jenis lain klip logik mempunyai ke-mampuan monitor yang ada(gambar 5.23). Selain pin yangditampilkan, bagian atas dari klipterdapat dua LED (light-emithingdiode) (LED), yang secara terus-menerus menampilkan keadaanlogik dari setiap pin pada chip. JikaLED menyala (menandakan logik1) dengan daya dari rangkaian di-bawah uji. Semua pin disanggasecara listrik sehingga klip tidakmengganggu rangkaian yang se-dang diuji.Perhatian: Ketika menggunakansebuah klip logik, matikan dayarangkaian, hubungkan klip dan ke-mudian hidupkan daya. (Hal inimembantu mencegah terjadinyahubung singkat chip).Gambar 5.22:Jenis Klip Logik danPenggunaannyaRobert C. Brenner, 1986, 147Gambar 5.23: Klip Logik MemberikanIndikasi Visual Kondisi Logik Pin
  21. 21. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital161● Logik ProbeBila ingin benar-benar masuk ke da-lam rangkaian dapat digunakan sebu-ah logik probe . Sebuah chip yang ter-bakar tidak dapat diperbaiki, tetapi lo-gik probe dapat memberitahu padaAnda chip mana yang rewel sehinggaAnda dapat menggantinva.Probe logik yang diperlihatkan padagambar 5.24 adalah alat yang digu-nakan sangat luas untuk analisa halsemacam ini. Logik probe tidak dapatmelakukan beberapa hal uji peralatanyang kompleks seperti vang mampudikerjakan penganalisa logik. Namundemikian, tingginya frekuensi kerewe-lan chip dalam rangkaian listrik. Kese-derhanaan probe dan kemampuannyauntuk mempercepat pelacakan keru-sakan dalam rangkaian yang berener-gi membuat alat ini ideal untuk 90%keperluan isolasi kerewelan.Bila ujung runcing probe diletakkanpada pin dari chip yang dicurigai ru-sak, suatu titik uji atau pelacakan padasuatu board rangkaian sinar indikatordekat ujung probe akan memberitahutingkat logik titik ter-sebut. Ujung lo-gam pada kebanyakan probe logikyang dijual sekarang dilindungi terha-dap kerusakan akibat tegangan tinggi(listrik AC sampai 120 Volt untuk 30detik) dari gerbang logik (+5 volt).Beberapa probe mempunyai dua LEDyang terpasang dekat dengan ujung-nya, satu untuk logik HIGH dan yanglain untuk logik LOW. Probe yang le-bih baik dapat juga memberitahu apa-kah titik uji mempunyai sinyal pulsa.Probe tersebut juga dapat menyimpanpulsa pendek yang timbul untuk mem-beritahu jika terjadi glitch atau spikepada titik tersebut.Gambar 5.24: Macam-Macam LogikProbe dan Cara Pengukurannya
  22. 22. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital162Jika Anda ingin membeli sebuah logik probe, yakinlah bahwa probe ter-sebut dapat bekerja dengan kelompok logik chip yang akan dianalisa.Kemampuan untuk menyentuh suatu titik dengan ujung probe dan me-nentukan keadaan titik tersebut secara langsung untuk analisa diag-nostik dan kemampuannya untuk menyimpan pulsa menjadikan alat inimudah digunakan dan diterima luas sebagai alat diagnostik yang sesu-ai untuk segala hal kecuali kebanyakan pelacakan kerusakan digitalyang kompleks.Keuntungan lain Logik probe dapat menampilkan keadaan logik dide-kat ujung probe itu sendiri, sedangkan peralatan lain memaksa andauntuk menarik pengukuran probe dan kemudian berpaling pada bebe-rapa tampilan untuk melihat keadaan.Probe logik pada gambar 5.24 memberikan empat indikasi:• LED merah pertama untuk logik LOW (logik 0).• LED hijau untuk logik HIGH (logik 1).• LED merah kedua untuk floating atau tri-state.• LED merah ketiga (LED kuning) untuk sinyal pulsa.Daya untuk probe berasal dari sebuah klip yang dihubungkan ke suatutegangan pada rangkaian yang diuji. Klip yang lain dihubungkan ke ta-nah memberikan sensitivitas yang berkembang dan kekebalan noise.Probe ini ideal untuk menemukan durasi pendek (shor-durotion), pulsaberfrekuensi rendah yang sulit dilihat dengan sebuah osiloskop tetapilebih sering digunakan untuk melokalisir secara cepat gerbang yangkeluarannya tersangkut (hung) atau terkunci, dalam suatu keadaanHIGH atau LOW.Suatu metoda yang bermanfaat untuk analisa rangkaian dengan probedimulai di pusat rangkaian yang dicurigai dan periksalah ada tidaknyasuatu sinyal. (Hal ini tentu saja dengan asumsi anda mempunyai dandapat menggunakan skema rangkaian). Gerakkan ke arah belakang a-tau ke depan ke arah keluaran yang rewel seperti tampak dalam gam-bar 5.25. Tidak akan memakan waktu lama untuk menemukan chipyang salah yang keluarannya tidak berubah.Keterbatasan probe logik adanya ketidakmampuan untuk memonitorlebih dari satu jalur.Robert C. Brenner, 1986, 148Gambar 5.25: Analisa Rangkaian Dimulai pada Pusat Rangkaian
  23. 23. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital163● Pemulsa LogikJika rangkaian yang diuji tidak mempunyaipulsa atau sinyal yang berubah, dapat di-berikan pulsa yang terkontrol ke dalamrangkaian dengan menggunakan suatupemulsa logik (gambar 5.26).Alat yangmudah dipakai ini merupakan generatorlogik yang mudah dibawa (portable).Diaktifkan dengan suatu tombol atau sak-lar geser (slide switch), sehingga pemulsaakan merasakan tingkat logik pada titikyang tersentuh ujungnya dan secara oto-matis menghasilkan pulsa atau serang-kaian pulsa dari tingkat logik yang berla-wanan. Pulsa dapat dilihat pada sebuahlampu LED vang dipasang pada pega-ngan pemulsa.Kemampuannya untuk mengintroduksi su-atu perubahan sinyal ke daiam suaturangkaian tanpa melepas solder atau me-motong kawat menjadikan pemulsa logiksuatu paduan ideal dengan probe logik.Kedua alat yang digunakan bersama inimemungkinkan evaluasi respon langkahdemi langkah dari bagian rangkaian.Gambar 5.27 memperlihatkan beberapacara untuk menguji gerbang logik meng-gunakan probe dan pemulsa. Diasum-sikan keluaran dari gerbang NAND tetapHIGH. Dengan menguji ma-sukan 1, 2,dan 3, semuanva HIGH. Keadaan inidapat menyebabkan gerbang keluaranAND menjadi HIGH, mengha-silkan keluargerbang NAND LOW. Ada yang salah.Dengan meletakkan sebuah probe padagerbang keluaran AND, dihasilkan ke-luaran LOW. Mestinya HIGH. Sekaranggerbang mana yang rusak?Untuk menemukannya, letakkan probepada keluaran NAND (gerbang B) danpemulsa pada keluaran AND (gerbang Agerbang masukan NAND) seperti tampakpada gambar 5.28.Gambar 5.26: Pemulsa Logikyang Dapat Memberikan Sinyalpada RangkaianRobert C. Brenner, 1986, 149Gambar 5.27: Beberapa CaraUntuk Menguji Gerbang LogikRobert C. Brenner, 1986, 149Gambar 5.28: Letakkan Probepada Keluaran Gerbang NANDdan Pemulsa pada KeluaranGerbang AND.Robert C. Brenner, 1986, 149Gambar 5.29: Tempatkan Probedan Pemulsa pada KeluaranGerbang AND.
  24. 24. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital164Berilah pulsa jalur ini, probe tersebut seharusnya berkedip-kedip.Menandakan perubahan pada masukan ke NAND. Jika tidak terjadiperubahan, AND mungkin rusak. Tetapi apakah LOW yang disebabkanhubung singkat ke ground tersebut pada keluaran AND atau masukanAND? Letakkan keduanya, probe dan pemulsa pada keluaran AND,lacak seperti tampak gambar 5.29 dan berilah pulsa jalur ini. Jika probeberkedip, berarti NAND rusak, masukan yang diubah sehingga keadaankeluarannya dapat berubah juga.Jika probe tidak berkedip, Anda tahu bahwa jalur ini hubung singkat keground. Satu cara agar dapat ditentukan chip yang mana yang hubungsingkat dengan menyentuh kotak chip. Chip yang hubung singkat mem-berikan rasa hangat, sementara chip yang tersangkut (hung) pada satutingkat tampak menjadi normal tetapi keadaannya tidak akan berubah.● Penguji IC (IC Tester)Peralatan pelacakan kerusakan tingkat lanjut menjadi sangat canggih(dan mahal). Sekarang dapat dibeli peralatan yang dapat menguji ham-pir setiap chip dalam sistem.Micro Sciences, Inc. di Dallas Texas, membuat suatu penguji IC yangdapat menguji lebih dari 1007400 TTL dan 4000 CMOS dari rangkaianperalatan elektronik. Kemampuan uji ini meliputi chip RAM dan ROM.Microtek Lab di Gardena, California membuat suatu penguji yang dapatbekerja sempurna sebagai penguji pin yang fungsional dari 900 alat pa-da seri chip TTL 54/74. Alat penguji ini menampilkan keadaan chip yangdiuji pada tampilan kristal cair (LCD: liquid cristal display) seperti padagambar 5.30. Alat tersebut menggunakan LED untuk memberi sinyalGO/NO GO, sebagai hasil uji.Gambar 5.30: IC Tester
  25. 25. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital165● OsiloskopOsiloskop telah ada selama bertahun-tahun, meskipun akhir-akhir iniberkembang keadaannya, telah ditambah dengan sejumlah kemampu-an. Osiloskop merupakan tampilan listrik yang dapat menggambar gra-fik sinyal tegangan amplitudo terhadap waktu atau frekuensi pada layarCRT (gambar 5.31). Suatu scope (kependekan dari osiloskop) diguna-kan untuk menganalisa kualitas dan karakteristik sinyal listrik yang dira-sakan sebuah probe yang menyentuh suatu titik uji dalam rangkaian.Scope ini digunakan juga sebagai alat ukur untuk menentukan tingkattegangan sinyal tertentu.Gambar 5.31: Macam-Macam OsiloskopOsiloskop yang tersedia saat ini sangat banyak macamnya, dari yangsatu kanal (single trace) hingga yang tujuh kanal digital dengan berma-cam-macam warna. Juga tersedia osiloskop digital dengan memoriyang hasilnya dapat disimpan bahkan bisa diprint out. Disamping sensi-tivitas dan tampilan trace/kanal, satu pebedaan utama karakteristik osi-loskop adalah dalam hal kemampuan lebar frekuensi penerimanya(bandwidth).Ini bervariasi antara 10 MHz sampai 300 MHz dan harga-nya sesuai dengan lebar frekuensinya.Osiloskop adalah alat yang berguna untuk memonitor sinyal analogatau variasi sinyal dan menampilkan bentuk gelombang statis pada la-yar CRT yang dibatasi dengan kisi pengukuran. Osiloskop besar sekalimanfaat dalam analisa, anda tidak hanya dapat mengukur tegangan,amplitudo, dan frekuensi dari sinyal yang diuji, tetapi dapat juga meng-ukur waktu tunda (delay), kenaikan sinyal, dan waktu luruh dan bahkanmelokalisir glitch yang sekali-kali.Hal menarik dari kesanggupan dual-trace, quad trace, bahkan lighttraceadalah kemampuan untuk melihat sinyal yang berbeda secara berba-rengan. Sebagai contoh, Anda dapat melihat pada masukan dan kelu-aran sebuah gerbang dan dapat mengukur waktu tunda antara sinyalmasukan dan keluarannya. Teknik yang berguna lainnya untuk menam-pilkan secara simultan semua atau sebagian bus data / bus alamat un-tuk melihat tingkat logik (HIGH = +5 V, LOW = 0 V) dan berapakah bila-ngan biner yang diwakilinya.
  26. 26. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital166Sebelum dilakukan pelacakankerusakan suatu rangkaian digi-tal secara terperinci ada bebera-pa hal yang harus diyakini ter-lebih dahulu, yaitu:Ada beberapa cara yang menarikyang dapat dipakai untuk memban-tu menemukan IC yang rusak, yai-tu:● Lihat dan sentuh (dengan inde-ra)Gunakan mata, hidung, dan ta-ngan(gambar 5.32).Gambar 5.32: Lihat dan SentuhKadang-kadang kerusakan kom-ponen menimbulkan perubahanwarna atau munculnya gelem-bung atau noda hitam. Jugakomponen yang terbakar menim-bulkan bau khas. misalnya baukapasitor elektrolit yang pecah.Dan chip yang mengalami hu-bung-singkat akan terasa panasatau bahkan ada yang sampairetak pada bagian atasnya atausampingnya. Dengan jari dapatdirasakan daerah yang panaspada board.● Panaskan dan DinginkanPengetesan dengan cara ini sa-ngat cepat dan efektif adalah de-ngan cara memanaskan danmendinginkan suatu IC sehinggasegera diketahui penyebab ke-rusakan rangkaian tersebut.Sering komponen yang sudahtua menjadi panas setelah di-pakai bekerja beberapa lama.Unjuk kerjanva menurun dan ak-hirnya mulai tersendat-sendatserta mogok. Bila daerah tertentutempat chip yang diduga rusak5.5. Teknik MelacakKerusakan RangkaianDigital● Tersedia suatu manual servisterbaru yang dilengkapi de-ngan rangkaian rangkaian, di-agram-diagram tata letak danspesifikasinya.● Tersedianya alat-alat yangdiperlukan dan instrumen-instrumen uji serta suku ca-dangnya.● Hati-hati dengan tipe IC logikyang dipergunakan pada rangkaian. Khususnya perlu dike-tahui level-level logik yang di-harapkan dan spesifikasi te-gangan catu dayanya.● Hindarkan penggunaan pro-be-probe uji yang besar agartak terjadi hubung singkatsaat pengukuran.● Jangan mengeluarkan atau-pun memasukkan suatu ICpada saat catu daya sedangaktif / on.● Jangan memberikan sinyal-si-nyal uji pada saat catu daya se-dang dimatikan.● Periksalah tegangan catu dayadi pin-pin IC yang sebenarnyabukan pada jalur - jalur P.C.B.
  27. 27. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital167dipanaskan (dengan hair dryer)sehingga kerusakan benar-benarterlihat, dan kemudian didinginkansetiap komponen dengan sempro-tan pendingin, maka terlihat chipyang rusak itu berfungsi lagi.Dengan berganti-ganti memanas-kan serta mendinginkan, dapatdiketahui bagian mana yang rusakdengan cepat.Berhati-hatilah dalam memakaiteknik ini, karena perlakuan panasterhadap chip dapat menimbulkantegangan dan memperpendek u-mur komponen yang masih baik.Anda hanya perlu menyemprotkanpendingin selama 1-2 detik agarkomponen yang panas dapat ber-fungsi lagi, dan usahakan jangansampai menyemprot kapasitor e-letrolit karena cairan minyak dida-lamnya bisa mengeras sehinggadapat merubah karakteristik kapa-sitor tersebut.● Penumpukan Chip / ICCiri-ciri IC yang rusak karena pu-tus penghubungnya (kabel) dida-lam wadah adalah tetap dapat ber-operasi saat dingin. Untuk menge-cek itu dapat dilakukan dengan ca-ra menumpukkan IC sejenis padarangkaian tersebut, seperti gam-bar 5.33 dibawah ini.Gambar 5.33: Penumpukan ICLetakkan chip sejenis yang ma-sih baik di atas chip yang didugarusak. Ingat-ingat, sebelumnyamatikan catu daya, baru setelahchip terpasang dengan baik, catudaya dihidupkan. Anda harusmenekan chip yang di atas agarpinnya kontak dengan baik de-ngan pin chip di bawahnya.Bila kerusakan disebabkan olehterbukanya hubungan, maka chipyang di atas akan bereaksi terha-dap masukan data dan mengha-silkan keluaran yang seharusnya.● Pendekatan dengan ChipSejenisSangat sering kita dapat melo-kalisir kerusakan atas beberapachip, tetapi kita harus menentukanlagi, yang mana sebenarnya yangmenjadi biang-keladinya. Bila wak-tu tidak mendesak, gantilah chipdengan chip sejenis yang masihbaik, lalu menguji apakah chipyang diganti itu penyebab kerusa-kannya. Bila ternyata bukan chipitu, gantilah chip lain. Jika waktu-nya mendesak dan beberapa chiptersebut tersedia dalam komponencadangan anda serta harganya takterlalu mahal, maka gantilah chip-chip tersebut sehing-ga rangkaianpasti jalan. Jika ada kesempatanmaka chip-chip bekas dari rangkai-an tersebut bisa kita tes denganmenggunakan IC tester, untuk me-ngetahui mana yang rusak danmana yang masih bagus untuk da-pat dipergunakan lagi pada saatyang lain.
  28. 28. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital168● Pengukuran Kabel HinggaMikrovoltJika Anda memiliki sebuah meterdengan kepekaan mikrovolt dantelah mengisolasi sebuah masalah"stuck low” kedua chip, dapat dico-ba teknik yang diperlihatkan dalamgambar 5.34.Robert C. Brenner, 1986, 157Gambar 5.34: Mikrovolt meter UntukMengetahui Rangkaian Yang HubungSingkat Ke GroundUkurlah turunnya tegangan antaramasukan gerbang B pin 1 dan ke-luaran gerbang A pin 3. Hal ini ber-arti mengukur ujung-ujung yangberlawanan dari lintasan yang sa-ma atau potongan kabel: Anda ter-tarik untuk menentukan ujung ma-na dari lintasan itu yang lebih ne-gatif. Ujung yang terdekat dengansebuah chip yang rusak akan lebihnegatif, sebab chip yang rusak a-kan mengalami hu-bung-singkattegangan lintasan ke ground yangmenyebabkan titik ini menjadi lebihnegatif daripada pin 3.Beberapa hal penting yang menye-babkan suatu rangkaian digital me-ngalami kerusakan adalah sebagaiberikut:a. Kelebihan tegangan catu daya.b. Kelebihan temperatur.c. Tegangan input yang berlebih.d. Tegangan pada data bus yangberlebih.e. Pulsa clock yang berlebihtegangannya.Proses sebenarnya dari diagnosakesalahan suatu rangkaian digitaladalah dengan cara mengoperasikan gerbang-gerbang (gates) ICsecara berurutan, untuk membandingkan hasil keluarannya de-ngan yang sebenarnya.Ada dua cara pemeriksaannya:1. Secara dinamis: dengan ca-ra menerapkan sinyal-sinyaluji dan memeriksa hasilnyadengan menggunakan sebu-ah osiloskop yang bandwidth(BW) nya lebar. BandwidthCRO yang paling rendah 10MHz, dan triggeringnya ha-ruslah baik. Jika tidak, bebe-rapa infor masi pulsa akantidak menge nai sasarannya.Pengujian dengan cara ini a-kan memper sempit ruanglingkup penca rian suatu ke-salahan pada sistem secarakeseluruhan.2. Secara Statik: yaitu sebuahgerbang atau fungsi IC padasuatu waktu. Hal ini mungkindapat mematikan ataupunmemperlambat sistem clockgenerator. Pada tahap ini da-pat digunakan alat uji bantuseperti yang telah diterangkan di atas yaitu IC test clip,logik probe dan "pulser logik".Dan yang terpenting lagi jika dila-kukan pengukuran pada IC TTLdengan menggunakan multime-ter, maka untuk logik 0 seharus-nya dibawah 0,8 Volt dan logik 1seharusnya di atas 2 Volt. Jadikalau ada tegangan keluaran ICTTL di antara 0,8Volt
  29. 29. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital169sampai 2 Volt berarti IC tersebut adamasalah.Kondisi-kondisi kesalahan bagi su-atu pintu tunggal diilustrasikan digambar 5.35 (a) dan (b). Pada (a)Keluaran"stuck" di 0 keluaranseharusnya logik 1.Kemungkinan kerusakan.Transistor dalam terhubungsingkat, atau jalur daya +5Vmembuka baik dalam maupunluar.Pada (b) Keluaran"stuck" di 1,dengan logik 1 di masukan-ma-sukan, keluaran seharusnya le-bih kecil dari 0,8 VKemungkinan Kesalahan :Transistor dalam membukarangkaian (open circuit) ataujalur daya 0 V membuka rang-kaian baik ke dalam maupun ke-luar.Dalam suatu sistem yang masukan-masukannya disuplai oleh keluaran-keluaran gerbang lainnya dan kelua-rannya dapat mengendalikan bebe-rapa masukan-masukan dari ger-bang-gerbang kendali, seperti Gam-bar 5.36 dimana pintu A dengan ke-luarannya yang "Stuck" permanen di0. Pemeriksaan bahwa masukan -masukan yang tepat tidak memak-sakan suatu perubahan keadaan,yaitu mengambil suatu masukan tu-run ke 0, kita dapat menganggapbahwa kesalahannya ada di pintu A.Tetapi hal ini dapat tidak benar,karena hubung singkat menjadi0V dari masukan di gerbang-gerbang B, C, atau D jugamembuat keluaran A di 0 V.(a)(b)GC Loveday,1980, 89Gambar 5.35:Kondisi-Kondisi Kesalahanyang Mungkin Disuatu Gerbang Tunggal.&000&000&000 0&000 0Output stuckat 0ABDCFault may also becaused by a short to 0 Von gate B, C, or D inputsGC Loveday,1980, 89Gambar 5.36: Keluaran MensuplaiBeberapa Masukan
  30. 30. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital170Untuk lebih memperjelas apa yang sudah dipaparkan di atas, maka dibe-rikan contoh kasus rangkaian digital di bawah ini.• Rangkaian pertama adalah rangkaian lampu kedip dengan memori se-perti pada Gambar 5.35.1011131298+9Vtripswitchclearswitch+9 V213564R12,2KR22,2KR62,2MR31M C10,33R427KR5390T12N2222XIC1A IC1BIC1CIC1DI C 1 4 0 1 1 BKaki 14 : 9 VKaki 7 : groundGC Loveday,1980, 93Gambar 5.37: Rangkaian Lampu Kedip dengan MemoriCara kerja rangkaiannya adalah: Rangkaian ini menggunakan ICCMOS sehingga arus yang diambil sangat kecil (efisien). Ada dua ba-gian penting dalam rangkaian ini, yaitu untuk gerbang C dan D bekerjasebagai rangkaian memori satu bit paling sederhana (RS FF).Sedangkan gerbang A dan B bekerja sebagai rangkaian osilator freku-ensi rendah. Jika saklar trip ditekan maka pin 8 mendapat rendah (logik0) sesaat sehingga pin 10 akan tinggi (logik 1) terus (termemori) sampaisaklar clear ditekan maka pin 10 akan rendah. Saat pin 10 tinggi makarangkaian osilator bekerja sehingga keluaran dari gerbang D akan beru-bah-ubah berbentuk pulsa (bergantian logik 0 dan 1) dan ini dipakai un-tuk mengonkan/mengoffkan transistor secara bergantian, sehingga LEDjuga berkedip hidup dan mati. Frekuensi rangkaian ini ditentukan olehbesarnya C1 dan R3, makin kecil harga C1 dan R3 maka frekuensinyamakin tinggi. Jika rangkaian ini akan dimodifikasi menjadi rangkaian a-larm maka harga C1 atau R3 dirubah ke harga yang lebih kecil {bisa di-coba-coba atau gunakan rumus mencari frekuensi f ≈ 0,7 / (R3.C1) Hz}dan LED diganti dengan speaker.Sebelum mempelajari kerusakan rangkaian ini maka kita harus lebihdahulu mengetahui logik-logik apa saja yang terdapat pada keluaranmasing-masing gerbang saat bekerja normal, yaitu:Kaki / Pin IC 1 3 4 8 9 10 11 12 13Kondisi Logik A 1/0 0/1 1/0 1 0 1 0 1 1Kondisi Logik B 0 1 0 1 1 0 1 0 1Kondisi logik A adalah keadaan logik setelah saklar trip ditekan sesaat.Kondisi logik B adalah keadaan logic setelah saklar clear ditekan sesaat1/0 atau 0/1 adalah kondisi pulsa dilihat dengan logik probe.5.6. Contoh Kasus Kerusakan RangkaianDigital
  31. 31. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital171Untuk beberapa kerusakan di bawah ini akan kita pelajari melalui datayang ada.a. Kerusakan ke 1: terukur dengan logik probe pada kaki-kaki ICsetelah saklar trip ditekan sesaat, sebagai berikut:Kaki 10 Kaki 1 Kaki 3 Kaki 41 0 1 0Dari data di atas, jelas bahwa rangkaian RS FF tak ada masalah, jadiyang bermasalah adalah rangkaian osilatornya tak bekerja, hanyaberfungsi sebagai gerbang-gerbang saja. Jadi komponen yang mem-buat berosilasi ada yang rusak yaitu R3 terbuka atau C1 hubungsingkat.b. Kerusakkan ke 2: terukur dengan logik probe pada kaki-kaki ICsetelah saklar trip ditekan sesaat adalah sebagai berikut:Kaki 10 Kaki 1 Kaki3 Kaki 4 Basis T11 1/0 0/1 1/0 0Dari data di atas, jelas bahwa rangkaian FF dan osilator bekerja de-ngan baik. Jadi tinggal rangkaian akhir sebuah rangkaian pensaklardengan transistor yang kemungkinannya rusak karena seharusnyakaki basis sama dengan kaki 4 IC. Untuk itu tentunya yang palingdicurigai rusak adalah R4 terbuka atau transistornya rusak basisdan emiternya hubung singkat.c. Kerusakkan ke 3: LED akan hidup terus tak berkedip setelah saklartrip ditekan sesaat, tetapi jika saklar clear ditekan sesaat maka LEDakan mati lagi. Dari data di atas, jelas rangkaian FF bekerja denganbaik, tetapi rangkaian osilatornya tak bekerja hanya sebagai pelewatgerbang-gerbang biasa. Jadi komponen yang rusak adalah C1terbuka atau R6 terbuka.Jadi hanya dengan menggunakan sebuah alat logic probe kita sudahdapat menganalisa sebuah rangkaian digital sederhana dari kerjanyasampai saat ada kerusakan pada rangkaian tersebut.• Rangkaian kedua adalah rangkaian ramp generator seperti padaGambar 5.38 dibawah ini:R101KC1250uFR9390R11270R150KR250KR325KR525KR725KR450KR650KR850K+ 5V+ 5V + 5V91012138TP1514112 9 8 11321074934-bitcounterTP4TP3TP216 msGC Loveday,1980, 100Gambar 5.38: Rangkaian Ramp Generator
  32. 32. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital172Cara kerja rangkaian ini adalah: generator ramp digital, yang dibangundari IC 7493 (penghitung 4 bit) dengan ditambah jaringan ladder R-2R.jaringan ini biasa digunakan pada rangkaian DAC. Rangkaian ini meng-gunakan TTL yang menghasilkan output ramp 16 tangga. Osilator ber-dasarkan schmitt trigger menghasilkan pulsa untuk menaikkan penca-cah biner 4-bit (7493). Pencacah ini membagi frekuensi masukan de-ngan 2, 4, 8 dan 16 sehingga bentuk gelombang 16-step akan munculpada keluaran jaringan ladder R-2R. Osilator menghasilkan sekitar1KHz sehingga bentuk gelombang tangga dapat mudah diamati.Bentuk gelombang ramp ini banyak digunakan dalam banyak peralatandan pengukuran yang biasanya membutuhkan linearitas yang baik. Jadikondisi normalnya dapat dilihat dengan osiloskop pada masing –masingTpnya. Dimana TP1 berbentuk pulsa gelombang kotak sebagai pengi-rim pulsa kerangkaian rampnya, sehingga dihasilkan pada keluarannyabentuk tangga 16 step (lihat Gambar 5.38).Beberapa kerusakan akan kita tinjau di bawah ini:a. Kerusakan ke 1: didapat frekuensi keluarannya menjadi duakalinya tapi bentuk tangganya hanya 8 step saja seperti Gambar5.39.16 msGambar 5.39: 8 Step TanggaDisini terlihat ada satu langkah yang hilang sehingga keluarannyaberubah menjadi 8 step saja dengan frekuensi dua kali lipat darinormalnya, yaitu pada step terakhir (kaki 11 7493) tak terhubung,jadi kerusakannya sudah pasti R8 terbuka.b. Kerusakan ke 2: suatu gelombang kotak muncul pada keluarannyadengan frekuensi sama dengan frekuensi ramp. Jelas selama kelu-aran masih ada walau salah maka IC 74123 maupun 7493 masihbekerja, jadi hanya pada rangkaian diluar IC tersebut. Karena hanyamenjadi satu pulsa dalam waktu sama dengan ramp, maka bagianR7 terbuka karena fungsi ladder menjadi tak ada (kaki 8, 9, 12 takmuncul pada keluarannya).Dari kerusakkan di atas dapat disimpulkan bahwa saat kerusakan R7maka jumlah step pada keluaran akan berubah tetapi frekuensinyatetap normal, sedangkan untuk kerusakan R8 baik jumlah step maupunfrekuensinya berubah.
  33. 33. Pelacakan Kerusakan Sistem Digital173• Ada bermacam-macam tipe IC digital, yaitu: RTL, DCTL, DTL, TTL,ECL, CMOS, LOCMOS, PMOS, NMOS, IIL, SSI, MSI dan LSI, yangmasing-masingnya mempunyai karakteristik yang berbeda-beda.• IC digital yang banyak digunakan pada rangkaian secara umum saatini adalah IC TTL dan CMOS.• Rangkaian memori pada IC digital (Flip-Flop) dapat digunakan untukmembuat rangkaian counter (penghitung) dan register.• Peralatan Bantu untuk mencari kerusakan pada rangkaian digital,selain multimeter dan osiloskop biasanya agak khusus, seperti: kliplogik, logik probe, pemulsa logik dan penguji IC digital.• Teknik melacak kerusakan rangkaian digital adalah: lihat dan sentuh,panaskan dan dinginkan, penumpukan IC, pendekatan dengan ICsejenis dan pengukuran yang sangat teliti.1. Sebutkan macam-macam tipe IC digital yang ada !2. Apa kelebihan dan kekurangan IC TTL dibandingkan dengan CMOS ?3. Terangkan kerja rangkaian counter (penghitung) dan buatrangkaiannya untuk dapat menghitung sampai dengan 16 desimal.Membutuhkan berapa IC ?4. Apa guna dari logik probe itu ? Terangkan bagaimana menggunakanalat ukur tersebut dengan benar.5. Kapan dilakukan teknik melacak kerusakan rangkaian digital dengancara:a. panaskan dan dinginkanb. penumpukan ICDengan membentuk kelompok masing-masing 3 orang kerjakanlah tugasdi bawah ini dengan cara didiskusikan:Dengan melihat gambar rangkaian 5.37 pada hal 5-24 coba analisalahpermasalahan yang terjadi dan tentukan komponen mana yang rusak,jenis kerusakannya dan alasannya, bila: keluaran menjadi 4 step sajatetapi frekuensinya tidak berubah.RangkumanSoal latihan Bab 5Tugas Kelompok
  34. 34. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog174Kita telah mengetahui bahwa hampir setiap sistem ataupun peralatanelektronika memakai rangkaian catu daya di dalamnya dan sangat berva-riasi rangkaiannya, tetapi mempunyai dasar yang sama. Dari diagnosiskesalahan yang ditemukan pada umumnya terletak di bagian catu daya,oleh karena itu sangat penting untuk mempelajari lebih dahulu berbagaimacam jenis catu daya. Catu daya digunakan untuk mengoperasikansistem atau instrumen, dapat berupa baterai tetapi pada umumnyamemakai sumber daya utama arus bolak-balik satu fasa yang dirubahmenjadi suatu tegangan searah yang stabil.Ada dua metoda pokok yang digunakan meregulasi dan menstabilkantegangan searah (dc), yaitu:● Regulator seri linier: digunakan untuk kebutuhan daya yang seder-hana / kecil (lihat gambar 6.1).● Switching Mode Power Unit (SMPU) : untuk keperluan daya yangbesar (lihat gambar 6.2).Sistem switching lebih efisien karena menghantarkan sedikit panas danmengambil tempat yang kecil, bila dibandingkan dengan regulator linieryang konvensional.Tr 32N3054R1 R2R3R4C2C3C1ZD5.6 V1K51K 8201O V at 1 A0 V15 V TIDAKDISTABILKAN0,5250R5470Tr 1BC 105Tr 2BF Y 510,05Gambar 6.1: Contoh Rangkaian Regulator Seri LinearGambar 6.2: Contoh Regulator Switching Untuk Komputer6. PELACAKAN KERUSAKAN SISTEMANALOG6.1. Catu Daya Teregulasi Linear6.1.1. Pendahuluan
  35. 35. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog175Ada 2 (dua) macam unit daya, yaitu :• InverterInverter adalah unit daya yangmemproduksi output daya arusbolak-balik dari tegangan inputarus searah. Frekuensi output-nya bisa 50 Hz sampai dengan400 Hz (gambar 6.3)Contohnya : lampu darurat,UPS.ConverterConverter pada dasarnya adalahsuatu inverter yang diikuti olehpenyearah, atau dengan katalain perubahan arus searahmenjadi arus searah lagi (gam-bar 6.4).Contoh : Instrumen portable da-lam memperoleh tegangan sea-rah 1 KV dengan arus 1 mA un-tuk mensupply tabung dari bate-rai 9 Volt.Sebelum diadakan pengujian danperbaikan catu daya teregulasi, ma-ka harus diketahui lebih dahulu pa-rameter-parameter penting untukmenentukan langkah kerja selanjut-nya, yaitu:a. Daerah (Range), yaitu batasmaksimum dan minimum dari te-gangan dan arus keluaran catu da-ya.b. Regulasi Beban, yaitu peruba-han maksimum dalam tegangandisebabkan oleh perubahan arusbeban dari tanpa beban ke be-ban penuh. Persentase regulasidari catu daya diberikan denganrumusGambar 6.3: Lampu Darurat SebagaiRangkaian InverterGambar 6.4: Rangkaian Converter60123451.00.80.60.40.2Tan paB ebanA rus B eban A m pereTeganganOutputArusDCA ru sY angD ibatasiB ebanP enuhGambar 6.5: Contoh Kurva RegulasiBeban Untuk Catu Daya Teregulasi Linear6.1.2. Parameter catu dayateregulasi linear
  36. 36. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog176%100(%)Re xbanTeganganBebanPenuhTeganganBebanNolTeganganBegulasi−=Hal ini dilustrasikan dalam gambar 6.5 dan digambarkan grafik regulasibeban untuk catu daya 5 Volt.c. Regulasi linePerubahan maksimum tegangan output sebagai hasil dari perubahantegangan input arus bolak balik. Sering dinyatakan sebagai perbandi-ngan persentase, contoh perubahan tegangan input utama adalah ±10% menyebabkan perubahanan output ±0.01 %d. Impedansi outputPerubahan tegangan output dibagi oleh perubahan kecil dalam arusbeban pada beberapa frekuensi yang terspesifikasikan (misalnya 100KHz).LoIVZoutδδ=Pada frekuensi rendah rumus diatas untuk perubahan arus beban sa-ngat lambat, maka bagian resistif dari Zout menonjol. Rout dapat diba-ca dari grafik regulasi beban (lihat Gambar 6.5) dan untuk unit dayayang sesuai paling banyak beberapa ratus miliohm.e. Ripel dan Derau: yaitu harga puncak ke puncak atau rms dari setiapsinyal bolak-balik atau sinyal acak yang masuk kedalam tegangan se-arah dengan seluruh operasi dan parameter lingkungan bertahankonstan. Ripel akan keluar pada beban penuh atau kemungkinan lainpada harga yang dispesifikasikan dari arus beban.f. Respon Transien: yaitu waktu yang diambil tegangan keluaran sea-rah dalam memperoleh tegangan 10 mV dari keadaan harga steadystate (selanjutnya disebut keadaan tetap) mengikuti aplikasi menda-dak pada beban penuh.g. Koefisien Temperatur: yaitu persentase perubahan dalam tegangankeluaran searah dengan temperatur pada harga-harga yang ditetap-kan dari masukan utama arus bolak-balik dan arus beban.h. Stabilitas: yaitu perubahan tegangan keluaran terhadap waktu, de-ngan mengambil asumsi bahwa panas yang dicapai oleh unit seim-bang dan tegangan masukan bolak-balik, arus beban dan ambientemperatur semuanya konstan.i. Efisiensi: yaitu perbandingan daya keluaran terhadap daya masukandiekspresikan dalam persen.Sebagai contoh, catu daya 24 volt yang mempunyai tegangan utama240 volt, arus bolak-balik yang diperlukan adalah 200 mA, apabilakemudian catu daya dibebani arus keluaran 1,2 A, maka efisiensinya :
  37. 37. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog177%60%1002.02402.124%100===xxxxIVIVEfisiensiacacLoj. Batas arus (current limiting): yaitu metode yang digunakan untukmengamankan komponen catu daya dan rangkaian-rangkaian yangdiberi catu oleh unit itu dari kerusakan disebabkan oleh arus beban le-bih. Arus keluaran steady state maksimum dibatasi sampai denganbeberapa harga yang aman (lihat gambar 6.5).k. Batas arus balik (foldback current limiting): yaitu perbaikan terha-dap batas arus yang sederhana. Jika harga dari arus beban melebihiyang ditentukan, maka catu daya akan mensaklar untuk membatasiarus menjadi harga lebih kecil (lihat gambar 6.6).ARUS BEBANARUS TRIPARUS RANGKAIANHUBUNGAN SINGKATTEGANGANOUTPUTARUSDCILGambar 6.6: Karakteristik Batas Arus BalikDengan memakai parameter tersebut di atas, maka contoh spesifikasikhusus untuk unit catu daya yang sederhana adalah sebagai berikut :• tegangan masukan 110 V/220 Vac frekuensi 50 Hz/60 Hz;• tegangan keluaran + 24 V;• arus keluaran 1.2 A maksimum;• daerah temperatur –5 oC s/d 45 oC;• koefisien temperatur 0.01 %/ oC;• garis regulasi 10 % dari perubahan utama menghasilkan perubahankeluaran 0.1 %;• regulasi beban 0.2 % dari nol ke beban penuh.
  38. 38. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog178Didalam beberapa kemungkinan situasi unit daya dibutuhkan untuk men-supply beban melalui kawat yang cukup panjang seperti pada gambar 6.7.Pada gambar dapat dilihat arus beban mengalir dari supply dan kembali kekawat yang lain, sehingga akan timbul drop teqangan menyebabkan tega-ngan sepanjang beban akan lebih kecil dari tegangan terminal powersupply dan konsekuensinya mempunyai penurunan regulasi.VREFRANGKAIANBEBANMASUKAN TIDAKDISTABILKANELEMENSERIKOMPARATORDAN ERRORAMPLIFIERTERMINALKELUARANREGULATOR DALAM UNIT DAYATAHANANKAWATIBEBANIBEBANVLGC Loveday,1980, 135Gambar 6.7: Beban Jarak Jauh Dari Terminal-Terminal Catu DayaSalah satu teknik yang digunakan untuk memperbaiki hal ini dinamakanremote sensing (selanjutnya disebut dengan penginderaan jarak jauh),yaitu dua buah kawat ekstra digunakan untuk mengkompensasikan efektahanan kawat yang panjang (gambar 6.8). Efek dari teknik ini menye-babkan tahanan kawat catu akan menjadi lup umpan-balik dari regulator.Hal ini memberikan regulasi optimum pada beban dari pada langsung da-ri terminal keluaran catu daya. Arus yang dibawa oleh dua kawat sensorsangat kecil, sehingga dapat digunakan kawat kecil saja menggunakanpelindung ground coaxcial untuk menghindari pengaruh interferensi.VREFRANGKAIANBEBANMASUKAN TIDAKDISTABILKANELEMENSERIERRORAMPLIFIERREGULATOR DALAM UNIT DAYAIBEBANIBEBANKAWATSENSORGC Loveday,1980, 135Gambar 6.8: Remote Sensing Untuk Kompensasi Tahanan Kawat6.1.3. Cara-cara Pengawatan Catu Daya danMasalahnya
  39. 39. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog179Teknik penginderaan jarak jauh hanya dapat digunakan untuk memberi-kan regulasi optimum pada satu beban. Jika catu daya digunakan untukmemberikan supply beban dalam hubungan paralel, maka digunakan tek-nik yang lain.Contoh sederhana diperlihatkan pada gambar 6.9 di bawah ini.MASUKANYANGTIDAKDISTABILKAN(MAINSUPPLY)ABEBANABBEBANBCBEBANCREGULATORREGULATORREGULATORLNEGC Loveday,1980, 135Gambar 6.9: Regulator-regulator yang memakai point of loadTiap beban dilengkapi dengan masing-masing rangkaian regulator ICyang sudah mudah didapat dan murah harganya. Unit catu daya utamayang men-supply ketiga regulator terpisah biasanya tidak stabil. Dalambeberapa situasi, yaitu satu unit daya teregulasi men-supply beberaparangkaian, maka susunannya harus di hubungkan dengan sedemikian ru-pa, sehingga gangguan yang diakibatkan oleh transmisi sinyal dari saturangkaian ke rangkaian berikutnya minimum.Gambar 6.10 memperlihatkan contoh hubungan pararel, rangkaian Catau B tidak dapat dihubungkan apabila bebannya terlalu berat, selamaarus dari rangkaian dapat di set-up oleh sinyal interferensi pada rangkai-an A.POWER SUPPLY RANGKAIAN A RANGKAIAN CRANGKAIAN BI + I + IA B CI + I + II + IABBCI + IA BCCCIISIGNALKELUARANSIGNALINPUTGC Loveday,1980, 136Gambar 6.10: Distribusi PararelGambar 6.11 menunjukkan perbaikan susunan untuk gambar 6.10, da-lam hal ini rangkaian paling sensitif adalah A, dicatu lewat kawat penghu-bung tersendiri yang tidak membutuhkan kawat yang besar. Rangkaian Bdan C dipararel dan diposisikan dekat catu daya.
  40. 40. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog180POWER SUPPLYRANGKAIAN A RANGKAIAN CRANGKAIAN BI))SINYAL KEMBALISIGNAL KELUARANCHASIS GROUNDSINYALINPUTSINYALKEMBALIaiaGC Loveday,1980, 136Gambar 6.11: Perbaikan Susunan Untuk Gambar 6.10.Distribusi satu titik single point, diperlihatkan pada gambar 6.12, jelas di-sini adalah solusi terbaik, yaitu tiap-tiap rangkaian mempunyai kawatcatu sendiri.POWER SUPPLY RANGKAIAN A RANGKAIAN CRANGKAIAN B))SIGNALINPUTSIGNALKELUARANIIIiiiAABBCCGC Loveday,1980, 136Gambar 6.12: Distribusi Satu Titik Solusi TerbaikJadi metoda distribusi daya tidak boleh simpang siur atau menggangguselama perbaikan atau tes. Penampilan sistem akan menimbulkan per-ubahan dengan mengatur kembali posisi kawat-kawat catu atau merubahpentahanannya.Regulator seri linier adalah suatu rangkaian yang umumnya diguna-kan untuk kebutuhan-kebutuhan daya medium dan sekalipun rangkai-an hanya sederhana, sudah mampu untuk memberikan daya gunayang lebih baik.Secara blok diagram diberikan pada gambar 6.13 sebagai berikut::GC Loveday,1980, 139Gambar 6.13: Diagram Blok Regulator Seri Linear6.1.4. Regulator Seri Linier
  41. 41. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog181Input yang tidak stabil (Vi) dimasuk-kan untuk membangkitkan teganganacuan dan membias ke penguaterror, tegangan output (Vo) yang ter-jadi dibandingkan dengan teganganacuan oleh penguat error. Sinyalerror ini diberikan pada elemen seri,yang biasanya berupa transistordaya NPN. Jika terjadi tegangan out-put mengecil maka akan menyebab-kan sinyal error diperkuat oleh pe-nguat error yang menyebabkan ele-men lintasan seri memperbesar te-gangan output. Sebaliknya, jika te-gangan output terlalu tinggi makasinyal error dengan polaritas berla-wanan juga diperkuat oleh penguaterror yang menyebabkan elemenlintasan seri mengurangi arus outputdan tegangan outputnya.Elemen seri ini adalah transistordaya dihubungkan sebagai emitterfollower yang memberikan impe-dansi output rendah untuk me-ngontrol beban.Sedangkan contoh catu dayateregulasi yang tersedia dipasaranseperti pada gambar 6.14.Gambar 6.14: Contoh Catu Daya TeregulasiDipasaranBanyak tersedia rangkaian regu-lator seri linear dipasaran, tapiyang akan dibahas disini tak se-muanya. Ada tiga rangkaian regu-lator seri yang penting dan mem-punyai pengaman, yaitu:● Pembatas Arus Regulator Seri:Dasar rangkaian pembatas arusregulator seri diperlihatkan padagambar 6.15. Rangkaian seder-hana yang memakai komponendi atas tidak menurunkan kean-dalan dari catu daya. Rsc adalahhambatan untuk memonitor arusbeban. Jika sesuatu sebab lebih,tegangan pada Rsc naik sampai600 mV, Tr2 menghantar danmembelokkan arus basis keluardari Tr1, sehingga karakteristik-nya akan seperti Gambar 6.5.Sebagai contoh Rsc adalah 1Ohm, maka akan membatasiarus beban sekitar 600 mA dantegangan pada Rsc adalah cu-kup untuk mengoperasikan Tr2.Tr1Tr2RscRL+_DC TakStabil+_GC Loveday,1980, 141Gambar 6.15: Rangkaian Pembatas ArusRegulator Seri
  42. 42. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog182● Rangkaian Pengaman Beban Arus Balik (Foldback CurrentLimiting).Sifat yang berguna dari catu daya adalah akan memberikan tegangan ke-luaran mendekati nol, jika harga dari arus beban berlebihan, untuk itu di-perlukan rangkaian tambahan berupa beban arus balik (foldback currentlimiting) seperti pada gambar 6.16. Tahanan Rm dipasang di dalam lineyang kembali atau balik, dan tegangan yang dibentuk sepanjang ham-batan digunakan untuk mensaklar ON thyristor secepat arus trip bebanlebih melampaui, thyristor ON dan tegangan sepanjang thyristor adalahturun sekitar 0,9 volt. Hal ini tidak cukup untuk bias maju dioda D dan Tr,sehingga tegangan keluaran akan menjadi nol. Sebuah LED kadang-kadang dapat dipasangkan untuk mengindikasi bahwa kesalahan aruslebih telah terjadi. Beban arus balik adalah sangat efektif dalam menjagakerusakan terhadap transistor pelewat seri saat terjadi hubung singkatantara terminal + dan terminal -.GC Loveday,1980, 141Gambar 6.16: Rangkaian Pengaman Beban Arus Balik● Rangkaian Pengaman Tegangan Lebih ( Over Voltage Protection).Sangat penting juga regulator seri mencatu suatu beban IC yang sensitif,seperti halnya TTL. Dengan TTL jika catu daya melebihi 7 volt maka ICTTL tersebut akan rusak, untuk itu diperlukan rangkaian pengaman te-gangan lebih seperti gambar 6.17.Dioda zener digunakan untuk mensensor tegangan keluaran dari catudaya. Jika tegangan naik, sehingga zener menghantar dan SCR akandihidupkan mengakibatkan arus akan mengalir hampir seluruhnya lewatSCR dan menyebabkan fuse terbakar. Maka tegangan pada kolektor Tr1(elemen seri) turun sangat cepat sampai nol karena fuse terbakar. Jadidisini yang dikorbankan adalah fusenya, fuse akan putus saat ada kenai-kan tegangan pada outputnya tetapi rangkaian regulator tak akan menja-di rusak juga rangkaian yang di catu oleh regulator jenis ini.
  43. 43. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog183RLSCRTr1 ELEMEN SERIFuse Over VoltageSensingZenerGC Loveday,1980,141Gambar 6.17: Rangkaian Pengaman Tegangan LebihKebanyakan catu daya yang modern menggunakan IC regulator, sehing-ga rangkaian menjadi lebih sederhana sehingga bila terjadi kerusakan le-bih mudah diatasinya. IC regulator yang paling populer saat ini dan mu-rah serta serbaguna adalah IC regulator µA 723 A.a.Konfigurasi PINGC Loveday,1980, 142b. Rangkaian DalamGambar 6.17: IC Regulator µA 723 ARangkaian dalam dari IC ini terdiri dari catu referensi, penguat penyim-pangan, transistor pelewat seri dan transistor pembatas arus. Hubunganuntuk berbagai macam variasi dapat dilakukan pada IC ini tergantung pe-makai untuk merencanakannya secara fleksibel sesuai dengan kebu-
  44. 44. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog184tuhannya. Tegangan referensi adalah tegangan yang diberi-kan pada pin6 dengan tegangan 7,15 volt ± 0,2 volt, dan ini dapat dihubungkanlangsung pada masukan non-inverting atau lewat pembagi tegangan.Sebuah rangkaian dasar regulator dengan menggunakan IC 723 diper-lihatkan pada Gambar 6.19, yang memberikan tegangan output dari 7 voltsampai dengan 37 volt.12 11106272335 47 13VinVoutR1R2Gambar 6.19: Regulator 7 V Sampai Dengan 37 VPersamaan untuk menghitung tegangan output adalah:Vout = ( R1 + R2 ).Vref / R2. Jadi harga tegangan outputnya dapat ber-ubah-ubah sesuai dengan perbandingan R1 dan R2 yang dapat diaturdari potensiometer. Kemampuan arus output dari rangkaian di atas sa-ngat terbatas, untuk menambah kekuatan arus sampai 2 Ampere dapatdilakukan hanya dengan menambah sebuah transistor daya tanpa harusbanyak merubah rangkaian. Caranya dengan sebuah transistor 2N3055dihubungkan kerangkaian di atas dimana basis transistor dihubungkan keIC pin 10 (output), kemudian emiternya dihubungkan ke IC pin 2, sedang-kan kolektornya dihubungkan ke input bersama IC pin 11 dan 12. Makasekarang rangkaian akan tetap dapat diatur tegangan outputnya dengankekuatan arus yang bertambah menjadi 2 Ampere.Dua hal yang penting untuk diketahui menyangkut IC µA 723 A sebagaiberikut :o Tegangan harus selalu paling tidak 3 V atau lebih besar dari tegangankeluaran ;o Kapasitor dengan tegangan rendah harus dihubungkan dari pin freku-ensi kompensasi ke masukan inverting. Hal ini untuk menjamin rang-kaian tidak osilasi pada frekuensi tinggi.
  45. 45. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog185Bila melacak kerusakan pada catudaya, pastikan untuk melokalisasidan memperbaiki masalahnya danjangan hanya mengganti komponenyang rusak. Misalnya: sekring yangselalu putus menandakan bahwa a-da kerusakan komponen lain dalamrangkaian atau resistor yang terba-kar menandakan bahwa sebuahtransistor atau kapasitor telah meng-alami kerusakan hubung singkat danlain sebagainya.Langkah-langkah yang dapat dilaku-kan adalah sebagai berikut:a. Pemeriksaan Visual:Pelacakan sebaiknya dimulai de-ngan memeriksa catu daya secaravisual dengan baik. Periksa sekringatau set kembali pemutus rangkaiandan carilah komponen yang terba-kar, patah, hangus atau retak.Komponen-komponen tersebut ha-rus diganti dahulu. Apabila catu da-ya masih dalam keadaan ON,sentuh transistor pelewat seri, regu-lator tegangan atau komponen aktiflain untuk melihat bila ada yang ma-sih panas dari pada yang seharus-nya. Beberapa komponen biasanyadalam kondisi hangat. Hati-hati un-tuk mengerjakan langkah ini. Guna-kan alat pengukur temperatur bilamemungkinkan.b. Pengukuran Tegangan:Agar praktis lepaskan beban dari ca-tu daya, kemudian ukur tegangankeluarannya. Bila tegangan yang ter-ukur sesuai, masalahnya mungkinterletak pada beban danGambar 6.20: Beberapa LangkahPemeriksaan Visual dan PengukuranTegangan6.1.5. Teknik PelacakanKerusakan PadaRegulator Seri
  46. 46. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog186bukan pada catu dayanya. Teknikpelacakan berikut disebut pemisah-an dan penyelesaian masalah (divi-de dan conquer). Mulailah pada ke-luaran dari rangkaian yang dicurigai,bila anda mendapatkan teganganyang sesuai lanjutkan langkah awalini dengan memba gi rangkaianmenjadi bagian-bagian logis. Masa-lahnya mung kin terletak pada ba-gian atau tahap sebelumnya. Mi-salnya, apa bila sekring primercatudaya putus, anda perlu melepasbagi an regulator dari bagian penye-arah dan kemudian lihat, apakahrangkaian tersebut masih membuatsekring rusak lagi. Hal ini akan me-nunjukkan kepada anda, apakahkerusakan terjadi pada bagian regu-lator atau bukan. Pengukuran de-ngan osiloskop juga bisa digunakan,terutama bila catu daya berosilasi.Keru sakan jenis ini biasanya disebabkan oleh kapasitor bypass yangterletak dekat IC regulator atau pe-nguat penyimpangan (tergantungpada tipe rangkaian regulator yangdigunakan).c. Pengukuran Arus:Pengukuran arus dapat menunjuk-kan apakah rangkaian pembatas a-rus bekerja atau tidak, dan apakahsetiap transistor pelewat mencatubeban dengan sesuai atau hanyasebuah transistor saja yang bekerja.Bila amperemeter tidak tersedia, an-da dapat menempatkan sebuah re-sistor kurang lebih 0,1Ω yang berda-ya tinggi pada bagian yang dilewatiarus. Ukur tegangan yang melaluiresistor kemudian hitung arusyang melaluinya dengan menggu-nakan hukum Ohm (I=E/R), denganI adalah arus dalam ampere.E adalah tegangan dalam volt danR adalah resistansi dalam ohm.d. Kerusakan yang biasanyaterjadi:● Komponen: Dioda penyearah,IC regulator, transistor pelewatseri atau kapasitor filter hubung-singkat atau terbuka. Gantilahkomponen tersebut sesuai de-ngan yang diperlukan, tetapi ya-kinkan untuk menemukansumber kerusakan sebelummemperbaiki catu daya.● Regulasi tegangan tidaksesuai : Periksalah regulator,komponen referensi tegangan(dioda zener) atau penguat penyimpangan (IC Op-Amp) padagambar 6.14. Bila setelah bebandilepas tegangan keluarannyanol, periksa bagian rangkaianyang tidak benar kerjanya.● Catu daya berosilasi:Periksalah kapasitor bypass ICbila digunakan regulator tegangan IC (C=500pF pada gambar6.18). Bila menggunakan transis-tor atau op-amp, periksalah by-pass yang lain atau kapasitorpenstabil dari detector penyim-pangan atau penguat penyimpa-ngan.● Transistor pelewat seri terlalupanas: Periksa transistor pele-wat seri. Bila digunakan transis-tor pelewat lebih dari satu dandipasang parallel (Lihat gambar6.21), yakinkan bahwa transistortersebut sesuai. (Salah satu tran-sistor kemungkinan dapat men-catu arus lebih besar daripadatransistor lainnya dan menimbul-kan panas berlebih). Juga panasyang ditimbulkan selama peralat-an bekerja dapat disebabkanoleh perubahan harga resistorl
  47. 47. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog187Pelewat seri, rangkaian pembatas arus akan tidak bekerja, sehingga tran-sistor pelewat akan menjadi panas secara berlebihan. Hal ini memung-kinkan transistor tesebut menjadi rusak. Bila transistor pelewat digerak-kan oleh sebuah IC regulator, maka panas berlebih pada transistor pele-wat dapat terjadi bila pengideraan panas (thermal sensing) IC rusak.e. Penggantian Komponen :Bila anda mengganti komponen, yakinkan bahwa:- Komponen penggantinya mempunyai nilai yang sesuai. Misalnya, bilamengganti kapasitor, yakinkan tidak hanya nilai dalam microfaradyang benar tetapi juga mempunyai tegangan yang sesuai.- Spesifikasi komponen pengganti tentang arus, daya dan toleransi.Misalnya, setiap transistor akan mempunyai spesifikasi arus dan te-gangan yang berbeda. Mereka mungkin juga mempunyai spesifikasidaya yang biasanya lebih kecil daripada spesifikasi tegangan maksi-mum dan arus.- Jangan pernah mengganti komponen pelindung seperti sekring, de-ngan komponen lain yang tidak sesuai amperenya. Pengunaan se-kring dengan rating arus yang terlalu tinggi akan membahayakan per-alatan, dan merupakan peluang yang sangat besar untuk terjadinyakerusakan.- Bila anda mengganti rangkaian pada PCB, yakinkan penggunaansolder yang cukup panas untuk melelehkan timah solder, tetapi ingatjangan terlalu panas karena ini akan membahayakan PCB. Lapisantembaga pada PCB yang berlapis banyak (multilayer) mungkin me-merlukan panas lebih besar, karena jalur konduktor dan ground ber-ada di dalam lapisan tengah PCB. Dalam kasus ini yakinkan bahwasemua lapisan telah lepas dari solderannya, kalau tidak mungkin halini akan merusak lapisan tembaga yang ada di tengah-tengah PCB,bila anda secara paksa melepas komponennya. Untuk melindungi ba-gian dalam potonglah bagian yang rusak dan solderkan bagian yangbaru pada ujung kaki yang menonjol pada PCB.Contoh pertama tentang kerusakan diberikan rangkaian regulator serilinear seperti pada gambar 6.21. Cara kerja rangkaian ini adalah sebagaiberikut :Tr2 dan Tr3 sebagai elemen kontrol seri dalam hubungan darling-ton. Arus beban penuh 1 Ampere mengalir melalui Tr3 saat arus padabasis Tr3 sekitar 40 mA. Arus ini didapat dari Tr2 yang mana Tr2 sendirimembutuhkan arus basis antara 1 sampai 2 mA. Tr1 berfungsi sebagaierror amplfier, dimana masukan invertingnya adalah basis Tr1 dan ma-sukan non invertingnya adalah emiternya yang dijaga konstan oleh zener5,6 Volt. Selama kondisi normal tegangan basis Tr1 kira-kira 0,6 Voltlebih tinggi dari emiternya (6,2 Volt), oleh karena itu tegangan di R4 juga6,2 Volt. Jika R3 diatur sampai dengan 1 KΩ maka total tegangan jatuhsepanjang R3 dan R4 adalah 10 Volt.Jika tegangan keluaran turun karena perubahan beban yang naik, makaakan terjadi juga penurunan tegangan pada basis dari Tr1, sedangkan
  48. 48. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog18815VTakstabilR11kR2820Tr2Bfy51Tr1Bc108R5450R32k5R41k5250uC2C30.5uDz5.6VC10.05u10 V(1A)TP1TP2TP3TP4Gambar 6.21: Rangkaian Regulator Seri Linear Dengan Menggunakan Transistor sistemdarlington.tegangan diemiternya dijaga konstan oleh zener 5,6 Volt, maka harga te-gangan dari basis emitter Tr1 akan berkurang, sehingga Tr1 akan tidaksemakin on yang membuat arus dari R2 akan makin mengonkan Tr2 danjuga Tr3 yang cenderung untuk mengoreksi tegangan keluaran untukkembali ke 10 Volt lagi. Demikian pula jika tegangan keluaran naik karenabeban turun maka akan terjadi proses sebaliknya secara otomatis.• Tegangan-tegangan kondisi normal yang terukur saat rangkaiandibebani penuh 1 Ampere adalah sebagai berikut:1 2 3 4TPPembacaanMeter (Volt DC)5,6 11,3 6,2 10• Jika salah satu komponennya rusak, maka pengukuran akan adaperbedaan, misalnya seperti :1 2 3 4TPPembacaanMeter (Volt DC)0 2,5 0,7 1,1Disini terlihat bahwa pada TP 1 = 0 Volt, maka kerusakannya adalahdioda zener hubung singkat, yang akan membuat tegangan pada TP2 kecil sehingga Tr2 dan Tr3 makin off dan berakibat tegangankeluaran sangat kecil.• Kerusakan lain diberikan hasil pengukuran sebagai berikut :1 2 3 4TPPembacaanMeter (Volt DC)5,6 14,4 0 13,1(ripplebesar)
  49. 49. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog189Disini terlihat pada TP 3 = 0 Volt, maka kerusakannya adalah R3 ter-buka (ingat bukan R4 hubung singkat, karena resistansi kerusakannyatak pernah hubung singkat. Lihat Bab 4.3), yang mengakibatkan Tr1 offsehingga Tr2 dan Tr3 amat on sehingga tegangan keluaran besar dantak bisa dikontrol.• Hasil pengukuran lainnya adalah:1 2 3 4TPPembacaanMeter (Volt DC)5,6 0 0 0Karena TP 2, 3, dan 4 = 0 Volt, berarti Tr2 dan Tr3 tak bekerja, inikarena dua kemungkinan, yaitu R2 terbuka atau C1 hubung singkat.• Dan hasil pengukuran yang lain lagi diberikan:1 2 3 4TPPembacaanMeter (Volt DC)5,6 15 0 0Dari TP 2 sangat besar dan hasil keluarannya = 0 Volt, ini dapat dipas-tikan bahwa Tr2 rusak hubungan basis emiternya terbuka.Contoh kedua adalah rangkaian inverter sederhana seperti gambar 6.22berikut ini.F1R3470R412KR512KR6470C20,3C30,3Q2Q1Q3Q4R133C10,01T1R23,3 K/5W6 V/600 mA+-4132651VoGambar 6.22: Rangkaian Inverter Untuk Daya Rendah.Cara kerja rangkaian ini adalah sebagai berikut:Masukkan 6 Vdc di switch dengan frekuensi ditentukan oleh Q1 dan Q2 (astable multivibrator ), dihubungkan pada CT dari trafo. Trafo CT primerdiberi 12-0-12 dan sekunder 120 Volt. Sinyal ini digunakan untuk menger-jakan Q3 dan Q4 agar konduk. Ketika Q1 off, tegangan kolektornya naikdan menyebabkan arus lewat ke basis Q4 (konduk) sehingga arus meng-alir melewati setengah gelombang pada lilitan primer.
  50. 50. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog190Pada setengah gelombang berikutnya dari astable, Q1 konduk maka Q4off. Pada saat yang sama, Q2 off sehingga Q3 konduk. Arus sekarangmengalir di dalam arah berlawanan melewati setengah gelombang padalilitan primer, sehingga terbentuk a.c. & ini diinduksikan ke sekundernyaoutput ±100 Vrms ketika arus beban 30 mA. Frekuensinya ±800 Hz.Sedang guna dari R5 dan C3 sebagai filter untuk mengurangi amplitudospike ketika transistor berubah dari konduk ke off atau sebaliknya.TP1 &TP4 maksimumnya 0,8 V dalam bentuk gelombang kotak. Jadi pa-da kondisi bekerja dari TP 1 sampai 6 berbentuk sinyal gelombang kotak.Untuk kerusakan-kerusakan di bawah ini menunjukkan bahwa tegangankeluaran bagian sekundernya tak ada, dan tegangan yang terukur padaTP-TPnya adalah tegangan DC.1 2 3 4 5 60,15 0,7 0,7 0,15 6 60 0,7 0,7 0,15 6 60,15 0,7 0,7 0,05 6 6TPABCD 0,75 0 0,7 0,15 6 4,8• Pada pengukuran A karena tegangan TP1=TP4, TP2=TP3 danTP5=TP6, berarti tak ada kerusakan yang hubung singkat. Karenaastable tak bekerja maka kerusakannya adalah C1atau C2 terbuka.• Pada pengukuran B, terlihat TP1 = 0, itu berarti ada yang hubung sing-kat dengan ground berhubungan dengan TP1 tersebut, yaitu Q1 kolek-tor dan emiternya hubung singkat atau Q4 basis dan emiternya hu-bung singkat . Kerusakan tidak mungkin R1 terbuka karena jika R1 ter-buka pasti ada tegangan yang kecil pada TP1 nya, seperti juga padapengukuran C (pada TP4 nya).• Pada pengukuran C, terlihat TP4 lebih kecil dari TP1, dan ini disebab-kan oleh R4 yang terbuka.• Pada pengukuran D, terlihat TP2 = 0, ini berarti ada yang hubung sing-kat pada saerah TP2 tersebut, yaitu Q1 basis dan emiternya hubungsingkat. Tapi dapat juga R2 terbuka. Dan pada kondisi kerusakan iniQ4 menjadi panas karena Q4 menjadi konduk terus.Jadi dari dua contoh rangkaian di atas yang terpenting adalah mengeta-hui lebih dahulu kerja dari rangkaian tersebut. Sehingga saat ada keru-sakan dan melakukan pengukuran, kita dapat segera mengetahui daerahmana yang tak beres (melokalisir) dan kemudian menentukan komponenyang rusak pada daerah tersebut. Dibutuhkan sedikit analisa dan logikaserta jam terbang untuk menjadi ahli dalamhal ini.Di bawah ini diberikan tabel 6.1 yang menunjukkan beberapa kerusakandan gejala yang terjadi pada sebuah catu daya teregulasi.
  51. 51. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog191Gambar 6.29: Salah Satu Model Catu Daya KomputerTabel 6.1: Kerusakan umum pada catu daya teregulasiKERUSAKAN GEJALANYATrafo primer atau sekunderterbuka● Output DC nol● AC sekunder nol● Resistansi tinggi primer atau sekundertrafoTrafo hubung singkat padaprimer atau sekunder● Sekring putus● Output DC kecil dan trafo amat panasLilitan trafo hubung singkatkebodi● Sekring putus● Resistansi kecil antara lilitan dan bumiSatu dioda bridge terbuka ● Rangkaian menjadi penyearahsetengah gelombang● Output DC rendah dan regulasi jelek● Ripple 50 Hz bertambahSatu dioda bridge hubungsingkat● Sekring putusKapasitor tandon terbuka ● Output DC rendah dengan ripple ACbesarKapasitor tandon hubungsingkat● Sekring putus● Resistansi DC tak stabilPenguat error terbuka ● Output DC tinggi tanpa terregulasi● Tak ada sinyal kontrol pada elemenseriTransistor seri terbukabasis dan emiter● Output DC nol● DC tak stabil sedikit tinggi dibandingsaat normalZener hubung singkat ● Output DC rendah● Kemungkinan transistor seri sangatpanas
  52. 52. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog192Sistem catu daya disaklar dan regulator mode tersaklar digunakan karenamempunyai efisiensi yang tinggi. Perkembangan yang pesat selama be-berapa tahun terakhir ini menunjukan adanya produksi catu daya denganefisiensi maksimum dan bentuknya kecil serta ringan. Banyak dari rang-kaian ini telah dikembangkan dari dasar inverter (gambar 6.3. Dalamrangkaian ini (gambar 6.23) dapat dicapai dengan mensaklar S1 dan S2bolak-balik terus menerus terhadap transformator primernya. Trans-formator harus menggunakan center-tap. Pada setengah daur per-tama,arus akan mengalir melalui setengah bagian atas dari kumparan primerdan bila saklar berubah maka arus akan mengalir berlawanan yai-tumelalui setengah bagian bawah dari bagian primer. Hasilnya adalah arusbolak-balik akan diproduksi pada bagian sekunder trafo.GC Loveday,1980, 144(a) (b)Gambar 6.23: Dasar Rangkaian InverterSaklar yang digunakan adalah rangkaian elektronik (gambar 6.23b) yaitutransistor atau thyristor yang dikontrol oleh bentuk gelombang persegiatau osilator pulsa. Metoda lain adalah m enggunakan kumparan umpanbalik pada primer sehingga transistor inverter membentuk rangkaian ber-osilasi sendiri. Frekuensi dari rangkaian osilasi ini adalah antara 5 KHzsampai dengan 25 KHz. Frekuensi tinggi ini digunakan agar trafo dankomponen filternya akan menjadi relatif sangat kecil. Bila frekuensi sa-ngat tinggi maka efisiensi start akan turun menjadi off. Lebar pulsa inilahyang akan mengatur regulasi dari outputnya. Memang rangkaian catu da-ya switching lebih komplek dari rangkaian catu daya teregulasi linear ka-rena disini lebih banyak menghasilkan jalur dan interferensi elektromag-netik, sehingga harus difilter secara teliti.6.2. Catu Daya Switching (Switching ModePower Unit / SMPU)6.2.1. Pendahuluan
  53. 53. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog193Catu daya model tersaklar ini ada dua macam, yaitu:● Pensaklar primer (primary switching)● Pensaklar sekunder (secondary switching)PENYEARAHJEMBATANDANPENGHALUSPUSH PULLDRIVEPULSE WIDTHMODULATOROSILATORGELOMBANGPERSEGI 20 KHzTEGANGANREFERENSIFILTERTRANSISTORPENSAKLARTEGANGAN TINGGIC OUTPUT ARUSSEARAHTEREGULASICOMPARATOROP-AMPGC Loveday,1980, 145Gambar 6.24: Diagram Blok Regulator Mode Pensaklar PrimerPada gambar 6.24 tegangan arus searah ini disaklar pada frekuensi dia-tas frekuensi audio oleh transistor tegangan tinggi untuk memberikanbentuk gelombang bolak-balik pada trafo primer. Arus bolak-balik sekun-der disearahkan dan diregulasikan dengan membandingkan catu referen-si dari zener. Perbedaan sinyal dipakai untuk mengatur daur tugas daritransistor pensaklar. Jika tegangan arus searah turun waktu arus bebannaik maka sinyal penyeimbangan menyebabkan lebar pulsa modulatoruntuk mensaklar transistor ON untuk saat yang cukup lama kemudianOFF selama setengah daur dari osilator 20 KHz maka tegangan keluaranakan naik lagi ke harga yang sangat dekat dengan sebelumnya. Kejadiansebaliknya, jika arus beban dikurangi. Mode pensaklaran primer ini ba-nyak digunakan dalam SMPU dari daya tinggi.Walaupun demikian, anda dapat mengganti regulator linier yang konven-sional dengan tipe tersaklar memakai pensaklar sekunder seperti Gam-bar 6.25 Jika transistor seri disaklar ON, arus akan mengalir ke filter LC.Jika transistor tersaklar OFF, induktor menyimpan arus yang mengalirsebagai aksi lintasan balik melalui Fly Wheel Dioda.6.2.2. Model Catu Daya Switching / Tersaklar
  54. 54. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog194DUTY CYCLECONTROLOSILLATORREFERENCEVOLTAGECFILTERFLYWHEELDIODEERRORAMPLIFIERSWITCHINGTRANSISTORGCLoveday,1980, 145Gambar 6.25 Diagram Blok Regulator Mode Pensaklar SekunderBerbagai macam metoda dapat digunakan untuk meregulasi keluaran a-rus searah. Daur tugas dari bentuk gelombang pensaklar atau frekuensidari osilator dapat divariasi atau dicampur dari kedua metoda. Selamatransistor dioperasikan sebagai saklar maka salah satu OFF atau ONsehingga daya yang didisipasikan oleh transistor lebih rendah. Walaupundemikian, SMPU lebih efisien dan memerlukan tempat yang tidak luasbila dibandingkan dengan regulator seri. SMPU, pemakaian utamanya a-dalah unit yang mencatu arus besar pada tegangan rendah dan teganganmedium.Untuk lebih jelasnya di bawah ini akan diterangkan catu daya tersaklarpada Komputer, karena dengan beredarnya komputer dipasaran makacatu daya ini paling banyak digunakan saat ini. Lebih jelasnya diberikandiagram bloknya pada gambar 6.26di bawah ini.Gambar 6.26 Diagram Blok SMPU6.2.3. Catu Daya Tersaklar Pada Komputer
  55. 55. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog195At1.4.7.2. 3.5.8.6.tttttAAAAAttAAGambar 6.27 Bentuk Gelombang Pada Tiap Titik Output BlokFungsi masing-masing blok dapat dijelaskan sebagai berikut:● Filter RFI (Radio Frequency Interference)Fungsinya sebagai filter jala-jala untuk frekuensi tinggi dimana bila a-da frekuensi tinggi akan ditindas dan frekuensi rendah (50 Hz) akanditeruskan.● Penyearah tegangan jala-jala dan Filter kapasitorFungsinya untuk mengubah tegangan AC ke DC (tak teregulasi) rang-kaian ini terdiri dari dioda penyearah dan filter kapasitor. Sebelumrangkaian ini biasa dipasang NTC sebagai penahan arus sentakan (Isurge) saat pertama kali daya dinyalakan akibat adanya pengisian ka-pasitor.● Elemen PenyaklarFungsinya sebagai pengubah tegangan DC menjadi tegangan ACyang berupa pulsa-pulsa tegangan yang mempunyai frekuensi jauhlebih tinggi dari frekuensi jala. Biasanya diatas frekuensi audio (> 20Hz).● Trafo Daya Pengisolasi I/O• Fungsi pertama trafo ini sebagai pengisolasi antara input dan outputdimana pada inputnya mempunyai tegangan sebesar tegangan jala-jala, sedangkan pada outputnya untuk keamanan perlu diturunkantegangannya• Fungsi kedua yaitu sebagai penurun atau penaik tegangan atau se-bagai pembuat keluaran yang ganda (multiple output)● Penyearah OutputFungsinya menyearahkan dan memfilter tegangan AC dari output tra-fo menjadi suatu tegangan DC yang ripplenya kecil sekali.● Pulse Width Modulator (PWM)Fungsinya sebagai pengontrol kestabilan tegangan output denganmerubah-rubah lebar pulsa untuk penyaklaran transistor penyaklar.Bila Vout turun akan dideteksi oleh Vsensor yang merubah lebar pulsa-nya bertambah sehingga dapat menaikan tegangan rata-rata output-nya. Bila turun maka kebalikannya.
  56. 56. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog196● Trafo Pengisolasi/Opto Coupler (Kopling Optik)Fungsinya untuk mengisolasi input output tetapi bisa mentransfer pul-sa PWM untuk menggerakan basis-basis transistor saklar● Catu Daya PembantuFungsinya untuk mencatu rangkaian PWM. Catu ini bisa diambil dariPC inputnya atau dari DC outputnya.Gambar pengawatan keluaran catu daya komputer diberikan pada gam-bar 6.28di bawah ini:Gambar 6.28 Pengawatan Catu Daya Pada KomputerSebelum memperbaiki suatu peralatan yang rusak khususnya untukSwitching Power Supply, ada beberapa langkah yang bisa membantudalam proses perbaikan, yaitu:1. Mengamati gejala kerusakan yang terjadi2. Menganalisa kerusakan atau memperkirakan bagian/blok mana yangrusak karena gejala tersebut3. Lakukan pengetesan pada bagian yang anda curigai atau lakukan pe-ngetesan sistematis bila anda kurang yakin bagian mana yang rusak.Dalam pelacakan kerusakan sistematis pada Switching Power Supply se-baiknya pengetesan dimulai dari input jala-jala sampai bagian primerrangkaian penyaklar karena umumnya kerusakan banyak terjadi di bagi-an tersebut. Bila pada bagian primer semua komponen sudah dites baik,begitu pula besarnya tegangan pada masing-masing kapasitor filter pera-ta DC sudah normal ± 150 V, maka langkah berikutnya adalah melakukanpengetesan ke bagian sekunder yaitu driver PWM dan rangkaian ICPWM baik pengetesan tegangan catunya atau pengetesan komponen6.2.4. Pelacakan Kerusakan dan Gejala KerusakanSMPU
  57. 57. Pelacakan Kerusakan Sistem Analog197secara pasif.Pengetesan pada penyearah output dan penguat kesalahan adalah yangterakhir karena pada bagian ini jarang terjadi kerusakan kecuali bila catudayanya sudah berumur tua bisa terjadi kerusakan pada kapasitor-kapa-sitor penyearah jeleknya/putusnya solderan ke komponen atau konektoratau dioda penyearah yang rusak.Gejala kerusakan dan penyebabnya diberikan sebagai berikut:1. Catu Daya Mati TotalKemungkinan penyebabnya :a. Pada blok filter RFI :Ada kapasitor hubung singkat sehingga fuse/sikring putusb. Pada blok Penyearah :- Dioda yang putus atau hubung singkat- Kapasitor filter hubung singkat- NTC (pembatas arus sentakan) putusc. Pada Blok Penyaklar :- Transistor saklar rusak (hubung singkat atau putus)- Resistor pemicu basis transistor terbuka- Dioda terbuka atau hubung singkatd. Pada blok Isolasi :Untuk trafo pengisolasi jarang terjadie. Pada blok penyearah output :Dioda terbuka dan kapasitor hubung singkatf. Pada blok PWM :IC-nya rusak atau komponen penunjangnya rusak.2. Tegangan Catu Daya TurunPenyebabnya :Hanya sepotong pulsa switching yang diproses. Ini akibat dari salahsatu transistor penyaklar baik transistor utama atau driver yang tidakbekerja atau mungkin dari jalur pulsanya putus3. Gejala kerusakan lain yang bisa terjadi penyebabnya adalah :Hubungan kabel yang pendek, rangkaian kotor dengan debu, konek-tor yang kotor, dan saklar yang jelek.Gambar 6.29: Salah Satu Bentuk Catu Daya Pada Komputer

×