SUBCHAPTER 6.13 PSpice Windows


1. Tujuan [Kembali]

    Untuk mengetahui jenis-jenis transistor FET dan kegunaannya, serta proses perangkaiannya menggunakan PSpice Windows atau Proteus.


2. ALat dan Bahan [Kembali]

  • Transistor
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Secara umum transistor dapat digolongkan menjadi dua keluarga besar yaitu Transistor Bipolar dan Transistor Efek Medan.

  • Baterry
Baterai merupakan suatu komponen elektronika yang digunakan sebagai sumber tegangan pada rangkaian.

  • Resistor
Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V=I R).

Cara menghitung nilai resistor

Tabel warna




Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut

Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau   = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak  = Toleransi 10%
Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
  • Ground

  
Ground adalah titik kembalinya arus searah atau titik kembalinya sinyal  bolak balik atau titik patokan dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik dalam rangkaian elektronika.


3. Dasar Teori [Kembali]



    Transistor FET adalah komponen semikonduktor dengan type unipolar. Kelebihan utama dari transistor jenis ini adalah impedansinya yang sangat tinggi bahkan resistansi baik input ataupun outputnya hingga mega ohm.
Jenis transistor FET adalah :
  • JFET atau Junction field-effect transistor terdiri dari JFET kanal N dan kanal P.
  • MOSFET atau Metal Oxide Semiconduction Field Effect Transistor, viasa digunakkan pada rangkaian dengan sensitifitas dan akurasi yang tinggi misalnya pada rangkaian power supply.
4.Pspice Window [Kembali]

    Merupakan sebuah aplikasi sejenis proteus yang digunakan untuk mensimulasikan rangkaian.

  • Perangkaian  Konfigurasi pembagi tegangan JFET menggunakan PSpice Window.
Gambar 6.62 konfigurasi pembagi tegangan

Jaringan gambar diatas dibangun menggunakan metode komputer yang dijelaskan pada bab-bab sebelumya dalam e-book Electronic-Devices and Circuit. J2ET J2N3819 diperoleh dari perpustakaan EVAL dan melalui edit-model-edit-instance-model, Vto diatur ke 6V dan Beta, sebagaimana didefinisikan oleh Beta IDSS yang diatur ke 0,222mA/V2. Setelah OK diikuti dengan mengklik ikon simulasi dan menghapus penampil pesan , layar PSpice AD  akan menghasilkan gambar diatas.

  • Jaringan Kombinasi
Gambar 6.63 gabungan dua jaringan dengan transistor berbeda menggunakan PSpice Window
  • Perangkat tambahan MOSFET
Gambar : Jaringan yang digunakan untuk mendapatkan karakteristik MOSFET n-channel tipe-peningkatan IRF150


Soal : 
1) Simulasikan rangkaian berikut menggunakan pspice window!
Solusi :

Jika analisis dilakukan dengan menggunakan PSPICE, maka langkah pertama  adalah menggambar rangkaian tersebut menggunakan editor yang tersedia pada simulator ini. Untuk menempatkan piranti/komponen (part) pada  layar editor, pilih menu Draw diteruskan  dengan Get New Part, selanjutnya pilih part yang diinginkan, dalam hal ini kita akan memilih sebuah sumber tegangan DC, referensi potensial nol (ground), dan tiga buah resistor. Pada bagian Part Browser Advance, seperti pada gambar 2 di bawah ini, terdapat part antara lain sumber tegangan menggunakan notasi VDC, referensi potensial nol menggunakan notasi GROUND_EARTH dan resistor dengan notasi r.


Penempatan part dilakukan dengan memilih terlebih dahulu part yang diinginkan misalnya VDC pada Part Browser Advanced, selanjutnya pilih Place diikuti dengan mengarahkan part pada tempat yang diinginkan pada editor rangkaian diakhiri dengan menekan tombol kiri mouse. Untuk membatalkan pilihan lakukan dengan menekan tombol kanan mouse. Selanjutnya lakukan penempatan komponen lainnya (resistor dan Ground) pada layar editor sehingga diperoleh tampilan seperti berikut ini


Agar sesuai dengan layout yang diinginkan, atur posisi part dengan melakukan operasi drag and drop serta operasi rotate terhadap komponen yang telah dipilih. Operasi rotate dilakukan dengan cara klik kiri pada part hingga berwarna merah diteruskan dengan Ctrl-r. Selanjutnya ubah nilai dari part dengan cara klik ganda pada nilai part, diteruskan dengan mengubah nilainya sesuai keinginan. Jika langkah-langkah tersebut dilakukan dengan benar, akan dihasilkan tampilan seperti pada gambar 4 berikut ini

Selanjutnya pasang kabel untuk menghubungkan komponen yang satu dengan lainnya sesuai rancangan  dengan  memilih Draw Wire, klik kiri pada mouse untuk memulai menggambar kabel dan akhiri dengan klik kanan tombol mouse.  Jika semua langkah dilakukan dengan benar, akan diperoleh tampilan layar editor seperti pada gambar


Ingat, untuk setiap gambar rangkaian elektronika yang akan dianalisis menggunakan PSPICE harus menyertakan titik referensi nol (ground). Setelah rangkaian selesai digambar, simpanlah terlebih dahulu ke dalam file dengan suatu nama.
Analisis DC dapat dilakukan dengan  menekan tombol display tegangan dan arus diteruskan dengan menekan tombol Simulate. Tombol display tegangan digunakan untuk menampilkan nilai tegangan DC pada setiap titik yang ada pada rangkaian, sementara tombol display arus berfungsi menampilkan nilai arus DC pada setiap simpul yang ada


Jika tombol display tegangan dan arus diaktifkan (dilakukan dengan klik kiri pada tombol-tombol tersebut) dan tombol Simulate ditekan, makan akan muncul tampilan seperti pada gambar dibawah, sebagai hasil dari pengukuran arus dan tegangan pada simpul-simpul rangkaian yang dianalisis


2). Analisis DC sweep pada soal nomor 1!
Dari gambar  di atas, notasi untuk variabel tegangan dinyatakan dalam notasi V_V1 (tegangan sumber), V(R1:1) tegangan ujung awal R1, V(R1:2) tegangan ujung akhir R2 sama dengan tegangan pada ujung awal R2 dan R3 terhadap referensi tegangan nol (ground). Sedangkan notasi variabel arus dinyatakan dalam I(R1) arus yang melewati resistor R1, I(R2) arus yang melewati R2, dan I(R3) arus yang melewati R3. Untuk memperoleh hasil analisis DC Sweep dari rangkaian pada gambar 8, tempatkan Voltage/Level Marker pada titik tegangan yang akan digunakan sebagai variabel dependen (sumbu vertikal/ordinat/Y-axis)


Sebelum simulasi dijalankan, lakukan terlebih dahulu pengaturan parameter DC Sweep dengan memilih: Setup Analysis—>klik Enabled pada DC Sweep—>pilih DC Sweep-–>pilih Voltage Source pada Swept Var. Type—>pilih Linear pada Sweep Type—>isi Name dengan V1—>isi Start Value dengan 0—>isi End Value dengan 10—>isi Increment dengan 0.01—>akhiri dengan menekan OK dan Close. Setup Analysis untuk DC Sweep yang diperlukan ditunjukkan pada gambar berikut ini


Sekarang jalankan simulasi dengan menekan tombol Simulate. Jika seluruh  proses dijalani dengan benar maka pada layar akan tampil  plot variabel V(R1:2) sesuai yang dipilih dengan Voltage Marker pada gambar 9, terhadap variabel sumber tegangan V_V1


Hasil analisis dc sweep



5. Prinsip Kerja[Kembali]

Prinsip kerja pspice window sebenarnya tidak jauh berbeda dengan proteus, yaitu sama- sama sebagai aplikasi yang digunakan untuk membuat rangkaian listrik. Pada pspice window terdapat library sebagai tempat penyimpanan data perpustakaan yang berisi komponen serta alat elektronika. Arus yang masuk pada input sumber akan melaju hingga sampai pada transistor yang berfungsi sebagai penguat, pemutus, dan penyambung arus. Kemudian arus diteruskan hingga mencapai titik keluaran output yaitu pada amperemeter dan voltmeter. Pada amperemeter akan terbaca besar arus yang mengalir pada rangkaian tersebut dan pada voltmeter akan terbaca besar tegangan pada rangkaian. 


6. Bentuk Rangkaian [Kembali]


Rangkaian gambar 6.62 dalam proteus


    Rangkaian gambar 6.63 dalam proteus

      Rangkaian gambar 6.64 dalam proteus


      Rangkaian gambar 6.66 dalam proteus





      7.Video [Kembali]
      Video 1 : Simulasi Rangkaian Gambar 6.62

      Video 2 : Simulasi Rangkaian Gambar 6.63


      Video 3 : Simulasi Rangkaian Gambar 6.64

      Video 4 : Simulasi Rangkaian Gambar 6.66   



       8. Link Download[Kembali]


          Download video 1 klik disini
          Download video 2 klik disini
          Download video 3 klik  disini
          Download video 4 klik disini
          Download Rangkaian 6.62 klik disini
          Download Rangkaian 6.63 klik disini
          Download Rangkaian 6.64 klik disini
          Download Rangkaian 6.66 klik disini
          Download Datasheet klik disini
          Download HTML  

      Tidak ada komentar:

      Posting Komentar

      Langganan: Postingan (Atom)
      • (tanpa judul)
        Bahan Presentasi Untuk Mata Kuliah Elektronika 2020-2021 Disusun Oleh: Rhaihannol Fauzan NIM : 2010951008 Dosen Pengampu: Dr. Darwison, MT R...