Senin, 17 September 2012





Kumparan coil adalah komponen yang tersusun dari lilitan kawat. Induktor termasuk juga komponen yang dapat menyimpan muatan listrik. Bersama kapasitor induktor dapat berfungsi sebagai rangkaian resonator yang dapat beresonansi pada frekuensi tertentu.

Fungsi kumparan coil
  1. Penyimpan arus listrik dalam bentuk medan magnet
  2. Menahan arus bolak-balik/ac
  3. Meneruskan/meloloskan arus searah/dc
  4. Sebagai penapis (filter)
  5. Sebagai penalaan (tuning)
Kumparan/coil ada yang memiliki inti udara, inti besi, atau inti ferit.
Nilai/harga dari inductor disebut sebagai induktansi dengan satuan dasar henry.
Simbol Kumparan :
Simbolkumparan
Contoh bentuk fisik kuparan :
Bentuk Fisikkumparan
Jenis kumparan :
  1. Fixed coil, yaitu inductor yang memiliki harga yang sudah pasti. Biasanya dinyatakan dalam kode warna seperti yang diterapkan pada resistor. Harganya dinyatakan dalam satuan mikrohenry (μH).
  2. Variable coil, yaitu inductor yang harganya dapat diubah-ubah atau disetel. Contohnya adalah coil yang digunakan dalam radio.
  3. Choke coil (kumparan redam), yaitu coil yang digunakan dalam teknik sinyal frekuensi tinggi. 

Transformator


Transformator atau transformer atau trafo adalah komponen elektromagnet yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain.
Transformator step-down
Adaptor AC-DC merupakan piranti yang menggunakan transformator step-down

Daftar isi

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.

Hubungan Primer-Sekunder

transformator_scheme_ru.svg
Fluks pada transformator
Rumus untuk fluks magnet yang ditimbulkan lilitan primer adalah \delta\phi=\epsilon\times\delta\,t dan rumus untuk GGL induksi yang terjadi di lilitan sekunder adalah \epsilon=N\frac{\delta\phi}{\delta\,t}.
Karena kedua kumparan dihubungkan dengan fluks yang sama, maka \frac{\delta\phi}{\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.

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 memengaruhi 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-lapisan.

Efisiensi

Efisiensi transformator dapat diketahui dengan rumus \eta=\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%.

Jenis-jenis transformator

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.

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.

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).

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.

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.

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.

Transformator tiga fase

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




Integrated Circuit



Sirkuit terpadu Atmel Diopsis 740 System on Chip yang menunjukkan blok memori, logika dan pad masukan/keluaran di sekitar periperal
Sirkuit terpadu (bahasa Inggris: integrated circuit atau IC) adalah komponen dasar yang terdiri dari resistor, transistor dan lain-lain. IC adalah komponen yang dipakai sebagai otak peralatan elektronika.
Pada komputer, IC yang dipakai adalah mikroprosesor. Dalam sebuah mikroprosesor Intel Pentium 4 dengan ferkuensi 1,8 trilyun getaran per detik terdapat 16 juta transistor, belum termasuk komponen lain. Fabrikasi yang dipakai oleh mikroprosesor adalah 60nm.
Sirkuit terpadu dimungkinkan oleh teknologi pertengahan abad ke-20 dalam fabrikasi alat semikonduktor dan penemuan eksperimen yang menunjukkan bahwa alat semikonduktor dapat melakukan fungsi yang dilakukan oleh tabung vakum. Pengintegrasian transistor kecil yang banyak jumlahnya ke dalam sebuah chip yang kecil merupakan peningkatan yang sangat besar bagi perakitan tube-vakum sebesar-jari. Ukuran IC yang kecil, tepercaya, kecepatan "switch", konsumsi listrik rendah, produksi massal, dan kemudahan dalam menambahkan jumlahnya dengan cepat menyingkirkan tabung vakum.
IC di dalam sebuah sirkuit elektronik
Hanya setengah abad setelah penemuannya, IC telah digunakan dimana-mana. Radio, televisi, komputer, telepon selular, dan peralatan digital lainnya yang merupakan bagian penting dari masyarakat modern. Contohnya, sistem transportasi, internet, dll tergantung dari keberadaan alat ini. Banyak skolar percaya bahwa revolusi digital yang dibawa oleh sirkuit terpadu merupakan salah satu kejadian penting dalam sejarah umat manusia.
IC mempunyai ukuran seukuran tutup pena sampai ukuran ibu jari dan dapat diisi sampai 250 kali dan digunakan pada alat elektronika seperti:
  • Telepon
  • Kalkulator
  • Ponsel
  • Radio

Daftar isi

Penemuan

Penemuan awal sirkuit terpadu dimulai sejak tahun 1949, ketika engineer Jerman Werner Jacobi (Siemens AG) [1] mengajukan hak paten untuk amplifying device semikonduktor dengan struktur mirip dengan struktur sirkuit terpadu [1] yang memggunakan lima transistor yang dimuat pada sebuah substrat dalam susunan amplifier 2-tahap. Jacobi mengemukakan alat bantu pendengaran sebagai contoh tipikal aplikasi industri dari hak paten tersebut. Tetapi, tidak ada kabar mengenai pemakaian hak paten ini secara komersial.
Ide sirkuit terpadu dipikirkan oleh seorang ilmuwan radar yang bekerja untuk Royal Radar Establishment di Ministry of Defence, Geoffrey W.A. Dummer (1909–2002). Dummer mencetuskan idenya di depan publik pada the Symposium on Progress in Quality Electronic Components di Washington, D.C. pada 7 May 1952.[2] Ia mencetuskan idenya di beberapa simposium lainnya, dan berusaha untuk membuat sirkuit seperti itu pada 1956, tetapi tanpa keberhasilan.
Ide pendahulu dari sirkuit terpadu yaitu membuat kotak persegi kecil dari keramik (wafers), dan setiap persegi memuat satu miniatur komponen. Komponen tersebut kemudian disatukan dan dihubungkan dengan kabel untuk membentuk kisi 2 atau 3 dimensi. Ide ini terlihat meyakinkan, dan pada tahun 1957 diajukan kepada US Army oleh Jack Kilby, yang menghasilkan proyek Micromodule Program (sama dengan 1951's Project Tinkertoy) yang berumur pendek.[3] Tetapi, seiring berjalannya proyek ini, Kilby memikirkan sebuah ide lain yang sekarang dikenal sebagai sirkut terpadu.
Robert Noyce mengakui peranan Kurt Lehovec yang bekerja di Sprague Electric, dalam artikel "Microelectronics" yang ditulisnya pada Scientific American, September 1977, Volume 23, Number 3, pp. 63–9, untuk prinsip isolasi sambungan p-n, yang disebabkan oleh sambungan p-n yang di-bias (dioda), sebagai komponen dasar sirkuit terpadu.[4]
Berkas:Kilby solid circuit.jpg
Jack Kilby's original integrated circuit
Kilby yang baru dipekerjakan oleh Texas Instruments menuliskan idenya tentang sirkuit terpadu pada Juli 1958, dan kemudian sukses membuat sebuah sirkuit terpadu yang dapat bekerja pada 12 September 1958.[5] In his patent application of 6 February 1959, Kilby described his new device as “a body of semiconductor material ... wherein all the components of the electronic circuit are completely integrated.”[6] Penemuan baru ini pertama kali digunakan oleh US Air Force[7].
Kilby dihargai Nobel Prize di tahun 2000 di bidang Fisika untuk peranannya dalam penemuan sirkuit terpadu.[8] Kilby's work was named an IEEE Milestone in 2009.[9]
Noyce juga memikirkan ide mengenai sirkuit terpadu setengah tahun lambat setelah Kilby. Chip yang dibuatnya dapat menangani beberapa masalah praktikal yang tidak dapat ditangani oleh chip oleh Kilby. Chip oleh Noyce dibuat di Fairchild Semiconductor, menggunakan material silikon, sedangkan chip oleh Kilby menggunakan material germanium.
Fairchild Semiconductor juga adalah asal teknologi sirkuit terpadu menggunakan silikon dengan self-aligned gate, yang merupakan dasar dari teknologi CMOS yang digunakan di hampir semua chip komputer saat ini. Tekhnologi self-aligned gate ini dikembangkan oleh fisikawan Italia Federico Faggin pada tahun 1968. Ia kemudian pindah ke Intel untuk mengembangkan Central Processing Unit (CPU) pertama dalam sebuah chip (Intel 4004), yang kemudian membawanya pada penghargaan National Medal of Technology and Innovation pada tahun 2010.

Generasi/Pengelompokan

Pada mulanya sirkuit terpadu hanya dapat memuat beberapa transistor dalam sebuah chip, akibat ukuran transistor yang besar dan produksinya yang belum efisien. Karena jumlah transistor yang sedikit ini, proses mendesain sirkuit terpadu tergolong mudah. Seiring berkembangnya teknologi ini, jutaan, bahkan baru-baru ini miliaran[10] of transistor dapat dimuat dalam sebuah chip, dan dibutuhkan perencanaan yang baik untuk membuat desain yang baik. Saat ini, desain sirkuit terpadu dilaksanakan dengan bantuan software yang disebut CAD tools.

SSI, MSI and LSI

Sirkuit terpadu awal hanya memuat beberapa transistor dan digolongkan sebagai "small-scale integration" (SSI), yaitu sirkuit digital yang memuat beberapa puluh transistor atau beberapa logic gate. Contoh SSI yaitu linear IC seperti Plessey SL201 atau Philips TAA320 yang hanya memiliki dua transistor. Istilah Large Scale Integration pertama kali digunakan oleh ilmuwan IBM, Rolf Landauer saat menjelaskan konsep[rujukan?], yang selanjutnya melahirkan istilah SSI, MSI, VLSI, dan ULSI.
SSI digunakan pada proyek-proyek awal kedirgantaraan, dan mendorong perkembangan teknologi sirkuit terpadu sebagaimana teknologi-teknologi lainnya. Minuteman missile dan Apollo program menggunakan konputer digital yang ringan untuk system inertial guidance-nya; Apollo guidance computer mendorong kemajuan teknologi sirkuit terpadu hingga dapat diproduksi secara masal[11]. Program misail Minuteman dan banyak program Navy lainnya adalah pasar bagi sirkuit terpadu yang bernilai sebesar $4 miliar pada tahun 1962, dan pada tahun 1968, budget pemerintah A.S. merupakan 37% dari total produksi sebesar $312 million. Budget dari pemerintah A.S. ini mendorong teknologi baru ini hingga biaya produksi turun hingga dapat diaplikasikan dalam industri dan kemudian konsumen. Harga rata-rata sebuah chip turun dari $50.00 pada 1962 menjadi $2.33 pada 1968.[12] Sirukuit terpadu mulai muncul pada produk konsumen di akhir dekade, dan aplikasi tipikalnya yaitu FM inter-carrier sound processing pada penerima signal di televisi.
SSI Sirkuit terpadu berkembang menjadi "medium-scale integration" (MSI) pada akhir tahun 1960an, ditandai dengan munculnya chip yang memuat beberapa ratus transistor. MSI memiliki keuntungan ekonomis karena walaupun harganya lebih mahal sedikit dibandingkan SSI, MSI memungkinkan sistem yang lebih kompleks diwujudkan dalam sebuah chip dan menghasilkan lebih sedikit komponen untuk dirakit pada circuit board.
Pada pertengahan tahun 1970an, "large-scale integration" (LSI), yaitu sirkuit terpadu dengan beberapa puluh ribu transistor per chip berhasil diwujudkan. Sirkuit terpadu seperti 1K-bit RAM, chip untuk kalkulator, dan mikroprocesor awal, yang diproduksi pada awal tahun 1970an, mempunyai sekitar 4000 transistor. LSI dengan kurang lebih 10,000 transistor diproduksi sekitar tahun 1974 untuk main memory pada komputer dan mikroprocesor generasi kedua.

VLSI

!
Upper interconnect layers on an Intel 80486DX2 microprocessor die
Sejak tahun 1980an hingga saat ini, "very large-scale integration" (VLSI) telah diproduksi untuk banyak aplikasi. Pada awal tahun 1980an, jumlah transistor dalam sebuah chip berkisar beberapa ratus transistor dan mencapai beberapa miliar transistors pada tahun 2009.
Beragam teknologi dibutuhkan untuk meningkatkan densitas sirkuit terpadu. Produsen beralih pada proses teknologi yang lebih kecil untuk memuat lebih banyak transistor dalam sebuah chip hukum Moore. Rangkuman dan prediksi mengenai proses teknologi sirkuit terpadu dituangkan dalam International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS). Design tools telah memudahkan automasi bagi desain sirkuit terpadu. Akibat membengkaknya konsumsi daya seiring naiknya densitas sirkuit terpadu, teknologi CMOS, yang memiliki disipasi daya yang lebih rendah, digunakan untuk menggantikan teknologi NMOS dan PMOS.

Electronic symbol

From Wikipedia, the free encyclopedia
Jump to: navigation, search
Common circuit diagram symbols (US symbols)
An electronic symbol is a pictogram used to represent various electrical and electronic devices (such as wires, batteries, resistors, and transistors) in a schematic diagram of an electrical or electronic circuit. These symbols can (because of remaining traditions) vary from country to country, but are today to a large extent internationally standardized. Some symbols represent components which ceased to be used routinely as newer technologies were introduced (such as vacuum tubes).


  1. BIT

 Bit adalah sebutan ringkas untuk binary digit atau dalam bahasa indonesia disebut angka biner. Bit merupakan unit terkecil dari sebuah data di komputer. Satu bit terdiri dari satu angka biner 0 atau 1. Walaupun komputer dapat menjalankan dan dapat memanipulasi bit , tetapi saat ini komputer dirancang untuk menanggani dan menyimpan sekumpulan bit yang dinamakan byte. dalam sebagian besar sistem komputer,1 byte terdiri dari 8 bit. Hertz disingkat Hz Unit SI untuk frekuensi. Kata hertzi pilih untuk menghargai jasa Heinrich Rudolf. Hertz atas kontribusi dalam bidang elektromagnetisme. Nama ini digunakan oleh IEC pada tahun 1930, dan diadopsi oleh CGPM pada tahun 1960 untuk mengantikan istilah lama untuk satuan gelombang perdetik , yakni cycles per second (cps). 1 hertz pada dasarnya berarti 1 gelombang prdetik. Unit ini dapat digunakan untuk mengukur apa saja yang periodik. Contoh gerak jam adalah 1 Hertz.
      
         2. BYTE
Byte adalah merupakan kumpulan beberapa bit (1 Byte = 8 bit ). Byte biasanya merepresentasikan sebuah karakter (Misalkan seperti A, ?, -, dll). Karakter ini bisa berupa huruf, angka ataupun simbol tertentu.


      3. Nibble

Nibble adalah agregasi empat-bit, atau setengah oktet. Sebagai menggigit mengandung 4 bit, ada enam belas (24) nilai yang mungkin, sehingga menggigit sesuai dengan satu digit heksadesimal (dengan demikian, sering disebut sebagai "digit hex" atau "hexit").




kilobit per detik adalah satuan yang sering disalah artikan oleh kita dalam satuan detik, khususnya para pengguna layanan internet. Bit dan Byte ini padahal sangatlah berbeda, dalam hitungan maupun penulisan. Penjelasannya (dalam satuan paket data rata rata internet)

Hertz (simbol: Hz) adalah unit SI untuk frekuensi. Kata Hertz dipilih untuk menghargai jasa Heinrich Rudolf Hertz atas kontribusinya dalam bidang elektromagnetisme.
MHz adalah bentuk singkat dari kata megahertz. Sangat penting untuk memahami makna hertz untuk memahami MHz.
GHz, mengacu pada frekuensi dalam miliaran rentang siklus per detik. Giga adalah standar pengali untuk 1 miliar, dan Hertz adalah satuan standar untuk mengukur frekuensi, dinyatakan sebagai siklus atau kejadian per detik. Satu GHz adalah setara dengan seribu megahertz (MHz).




KECEPATAN PROSESOR : DARI MEGAHERTZ SAMPAI PICODETIK

Bagaimana cara kerja kerja sistem clock dikomputer saya, dan bagaimana caranya mengukur kecepatan?
Acap kali kita mendapat iklan PC yang mengatakan seperti ini, “prosesor intel celeron 2,4 GHz,” “Prosesor Intel Pentium 2,8 GHz,’ atau “AMD Athlon 64 FX-57 2,8 GHz,”GHz adalah singkatan dari “gigahertz”. Satuan ini menunjukkan seberapa cepat mikroprosesor dapat memproses data dan mengeksekusi inturuksi program.
Setiap mikroprosesor berisi sebuah sistem clock, yang bertugas mengontol kecepatan semua operasi dalam komputer. Sistem clock menggunakan getaran yang stabil dari kristal quartz yang bisa memberikan detak digital atau “tick” bagi CPU. “Detak digital” inilah yamng dinamakan cycle. Angka clock speed yang lebih tinggi berarti pemrosesan data dan intruksi program juga dilaksanakan semakin cepat, sepanjang sirkuit internal komputer mampu menagani peningkatan kecepatan tersebut.
Terdapat empat cara untuk mengukur kecepatan pemrosesan, yang akan dibahas berikut ini.
Mikrokomputer: kecepatan mikroprosesor mikrokomputer masa lalu dinyatakan dalam megahertz (MHz). sebuah ukuran frekuensi yang ekuivalen dengan 1 juta cycle (detak system clock) per detik. PC IBM pertama memiliki clock speed 4.77 MHz yang ekuivalen dengan 4.77 juta cycle per detik. Prosesor generasi terbaru buatan AMD dan Intel beroperasi dalam satuan Gigahertz (GHz) atau satu miliar per detik. Beberapa ahli memperkirakan bahwa pada tahun 2010 akan ditemukan prosesor berkecepatan 50 GHz, sebuah angka yang cukup tinggi dan bisa dimanfaatkan untuk menjalankan fungsi-fungsi semisal antarmuka bersuara manusia dan penerjemah suara yang sesungguhnya. Akan tetapi, semakin cepat CPU, maka semakin besar pula daya yang dibutuhkan dan makin tinggi pula panas yang dihasilkan. Oleh karena itu, daripada meningkatkan clock speed, yang membutuhkan transistor lebih kecil dan kiat-kiat teknik khusus, produsen chip seperti AMD dan Intel saat ini lebih berkonsentrasi untuk membuat inti CPU kedua dan menjalankan secara paralel (teknologi multicore atau dualcore).






Tidak ada komentar:

Posting Komentar