LOAD-LINE ANALYSIS (ANALISIS GARIS BEBAN)
2. Memahami cara kerja rangkaian (Load-Line Analysis).
3. Mampu membuat simulasi rangkaian (Load-Line Analysis). Alat yang digunakan
Battery(Power Supply)
Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya
Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).
Baterai Primer (Baterai Sekali Pakai/Single Use)
Baterai Primer atau Baterai sekali pakai ini merupakan baterai yang paling sering ditemukan di pasaran, hampir semua toko dan supermarket menjualnya. Hal ini dikarenakan penggunaannya yang luas dengan harga yang lebih terjangkau. Baterai jenis ini pada umumnya memberikan tegangan 1,5 Volt dan terdiri dari berbagai jenis ukuran seperti AAA (sangat kecil), AA (kecil) dan C (medium) dan D (besar). Disamping itu, terdapat juga Baterai Primer (sekali pakai) yang berbentuk kotak dengan tegangan 6 Volt ataupun 9 Volt.
Baterai Sekunder (Baterai Isi Ulang/Rechargeable)
Baterai Sekunder adalah jenis baterai yang dapat di isi ulang atau Rechargeable Battery. Pada prinsipnya, cara Baterai Sekunder menghasilkan arus listrik adalah sama dengan Baterai Primer. Hanya saja, Reaksi Kimia pada Baterai Sekunder ini dapat berbalik (Reversible). Pada saat Baterai digunakan dengan menghubungkan beban pada terminal Baterai (discharge), Elektron akan mengalir dari Negatif ke Positif. Sedangkan pada saat Sumber Energi Luar (Charger) dihubungkan ke Baterai Sekunder, elektron akan mengalir dari Positif ke Negatif sehingga terjadi pengisian muatan pada baterai. Jenis-jenis Baterai yang dapat di isi ulang (rechargeable Battery) yang sering kita temukan antara lain seperti Baterai Ni-cd (Nickel-Cadmium), Ni-MH (Nickel-Metal Hydride) dan Li-Ion (Lithium-Ion).
- Bahan yang digunakan
Spesifikasi :
- arus searah jangka panjang maksimum pada 75 ° C - 1.0 A;
- arus pulsa maksimum dengan durasi pulsa 3,8 ms - 30 A;
- drop tegangan melintasi dioda pada arus 1,0A - 1,1 V;
- kisaran suhu operasi - -65 ... + 175 ° С;
- frekuensi kerja maksimum - 1 MHz;
Dalam ilmu fisika dioda digunakan untuk penyeimbang arah rangkaian elektronika. Elektronika memiliki dua terminal yaitu anoda berarti positif dan katoda berarti negatif. Prinsip kerja dari anode berdasarkan teknologi pertemuan positif dan negative semikonduktor. Sehingga anode dapat menghantarkan arus litrik dari anoda menuju katoda, tetapi tika sebaliknya katoda ke anoda.
Dioda digambarkan seperti sebuah switch/saklar dimana saklar tersebut hanya akan bekerja di beri tegangan atau arah arus sesuai dengan polaritas kaki ioda itu sendiri. Pada arah bias maju, bias kaki anoda diberikan tegangan (+) dan tegangan (-) pada katoda maka dioda akan dapat mengalirkan arus pada satu arah. Sedangkan pada arah arus mundur bias dimana kaki anoda diberi tegangan (-) dan tegangan (+) pada katoda maka saklar menjadi terbuka atau saklar OFF.
- Resistance (Ohms) : 220 V
- Power (Watts) : 0,25 W, ¼ W
- Tolerance : ± 5%
- Packaging : Bulk
- Composition : Carbon Film
- Temperature Coefficient : 350ppm/°C
- Lead Free Status : Lead Free
- RoHS Status : RoHs Complient
Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus
yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai teminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya.
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
Berikut adalah macam-macam resistor dan simbolnya
2.2 LOAD-LINE ANALYSIS (ANALISIS GARIS BEBAN)
Beban yang diterapkan biasanya akan berdampak penting pada titik atau wilayah pengoperasian perangkat. Jika analisis dilakukan dengan cara grafis, maka dapat digambarkan garis pada karakteristik perangkat yang mewakili beban yang diterapkan. Persimpangan garis beban dengan karakteristik akan menentukan titik operasi sistem. Analisis semacam itu yang disebut analisis load-line(analisis garis beban).
Dengan menerapkan hukum tegangan Kirchhoff ke rangkaian seri Gambar 2.1a maka akan dihasilkan persamaan
Perpotongan garis beban pada karakteristik dapat dengan mudah ditentukan jika seseorang hanya menggunakan fakta bahwa di mana saja pada sumbu horizontal ID = 0 A dan dan di mana saja pada sumbu vertikal VD = 0 V.Jika kita menetapkan VD = 0 V dalam Persamaan. (2.1) dan memecahkan untuk ID, kita memiliki besarnya ID pada sumbu vertikal. Oleh karena itu, dengan VD = 0 V, Persamaan.(2.1) menjadi
Seperti yang ditunjukkan dalam Gbr. 2.2. Garis lurus yang ditarik di antara dua titik akan menentukan garis beban seperti yang digambarkan dalam Gbr. 2.2. Mengubah tingkat R (beban) maka irisan pada sumbu vertikal akan berubah. Hasilnya akan menjadi perubahan kemiringan garis beban dan titik persimpangan yang berbeda antara garis beban dan karakteristik perangkat. Akibatnya kita memiliki garis beban yang ditentukan oleh jaringan dan kurva karakteristik yang ditentukan oleh perangkat. Titik potong antara keduanya adalah titik operasi untuk sirkuit ini. Hanya dengan menggambar garis ke sumbu horizontal diode maka tegangan dioda VDQ dapat ditentukan, sedangkan garis horizontal dari titik persimpangan ke sumbu vertikal akan memberikan tingkat IDQ. ID yang sebenarnya saat ini adalah melalui seluruh konfigurasi seri gbr. 2.1a. Titik operasi biasanya disebut titik diam (disingkat "Q-pt.") untuk mencerminkan "diam atau tidak bergerak" seperti yang didefinisikan oleh jaringan dc.
Solusi yang diperoleh di persimpangan dua kurva adalah sama dengan yang akan diperoleh dengan solusi matematika simultan. Persamaan. (2.1) dan (1.4) menjadi
Karena kurva untuk dioda memiliki karakteristik nonlinear, matematikanya yang terlibat akan membutuhkan penggunaan teknik nonlinear yang berada di luar kebutuhan dan ruang lingkup buku ini. Analisis load-line yang dijelaskan di atas memberikan solusi dengan sedikit upaya dan deskripsi "gambar" mengapa tingkat solusi untuk VDQ dan IDQ diperoleh.
4.Example,problem,dan multiple choice[Kembali]
Example
1.Untuk konfigurasi dioda seri Fig. 2.3a yang menggunakan karakteristik dioda Fig. 2.3b tentukan:
(a) VDQ and IDQ.
(b) VR.
Load line yang dihasilkan muncul di Gbr. 2.4. Persimpangan antara garis beban dan kurva karakteristik mendefinisikan titik-Q sebagai
Tingkat VD tentunya merupakan perkiraan, dan keakuratan ID dibatasi oleh skala yang dipilih. Tingkat akurasi yang lebih tinggi akan membutuhkan plot yang akan jauh lebih besar dan mungkin berat.
Perbedaan hasil adalah karena akurasi yang dapat dibaca oleh grafik. Idealnya, hasil yang diperoleh dengan cara apa pun harus sama.
Garis beban digambar ulang seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2,6 dengan irisan yang sama seperti yang didefinisikan dalam Contoh 2.1. Karakteristik sirkuit yang setara dengan perkiraan untuk dioda juga telah dibuat sketsa pada grafik yang sama. Q -point yang dihasilkan:
VDQ =0.7 V
IDQ =9.25 mA
Hasil yang diperoleh dalam Contoh 2.3 cukup menarik. Tingkat IDQ persis sama dengan yang diperoleh dalam Contoh 2.1 menggunakan kurva karakteristik yang jauh lebih mudah untuk digambar daripada yang muncul di Gbr. 2.4. Tingkat VD 0,7 V versus 0,78 V dari Contoh 2.1 memiliki besaran yang berbeda dengan tempat keseratus, tetapi mereka pasti berada di lingkungan yang sama jika kita membandingkan besarannya dengan besaran tegangan lain dari jaringan.
Problem
1.Menggunakan karakteristik Gbr. 2.131b, tentukan ID, VD,dan VR untuk sirkuit gbr.2.131a.
Garis beban akan berpotongan di:
Garis berat memanjang dari ID = 2,27 mA ke VD = 5 V.
Soal Pilihan Ganda
1.Berapakah nilai R untuk sirkuit Gbr. 2.132 yang akan menghasilkan arus dioda 10mA jika E= 7 V. Gunakan karakteristik Gbr. 2.131b untuk dioda.
a.0.62 kΩ d.0.7 kΩ
b.0.5 kΩ e.0.52 kΩ
c.0.3 kΩ
Jawab:a.0.62 kΩ
Garis berat melalui IDQ = 10 mA dan VD = 7 V yang akan berpotongan pada sumbu ID pada 11,25 mA.
2. Dengan menggunakan perkiraan karakteristik untuk Dioda Si, Berapakah tingkat VD, ID, dan VR secara berurutan untuk sirkuit Gbr. 2.133
a. Gambar Rangkaian 2.1
Disisni diode ini berfungsi menyearahkan arus. Dalam ilmu fisika dioda digunakan untuk penyeimbang arah rangkaian elektronika. Dioda digambarkan seperti sebuah switch/saklar dimana saklar tersebut hanya akan bekerja di beri tegangan atau arah arus sesuai dengan polaritas kaki dioda itu sendiri. Pada arah bias maju, bias kaki anoda diberikan tegangan (+) dan tegangan (-) pada katoda maka dioda akan dapat mengalirkan arus pada satu arah. Sedangkan pada arah arus mundur bias dimana kaki anoda diberi tegangan (-) dan tegangan (+) pada katoda maka saklar menjadi terbuka atau saklar OFF.
File Rangkaian gambar 2.1 DISINI
File Rangkaian gambar 2.3 DISINI
File HTML DISINI
Datasheet Diode DISINI
Datasheet Resistor DISINI
Datasheet Battery DISINI
Video Rangkaian DISINI
Gambar Rangkaian DISINI
Tidak ada komentar:
Posting Komentar