3.13 Computer Analysis

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan 

    a. Prosedur Percobaan

    b. Prinsip Kerja

    c. Gambar Rangkaian

    d. Vidio

6. Download File

1. Pendahuluan [kembali]

     Secara umum transistor terbagi menjadi dua macam yaitu transistor bipolar dan unipolar. Bipolar adalah transistor yang membawa muatan listrik berupa hole dan e-. Transistor bipolar ada dua tipe yaitu NPN dan PNP. Transistor unipolar merupakan transistor yang membawa muatan listrik berupa hole atau e- . Transistor unipolar ada dua tipe yaitu channel n dan Channel p.

     Karakteristik transistor dipelajari melalui analisis hubungan antara tegangan dan arus pada terminalnya. Parameter penting seperti gain arus, gain tegangan, dan transkonduktansi menentukan kinerja transistor dalam suatu rangkaian.

     Transistor PNP dan NPN adalah dua jenis transistor bipolar yang sangat umum digunakan dalam elektronika. Perbedaan utama antara keduanya adalah arah arus dan tipe pembawa muatan mayoritas yang digunakan dalam operasinya. Meskipun beroperasi secara berlawanan, keduanya memiliki aplikasi yang serupa dalam penguatan sinyal dan pengalihan daya dalam rangkaian elektronika.

     Pada analisis kali ini kita menggunakan transistor bertipe NPN. NPN sendiri merupakan transistor tipe bipolar yang membawa muatan listrik berupa hole dan e- .

2. Tujuan [kembali]

   a. Mengetahui apa itu OrCAD pada PSpice
   b. Mengetahui Komponen OrCAD pada PSpice
   c. Mengetahui langkah penggunaa OrCAD pada PSpice
   d. Mengetahui analisis pada PSpice
  

3. Alat dan Bahan [kembali]

Alat:

a. Voltmeter

Voltmeter

Voltmeter pada Proteus

      DC Voltmeter adalah alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara dua titik pada suatu beban listriuk atau rangkaian elektronika. Cara penggunaannya disambung paralel dengan komponen yang akan diuji tegangannya. 

Berikut spesifikasi dan keterangan Probe DC voltmeter:

b. Amperemeter

Amperemeter analog

Tampilan pada aplikasi Proteus

Amperemeter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur besarnya kuat arus listrik yang melewati suatu rangkaian. Cara penggunaannya adalah disambuang secara seri pada rangkaian. 

Bahan:

a. Baterai (Battery)

    Baterai (Battery) adalah sebuah sumber energi yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan seperti perangkat elektronik.

Tampilan baterai pada aplikasi Proteus

Tampilan baterai asli

b. Dioda

    Dioda adalah komponen aktif yang mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah. Dioda juga bisa menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Dioda mempunyai dua terminal yaitu katoda dan anoda.

Tampilan Dioda pada Proteus

c. Resistor

    

      Resistor adalah komponen yang berufungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik di dalam sebuah rangkaian elektronika, satuannya adalah ohm. 

Nilai pada suatu resistor diwakilkan oleh kode angka atau gelang warna yang dapat dilihat pada  badan resistor, seperti di bawah ini:

d.  Transistor

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

Tampilan Transistor pada aplikasi Proteus

e. Osiloskop 

     Merupakan alat ukur frekuensi dan sinyal pada rangkaian elektronik dan menampilkannya dalam bentuk grafik.

Osiloskop yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari

Tampilan osiloskop pada aplikasi proteus

f. Ground

    Ground pada rangkaian elektronika adalah titik referensi umum atau tagangan potensial, sama dengan tegangan nol. Ground memastikan bahwa setiap komponen dalam rangkaian mendapatkan sinyal listrik yang sama sehingga menghindari terjadinya kesalahan dalam pengukuran dan pemrosesan data.

Tampilan Ground pada aplikasi Proteus

4. Dasar Teori [kembali]

          Cadence OrCAD merupakan prosedur untuk memperoleh karakteristik transistor menggunakan Windows PSpice yang harus diperiksa. Transistor terdapat di pustaka EVAL dan dimulai dengan huruf Q. Pustaka tersebut mencakup dua transistor npn, dua transistor pnp, dan dua konfigurasi Darlington. 

          Fakta bahwa ada serangkaian kurva yang ditentukan oleh level IB akan mengharuskan sapuan nilai IB (sapuan bersarang) terjadi dalam sapuan tegangan kolektor-ke-emitor. Namun, ini tidak diperlukan untuk diode karena hanya akan menghasilkan satu kurva.

          Pada gambar 3.34. Jaringan digunakan untuk mendapatkan karakteristik kolektor dari transistor Q2N2222. Jaringannya dibuat menggunakan prosedur yang sama pada materi Aplikasi Dioda.

          Tegangan Vcc akan membentuk sapuan utama, sedangkan Vbb akan menentukan sapuan bersarang. Untuk referensi di masa mendatang, perhatikan panel di kanan atas bilah menu dengan kontrol gulir saat membangun jaringan. Opsi ini memungkinkan kita untuk mengambil elemen yang telah digunakan sebelumnya. Misalnya, jika Anda menempatkan rsistor beberapa elemen yang lalu, cukup kembali ke bilah gulir dan gulir hingga resistor R muncul. Klik lokasi sekali dan resistor akan muncul di layar. 

           Setelah jaringan ditetapkan seperti gambar 3.34, pilih kunci Profil Simulasi Baru dan masukan OrCAD3-1 sebagai nama. Kemudian pilih Buat untuk mendapatkan kotak dialog Pengaturan Simulasi. Jenis Analisis akan di DC Sweep, dengan Variable Sweep menjadi Sumber Tegangan. Masukan Vcc sebagai nama sumber tegangan sapuan dan pilih Linear untuk sapuan. Nilai Mulai adalah 0 V, nilai Akhir adalah 10 V, dan kenaikan sebesar 0,01 V.

           Penting untuk tidak memilih x di sudut kanan atas kotak untuk meninggalkan kontrol pengaturan. Pertama-tama kita harus memasukkan variabel sapuan bersarang dengan memilih sapuan sekunder dan memasukan Vbb sebagai sumber tegangan yang akan di sapu. Sekali lagi, ini akan menajadi sapuan Linear. Nilai Vbe sebesar 0,7 V.

          

            Jika nilai Akhir adalah 10,7 V sesuai dengan arus 100 mikro A. Kenaikan diatur pada 2 V, sesuai dengan perubahan arus berbasis 20 mikro A. Kedua sapuan sekarang disetel, tetapi sebelum meninggalkan kotak dialog pastikan kedua sapuan diaktifkan dengan mencentang kotak di sebelah setiap sapuan. Seringkali setelah memasuki sapuan kedua, pengguna gagal membuat sapuan kedua sebelum meninggalkan kotak dialog. Setelah keduanya dipilih, Jalankan PSpice. Hasilnya akan berupa grafik dengan tegangan Vcc bervariasi dengan 0 V ke 10 V. 

          Untuk membuat kurva, terapkan urutan Trace-Add. Trace untuk mendapatkan kotak dialog Add Trace, Pilih IC (Q1), arus kolektor transisto untuk sumbu vertikal. Lalu OK, dan karakteristik akan mucul. Sayangnya, bagaimanapun mereka meluas dari -10 mA hingga +20 mA pada sumbu vertikal. Ini dapat diperbaiki dengan urutan Plot-Axix Settings,yang lagi-lagi akan menghasilkan koak dialog Axis Settings. Pilih Y-Axis dan di bawah Rentang Data pilih Ditentukan Pengguna dan tetapkan rentang sebagai 0-20 mA. OK, dan plot dari gambar 3.35 akan muncul. Label pada plot dapat ditambah menggunakan versi produksi sion dari OrCAD.

           Seperti dioda, parameter di bagian perangkat lainnya akan memiliki efek nyata pada kondisi pengeoperasian. Jika kita kembali ke spesifikasi transistor menggunakan Edit-Spice Model untuk mendapatkan kontak dialog Demo Editor Model PSpice, kita harus menghapus nilai Bf. Pastikan untuk meninggalkan tanda kurung di sekitar Bf selama proses penghapusan. Ketika Anda keluar dari kontak dialog Model Editor/16.3 akan muncul untuk meminta Anda menyimpan perubahan. Itu disimpan sebagai OrCAD 3-1 dan sirkuit disimulasikan lagi untuk mendapatkan karakteristik gambar 3.36.

          Perhatikan dahulu bahwa kurva semuanya horizontal, artinya elemen tersebut tidak memiliki resesif apa pun karakteristiknya. Selain itu, jarak yang sama dari seluruh kurva mengungkapkan bahwa beta adalah sama dimana-mana. 

          

               Nilai sebenarnya dari analisis di atas adalah unuk mengenali bahwa meskipun beta mungkin tersedia, kinerja sebenarnya dari perangkat akan sangat bergantung pada parameter lainnya. Asumsikan perangkat ideal selalu merupakan titik awal yang baik, tetapi jaringan yang sebenarnya menyediakan sebuah rangkaian hasil yang berbeda.

5. Percobaan [kembali]

a. Prosedur Percobaan [kembali]

1. Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan untuk membuat rangkaian yang dapat dicari pada menu component mode di aplikasi proteus
2. Letakkan posisi alat dan bahan serta dihubungkan sesuai dengan rangkaian yang ada pada e-book
3. Ubah nilai komponen sesuai dengan rangkaian yang ada pada e-book
4. Atur animasi simulasi sesuai kebutuhan pada menu system
5. Simulasikan rangkaian dan amati apa yang terjad

b. Prinsip Kerja [kembali]

    Ketika tegangan VBB lebih besar dari 0,7 V, maka tegangan pada VBE akan bernilai 0,7 V sehingga transistor akan aktif dan arus dari kolektor akan mengalir menuju emitor. Arus pada kolektor nilainya berbanding lurus dengan nilai dari variabel beta dan besarnya arus basis yang mengalir.

c. Gambar Rangkaian [kembali]

Rangkaian 3.34

d. Vidio [kembali]

Vidio Rangkain 3.34

6. Download File [kembali]

• Download video simulasi rangkaian 3.34 [download]

• Download Rangkaian 3.34 [download]

• Datasheet Resistor [download]

• Datasheet Diode  [download]

• Datasheet Battery [download]

• Datasheet Amperemeter [download]

• Datasheet Voltmeter  [download]