Electronic Work-bench Tutorial

4,221 views

Published on

this article describes about how to use Electronic Workbench tool and design electronic components.

Published in: Education
0 Comments
3 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
4,221
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
195
Comments
0
Likes
3
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Electronic Work-bench Tutorial

  1. 1. TA.2011/2012 Semester – 3 TK2092 Elektronika Dasar (2 sks) Dosen: Ir. S.N.M.P. Simamora, MT Laboratorium Elektronika Program studi Teknik Komputer Jurusan Teknologi Informasi Electronic Workbench v5.12Referensi:[1] Simamora, S.N.M.P., 2003. Elektronika. Departemen Sistem Komputer, Fak. Teknik. ITHB. Bandung.[2] Warring, R.H. 1994. Understanding Electronics, 3rd Edition. Prentice-Hall.Tampilan:Simbol komponen dasar elektronika:a. Resistorb. Kapasitor 1
  2. 2. c. Induktord. Beda-potensiale. LED (Light-Emitting-Diode)f. Diodag. LampuSimbol secara umum: 2
  3. 3. Perhatikan skematik rangkaian elektronika berikut:Didesain menggunakan EWB:Tahapannya:a. Buat dan ambil komponen beda-potensial dari blok ’source’ dan lampu (istilahnya ’bubble’) dari blok ’indicator’b. Hubungkan setiap connector komponen satu dengan yang lainc. Sebelum di-START, perhatikan atribut beda-potensial kerja lampu; harus sama dengan beda-potensial sumber yang dibuat, yaitu 12 Volt. 3
  4. 4. Jika lampu nyala, maka warna lampu hitam atau berwarna seperti berikut ini:Simpankan file dengan nama: lampu1.ewb Hasil dan Pengujian1. Jika lampu di-set beda-potensial kerja di bawah beda-potensial sumber 12V, misalkan: 9V Click kanan pada komponen lampu dan pilih ’Componen Properties’, lalu set 9 pada field ’Value’. Terlihat hasilnya berikut ini: Hasil: Lampu putus 4
  5. 5. 2. Tambahkan resistor dengan nilai 1K di-seri-kan dengan lampu; beda-potensial kerja lampu di-set 9V dan beda-potensial source 9V. Hasil: lampu tidak menyala Ubah nilai resistor dengan nilai lebih kecil 50Ω. Hasil: lampu tidak menyala Ubah kembali nilai tahanan menjadi 1Ω. Hasil: lampu menyala Kesimpulan → kuat-arus dinaikkan untuk menyalakan lampu dengan menurunkan nilai hambatan pada resistor. 5
  6. 6. Lakukan pemeriksaan berapa nilai kuat-arus yang mengalir pada resistor atau lampuHasil: i = 1AAnalisis:Kuat-arus pada lampu: i = 10v = 1 1 A ... dengan demikian harus dalam threshold nilai 9 w 9arus ini untuk menyalakan lampu.Ubah kembali nilai tahanan menjadi 50Ω, hasil kuat-arus terukur pada Amp-Meter:Hasil: i=0.1549AKesimpulan → tentu saja belum melewati threshold 1.111A untuk menyalakan lampu.Kondisi berikutnya, dua resistor @50Ω diparalelkan untuk kemudian di-seri-kandengan lampu (dengan karakteristik beda-potensial kerja sama seperti sebelumnya).Hasil: belum bisa menyalakan lampu 6
  7. 7. Selanjutnya, tambahkan kapasitor 1µF dengan memparalelkan antara keduaresistor.Hasil: belum bisa menyalakan lampuTurunkan nilai masing-masing kedua resistor menjadi 5Ω, dengan tetapmempertahankan keberadaan kapasitor 1µF.Hasil: bisa menyalakan lampuAnalisis kuat-arus diatur oleh besar resistansi yang diberikan.Selanjutnya, akan diuji apakah ada kuat-arus mengalir pada kapasitor 1µF.Hasil: tidak ada arus yang mengalir (i=0µA) 7
  8. 8. Selanjutnya ingin diukur berapa beda-potensial pada kapasitor 1µF.Hasil: VDC = 2.12VoltAnalisis terukur pada Amp-Meter adalah kuat-arus dari Volt-Meter, jadibukanlah kuat-arus terukur dari kapasitor 1µF.Hal ini bisa dibuktikan, dengan melepaskan Volt-Meter, sebagai berikut:Hasil: Volt-meter masih menyajikan nilai 2.122Volt sebelum Volt-meter dilepas(terpasang pada kapasitor 1µF)Selanjutnya, diperlihatkan hasil berikut jika kapasitor 1µF elektrolit ini, terpasangterbalik. 8
  9. 9. Hasil: lampu bisa menyala, namun kuat-arus terukur pada kapasitor 1µF tetap 0.Analisis kuat-arus yang menyalakan lampu berasal dari dua resistor yangterpasang secara paralel.Selanjutnya, diuji terlebih dahulu bila kapasitor 1µF diserikan sebelum dua resistoryang diparalelkan (agar terukur, maka dipasang sebelum Amp-Meter).Hasil: lampu tidak menyala, membuktikan tidak ada kuat-arus yang mengalir daridua resistor yang diparalelkan; dan ini terbukti pada Amp-Meter memberikan arus =0µA.Selanjutnya, diuji kembali kapasitor 1µF dipasang sesuai polaritasnya, dandiperlihatkan sebagai berikut:Hasil: lampu tidak menyala, kuat-arus terukur pada Amp-Meter 0µA, dan Volt-Meter terukur 0µV.Analisis kapasitor berfungsi sebagai isolator saat diberi tegangan searah,sehingga menahan kuat-arus yang datang dari beda-potensial (sumber-tegangan). 9
  10. 10. 3. Pemasangan dioda pada rangkaian elektronika, dengan kriteria: • Lampu: 9V;10W • Resistor: @5Ω • Beda-potensial 9VDC Selanjutnya kapasitor 1µF di-seri-kan dengan lampu dan Amp-Meter; peran Amp- Meter dipasang untuk melihat apakah ada arus yang mengalir dan besar-nya berapa. Tampilannya berikut ini: Hasil: lampu tidak menyala, Amp-Meter menunjukkan arus=0µA. Analisis ini disebabkan kapasitor 1µF menahan arus yang keluar dari lampu, sehingga kuat-arus tersaturasi, menyebabkan lampu tidak menyala. Dioda berperan sebagai gerbang penyearah bila polaritas dari beda-potensial terbalik dipasang. Untuk membuktikannya, kapasitor 1µF yang diserikan pada lampu dilepas, dan rangkaian elektronika dijalankan; tampilannya berikut ini: Hasil: lampu menyala, dan kuat-arus total (rangkaian elektronika) terukur 770.9mA. 10
  11. 11. Selanjutnya diuji peranan dioda, dengan memasang terbalik polaritas beda- potensial. Hasil: lampu tidak menyala Analisis dioda akan menahan arus apabila polaritas beda-potensial dipasang terbalik; hal ini penting sekali agar tidak merusak komponen elektronika, karena sensitif terhadap perubahan besaran fisis, seperti: tegangan dan kuat-arus.4. Dipasang LED, dengan men-seri-kan dengan lampu sebelum Amp-Meter Hasil: lampu dan LED menyala, kuat-arus rangkaian elektronika terukur 693.4mA 11
  12. 12. Untuk membuktikan lampu dan LED menyala atau mati, dapat dilihat pada tampilanberikut ini:Hasil: lampu menyala, bila berwarna hitam; LED menyala bila tanda panahberwarna hitam.Selanjutnya dibuat rangkaian elektronika dengan skema berikut ini:Didesain dengan EWB, dilakukan sebagai berikut:Hasil: LED menyala, dan kuat-arus rangkaian terukur 7kA, ini sangat besar.Diuji-coba dengan nilai tahanan 1K.Hasil: kuat-arus ada, namun tidak mampu menyalakan LED (terukur 44.78mV). 12
  13. 13. Hal lain terlihat kuat-arus turun dari 7kA menjadi 8.955mA.Dilakukan tindakan, dengan menurunkan nilai resistansi menjadi 500Ω.Hasil: masih belum bisa menyalakan LED (terukur tegangan 89.11mV)Diturunkan nilai tahanan menjadi 50Ω, berikut tampilannya:Hasil: LED menyala, dengan tegangan yang terukur sebesar 731.4mVSelanjutnya, ingin diuji-coba apakah ada pengaruh kapasitor 47µF dipasang atautidak.Hasil: tidak memberikan pengaruh apa-apa; Amp-Meter dan Volt-Metermenunjukkan hasil sebelum dan sesudah kapasitor dipasang. 13
  14. 14. Bila dipasang dioda sebelum resistor 50Ω, apakah akan memberi pengaruh (bisaterlihat pada Amp-Meter).Hasil: LED tidak menyala, dan Amp-Meter menunjukkan penurunan kuat-arus yangmengalir demikian juga pada Volt-Meter menunjukkan penurunan nilai tegangan,sehingga tidak mampu menyalakan LED.Analisis pemasangan dioda memberi (menambah) beban hambatan padarangkaian elektronika.Solusi: turunkan nilai resistansi R 50Ω menjadi 30Ω.Hasil: LED menyala, Amp-Meter menunjukkan nilai 247.7mA dan Volt-Metermenunjukkan nilai 772.4mV.Terlihat linieritas sebagai berikut: Amp-Meter: 247.7mA 165.4mA 150.1mALED menyala LED padam Volt-Meter: 772.4mV 731.4mV 709.5mVKasus:a) Ukur tegangan pada R 30Ω dan tegangan Amp-Meter. 14
  15. 15. Hasil: tegangan terukur pada R 30Ω sebesar 7.430V, sedangkan Amp-Meter terukur tegangan 247µV.b) Ukur tegangan sebelum masuk ke junction paralel. Hasil: Amp-meter memiliki tegangan 247.7µV, walaupun nilainya sangat kecil; hambatan Amp-meter bernilai 1mΩ.c) Ukur kuat-arus rangkaian elektronika Terlihat, kuat-arus total rangkaian = 247.7mA Misalkan : R1 Hitung nilai resistor agar LED bisa menyala dengan beda-potensial 9V dan dioda R2 R3 IN4001. 15
  16. 16. Analisis-1:Hasil: LED tidak menyala, disebabkan besar tegangan belum mampumenyalakan LED; LED silikon bekerja pada tegangan >0.7V.Solusi nilai R1 diturunkan agar tegangan ke LED naik.Analisis-2:Hasil: LED menyalaAnalisis Amp-meter dipasang seri dengan current-flow yang mengalir padakomponen elektronika, sedangkan Volt-Meter dipasang paralel dengankomponen elektronika yang akan dihitung tegangannya.Perhitungan tegangan total sebagai berikut:VDC = 9V 16
  17. 17. Tampilan perhitungan Amp-Meter dan Volt-Meter: Hasil: Perhatikan, total tegangan terukur harus bernilai 9Volt. Maka: Vdioda + VR90Ω + Vparalel-junction + VLED 1.409V + 1.409V + 5.823V + 0.7186 Didapatkan 8.9996V ≅ 9Volt .... terbukti!5. Project Lampu Flip-Flop: Hasil: LED1 dan LED2 menyala segala bergantian, dengan komponen sebagai berikut: TR1 dan TR2: 2N2218 (BJT); kapasitor 4.7µF; resistor (470Ω 2 buah dan 22K 2 buah) 17

×