Materi 4.21 Computer Analysis

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori dan Soal

5. Percobaan

a) Prosedur

b) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

c) Video Simulasi

6. Download File

1. Pendahuluan[kembali]

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

2. Tujuan [kembali]

Melakukan analisis terhadap perangkat lunak dan perangkat keras dari sebuah komputer.
Mampu memastikan program dalam komputer berjalan dengan semestinya.
Mampu mendeteksi kesalahan dalam perangkat lunak
Dapat menggunakan aplikasi proteus untuk membuat rangkaian listrik sederhana.
Dapat menggunakan komponen-komponen sederhana dalam membuat rangkaian pada aplikasi proteus.
Dapat memahami rangkaian yang dibuat pada aplikasi Proteus.

3. Alat dan Bahan [kembali]

A. Alat

a. Battery

Baterai adalah alat elektro kimia yang berfungsi untuk menyimpan tenaga listrik dalam bentuk tenaga kimia atau bisa juga untuk menyediakan dan menyuplai energi listrik. Tenaga listrik yang tersimpan akan dialirkan lagi untuk memberikan arus listrik seperti pada lampu posisi, lampu indikator, lampu rem belakang dan klakson. Kontruksi baterai terdiri dari kotak baterai yang didalamnya terdapat elektrolit asam sulfat, elektrode positif, dan elektrode negatif.

b. Voltmeter

Voltmeter adalah alat ukur yang digunakan untuk menentukan besaran tegangan listrik atau beda potensial pada suatu elektronika atau rangkaian listrik dalam besaran tertentu. Cara pemakaiannya adalah dengan memparalelkan kaki-kaki Voltmeter dengan komponen yang akan diuji tegangannya.

c. Ammeter

Amperemeter adalah alat ukur listrik yang digunakan untuk mengetahui seberapa besar kuat arus listrik pada yang mengalir pada suatu rangkaian.

B. Bahan

a. Ground

Ground atau pertanahan adalah sistem pengamanan pada instalasi listrik dimana jika terjadi kebocoran tegangan atau arus maka listrik akan langsung mengalir ke tanah sehingga tidak menimbulkan bahaya. Atau Ground juga bisa diartikan juga dengan titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika.

b. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian elektronika.

Berikut merupakan nilai resistor berdasarkan kode warna,

Cara menghitung nilai resistansi resistor:

c. Kapasitor

Kapasitor adalah perangkat yang dapat menyimpan energi dalam medan listrik dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal muatan listrik.

d. Transistor

Transistor merupakan alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus, stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.

4. Dasar Teori dan Soal [kembali]

A.Dasar Teori

Dengan menggunakan metode yang dijelaskan secara rinci pada bab sebelumnya, kita dapat membangun jaringan pada Gambar 4.113. Ingat dari bab sebelumnya bahwa transistor adalah ditemukan di perpustakaan EVAL, sumber dc di bawah perpustakaan SUMBER, dan resistor di bawah pustaka ANALOG. Kapasitor belum dipanggil sebelumnya tetapi juga bisa ditemukan di perpustakaan ANALOG. Untuk transistor, daftar transistor yang tersedia dapat ditemukan di perpustakaan EVAL.

gambar 4.113

Nilai beta diubah menjadi 140 agar sesuai dengan Contoh 4.8 dengan mengklik terlebih dahulu simbol transistor di layar. Kemudian akan muncul kotak dengan warna merah untuk mengungkapkannya sedang aktif status. Kemudian lanjutkan dengan Edit-PSpice Model , dan dialog Demo Editor Model PSpice kotak akan muncul di mana Bf dapat diubah menjadi 140 . Ketika Anda mencoba untuk meninggalkan kotak dialog Kotak dialog Model Editor/16.3 akan muncul menanyakan apakah Anda ingin menyimpan perubahan di perpustakaan jaringan. Setelah disimpan, layar akan secara otomatis kembali dengan set beta di nilai barunya.

Analisis kemudian dapat dilanjutkan dengan memilih kunci Profil simulasi baru (sepertinya hasil cetak dengan tanda bintang di pojok kiri atas) untuk mendapatkan kotak dialog New Simulation. Sisipkan Gambar 4.113 dan pilih Create . Kotak dialog Pengaturan Simulasi akan muncul di Titik Bias mana yang dipilih di bawah judul Jenis Analisis. OK , dan sistemnya siap untuk simulasi.

Lanjutkan dengan memilih tombol Run PSpice (panah putih dengan latar belakang hijau) atau urutan PSpice–Run . Tegangan bias akan muncul seperti pada Gambar 4.113 jika opsi V

terpilih. Tegangan kolektor ke emitor adalah 13,19 V 1,333 V 11,857 V versus 12,22 V dari Contoh 4.8. Perbedaannya terutama disebabkan oleh fakta bahwa kami menggunakan yang sebenarnya transistor yang parameternya sangat sensitif terhadap kondisi operasi. Juga ingat perbedaan beta dari nilai spesifikasi dan nilai yang diperoleh dari plot tersebut

bab sebelumnya.

gambar 4.115

Karena jaringan pembagi tegangan memiliki kepekaan yang rendah terhadap perubahan beta, mari kita kembali ke spesifikasi transistor dan ganti beta dengan nilai default 255,9 dan lihat caranya hasilnya berubah. Hasilnya adalah cetakan Gambar 4.114 , dengan level tegangan sangat dekat yang diperoleh pada Gambar. 4.113.

Meskipun jaringan bias pembagi tegangan relatif tidak sensitif terhadap perubahan nilai beta, konfigurasi fixed-bias sangat sensitif variasi beta. Ini dapat ditunjukkan dengan mengatur konfigurasi fixed-bias dari Contoh 4.1 menggunakan beta 50 untuk dijalankan pertama kali. Hasil dari Gambar 4.115 menunjukkan bahwa desainnya cukup bagus. Tegangan kolektor atau kolektor-ke-emitor adalah sesuai dengan sumber yang diterapkan. Arus basis dan kolektor yang dihasilkan lumayan umum untuk desain yang baik.

gambar 4.115

Namun, jika sekarang kita kembali ke spesifikasi transistor dan mengubah beta kembali ke nilai default 255,9, kami memperoleh hasil Gambar 4.116 . Tegangan kolektor sekarang saja 0,113 V pada arus 5,4 mA—titik operasi yang buruk. Setiap sinyal ac yang diterapkan akan menjadi sangat terpotong karena tegangan kolektor rendah.

gambar 4.116

Jelas, oleh karena itu, dari analisis sebelumnya, konfigurasi pembagi tegangan adalah desain yang lebih disukai jika ada kekhawatiran tentang variasi beta.

B.Example

For the circuit of Fig. 4.157 :

a. Does V C increase or decrease if R B is increased?

b. Does I C increase or decrease if b is reduced?

c. What happens to the saturation current if b is increased?

d. Does the collector current increase or decrease if V CC is reduced?

e. What happens to V CE if the transistor is replaced by one with smaller b?

2. Answer the following questions about the circuit of Fig. 4.158 :

a. What happens to the voltage V C if the transistor is replaced by one having a larger value of b?

b. What happens to the voltage V CE if the ground leg of resistor RB2 opens (does not connect to ground)?

c. What happens to I C if the supply voltage is low?

d. What voltage V CE would occur if the transistor base–emitter junction fails by becoming open?

e. What voltage V CE would result if the transistor base–emitter junction fails by becoming a short?

3.Answer the following questions about the circuit of Fig. 4.159 :

a. What happens to the voltage V C if the resistor R B is open?

b. What should happen to V CE if b increases due to temperature?

c. How will V E be affected when replacing the collector resistor with one whose resistance is at the lower end of the tolerance range?

d. If the transistor collector connection becomes open, what will happen to V E ?

e. What might cause V CE to become nearly 18 V?

C.Pilihan Ganda

1. Untuk pengoperasian normal transistor, dioda kolektor harus berfungsi

Bias ke depan
Bias terbalik
Nonkonduktor
Beroperasi di wilayah kerusakan

Jawaban : B

2. Dalam transistor npn dengan bias normal, elektron pada emitor mempunyai energi yang cukup untuk mengatasi potensial penghalang dari transistor tersebut.

Persimpangan basis-emitor
Persimpangan basis-kolektor
Persimpangan basis kolektor
Jalur rekombinasi

Jawaban : A

3. Ketika resistor basis berkurang, tegangan kolektor mungkin akan turun

Mengurangi
Tetap sama
Meningkatkan
Lakukan semua hal di atas

Jawaban : A

5. Percobaan [kembali]

a) Prosedur[kembali]

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

b) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]

Gambar Rangkaian4.113

Prinsip kerja:

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

Gambar Rangkaian 4.114

Prinsip kerja:

Gambar Rangkaian 4.115

Prinsip kerja:

Gambar Rangkaian 4.116

Prinsip kerja:

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

Gambar Rangkaian 4.117

Prinsip kerja:

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

c) Video Simulasi [kembali]