google addsense

Tampilkan postingan dengan label elektronika. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label elektronika. Tampilkan semua postingan

Senin, 17 Oktober 2011

Thermoelectric effect

Thermoelectric effect merupakan efect perubahan suhu yang akan mengakibatkan perubahan voltase listrik (menimbulkan arus listrik ) dan kebalikannya.

Ada dua efect yang ditemukan secara terpisah yaitu :

Seebeck effect

Merupakan fenomena dimana perubahan suhu terhada sususan metal tertentu yang akan menimbulkan perubahan voltase yang mengakibatkan aliran arus listrik.


Peltier effect

Merupakan sebuah fenomena termoelektrik dimana energi listrik dapat berubah menjadi energi panas dan dingin secara bersamaan.
Effect ini ditemukan pertama kali oleh Jean Charles Athanase Peltier pada tahun 1834.

Berikut susunan material metal














A dan B merupakan logam yang berbeda. T1 dan T2 merupakan suhu pada titik pertemuan logam.
V merupakan beda potensial listrik.


Seebeck Effect saat ini banyak digunakan antara lain :

1. Detektor Perubahan suhu dengan rentang suhu yang sangat lebar
2. Generator listrik yang tidak membutuhkan komponen bergerak (rotor)

Peltier effect saat ini diimplementasikan sebagai pendingin suhu .



Rabu, 03 Agustus 2011

Super Kapasitor


Super kapasitor merupakan kapasitor yang memiliki nilai kapasitansi yang sangat besar dengan ukuran yang relatif kecil.
Super kapasitor dikenal juga dengan istilah EDLC (Electric Double Layer Capasitor).
Nilai terbesar super kapasitor di tahun 2010 adalah 5000 Farad.

Berikut perbandingan struktur dari beberapa jenis kapasitor yang ada


Kelemahan :

1. Rasio perbandingan antara energi yang disimpan dengan berat komponen sangat rendah.
Rasio EDLC adalah 3 - 5 W-h/kg jauh dibawah dari aki mobil yaitu 80 W-h/kg
2. Output tegangan tidak stabil tapi berubah ubah tergantung jumlah energi yang disimpan
3. Kecepatan energi hilang sendiri cukup besar
4. Voltase output dari tiap cell EDLC nilainya kecil sekitar 2 - 3 volt . Untuk mendapatkan output voltase yang besar tiap cell disusun dalam rangkaian serial.


Keunggulan :
1. Sangat tahan lama. Dapat di beri muatan (charging) berjuta juta kali. Jauh lebih lama dibanding dengan battery isi ulang biasa ( 200 sd 1000 x)
2. Dapat memberikan daya listrik output yang besar
3. Aman . Tidak mengandung komponen yang korosif dan berbahaya bagi lingkungan
4. Sederhana untuk proses pemberian muatan daya. Tidak perlu adanya pendeteksian over-charging .


Implementasi

Dengan kemampuan menyimpan daya yang besar maka EDLC banyak digunakan untuk menggantikan battery isi ulang .


Kamis, 12 Agustus 2010

JENIS JENIS DIODA DAN IMPLEMENTASINYA

Bermacam macam dioda telah dikembangkan antara lain :


This image is copyright © by Ian C. Purdie VK2TIP - schematic symbols for diodes


Gambar pertama merupakan gambar dari standard diode dimana variabel yang perlu diperhatikan adalah besar tegangan maju dan besar arus yang dapat ditangani.
Implementasi yang umum digunakan adalah sebagai penyearah tegangan dan sebagai proteksi circuit agar polaritas tegangan tidak terbalik.

Gambar kedua merupakan diode zener dimana variabel yang perlu diperhatikan adalah besarnya tegangan tembus dan besarnya maksimum arus yang dapat dilalui oleh diode zener ini.
Implementasi umum dari diode zener adalah sebagai regulator tegangan .

Gambar ketiga adalah varactor . Variabel yang diperhatikan adalah besar kecilnya kapasitansi.
implementasi umum banyak digunakan pada circuit radio

Gambar keempat adalah diode vacum tube. Fitur hampir sama dengan diode standard .
Hanya yang membedakan adalah struktur material penyusunnya terdiri dari tabung hampa.

Gambar kelima adalah LED dimana variabel yang diperhatikan adalah besar kecilnya arus yang dapat dilewati dan tegangan maju. Selain itu warna led yang dipancarkan juga menjadi acuan dalam proses penggunaannya.

Contoh circuit sederhana dari diode.

Rangkaian penyearah arus listrik dari AC ke DC

This image is copyright © by Ian C. Purdie VK2TIP - rectifying diodes
Rangkaian regulator tegangan
This image is copyright © by Ian C. Purdie VK2TIP - zener voltage regulation diodes
Implementasi diode sebagai pelipat ganda frekuensi..
misal frekuensi input 50 Hz maka output menjadi 100 Hz

Diode sebagai pencampur sinyal

This image is copyright © by Ian C. Purdie VK2TIP - diodes as frequency mixers
Implementasi LED
This image is copyright © by Ian C. Purdie VK2TIP - connecting light emitting diodes (LED's) to supply
Diode sebagai saklar (Switch)

This image is copyright © by Ian C. Purdie VK2TIP - applications of switching diodes

This image is copyright © by Ian C. Purdie VK2TIP - applications of switching diodes in digital logic circuits

PRINSIP ELEKTRONIKA : HUKUM Ohm

Pada bidang elektronika ada beberapa prinsip elektronika yang wajib diketahui. Prinsip paling dasar adalah prinsip hukum Ohm :

ARUS LISTRIK YANG MELALUI 2 TITIK BERBANDING LURUS DENGAN PERBEDAAN TEGANGAN (VOLTAGE) ANTARA 2 TITIK TERSEBUT DAN BERBANDING TERBALIK DENGAN RESISTANSI ( HAMBATAN ) ANTARA 2 TITIK TERSEBUT


I = \frac{V}{R}


Prinsip diatas diutarakan oleh ahli fisika berkebangsaan jerman Georg Ohm .

Dengan menggunakan prinsip diatas maka perhitungan arus listrik yang melalui 2 titik dapat dihitung dengan mengetahui nilai voltase dan resistansi antara dua titik tersebut.

Minggu, 22 Maret 2009

Artificial Otot / Otot Buatan

Otot Buatan merupakan material yang memiliki karakteristik ukuran panjang dapat diubah dengan menggunakan energi listrik.
Pada umumnya otot buatan merupakan EAP (Electro Active Polymer).
Ada dua karakteristik EAP yaitu :

  1. Dielectric EAP , Diaktifkan menggunakan sumber listrik dengan voltase mencapai ribuan volt. Konsumsi daya rendah. Tidak membutuhkan daya untuk menjaga ukuran EAP dalam bentuk tertentu. Contoh electrostrictive polymers dan dielectric elastomers.
  2. Ionic EAP. Diaktifkan menggunakan sumber listrik dengan voltase rendah. Membutuhkan daya untuk menjaga ukuran EAP dalam bentuk tertentu. Contoh conductive polymers, ionic polymer-metal composites (IPMCs), dan responsive gels

Minggu, 14 Desember 2008

INVERTER

Inverter merupakan suatu device elektronik yang mengkonversi energi listrik dari bentuk DC ke AC. Pada umumnya device ini akan mengkonversi energi listrik dari tegangan battery menjadi tegangan listrik rumah tanggal (220 V AC ). Ini menjadikan inverter sebagai sumber daya listrik rumah tangga alternatif saat listrik dari PLN sedang tidak ada.

Ada tiga macam inverter DC- AC yaitu :
  1. Sinyal Persegi
  2. Sinyal sinusoidal yang termodifikasi
  3. Sinyal murni sinusoidal

Inverter Sinyal persegi merupakan inverter yang murah dan sederhana. Tapi jenis ini sudah jarang dipakai karena berdaya rendah.

Inverter sinyal sinusoidal yang termodifikasi merupakan inveter yang populer dan banyak digunakan.

Inverter murni sinusoidal memiliki distorsi harmonik dibawah 3% dan digunakan untuk alat alat yang sensitif dan membutuhkan sinyal sinoisoidal murni.
contoh : Laser, alat audio

Kamis, 27 November 2008

Kode Komponen Elektronika

Setiap komponen elektronika mulai dari yang sederhana seperti Diode,transistor sampai IC memiliki kode kode tertentu.
Kode ini merepresentasikan karakteristik dari tiap komponen tersebut.

Terdapat beberapa standarisasi kode komponen yaitu :

  1. JEDEC ( Joint Electron Device Engineering Council ) -> Standarisasi di Amerika
  2. Pro Electron System -> Standarisasi Eropa
  3. JIS (Japan Industrial Standard) -> Standarisasi Jepang
I. Format JEDEC :

digit,letter,serial number, [suffix]

digit -> Digit pertama merepresentasikan jumlah hubungan P-N pada suatu komponen elektronika

Nilai digit seperti dibawah ini :
1. Diode
2. Transistor Bipolar atau FET / Field Effect Transistor
3. Double gate MOSFET ,SCR
4. OPTO Coupler

Letter -> nilainya selalu karakter "N"

Serial number -> memiliki nilai dari 100 sd 9999

Suffix sifatnya optional nilai yang diperkenankan spt dibawah ini :

1. A = penguatan sinyal rendah
2. B = penguatan sinyal medium
3. C = penguatan sinyal tinggi


Contoh :

Bila dipasaran kita melihat kode komponen spt 1N4001 maka dapat dipastikan kode ini merepresentasikan sebuah DIODA


II. Pro Electron System

2Huruf,[1Huruf],nomor serial,[suffix]

Huruf pertama merepresentasikan material penyusun komponen , antara lain :

A Germanium
B Silicon
C Gallium Arsenide
R Compound Materials


Huruf kedua merepresentasikan tipe device , antara lain :

A Diode, low power or signal
B Diode, variable capacitance
C Transistor, audio frequency low power
D Transistor, audio frequency power
E Diode, tunnel
F Transistor, high frequency low power
G Miscellaneous devices
H Diode, sensitive to magnetism
K Hall effect device
L Transistor, high frequency power
N Photocoupler
P Light detector
Q Light emitter
R Switching device, low power e.g. thyristor, diac, unijunction etc
S Transistor, low power switching
T Switching device power, e.g. thyristor, triac, etc.
U Transistor, switching power
W Surface acoustic wave device
X Diode, multiplier, e.g. varactor
Y Diode, rectifying
Z Diode, voltage reference


Huruf ke 3 merupakan optional merepresentasikan apakah komponen ini akan digunakan pada industri atau komersial biasa . Biasanya terdiri dari huruf W,X,Y,Z

Serial number merupakan angka dari 100 sd 9999

Suffix merupakan optional merepresentasikan penguatan sinyal spt kode JEDEC

contoh kode komponen adalah : BC548

dapat diketahui bahwa kode itu merupakan transistor silikon berdaya rendah


III. JIS SYSTEM

digit,2huruf,serial number,suffix

digit -> merepresentasikan jumlah hubungan P-N seperti sistem JEDEC

2 Huruf -> merepresentasikan tipe komponen , antara lain :



SA: PNP HF transistor SB: PNP AF transistor

SC: NPN HF transistor SD: NPN AF transistor

SE: Diodes SF: Thyristors

SG: Gunn devices SH: UJT

SJ: P-channel FET/MOSFET SK: N-channel FET/MOSFET

SM: Triac SQ: LED

SR: Rectifier SS: Signal diodes

ST: Diodes SV: Varicaps

SZ: Zener diodes

serial number-> angka dari 100 sd 9999

Suffix -> optional , merepresentasikan penggunaan di manufaktur jepang


Selain system standarisasi diatas maka ada juga penamaan komponen yang spesifik dari pembuatnya antara lain :

MJ: Motorolla power, metal case
MJE: Motorolla power, plastic case
MPS: Motorolla low power, plastic case
MRF: Motorolla HF, VHF and microwave transistor
RCA: RCA
RCS: RCS
TIP: Texas Instruments power transistor (platic case)
TIPL: TI planar power transistor
TIS: TI small signal transistor (plastic case)
ZT: Ferranti
ZTX: Ferranti

Contoh : TIP32A







Rabu, 26 November 2008

Membuat Baterai dari uang logam

Mungkin judul diatas bikin anda tertawa. Tapi ini memang benar dan sudah saya buktikan.

Prinsip dasar adalah dari pelajaran kimia yg didapat di SMA yaitu :

Bila dua logam jenis yang berbeda di masukan dalam larutan elektrolit maka pada dua logam tersebut akan timbul beda potensial (Volt)


Prinsip inilah yg juga dipakai pada komponen penyusun baterai. Beda potensial terbesar bila logamnya adalah seng dan tembaga .
Sementara untuk logam lain bervariasi.

Dibutuhkan dua macam uang logam yaitu ada yg warnanya perak dan ada yg warnanya spt coklat orange..

ini untuk memenuhi prinsip kimia diatas yaitu dibutuhkan dua logam yang berbeda.
Selanjutnya kita membutuhkan larutan elektrolit.

Sangat simple membuat larutan elektrolit yaitu dengan cara melarutkan garam dapur dengan air. Celupkan kapas kedalam larutan ini sehingga kapas menjadi basah semua.

Susunlah komponen diatas spt dibawah ini :

A
|
|
----------------------- -> Uang warna perak
[ ---------------------] -> Kapas yang sudah dilarutkan dengan larutan garam
----------------------- -> Uang warna coklat orange
|
|
B

Bila titik A dan B diukur dengan voltmeter maka akan terukur beda potensial .

Selasa, 25 November 2008

DIODA

Dioda merupakan komponen listrik yang biasa digunakan untuk memastikan arus listrik bergerak dalam SATU ARAH .

Cara kerja Dioda

Dioda terdiri dari dua bagian yaitu Anoda dan Katoda
Katoda dicirikan dengan tanda garis pada body dioda.
Karakteristik Dioda antara lain memiliki Tegangan Maju. Arus listrik hanya bisa mengalir pada dioda bila selisih nilai voltase pada anoda dibandingkan dengan katoda melampaui nilai tegangan maju.

Nilai Tegangan Maju bervariasi tergantung pada materi penyusun dari dioda antara lain :

  1. Dioda Silikon = 0.7 Volt
  2. Dioda Germanium = 0.2 Volt
  3. Dioda Schottky = 0.3 Volt

Besar nilai Tegangan maju juga dipengaruhi oleh besarnya arus listrik yg melewatinya.
Bila arus listrik semakin besar maka tegangan maju pun akan meningkat nilainya.

Hal ini dalam penerapan di rangkaian elektronika akan menghilangkan nilai voltase.

Cara Kerja Resistor

Resistor digunakan pada rangkaian elektronika untuk mengurangi Tegangan (Voltage).

Cara kerja Resistor secara sederhana dapat di analogikan sebagai berikut :

Bayangkan sebuah pipa berisi air yang mengalir. Tegangan listrik (Voltage) dianalogikan sebagai tekanan air. Arus listrik dianalogikan sebagai aliran air.
Apabila diameter pipa kita ubah ubah maka kondisi ini akan mempengaruhi jumlah aliran air.
Bila diameter pipa kita persempit maka jumlah air yg mengalir akan semakin sedikit.
Bila kita tingkatkan tekanan air maka akan mengakibatkan dilepaskannya energi panas dalam pipa yg dipersempit itu.
Hal ini akan mengakibatkan munculnya perbedaan tegangan antara titik awal pipa dengan titik akhir yg dipersempit

Dari proses diatas maka simbol dari resistor adalah garis zig zag

Resistor didefinisikan dengan parameter berikut ini :
  1. Resistansi - Besarnya hambatan arus listrik (Ohms)
  2. Disipasi Panas - Batas Maksimum Daya yg dapat ditangani (Watt)
  3. Toleransi - Batasan nilai toleransi dari pabrik
Nilai resistor dikodekan dengan garis warna pada bodynya

Rabu, 19 November 2008

Pengaturan Frekuensi Radio FM

Anda semua pasti pernah mendengarkan siaran radio FM.
Tapi pernahkah anda bertanya-tanya mengenai pengaturan frekuensi radio FM .

Pengaturan frekuensi radio FM dilakukan untuk mencegah agar tidak terjadi tumpang tindih penyiaran radio FM.
Frekuensi siaran radio FM diatur dalam rentang frekuensi 88 MHz sampai dengan 108 Mhz.
Frekuensi siaran radio FM di USA diatur setiap 200 KHz dalam rentang 88 s.d 108 MHz.
Dan pengaturan diawali dengan angka ganjil.

Contoh :

Stasiun radio A akan menempati frekuensi 88.1 MHz
Stasiun radio B akan menempati frekuensi 88.3 MHz
Stasiun radio C akan menempati frekuensi 88.5 MHz

Setiap frekuensi hanya ditempati oleh satu stasiun radion saja.

Untuk Eropa pengaturan frekuensi dilakukan setiap 100 KHz . Dan diawali bisa genap atau ganjil

Jumat, 23 Mei 2008

Remote Control Infra Merah

Remote Control Infra merah telah banyak digunakan di kehidupan sehari hari . Antara lain untuk Televisi , Home Theater dll.
Remote control ini menggunakan sinyal cahaya infra merah dengan panjang gelombang 950 nM (nano meter). Cahaya ini tidak terlihat oleh mata manusia.
Penggunaan infra merah sebagai sinyal kontrol harus memperhatikan berbagai faktor yang dapat mengganggu . Hal ini dikarenakan banyak nya sumber infra merah lain yang ada dilingkungan sekitar seperti dari Matahari,api, lampu pijar dll.
Untuk memisahkan atau untuk membedakan sinyal infra merah dari remote kontrol dengan sinyal infra merah dari sumber lain maka sinyal infra merah dari remote kontrol di proses dengan cara modulasi frekuensi. Biasanya frekuensi yang digunakan untuk mentransmisi adalah 36 KHz.

Ada beberapa tipe modulasi frekuensi yang digunakan yaitu :
1.Bi-phase coding;
2. Pulse-distance modulation
3. Pulse-length code.


Pulse-distance modulasi biasanya digunakan oleh berbagai vendor besar antara lain LG, JVC, Acorp, Hitachi, Nokia, Aiwa, Akai, AverMedia, NEC dll.

Rabu, 21 Mei 2008

TUTORIAL OLED

OLED merukapakan singkatan dari Organic Light-Emitting Diode.
Oled merupakan seperangkat alat elektronik yang dapat memancarkan cahaya.
OLED terdiri dari beberapa lapisan organik yang diletakkan diantara dua buah konduktor.
Bila dialirkan listrik pada konduktor ini maka akan memancarkan cahaya.
Struktur komponen OLED sangat tipis, berukuran sekitar 500 nm.

Penggunaan OLED sebagai display tidak membutuhkan backlighting dengan sudut pandang sekitar 160 derajat
serta membutuhkan power supply sekitar 2 - 10 volt

Keunggulan OLED bila dibandingkan dengan LCD display antara lain :
- Peningkatan level brightness
- Respons yg lebih cepat untuk penggunaan display video
- Berat yg lebih ringan
- Jangkauan penggunaan suhu yang cukup lebar

Ada dua macam OLED yaitu :
-Pasive
-Active

Struktur komponen OLED 2 layer :
- Cathode
- Emissive Layer ( Organic molecules atau Polymers )
- Conductive Layer (Organic molecules atau polymers)
- Anoda
- Substrate (Material pelindung seperti plastik,gelass)

Proses OLED memancarkan cahaya :
- Power supply memberikan energi pada OLED
- Aliran elektron terjadi dari katoda menuju anoda melalui lapisan organic
- Katoda akan memberikan elektron ke Emissive layer
- Anoda akan mengambil elektron dari Conductive layer akan menimbulkan lubang elektron
- Pada area antara emissive dan conductive layer elektron akan menemukan lubang elektron
- Elektron akan segera menempati lubang tersebut yang akan menimbulkan cahaya

Warna dari OLED ditentukan dari tipe organic molecule yg ada di emissive layer.
Intensitas brigthness dari cahaya tergantung dari jumlah aliran elektron.

Rabu, 13 Februari 2008

How does an LED emit light?

How does an LED emit light?
(c)1997 William J. Beaty

Light from a Light Emitting Diode (LED) is created in much the same way
that light is created in a flourescent tube or neon sign. In an LED
crystal the electrons of its atoms ar the solar cell becomes a charge pump.

Light Emitting Diodes are also like thermocouples. N-type and p-type
crystals are not the only materials whose electrons "orbit" at different
energy levels. Different metals have different levels too. If a copper
wire is twisted together with an iron wire, a junction is formed between
them which contains an energy-step like that of an LED. The energy-step
in a thermocouple is much smaller than in an LED. If electrons are forced
to flow across the thermocouple energy step, they fall down in energy
level and emit energy. But what do they emit? Longwave Infrared light
and crystal vibrations. Together we call these by the name "heat energy".
The energy step in a thermocouple is too small, so it cannot emit photons
of visible light. Instead it creates heat. And conversely, if heated,
a thermocouple can create an electric current. When operated one way, a
thermocouple is a bit like an LED which emits heat. When operated the
other way, it acts a bit like a solar battery and becomes a heat
battery.

Do not you love the way that different parts of physics can hang together
and seem the same?

.....................uuuu / oo \ uuuu........,.............................
William Beaty voice:206-781-3320 bbs:206-789-0775 cserv:71241,3623
EE/Programmer/Science exhibit designer http://www.eskimo.com/~billb/
Seattle, WA 98117 billb@eskimo.com SCIENCE HOBBYIST web page
e pumped up to higher energy states,
and when they fall back down again, each atom gives off a particle/wave of
light. However, the electrons in an LED are not exactly the same as the
gas molecules in a neon sign. They are not in orbitals stuck to
individual atoms. Instead the electrons occupy a contiguous "sea of
charge," and they continually wander among all the atoms in the material.
But while they do this, they maintain a particular energy level just like
they do when stuck to individual atoms. It is as if each electron in an
LED crystal was "orbiting" among all the atoms of the substance as a
whole, and the electron always "orbits" at a particular "height" above
each of the atoms it passes.

Be aware that *all* substances contain electrons. The electrons I am
discussing here are not supplied by the battery, they instead occur
naturally in the wires, crystals, etc. They are in the LED all the time,
even when the battery is not connected. Do not make my original mistake by
imagining that electrons are injected into the LED by the power supply.
In fact, they are already in the material, and the power supply simply
forces them to flow.

To create LED light, first we connect two conductive crystals of different
characteristics together. Both types of crystal contain movable
electrons. In one type of crystal the electrons "orbit" naturally at a
high energy level, and in the other, they always "orbit" low. When a
voltage is applied across the joined crystals, the electrons inside are
forced to flow across the boundary between the pair of crystals. If the
flow direction is correct, electrons in the "high" crystal flow into the
"low" crystal and must begin orbiting at the lower energy level. As they
fall to the lower energy level, they give off light. The frequency of the
light (which we see as the color) is determined by the difference in
energy levels between the two crystals. By manufacturing different types
of crystals having different natural energy levels, various colors of
light can be created. Crystals with similar levels create low-energy
photons of red light or even infrared light. With a larger difference in
energy levels, green light can be created. An even larger energy-step can
create blue light.

The "high" and "low" crystals are usually called "n-type" and "p-type."
In n-type crystals the movable electrons wander around while staying at
the upper energy level of an unfilled outer atomic orbital. During an
electric current they travel at this level. In "p-type" crystals the
mobile electrons naturally exist at a deeper orbital level. When the two
crystals are connected to each other and then connected properly in a
circuit with a battery, the battery creates a current in the entire
circuit. It sucks electrons out of the end of the p-type crystal and into
the wire. At the same time it pushes electrons into the far end of the
n-type crystal. The electrons already in the n-type crystal then are
forced to flow across the crystal junction, fall down in energy, emit
light, and end up back in the p-type crystal.

Where did the electrons get the energy to emit light? How do they get to
a higher energy level so they can enter the n-type crystal? Well, in
order for the battery to push electrons through the LED, it had to apply
electrical attraction and repulsion forces to the electrons in the
crystal. To apply force to the electrons in the crystal, it had to apply
a force to the electrons in the negative wire. This squeezes all the
electrons on the surface of the negative wire together, which raises the
voltage of the entire wire. (If electrons were like water, then the wire
is like a long trough. The battery pumps water into one end of the
trough, and this makes the water level voltage rise everywhere in the
trough.) When the negative wire electrons get to the energy level equal
to the n-type crystal, they start flowing into the crystal and falling
"down" the junction, emitting light as they go. (This analogy is
incomplete: at the same time that the battery was pumping up the "water
level" of the negative wire to match the n-type crystal level, it also was
REDUCING the "water level" of the positive wire so that the low-energy
electrons of the p-type crystal could be sucked into the wire.)

Here is another way to visualize LEDs. In a neon sign, the electrons
around each neon atom get pumped up in energy as they are whacked by
incoming high-speed electrons. In an LED the battery pumps up the
electrons directly. In a neon sign, each atom emits light when an
electron falls back to its original energy level. In an LED, the whole
crystal junction emits light as electrons drop back to a lower level.
Therefor an LED resembles a gigantic single neon atom! An LED/atom is so
large that we can connect its electron cloud directly to a battery with
wires. It is so large that we can build in different characteristics, and
change the color of its flourescence.

Light Emitting Diodes are much like solar cells. Both devices use n-type
and p-type crystals, but in a solar cell the process runs backwards:
instead of falling down in energy and emitting light, light hitting the
solar cell causes electrons in the p-type crystal to jump upwards in
energy. If these electrons are near the crystal junction, they can end up
in the n-type crystal, and they can flow through wires to the outside
world, falling down in energy as they do. In fact, if light shines on an
LED, the LED behaves as a tiny, inefficient solar cell. And conversely,
if a battery is used to create a current in a solar cell, the solar cell
can emit a very tiny amount of (mostly infrared) light. An LED gives
light when charge is pumped through it, and when light shines on a solar
cell,

FIBER OPTIK

Pelayanan telepon konvensional menyediakan komunikasi audio dua arah melalui band frekuensi terbatas dari 300 Hz s/d 3,4 KHz. Banyak permintaan yang diajukan untuk pemasangan hubungan telepon video. Akan tetapi permintaan ini sulit untuk diwujudkan karena hubungan telepon video membutuhkan lebar band 1000 kali bila dibandingkan dengan sinyal audio. Kabel telepon konvensional tidak sesuai sama sekali untuk mentransmisi sinyal dengan karakteristik tersebut.

Para peneliti telah melakukan riset untuk mengembangkan kabel telepon agar dapat mentransmisi sinyal dengan jangkauan frekuensi yang cukup lebar. Hasil penelitian didapat bahwa fiber optik memberikan hasil yang cukup menggembirakan.

Fiber optik yang digunakan untuk sistem telekomunikasi harus mempunyai faktor redaman yagn relatif rendah atau sejumalh besar alat repeater akan dipergunakan di sepanjang saluran. Fiber optik tipikal yang terdapta sekarang memiliki faktor redaman dari kira-kira beberapa dB per Km. Untuk dapat memperkecil redaman sampai serendah-rendahnya maka bahan baku yang digunakan dalam pembuatan gelas fiber untuk fiber optik harus dari tingkat kemurniah yang paling tinggi. Bentuk yang tidak homogen dalam bahan gelas harus pula diperkecil agar dapat menekan nilai redaman.

Kabel dengan faktor redaman serendah sampai 3 dB/km bisa diperoleh untuk penggunaan pada gelombang yang mendekati infra-merah ( panjang gelombang 820 nM ) yaitu gelombang yang diemisi oleh laser injeksi semikonduktor arsenide gallium. Peredaman dibatasi sampai tidak lebih dari 1,5 - 2 dB / KM pada gelombang 820 nm oleh penghamburan Raleigh ( Raleigh scattering). Oleh karena penghamburan ini berbanding terbalik dengan pangkat empat dari panjang gelombang maka penggunaan cahaya yang dapat dilihat pada ujung birud ari spektrum akan membawa ke peredaman yang berlebihan.

Pada saat ini para ahli sedang meneliti penggunaan panjang gelombang 1200-1400 nm pada fiber optik. Redaman sampai 0,5 dB dapat dicapai dengan menggunakan panjang gelombang ini .

Fiber optik komersial mempunyai faktor redaman yang cukup rendah sehingga alat repeater dapat ditempatkan pada interval jarak 10 Km dengan batas transmisi data sebesar 140 M bit/detik. Apabila kaber dengan redaman ultra rendah telah didapat maka repeater dapat ditempatkan untuk interval jarak sekitar 50 Km.

FIBER BERMUTU

Fiber yang bermutu diperlukan untuk menghasilkan kecepatan rambatan gelombang yang sama sepanjang fiber. Hal ini untuk mengurangi distorsi pulsa yang akan terjadi. Fiber yang digunakan harus memiliki ukuran yang cukup panjang. Fiber yang panjang akan mengurangi jumlah sambungan yang dipasang pada instalasi fiber optik. Tiap sambungan yang ada akan menambah faktor redaman kira-kira 0,3 dB. Semakin sedikit jumlah sambungan maka faktor redaman akibat sambungan dapat diminimalisir.

Fiber dapat dibuat dengan menggunakan tungku peleburan ganda dari platina murni. Bahan gelas yang merupakan inti fiber dimasukkan ke dalam tungku tengah yang bisa terdiri dari gelas alkali silikat germanium berisikan konsentrasi ion potassium sehingga memiliki indeks refraksi tinggi. Suatu bahan gelas yang agak sama dimasukan ke dalam tungku yang diluar. Gelas fiber ditarik dari titik konsentrik pada dasar tungkudan pertukaran ios sodium dan potasium dalam daerah pada dasar tungku ini menghasilkan profil dengan peningkatan mutu indeks refraksi yang diinginkan.

Dapat dipahami bahwa akan terdapat variasi mutu fiber yang dibuat dengan teknik produksi yang sedemikian sulitnya. Variasi yang kecil dalam cara berubahnya indeks refraksi akan menghasilkan perubahan yang besar dalam penerapannya. Walaupun lebar band frekuensi secara teoritis dapat mencapai 1 GHz akan tetapi pada implementasinya hanya sebesar 260 MHz yang digunakan.

Fiber yang bisa diperoleh tersedia dengan lebar ban yang dijamin tidak kurang dari 400MHz/Km. Dengan semakin meningkatnya teknologi maka diharapkan fiber optik dengan lebar band lebih dari 1 GHz akan didapat.

Kabel fiber optik bermutu memiliki diameter sekitar 0,1 mm. Akan tetapi pada implementasi lapangan kabel fiber optik memiliki diameter jauh diatas 0,1 mm. Hal ini dikarenakan pada fiber optik diberi beberapa materi untuk melindungi serat fiber yang rapuh. Kabel fiber optik yang lengkap akan terdiri dari serat fiber dan struktur penguat serat fiber optik yang terdiri dari bahan logam.

EMITER RADIASI

Satu-satunya sumber radiasi gelombang yang dapat dipertimbangkan untuk telekomunikasi fiber optik pada waktu ini adalah LED ( Light Emitting Diode) dan "injection laser Diodes". Sumber radiasi lain seperti lampu pijar dan lampu emisi muatan gas terlalu besar ukurannya dan tidak cukup terang untuk dapat menyuntikkan readiasinya ke dalam fiber optik yang halus sekali pada intensitas yang cukup tinggi. Laser "neodymium solid-state" telah dipertimbangkan pada waktu yang lampau, tetapi tidak dapat dimodulasi pada frekuensi di atas kira-kira 1 MHz.

LED dapat dengan mudah dimodulasi dengan teknik switching arus on dan off. Spektrum radiasi sebuah dioda LED relatif lebar ( 50 nM s/d 820 nm ), sedangkan dalam fiber optik bermutu, waktu transmisi untuk berbagai panjang gelombang cukup berbeda dalam jumlah yang layak dari peleberan pulsa yang akan terjadi. Radiasi sebuah diode laser gallium arsenide mempunyai lebar spektral dari kira-kira 2 nm, sehingga pelebaran waktu pulsa termasuk dalam ukuran 0,1 nanodetik per km. Hal ini jauh berbeda bila menggunakan sebuah dioda non-lasing dengan hasil 2,5 nanodetik per km.

Sebuah dioda laser gallium arsenide sebesar sebutir pasir mempunyai dimensi yang sebanding dengan ukuran fiber optik.Efisiensi komponen ini cukup tinggi.
Terdapat suatu delay sekitar 10 nano detik sebelum radiasi diemisikan setelah diberikannya arus. Waktu delay ini terlalu lama bila data yang ditransmisikan memiliki kecepatan 140 M bit/detik. Oleh karena itu suatu arus daya-panjar(bias) dialirkan ke dioda laser pada setiap waktu sehingga aksi lasing dapat dimulai dengan sangat cepat sekali.

PESAWAT PENERIMA

Radiasi yang keluar pada ujung penerima fiber optik difokuskan oleh sebuah lensa penggandeng kepada sebuah fotodioda "avalanche" yang dapat memberikan efisiensi "quantum" tinggi. Suatu daya panjar sekitar 200 v diberikan pada junction photodioda. Sinyal output photodioda diumpankan ke sebuah amplifier mutu bising-rendah sekali. Kontrol penguatan otomatik disertakan dalam sirkuit.

Sejarah Laser dan Fiber Optik

Timeline

1917 Albert Einstein establishes stimulated emission.
1957 Charles Townes, James Gordon, and Herbert Zeiger develop first maser.
1958 Arthur Schawlow develops working principles of laser.
1958 Schawlow and Townes publish paper on laser.
1960 Theodore Maiman develops first laser action in solid ruby.
1961 First semiconductor laser, Robert Hall.
1960s Charles K. Kao is the first to publicly propose the possibility of a practical application for fiber-optic telecommunication.
1970 Robert Maurer leads a team at Corning who design and produce the first optical fiber.
1974 John MacChesney and colleagues at Bell Labs develop the modified chemical vapor deposition process.
1974 John MacChesney introduces an alternative synthesis process leading to low contamination and precise index of refraction profiles.
1975 First nonexperimental fiber-optic link installed in Dorset (UK) police communication system.
1975 First semiconductor laser operating continuously at room temperature.
1976 Bell Labs field tests multimode fiber-optic system at its Norcross, Georgia plant.
1977 General Telephone and Electronics begins first trial of 6Mbit/s fiber-optic link carrying live telephone traffic in Long Beach, California
1977 Bell system starts testing 45 Mbit/s fiber link in downtown Chicago phone system.
1977 Chicago has the first commercial fiber-optic communications system.
1987 Introduction of erbium-doped fiber amplifiers.
1988 TAT-8 fiber-optic cable for telephone service laid

TV LAYAR DATAR

Terdapat empat teknologi yang dapat digunakan untuk membuat TV layar datar yang besar. Teknologi tersebut akan dijelaskan di bawah ini :

LCD ( Liquid Crystal Display )
LCD memiliki kemampuan untuk merubah koefisien transmisi cahaya dari liquid crystal . Pada umumnya lampu fluorescent yang kecil diletakkan dibelakang dari layar sebagai sumber cahaya. Kekuatan dari cahaya yang ditransmisikan dimodulasikan untuk menampilkan text , graphics dan informasi lainnya. LCD pada saat ini diproduksi secara massal dari berukuran beberapa inchi sampai puluhan inchi. Untuk ukuran diatas 40 inchi penggunaannya tidak praktis hal ini dikarenakan pertimbangan ekonomis.

PDP ( Plasma Display Panel )
PDP bekerja mirip seperti lampu fluorescent hanya saja ukurannya yang jauh lebih kecil. Pada layar PDP terdapat “lampu fluorescent “ berukuran sangat kecil yang berjumlah banyak. Dimana didalamnya terdapat gas yang akan diberi muatan. Gas ini bila bermuatan akan membangkitkan sinar UV yang akan membuat fosfor berpendar. Informasi gambar ditampilkan dengan mengatur sel lampu yang mana yang harus diaktifkan. PDP sangat berpotensial sebagai metoda untuk diproduksi massal pada pembuatan TV layar datar yang berukuran lebih dari 40 inchi.

FED ( Field Emission Display )
FED memiliki deretan katoda field-emission yang banyak pada layar. Katoda tersebut akan memancarkan sinar elektron yang akan mengaktifkan fosfor. Secara umum dapat digambarkan FED terdiri dari layar tv tabung yang banyak sekali dan berukuran kecil yang terdapat di layar. Untuk pembuatan FED dibutuhkan teknologi semiconduktor yang tinggi hal ini diperlukan untuk membuat suatu panel katoda yang berukuran sangat kecil.

ELD ( Electoluminescent Display )
ELD pada saat ini memasuki tahap pengembangan dimana teknologi memanfaatkan fenomena yang disebut electrolumenescence yang muncul ketika sebuah fosfor diletakkan pada suatu medan listrik yang sangat kuat. ELD berukuran 10 inchi yang memancarkan cahaya kuning telah ada di pasaran.Pada saat ini para peneliti berusaha untuk mengembangkan ELD yang multi color .

Selasa, 12 Februari 2008

MIKROFON

Mikrofon merupakan suatu alat yang akan mentransformasi sinyal suara menjadi sinyal listrik. Daya keluaran mikrofon tergantung kepada jarak antara sumber bunyi dengan mikrofon. Mikrofon memiliki jangkauan frekuensi kerja agar didapat hasil maksimum. Untuk sinyal suara manusia maka frekuensi kerja berada antara 200 s/d 3500 Hz.

Mikrofon terdiri dari beberapa macam, yaitu :

1. Mikrofon Karbon

Mikrofon karbon terdiri atas sebuah diafragma logam yang menempel kepada butiran karbon. Apabila diafragma bergetar diakibatkan oleh suara maka diafragma akan menekan-nekan butiran karbon. Akibatnya maka resistansi listrik dari mikrofon menjadi berubah-ubah sesuai dengan sinyal suara.

Mikrofon karbon menghasilkan output yang kuat akan tetapi memiliki cacat tak linear yang tinggi dan juga tidak stabil.

2. Mikrofon piezo-elektrik.

Mikrofon ini terdiri atas diafragma yang menempel pada keping yang terbuat dari bahan keramik ( barium titanat ). Bahan ini memeiliki sifat piezo-elektrik. Mikrofon menghasilkan output yang cukup tinggi untuk langsung dikuatkan oleh penguat sinyal. Impedansi output dari mikrofon ini tinggi. Impedansi beban akan berpengaruh terhadap frekuensi rendah.

3. Mikrofon dinamik

Mikrofon jenis ini menyerupai pengeras suara dinamik ( terdiri dari kumparan yang bergerak-gerak di dalam medan magnet). Impedansinya rendah dan keluarannya rendah.

4. Mikrofon Elektret

Mikrofon elektret merupakan sebuah isolator yang dapat secara sementara menyimpan muatan listrik. Prinsip kerja menyerupai kondensator karena keping diafragma bergerak-gerak sehingga terjadi perubahan kapasitas. Perubahan kapasitas akan mengakibatkan perubahan tegangan.

DIODA.



Dioda memiliki 2 macam konstruksi yaitu :

1. Dioda pertemuan ( junction dioda).
2. Dioda titik kontak ( point contact dioda).

Bahan pembuat dioda antara lain :

1. Silikon

Dioda dengan bahan dasar silikon menghantarkan tegangan maju ( bias forward ) sebesar 0,6 volt. Resistansi maju cukup kecil . Memiliki nilai resistansi terbalik ( dioda diberi tegangan terbalik) sangat tinggi dapat mencapai beberapa mega ohm. Arus maju yang didapat cukup besar dapat mencapai 100 Ampere. Tegangan maksimum terbalik dapat mencapai 1000 volt.

2. Germanium

Dioda dengan bahan dasar germanium menghantarkan tegangan maju sebesar 0,2 volt . Resistansi maju yang dimiliki lebih besar bila dibandingkan silikon. Resistansi terbalik mencapai 1 M ohm.

Suhu akan mempengaruhi dioda antara lain :

1. Setiap kenaikan 1 derajat C akan menurunkan tegangan maju sebesar 2,5 mV.
2. Arus terbalik naik mencapai dua kali lipat untuk kenaikan suhu sebesar 10 derajat Celcius.

Kerusakan dioda dapat diakibatkan oleh :

1. Arus maju yang terlampau besar.
2. Tegangan terbalik yang terlampau besar.

LED ( lIGHT EMITING DIODE )

LED merupakan dioda yang dapat memancarkan cahaya. Terbuat dari bahan semikonduktor campuran seperti arsen-galium atau fosfida indium. Apabila LED diberi tegangan maju maka titik pertemuan LED akan memancarkan cahaya. warna cahaya tergantung dari bahan yang digunakan. Intensitas cahaya berbanding lurus dengan arus maju yang mengalir pada LED. Tegangan kerja LED berkisar 1,6 s/d 2,2 volt

ARSITEKTUR MIKROPROSESOR RISC

RISC (Reduced Instruction Set Computing) merupakan arsitektur komputer yang telah dikembangkan sejak tahun 1974 oleh John Cocke. Ia meneliti instruksi-instruksi yang digunakan oleh komputer dan menemukan bahwa sebagian besar instruksi yang digunakan adalah instruksi dasar yang sederhana bukan instruksi mikroprosesor yang kompleks. Cocke kemudian merancang sebuah komputer berdasarkan sejumlah kecil instruksi yang dapat dieksekusi dengan cepat.

Istilah RISC mulai digunakan pada tahun 1980 oleh David Peterson dari Iniversitas California di Berkeley (USA). Arsitektur mikroprosesor tradisional memiliki jumlah instruksi yang sangat banyak bisa mencapai ratusan instruksi yang disebut arsitektur CISC (Complex Instruction Set Computer), sementara arsitektur RISC memiliki jumlah instruksi yang sedikit.

Pada tahun 1979 IBM memperkenalkan komputer model 801 yang memanfaatkan penemuan John Cocke dan merupakan komputer RISC pertama yang dibuat oleh IBM. Model 801 merupakan sebuah minikomputer 32 bit dengan 32 register dan dapat mengeksekusi instruksi sederhana dalam satu siklus clock. Pada tahun 1990 IBM meluncurkan RISC system/6000 disingkat RS/6000. CPU RS/6000 terdiri atas beberapa chip. Dalam perkembangan selanjutnya CPU tersebut digantikan dengan hanya menggunakan 1 chip komponen. Chip tunggal ini kemudian menjadi basis untuk mikroprosesor PowerPC yang diproduksi oleh Aliansi IBM,Motorola dan Apple Computer.

Sifat RISC antara lain:
1.Semua atau setidak-tidaknya sebagian besar (80%) instruksi harus dieksekusi dalam satu siklus clock.
2. Semua instruksi harus memiliki satu ukuran standar, yaitu sama dengan ukuran kata dasar (basic word length).
3. Jumlah jenis instuksinya harus kecil, tidak melebihi 128
4. Jumlah format isntruksinya harus kecil, tidak melebihi kira-kira 4
5. Jumlah addressing mode harus kecil, tidak melebihi kira-kira 4
6. Akses ke memori hanya dilakukan dengan instruksi load dan store.
7. Semua operasi, kekcuali operasi load dan store merupakan operasi register ke register di dalam CPU.
8. Memiliki hardwired control unit.
9. Memiliki relatif banyak register serbaguna internal CPU.

EVALUASI RISC

1. Realisasi chip VLSI

Sistem RISC diwujudkan sebagai sebuah chip VLSI maka hasilnya antara lain:
a.Luas permukaan chip akan lebih kecil. Hal ini dikarenakan RISC mengandung instruksi yang jumlahnya kecil. Sehingga hal ini bermanfaat untuk menampung fungsi-fungsi lain selain instruksi seperti cache,FPU dll.
b. Ruang yang menjadi lebih bebas karena kecilnya control area yang diperlukan.

2. Aspek Kecepatan Komputasi

a. RISC sangat cocok dan efisien untuk operasi pipeline. Hal ini dikarenakan instruksi RISC didesai untuk memiliki waktu eksekusi yang relatif sama. Hasil yang didapat antara lain ialah kecepatan komputasi akan meningkat.
b. Decoding unit pada RISC akan berukuran kecil dan sederhana sehingga proses pengeksekusian instruksi akan lebih cepat.
c. Jumlah register internal yang besar akan menghemat waktu komputasi terutama untuk program yang menangani data dalam jumlah besar.

3. Aspek biaya perancangan dan kehandalan

a. Rancangan unit kontrol RISC dapat diselesaikan lebih cepat, sehingga mengurangi biaya perancangan secara keseluruhan.
b. Waktu perancangan yang lebih singkat mengurangi kemungkinan produk akhirnya sudah akan kadaluarsa pada saat rancangannya selesai.
c. Suatu unit kontrolyang sederhana dan lebih kecil akan mengurangi kesalahan desain yang mungkin terjadi.

KELEMAHAN RISC

Kelemahan utama dari RISC ialah jumalh instruksi yang sedikit. Hal ini mengakibatkan untuk melakukan suatu tugas akan dibutuhkan instruksi yang lebih banyak bila dibandingkan CISC. Hasilnya ialah jumlah ukuran program akan lebih besar bila dibandingkan CISC. Penggunaan memori akan semakin meningkat dan lalu lintas instruksi antara CPU dan memori akan meningkat pula.