MIKROKONTROLER

Mikrokontroler ialah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umumnya menyimpan program didalamnya. Kelebihan utama mikrokontroler ialah tersedianya RAM dan peralatan I/O pendukung. Pada alat ini digunakan mikrokontroler 89c51 dari Innovative Electronics dengan kode DT-51 minimum sistem versi 3. AT89C51 ialah mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 4KB Flash Programmable and Erasable Read Only Memory (PEROM). Mikrokontroler ini mempunyai memori yang terdiri dari RAM internal dan Special Function Register. RAM internal berukuran 128 byte dan beralamatkan 00H-7FH serta dapat diakses menggunakan RAM address register. RAM internal terdiri dari delapan buah register (R0-R7) yang membentuk register banks. Special Function Register yang berjumlah 21 buah berada dialamat 80H-FFH. RAM ini berbeda lokasi dengan Flash PEROM dengan alamat 000H-7FFH. Gambar 2.1 Alamat Internal RAM IC AT89C51 mempunyai 40 pin yang sesuai dengan mikrokontroler 8031 dan memiliki susunan pin seperti gambar 2.2. Gambar 2.2 Nama Pin-pin AT89C51 2.2.1 Spesifikasi sistem Minimum DT-51 Mikrokontroler yang dipakai pada alat ini menggunakan DT-51 Minimum Sistem versi 3 yang diproduksi oleh Innovative Electronics. DT-51 merupakan kit yang lengkap untuk digunakan karena telah menyediakan port serial, input data, driver LCD, memori eksternal 28C64B dan sebuah PPI 8255. Spesifikasi DT-51 adalah sebagai berikut: 1. Berbasis mikrokontroler 89C51 yang merupakan standar industri 2. Port serial standar RS-232 digunakan untuk komunikasi antara komputer dengan DT-51. 3. Memori non-volatile (EEPROM) 8kb untuk menyimpan program dan data. 4. Empat port input (I/O) dengan kapasitas 8 bit untuk tiap port-nya. 5. Port LCD untuk keperluan tampilan. 6. Konektor ekspansi untuk menghubungkan DT-51 dengan add-on board yang kompatibel. 2.2.2 Peta Memori DT-51 Peta memori DT-51 yang menunjukkan alamat masing-masing bagian komponen adalah sebagai berikut: 1. 0000H-1FFFH. Sebanyak 8 kb pertama alamat memori digunakan untuk 4 kb PEROM Internal yang berisi kode kernel, sedang sisanya bersifat reserved. 2. 2000H-3FFFH. Sebanyak 8 kb kedua alamat memori digunakan untuk PPI 8255 dan hanya terpakai sebanyak empat alamat. 3. 2000H: Port A 4. 2001H: Port B 5. 2002H: Port C 6. 2003H: Control Word Register 7. 4000H-5FFFH untuk memori eksternal EEPROM. 2.2.4 Memori Eksternal DT-51 Memori internal DT-51 sudah diisi dengan kernel yang tidak bisa ditulis ulang. Oleh karena itu DT-51 menggunakan memori eksternal AT28C64B. Memori ini merupakan Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory (EEPROM) berkualitas tinggi dan berukuran 64 Kbytes serta terdiri dari 8.192 words berukuran 8 bit sehingga dapat memprogram dengan ukuran program yang lebih fleksibel dan dapat dilakukan berulang kali. Berikut adalah gambar dari AT28C64B.mikromikro

Iklan

April 25, 2009 at 11:00 am Tinggalkan komentar

TRAFO

Transformator atau transformer atau trafo adalah komponen elektromagnet yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain.

transformator_scheme_ru.svg

Prinsip kerja

Transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Tegangan masukan bolak-balik yang membentangi primer menimbulkan fluks magnet yang idealnya semua bersambung dengan lilitan sekunder. Fluks bolak-balik ini menginduksikan GGL dalam lilitan sekunder. Jika efisiensi sempurna, semua daya pada lilitan primer akan dilimpahkan ke lilitan sekunder.

[sunting] Hubungan Primer-Sekunder

fluks pada transformator

Rumus untuk fluks magnet yang ditimbulkan lilitan primer adalah deltaphi=epsilontimesdelta,t dan rumus untuk GGL induksi yang terjadi di lilitan sekunder adalah epsilon=Nfrac{deltaphi}{delta,t}.

Karena kedua kumparan dihubungkan dengan fluks yang sama, maka frac{deltaphi}{delta,t}=frac{V_p}{N_p}=frac{V_s}{N_s} dimana

dengan menyusun ulang persamaan akan didapat

frac{V_p}{V_s}=frac{N_p}{N_s} sedemikian hingga V_p,I_p=V_s,I_s. Dengan kata lain, hubungan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder ditentukan oleh perbandingan jumlah lilitan primer dengan lilitan sekunder.

[sunting] Kerugian dalam transformator

Perhitungan diatas hanya berlaku apabila kopling primer-sekunder sempurna dan tidak ada kerugian, tetapi dalam praktek terjadi beberapa kerugian yaitu:

  1. kerugian tembaga. Kerugian I^2,R dalam lilitan tembaga yang disebabkan oleh resistansi tembaga dan arus listrik yang mengalirinya.
  2. Kerugian kopling. Kerugian yang terjadi karena kopling primer-sekunder tidak sempurna, sehingga tidak semua fluks magnet yang diinduksikan primer memotong lilitan sekunder. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan secara berlapis-lapis antara primer dan sekunder.
  3. Kerugian kapasitas liar. Kerugian yang disebabkan oleh kapasitas liar yang terdapat pada lilitan-lilitan transformator. Kerugian ini sangat mempengaruhi efisiensi transformator untuk frekuensi tinggi. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan primer dan sekunder secara semi-acak (bank winding)
  4. Kerugian histeresis. Kerugian yang terjadi ketika arus primer AC berbalik arah. Disebabkan karena inti transformator tidak dapat mengubah arah fluks magnetnya dengan seketika. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggunakan material inti reluktansi rendah.
  5. Kerugian efek kulit. Sebagaimana konduktor lain yang dialiri arus bolak-balik, arus cenderung untuk mengalir pada permukaan konduktor. Hal ini memperbesar kerugian kapasitas dan juga menambah resistansi relatif lilitan. Kerugian ini dapat dikurang dengan menggunakan kawat Litz, yaitu kawat yang terdiri dari beberapa kawat kecil yang saling terisolasi. Untuk frekuensi radio digunakan kawat geronggong atau lembaran tipis tembaga sebagai ganti kawat biasa.
  6. Kerugian arus eddy (arus olak). Kerugian yang disebabkan oleh GGL masukan yang menimbulkan arus dalam inti magnet yang melawan perubahan fluks magnet yang membangkitkan GGL. Karena adanya fluks magnet yang berubah-ubah, terjadi olakan fluks magnet pada material inti. Kerugian ini berkurang kalau digunakan inti berlapis-lapis.

[sunting] Efisiensi

Efisiensi transformator dapat diketahui dengan rumus xi=frac{P_o}{P_i},100% Karena adanya kerugian pada transformator. Maka efisiensi transformator tidak dapat mencapai 100%. Untuk transformator daya frekuensi rendah, efisiensi bisa mencapai 98%.

[sunting] Jenis-jenis transformator

[sunting] Step-Up

lambang transformator step-up

Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.

[sunting] Step-Down

skema transformator step-down

Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC.

[sunting] Autotransformator

skema autotransformator

Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus dalam lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator biasa. Keuntungan dari autotransformator adalah ukuran fisiknya yang kecil dan kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan. Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan isolasi secara listrik antara lilitan primer dengan lilitan sekunder.

Selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).

[sunting] Autotransformator variabel

skema autotransformator variabel

Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator biasa yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah.

[sunting] Transformator isolasi

Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini berfungsi sebagai isolasi antara dua kalang. Untuk penerapan audio, transformator jenis ini telah banyak digantikan oleh kopling kapasitor.

[sunting] Transformator pulsa

Transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa. Transformator jenis ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah. Karena GGL induksi pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet, transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus pada lilitan primer berbalik arah.

[sunting] Transformator tiga fasa

Transformator tiga fasa sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara delta (Δ).

[sunting] Lihat pula

April 21, 2009 at 9:52 am Tinggalkan komentar

OPTOCOUPLER

OPTOCOUPLER
A.PENGERTIAN OPTOCOUPLER
Optocoupler adalah suatu piranti yang terdiri dari 2 bagian yaitu transmitter dan receiver, yaitu antara bagian cahaya dengan bagian deteksi sumber cahaya terpisah. Biasanya optocoupler digunakan sebagai saklar elektrik, yang bekerja secara otomatis.optocoupler atau optoisolator merupakan komponen penggandeng (coupling) antara rangkaian input dengan rangkaian output yang menggunakan media cahaya (opto) sebagai penghubung. Dengan kata lain, tidak ada bagian yg konduktif antara kedua rangkaian tersebut. Optocoupler sendiri terdiri dari 2 bagian, yaitu transmitter (pengirim) dan receiver (penerima)
1. Transmiter
Merupakan bagian yg terhubung dengan rangkaian input atau rangkaian kontrol. Pada bagian ini terdapat sebuah LED infra merah (IR LED) yang berfungsi untuk mengirimkan sinyal kepada receiver. Padatransmitter dibangun dari sebuah LED infra merah. Jika dibandingkan dengan menggunakan LED biasa, LED infra merah memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap sinyal tampak. Cahaya yang dipancarkan oleh LED infra merah tidak terlihat oleh mata telanjang.
2Receiver
Merupakan bagian yg terhubung dengan rangkaian output atau rangkaian beban, dan berisi komponen penerima cahaya yang dipancarkan oleh transmitter. Komponen penerima cahaya ini dapat berupa photodioda atapun phototransistor. Pada bagian receiver dibangun dengan dasar komponen phototransistor. Phototransistor merupakan suatu transistor yang peka terhadap tenaga cahaya. Suatu sumber cahaya menghasilkan energi panas, begitu pula dengan spektrum infra merah. Karena spekrum infra mempunyai efek panas yang lebih besar dari cahaya tampak, maka phototransistor lebih peka untuk menangkap radiasi dari sinar infra merah.
Jika dilihat dari penggunaannya, optocoupler biasa digunakan untuk mengisolasi common rangkaian input dengan common rangkaian output. Sehingga supply tegangan untuk masing2 rangkaian tidak saling terbebani dan juga untuk mencegah kerusakan pada rangkaian kontrol (rangkaian input). Beberapa aplikasi optocoupler yang pernah saya temui diantaranya adalah :
Rangkaian driver motor DC
Sebagai driver rangkaian yg dikontrol oleh mikrokontroler
Sebagai driver rangkaian yg dikontrol oleh paralel port komputer
Optocoupler yg biasanya saya jumpai di toko-toko elektronik mempunyai seri 4N25,4N33 dan 4N35.
Sensor Cahaya (Optocoupler) dan Piringan Sensor


Tujuan utama dari digunakan sensor cahaya dan piringan sensor adalah untuk mendapatkan data kecepatan putaran dari setiap roda. Piringan sensor yang digunakan dibuat dari negatif-film yang dijepit oleh dua buah acrylic transparan agar semakin presisi pembacaan datanya. Sedangkan sensor cahaya yang digunakan adalah optocoupler yang prinsip kerjanya adalah ketika ada benda yang berada di antara celah sensornya, maka cahaya yang dikirimkan tidak bisa diterima oleh bagian penerimanya, sehingga menghasilkan tegangan keluaran yang nilainya mendekati VCC, begitu juga sebaliknya, jika tidak ada benda diantara celah sensornya maka akan menghasilkan tegangan keluaran yang nilainya mendekati 0 Volt.
34-sw-optocoupler-p021
Optocoupler merupakan gabungan dari LED infra merah dengan fototransistor yang terbungkus menjadi satu chips. Cahaya infra merah termasuk dalam gelombang elektromagnetik yang tidak tampak oleh mata telanjang. Sinar ini tidak tampak oleh mata karena mempunyai panjang gelombang berkas cahaya yang terlalu panjang bagi tanggapan mata manusia. Sinar infra merah mempunyai daerah frekuensi 1 x 1012 Hz sampai dengan 1 x 1014 GHz atau daerah frekuensi dengan panjang gelombang 1µm – 1mm.
LED infra merah ini merupakan komponen elektronika yang memancarkan cahaya infra merah dengan konsumsi daya sangat kecil. Jika diberi prasikap maju, LED infra merah yang terdapat pada optocoupler akan mengeluarkan panjang gelombang sekitar 0,9 mikrometer.
Proses terjadinya pancaran cahaya pada LED infra merah dalam optocoupler adalah sebagai berikut. Saat dioda menghantarkan arus, elektron lepas dari ikatannya karena memerlukan tenaga dari catu daya listrik. Setelah elektron lepas, banyak elektron yang bergabung dengan lubang yang ada di sekitarnya (memasuki lubang lain yang kosong). Pada saat masuk lubang yang lain, elektron melepaskan tenaga yang akan diradiasikan dalam bentuk cahaya, sehingga dioda akan menyala atau memancarkan cahaya pada saat dilewati arus. Cahaya infra merah yang terdapat pada optocoupler tidak perlu lensa untuk memfokuskan cahaya karena dalam satu chip mempunyai jarak yang dekat dengan penerimanya. Pada optocoupler yang bertugas sebagai penerima cahaya infra merah adalah fototransistor. Fototransistor merupakan komponen elektronika yang berfungsi sebagai detektor cahaya infra merah. Detektor cahaya ini mengubah efek cahaya menjadi sinyal listrik, oleh sebab itu fototransistor termasuk dalam golongan detektor optik.
Fototransistor memiliki sambungan kolektor–basis yang besar dengan cahaya infra merah, karena cahaya ini dapat membangkitkan pasangan lubang elektron. Dengan diberi prasikap maju, cahaya yang masuk akan menimbulkan arus pada kolektor.
Fototransistor memiliki bahan utama yaitu germanium atau silikon yang sama dengan bahan pembuat transistor. Tipe fototransistor juga sama dengan transistor pada umumnya yaitu PNP dan NPN. Perbedaan transistor dengan fototransistor hanya terletak pada rumahnya yang memungkinkan cahaya infra merah mengaktifkan daerah basis, sedangkan transistor biasa ditempatkan pada rumah logam yang tertutup. Simbol optocoupler seperti terlihat pada Gambar
simbol
Gambar rangkaian optocoupler
250px-optocoupler_circuitsvg
Prinsip kerja dari rangkaian optocoupler adalah :
•Jika S1 terbuka maka LED akan mati, sehingga phototransistor tidak akan bekerja.
•Jika S1 tertutup maka LED akan memancarkan cahaya,sehingga phototransistor akan
•Jika antara phototransistor dan LED terhalang maka phototransistor tersebut akan off sehingga output dari kolektor akan berlogika high.
•Sebaliknya jika antara phototransistor dan LED tidak terhalang maka phototransistor dan LED tidak terhalang maka phototransistor tersebut akan on sehingga output-nya akan berlogika low.
Ditinjau dari penggunaanya, fisik optocoupler dapat berbentuk bermacam-macam. Bila hanya digunakan untuk mengisolasi level tegangan atau data pada sisi transmitter dan sisi receiver, maka optocoupler ini biasanya dibuat dalam bentuk solid (tidak ada ruang antara LED dan phototransistor). Sehingga sinyal listrik yang ada pada input dan otput akan terisolasi. Dengan kata lain optocoupler ini digunakan sebagai optoisolator jenis IC.
Kerugian atau keburukan dari optocoupler adalah pada kecepatan switchingnya. Hal ini disebabkan karena efek dari area yang sensistif terhadap cahaya dan timbulnya efek kapasitansi pada ‘junction’-nya. Jika diperlukan kecepatan switching yang cukup tinggi maka optoisolator harus dikonfigurasikan sehingga yang digunakan adalah sebagai photodiode-nya.

April 3, 2009 at 7:34 am 2 komentar

op amplifier

2.4 PENGUAT OPERASIONAL

2.4.1 Pengenalan Penguat Operasional

Penguat operasional adalah penguat dengan gain tinggi dan terhubung secara langsung. Penguat ini biasanya digunakan untuk menguatkan sinyal berjalur frekuensi lebar dan digunakan bersama jaringan umpan balik eksternal.

Gambar 2.9 Simbol penguat operasional

Penguat operasional memiliki 5 terminal dasar, yaitu 2 untuk mensuplai daya, 2 untuk masukan dan satu untuk keluaran. Penguat operasional memiliki beberapa ketentuan ideal. Ketentuan-ketentuan ini tidak terdapat dalam praktek, namun asumsi-asumsi mengenai ini memungkinkan orang untuk melakukan analisa dengan cepat mengenai

Februari 11, 2009 at 7:58 am Tinggalkan komentar


Kategori

  • Blogroll

  • Feeds