Post on 01-Mar-2018
7/25/2019 acara 1 elins.docx
1/22
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Manusia tidak bisa melihat, merasa, mencium atau menyadari keberadaan listrik
dengan inderanya, baik untuk muatan maupun medan listriknya. Oleh sebab itu baru
pada akhir abad ke-18 hal-hal mengenai listrik diteliti. Sekarang ini listrik telah
menjadi sesuatu yang sangat penting dalam kehidupan sehari-hari untuk digunakan
sebagai sumber tenaga, misalnya untuk lampu, mesin listrik, telepon, alat-alat listrik,
radio, dan computer. Pada awal abad ini pemakaian listrik dalam berbagai bidang
kehidupan mulai berkembang dengan pesat, apalagi setelah transistor ditemukan.
engan ditemukannya transistor maka jalan untuk pengembangan elektronika
menjadi terbuka dan sampai sekarang teknik semikonduktor yang dipakai dalam
transistor masih terus berkembang menghasilkan elektronika yang semakin canggih,
semakin kecil, dan semakin murah. !nti dari semua alat elektronika masih tetap, yaitu
transistor-transistor, walaupun sekarang sudah ada !" #Integrated Circuit$ yang
merupakan rangkaia kompleks dengan banyak transistor dalam satu !".
%angkaian listrik adalah suatu kumpulan elemen atau komponen listrik yang
saling dihubungkan dengan cara-cara tertentu dan paling sedikit mempunyai satu
lintasan tertutup. %angkaian listrik terbatas pada elemen atau komponen yang
memiliki dua buah terminal atau kutub pada kedua ujungnya. Pembatasan elemen
atau komponen listrik pada rangkaian listrik dapat dikelompokkan kedalam elemen
atau komponen akti& dan pasi&.
7/25/2019 acara 1 elins.docx
2/22
'erbicara mengenai rangkaian (istrik, tentu tidak dapat dilepaskan dari
pengertian dari rangkaian itu sendiri, dimana rangkaian adalah interkoneksi dari
sekumpulan elemen atau komponen penyusunnya ditambah dengan rangkaian
penghubungnya dimana disusun dengan cara-cara tertentu dan minimal memiliki satu
lintasan tertutup. engan kata lain hanya dengan satu lintasan tertutup saja kita dapat
menganalisis suatu rangkaian. )ang dimaksud dengan satu lintasan tertutup adalah
satu lintasan saat kita mulai dari titik yang dimaksud akan kembali lagi ke titik
tersebut tanpa terputus dan tidak memandang seberapa jauh atau dekat lintasan yang
kita tempuh. %angkaian listrik merupakan dasar dari teori rangkaian pada teknik
elektro yang menjadi dasar atau &undamental bagi ilmu-ilmu lainnya seperti
elektronika, sistem daya, sistem komputer, putaran mesin, dan teori control.
%esistor merupakan komponen elektronika yang bersi&at menahan arus listrik.
%esistor dibagi menjadi da kategori, yaitu &i*ed resistor #resistor tetap$ dan +ariable
resistor #resistor tidak tetap$. %esistor tetap biasanya terbuat dari karbon atau semen,
sedangkan resistor tidak tetap diantaranya adalah potensiometer, &otoresistor,
thermistor, % #Voltage Dependent resistor$. 'esarnya arus yang mengalir pada
resistor tergntung pada nilai resistor dan beda potensial yang dipasangkan pada
resistor tersebut, semakin besar resisitor, semakin besar arus yang mengalir.
ilai sebuah resistor dan tingkat toleransinya dinyatakan dengan kode warna,
sebuah resistor memiliki empat buah ring atau cincin bewarna disekitar badannya.
iga warna pertama menyatakan nilai resistor tersebut, sedangkan cincin keempat
merupakan nilai toleransinya.
7/25/2019 acara 1 elins.docx
3/22
/apasitor adalah salah satu komponen terpenting dlam elektronika karrena
mempunyai si&at dapat menyimpan muatan listrik, dapat menahan arus searah #"$
dan dapat melewatkan atau meneruskan arus bolak-balik #0"$. /apasitor dibentuk
dari dua plat konduktor sejajar dan dipisahkan oleh suatu bahan dielektrium. unsi
dari bahan dielektrium adalah untuk memisahkan plat secara mekanisme, sehingga
walapun jaraknya sangat dekat tetapi tidak slaing berhubungan, umtuk memperbesar
nilai kapasitansi. /emampuan kapasitor dalam menyimpan muatan disebut
kapasitansi #!"$.
B. Tujuan
1. Mengenal lingkungan kerja 23' 4.15
5. Mampu membuat dan menganalisa rangkaian menggunakan program 23'
41.5
II. TINJAUAN PUSTAKA
Electronic WorkBench #23'$ merupakan salah satu program Electrical
Computer Aided Simulationyang digunakan untuk menghitung besarnya nilai-nilai
dalam rangkaian elektronika. engan menggunakan program ini, kita dapat
melakukan perancangan dan uji rangkaian elektronika analog dan digital
7/25/2019 acara 1 elins.docx
4/22
menggunakan &ituristik yang ada antara lainsource, basic, transistor, diode, dan lain-
lain.
23' adalah software elektronika yang digunakan untuk melakukan simulasi
terhadap cara kerja dari suatu rangkaian listrik. Perlunya simulasi rangkaian listrik
adalah untuk menguji apakah rangkaian listrik itu dapat berjalan dengan baik dan
sesuai dengan pendekatan teori yang diguanakan pada bku-buku elektronika, tanpa
harus membuat rangkaian listrik itu secara nyata. Perlu diingat, simulasi yang
dilakukan dengan menggunakan 23' adalah simulasi yang menghasilkan keluaran
yang ideal. Maksudnya keluaran yang tidak berpengaruh oleh &aktor-&aktor
ketidakidealan seperti gangguan #dikenal dengan noise dalam elektronika$ seperti
halnya gangguan yang sering terjadi pada rangkaian listrik yang sebenarnya #nyata$.
Penggunaan 23' haruslah didukung oleh pengetahuan dasar tentang
elektronika. anpa pengetahuan dasar elektronika yang memadai seperti cara
pemakaian alat ukur #osiloskp, multimeter dan lain sebagainya$, tentu saja akan lebih
sukar untuk memahami cara kerja darisoftwareini.
Softwareini menggunakan sistem 67! #raphic !ser Interface$ seperti halnya
windows sehingga pemakai software yang sudah memahami pengetahuan dasar
elektronika akan mudah menguasai penggunaansoftwareini.
Program 23' pertama kali dibuat pada tahun 18 oleh perusahaan yang
bernama Electronics Workbenchyang merupakan bagian dari perusahaan ational
!nstrument dan pertama kali dikenalkan dengan namaElectronics Instruments yang
pada saat itu ditujukan sebagai alat bantu pengajaran dalam bidang elektronika.
7/25/2019 acara 1 elins.docx
5/22
7/25/2019 acara 1 elins.docx
6/22
penggunaan berbagai &asilitas yang ada dalam software 23' dapat dijelaskan
sebagai berikut9
1. Pemakaian 0lat 7kur
Pada tampilan utama software23', dapat dilihat pada gambar paling kanan
terdapat "oolbar!nstrumen seperti pada gambar di bawah ini.
6ambar 5. "oolbar!nstrumen 23'
0lat ukur yang dapat dipakai pada software 23' adalah osiloskop atau
multimeter. 7ntuk menggunakan komponen alat ukur ini, tinggal melakukan drag
simbol osiloskop atau multimeter ke bawah #layar putih$. Pada simbol osiloskop ada
empat titik kecil yang bisa dipakai yaitu channel 0 dan ' serta dua node ground.
7ntuk mengubah time#di$ dan $olt#di$seperti yang biasa dilakukan pada osiloskop
yang nyata, klik dua kali simbol osiloskop. ampilan windowskecil akan muncul dan
anda dapat mengisi nilai time#di$, $olt#di$yang diinginkan ataupun mengubah hal-hal
yang lain. Penggunaan multimeter juga hampir sama dengan osiloskop, dragsimbol
multimeter klik dua kali untuk mengubah modus pengukuran #pengukuran arus,
tegangan ataupun hambatan$.
7/25/2019 acara 1 elins.docx
7/22
6ambar =. 0lat 7kur pada 23'
5. Pemakaian komponen elektronika
Salah satu yang perlu di&ahami oleh pengguna software 23' adalah letak
komponen elektronika baik analog, digital maupun gabungan antara analog dan
digital #mi%$. 23' sudah menyediakan komponen-komponen elektronika yang
dibingkus dalam komponen palet.
6ambar ?. /omponen-komponen 2lektronika 23'
7ntuk mengambil komponen, dapat diklik toolbarkumpulan komponen yang
nantinya akan menampilkan semua komponen yang ada. 0da 1: kumpulan komponen
yaitu 9
7/25/2019 acara 1 elins.docx
8/22
6ambar 4. Source
6ambar >.Basic
6ambar
7/25/2019 acara 1 elins.docx
9/22
6ambar 1:. igital
6ambar 11.&i%
6ambar 15.'ogic ate
6ambar 1=.Indicators
6ambar 1?. !nstrumen
7ntuk menggunakan komponen ada pada kumpulan komponen tadi, tinggal
melakukan drag and drop pada lembar kerja. "ara menyambung kaki dari satu simbol
ke simbol lainnya. Penyambung kaki dapat dilakkukan dengan arahkan mouse pointer
ke ujung kaki simbol, usahakan ujung kaki simbol berwarna terang lalu klik dan
7/25/2019 acara 1 elins.docx
10/22
tahan mouse. ujukan ke ujung kaki simbol yang ingin disambung sampai ujung kaki
simbol tersebut berwarna terang dan lepas mouse. /edua komponen akan tersambung
dengan suatu simbol kawat penghantar. Selain itu terdapat beberapa keuntungan jika
menggunakan simulasisoftwareElectronics Workbenchantara lain 9
1. 0nda tidak perlu menghabiskan banyak dana dan waktu untuk membeli !" atau
komponen lain yang diperlukan.
5. 0nda cukup duduk manis di depan komputer, tidak perlu susah payah keluar
mencari !" di toko elektronik.
=. idak perlu menyolder sehingga waktu 0nda tidak terbuang sia-sia.
?. Aika 0nda ingin melakukan pengukuran, instrumen pengukuran yang tersedia
padaElectronics Workbenchsudah mencukupi.
4. 0nda tidak perlu lagi mengeluarkan dana untuk membeli instrument pengukuran
seperti multimeter, +oltmeter, amperemeter dan osiloskop.
>. 0nda juga tidak perlu susah payah membangun rangkaian pembangkit &rekuensi
karena semuanya tersedia. 0nda tinggal mengklik dan enjoy learning using
simulation.
%esistor merupakan komponen elektronika yang ber&ungsi untuk menghambat
aliran arus listrik. %esistor dibuat dengan ukuran badan yang mencerminkan
kemampuan terhadap daya lesap yang diterimanya jika dialiri listrik yang disebut
dengan kemampuan daya listrik. aya ini akan menaikkan suhu resistor, dan jika
melebihi kemampuan daya yang ditentukan, dapat menyebabkan kerusakan yang
permanen.
http://ichsandi.blogspot.com/2010/10/electronics-workbench-512.htmlhttp://ichsandi.blogspot.com/2010/10/electronics-workbench-512.htmlhttp://ichsandi.blogspot.com/2010/10/electronics-workbench-512.htmlhttp://ichsandi.blogspot.com/2010/10/electronics-workbench-512.html7/25/2019 acara 1 elins.docx
11/22
%esistor yang banyak digunakan dibuat dari karbon yang dinamakan resistor
&ilm karbon. %esistor karbon menggunakan cincin sandi warna yang dicatkan pada
resistor untuk menunjukan nilai hambatan.
7/25/2019 acara 1 elins.docx
12/22
III. METODOLOGI
A. Alat dan Bahan
7/25/2019 acara 1 elins.docx
13/22
!. B0S!( 0 P2M'0B0S0
0. Basil
S&s&
'. Pembahasan
23' #Electronic WorkBench$adalah salah satu jenis so&tware elektronika yang
digunakan untuk melakukan simulasi terhadap cara kerja dari suatu rangkaian listrik.
Simulasi yang dilakukan dengan menggunakan 23' adalah simulasi yang
menghasilkan keluaran yang ideal.
Software Electronics Workbench atau biasa disingkat 23', merupakan
softwaresimulasi sehingga bila kita menghitung sebuah soal pembahasan elektronik,
selain hasil perhitungannya didapat, juga rancangannya bisa kita peroleh dan kita
gunakan. 0dapun perlunya so&tware seperti 23' dan sejenisnya antara lain 9
1. Perhitungan manual seringkali salah dalam meletakan angka atau rumus,
perhitungansoftwaretentu akan tepat
5. /ita bisa membandingkan hasil perhitungan dengan hasil simulasi=. idak tersedia komponen atau bahan-bahan uji coba
Electronics workbench #23'$ adalah sebuah software yang digunakan
mengujian dan eksperimen rangkaian elektronika 23' terdiri dari Menu (eference,
Sources, Basic, Diodes, "ransistors, Analog ICs, &i%ed ICs, DigitalICs, Indicators
7/25/2019 acara 1 elins.docx
14/22
dan masih banyak lagi menu yang terdapat pada 23' semua dapat dilihat pada
gambar dibawah ini.
6ambar 1. Papan /erja 23'
Sebelum merakit sebuah sistem rangkaian listrik dan rangkaian elektronika,
seorang desainer di bidang tersebut biasanya terlebih dahulu membuat rancangan
dalam bentuk gambar skema untuk mempermudah penganalisaan, apalagi jika sistem
tersebut adalah perangkat baru yang masih dalam tahap uji coba. lain.
idak hanya 23' saja software yang bisa digunakan untuk membuat
rangkaian elektronika, adapun so&tware yang lain yang dapat digunakan untuk
membuat rangkaian elektronika sebagai berikut 9
1. So&tware Proteus
Menurut Susi 2kawati #5:11$)roteusmerupakan kelompoksoftware
elektronik yang digunakan untuk membantu para desainer dalam merancang
dan mensimulasikan suatu rangkaian elektronik. Software ini memiliki dua
&ungsi sekaligus dalam satu paket, paket satu sebagai software untuk
7/25/2019 acara 1 elins.docx
15/22
menggambar skematik dan dapat disimulasikan yang diberi nama !S!S. Paket
kedua digunakan sebagai merancang gambar )rinted Circuits Board #P"'$
yang diberi nama 0%2S. Secara langsung, pengubahan dari skematik ke P"'
dapat dilakukan dalam so&tware Proteus ini.
6ambar 5:. ampilan 0wal Software )roteaus
6ambar diatas merupakan gambar tampilan dari program !S!S.
Program !S!S ini bisa digunakan di 3indows 8 dan juga sampai dengan
windows terbaru. Menurut Susi 2kawati #5:11$ beberapa &itur yang ada dalam
program !S!S 9
a. Memiliki kemampuan untuk mensimulasikan hasil rancangan digital,
analog maupun gabungan keduanya.
b. Memiliki model-model peripheral yang interakti& seperti (2, tampilan
(" dan jenis library lainnya.
7/25/2019 acara 1 elins.docx
16/22
c. Mendukung instrumen-instrumen +irtual seperti +oltmeter, ammeter,
oscciloscope.
d. Mendukung berbagai jenis komponen analog.
e. Mendukung open architecture sehingga kita bisa memasukan program
seperti "CC untuk keperluan simulasi.
&. Mendukung pembuatan P"' yang diupdatesecara langsung dari program
!S!S ke program 0%2S.
6ambar 51. /omponen Software )roteaus
alam software )roteus banyak sekali komponen di dalamnya.
So&tware ini sangatlah kompleks, banyak &itur baik analog maupun digital,
namun dalam software )roteus penempatan komponen tidak digolongkan
dalam kelompok masing-masing.
7/25/2019 acara 1 elins.docx
17/22
6ambar 55. Penggunaan Software )roteausdalam %angkaian igital
Pengguna perlu melihat langkah-langkah demi langkah untuk
membuat sebuah tabel kebenaran untuk suatu rangkaian digital. 'eda halnya
dengan 23' kita tinggal melihat bentuk gelombang pada tampilan 'ogic
Anal*+er. Pada software )roteus ini pengguna juga diharuskan untuk
mengubah input pada gerbang logika dengan cara manual, sedangkan dalam
software 23' kita hanya perlu menggunakan Word enerator untuk
memberikan input secara otomatis pada sebuah gerbang.
5. iprace
Dip"raceadalah desain P"' aplikasi perangkat lunak canggih yang
terdiri dari ? modul yaitu layout P"' dengan efisienrouter auto, Schematic
Capture, komponen dan Editors Pola. engan bantuan program Dip"race,
proses pembuatan skema elektronik dapat lebih mudah, lebih cepat, dan lebih
presisi sesuai dengan spesi&ikasi dan karakteristik komponen. aktor
kesalahan pun dapat dikurangi karena dapat dilakukan penganalisaan terlebih
dahulu. /egunaan lain dari iprace ini adalah dapat membuat gambar jalur
P"' dengan mudah #auto routing$, dimana jalur-jalur P"' akan dibuatkan
secara otomatis sesudah skemarangkaian elektronik selesai dibuat. 7kuran &isik
setiap kaki komponen elektronik pun lebih tepat karena sudah diprogram
sesuai spesi&ikasi pabrik.
=. (i+ewire
http://www.linksukses.com/2011/03/elektronika-dan-digital-dasar.htmlhttp://www.linksukses.com/2011/03/komponen-dasar-elektronika.htmlhttp://www.linksukses.com/2011/03/elektronika-dan-digital-dasar.htmlhttp://www.linksukses.com/2011/03/komponen-dasar-elektronika.html7/25/2019 acara 1 elins.docx
18/22
(i+ewire adalah sebuahsoftwaresederhana, namunsoftwareini sangat
bagus untuk mem+isualisasikan rangkaian elektronika. Software ini akan
sengat berguna bagi 0nda yang ingin merencanakan dan analisa suatu
rangkaian elektronika, selain untuk menganalisa suaturangkaian elektronika
dukungan tambahan lainnya adalah bisa juga digunakan untuk mendesain
jalur P"'. 'i$eWI(Emenyediakan beragam &itur-&itur yang sangat canggih
yang tidak tersedia di sebagian besar so&tware yang serupa. itur seperti
sumbu cerdas dan kontrol aperturememungkinkan pengguna untuk dengan
mudah melihat dan mena+igasi melalui data. itur lainnya seperti tool tips
yang disempurnakan, yang menyajikan kepada pengguna dengan tampilan
thumbnail set data dan kemampuan untuk memotong, menyalin atau paste ke
hampir semua jenis aplikasi.
?. 2agle
206(2 # Easil* Applicable raphical 'a*out Editor $, merupakan
sebuah aplikasi gratis untuk mendesain skematik 2lektronika maupun P"'
# Printed "ircuit 'oard $. 'agi penggemar 2lektronika, membuat skematik
dan P"' sendiri adalah pekerjaan yang menyenangkan. engan aplikasi
206(2 ini /ita bisa merancang, memodi&ikasi, dan mencetaknya untuk
kemudian disablon ke dalam bentuk P"'. 0plikasi ini tersedia untuk Sistem
Operasi 67@(inu*, Macintosh, maupun Ms.windows. Sayangnya, +ersi
gratis aplikasi ini memiliki &itur yang terbatas.
7/25/2019 acara 1 elins.docx
19/22
0" merupakan singkatan dariAlternating Current. 0rus 0" adalah arus listrik
yang nilainya berubah terhadap satuan waktu. 0rus ini dapat pula disebut dengan arus
bolak-balik. (istrik arus bolak-balik dihasilkan oleh sumber pembangkit tegangan
listrik yang terdapat pada pusat-pusat pembangkit tenaga listrik. Pada umumnya
listrik arus bolak-balik banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya
sebagai penerangan rumah #lampu$ dan keperluan rumah tangga seperti kipas angina,
setrika, dan lain-lain #/anginan, 5::>955>$.
6ambar 5=. 6elombang 0"
"ontoh sumber tegangan 0" 9
1. P( dengan bermacam pembangkit listrik misalnya P(0 dan P(7.
'esarnya tegangan 0" dari P( di !ndonesia adalah sekitar 55:olt D 5?: olt
dengan &rekuensi >: BE.
5. -utput "ransformator Step Downpada rangkaianpower suppl*
=. -utputdari motor generator.
Sementara itu, " merupakan singkatan dariDirect Current. 0rus " adalah
arus listrik yang nilainya tetap atau konstan terhadap satuan waktu. 0rus ini dapat
7/25/2019 acara 1 elins.docx
20/22
pula disebut dengan arus searah. "ontoh sumber listrik arus searah adalah baterai dan
akumulator #accu$. /arena itulah listrik banyak digunakan untuk alat elektronik,
control, automoti$edan lain-lain.
6ambar 5?. 6elombang "
"ontoh sumber tegangan " #searah$ 9
1. Batter*#0ccu@0ccumulator@0ki$ cair yang mengandung asam B5SO?
5. 'aterai /ering
=. Solar Cell
?. )ower Suppl*atau 0daptor
6ambar 54. egangan 0" dan "
itinjau dari de&inisinya listrik arus 0" dan " memang sudah berbeda.
amun terdapat perbedaan mendasar arus 0" dan " yaitu 9
7/25/2019 acara 1 elins.docx
21/22
1. Bentuk gelombang
'entuk gelombang ini dapat diteliti dengan menggunakan osiloskop.
Osiloskop adaah alat yang digunakan untuk melihat gelombang sinus yang
ditimbulkan tenaga 0" dan " # Sapiie dan Osamu ishino , 5::5955$. 'entuk
gelombang keduanya akan terlihat perbedaan ketika dilihat melalui osiloskop.
'entuk dan lambang gelombang listrik arus 0" dan " dapat dilihat pada gambar
dibawah ini 9
6ambar 5>. 'entuk 6elombang 0" dan "
5. Metode Penggunaan
0rus 0" memiliki besar dan arah yang berubah-ubah secara bolak-balik.
Maksudnya, kutub arus ini selalu berubah-ubah dari positi& ke negati& dan negati+e
ke positi&. /arena itulah, walaupun stop kontak # colokan listrik $ dipasang bolak-
balik tidak akan terjadi konsleting ataupun kerusakan lainnya. Sebaliknya jika
sebuah baterai yang merupakan listrik arus " dipasang terbalik, maka beterai
tidak akan ber&ungsi. 'ahkan untuk alat-alat listrik " lain akan terjadi
7/25/2019 acara 1 elins.docx
22/22
ketidaknormalan &ungsi. Bal ini terjadi karena kutub arus " tidak pernah berubah
dari positi& ke negati& maupun sebaliknya.
6ambar 5