290 likes | 648 Views
Analisis Rangkaian Listrik di Kawasan Waktu. Model Piranti Pasif Model Piranti Aktif. Piranti. aktif. pasif. memberi daya. menyerap daya. Piranti Listrik dikelompokkan ke dalam 2 katagori. Model Piranti Pasif. piranti. . +. i. v.
E N D
AnalisisRangkaianListrik di KawasanWaktu Model Piranti Pasif Model Piranti Aktif
Piranti aktif pasif memberi daya menyerap daya PirantiListrikdikelompokkankedalam 2 katagori
piranti + i v Perilaku suatu piranti dinyatakan oleh karakteristiki-v yang dimilikinya, yaitu hubungan antara arus yang melalui piranti dengan tegangan yang ada di antara terminalnya. tegangan diukur antaradua ujung piranti linier tidak linier arus melewati piranti
nyata i batasdaerah linier model R v Simbol: Resistor Kurvai terhadap vtidak linier benarnamunadabagian yang sangatmendekati linier, sehinggadapatdianggap linier. Di bagianinilahkitabekerja.
pR V A W vR iR t [detik] CONTOH: Resistor: Bentukgelombangarussamadenganbentukgelombangtegangan
iC C C 1 simbol dvC/dt Kapasitor Konstantaproporsionalitas C disebutkapasitansi Dayaadalahturunanterhadapwaktudarienergi. Makaapa yang adadalamtandakurungadalahenergi Energiawal
CONTOH: Kapasitor: 200 vC V mA W iC 100 pC 0 t [detik] 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 -100 -200 BentukgelombangarussamadenganbentukgelombangtegangannamuniCmuncullebihduludarivC.Arus 90omendahuluitegangan
L simbol diL dt Induktor 1/L 1 vL Konstantaproporsionalitas L disebutinduktansi Dayaadalahturunanterhadapwaktudarienergi. Makaapa yang adadalamtandakurungadalahenergi Energiawal
Induktor : vL = 200sin400t Volt L = 2,5 H CONTOH: V mA W iL vL pL t [detik] BentukgelombangarussamadenganbentukgelombangtegangannamuniLmuncullebihbelakangdarivL.Arus 90o di belakangtegangan
Resistor Kapasitor Induktor konstanta proporsionalitas Resistansi, kapasitansi, daninduktansi, dalamanalisisrangkaianlistrikmerupakansuatukonstantaproporsionalitas. Secarafisik, merekamerupakanbesarandimensional. SecaraFisik konstanta konstanta dielektrik resistivitas A: luas penampang elektroda L: panjang konduktor N: jumlah lilitan A: luas penampang d: jarak elektroda
i1 i2 v1 v2 Jikamedium magnet linier : k12 = k21 = kM Induktansi Bersama Duakumparanterkopelsecaramagnetik Induktansisendiri kumparan-2 Induktansisendiri kumparan-1 Pengaruh kumparan-2 pada kumparan-1 Terdapatkoplingmagnetikantarkeduakumparan yang dinyatakandengan: M Pengaruh kumparan-1 pada kumparan-2 Persamaantegangan di kumparan-1 Persamaantegangan di kumparan-2 Tanda tergantungdariapakahfluksi magnet yang ditimbulkanolehkeduakumparansalingmembantuatausalingberlawanan
1 i1 1 i2 i1 i2 2 2 substraktif aditif i1 i2 i1 i2 v1 v2 v1 v2 Koplingmagnetik bisapositif (aditif) bisa pula negatif (substraktif) Untukmemperhitungkankoplingmagnetikdigunakan Konvensi Titik: Arus i yang masuk ke ujung yang bertanda titik di salah satu kumparan, membangkitkan tegangan berpolaritas positif pada ujung kumparan lain yang juga bertanda titik. Besarnya tegangan yang terbangkit adalah M di/dt.
i1 i2 v1 v2 Jika kopling magnet terjadisecarasempurna, artinyafluksimagnitmelingkupikeduakumparantanpaterjadikebocoran, maka k1 = k2 = k12 = k21 = kM Jikasusutdayaadalahnol: Transformator Ideal
+ v2 _ + v1 _ 50 CONTOH: N1/N2 = 0,1 v1 = 120sin400t V
i i simbol simbol v v Saklar saklar tertutup saklar terbuka i = 0 , v = sembarang v = 0 , i = sembarang
+ i + Vo i vs i v Vo _ Sumber Tegangan Bebas Ideal Sumberteganganbebasmemilikitegangan yang ditentukanolehdirinyasendiri, tidakterpengaruholehbagian lain darirangkaian. v = vs (tertentu)dani = sesuai kebutuhan Karakteristik i - v sumber tegangan konstan Simbol sumber tegangan bervariasi terhadap waktu Simbol sumber tegangan konstan
i i Is v + Is , is v Simbol sumber arus ideal Karakteristik sumber arus ideal Sumber Arus Bebas Ideal Sumberarusbebasmemilikikemampuanmemberikanarus yang ditentukanolehdirinyasendiri, tidakterpengaruholehbagian lain darirangkaian. i = is (tertentu) dan v = sesuai kebutuhan
beban 5A beban 40V + CONTOH: Sumber Tegangan Sumber Arus ibeban = isumber= 5 A vbeban = vsumber= 40 V pbeban= 100 W v = 20 V pbeban= 100 W i = 2,5 A pbeban= 200 W v = 40 A pbeban= 200 W i = 5 A Arus sumber tetap, tegangan sumber berubahsesuaipembebanan Tegangan sumber tetap, arus sumber berubahsesuaipembebanan
i i v + ip + v Rs is + vs _ Rp Sumber Praktis Sumberpraktismemilikikarakteristik yang miripdengankeadaandalampraktik. Sumberinidigambarkandenganmenggunakansumber ideal tetapiteganganataupunarussumbertergantungdaribesarpembebanan. Sumber tegangan praktis terdiri dari sumber idealvs dan resistansi seri Rs sedangkan tegangan keluarannya adalah v. vs tertentu, akan tetapi tegangan keluarannya adalah v = vs iR Sumber arus praktis terdiri dari sumber idealis dan resistansi paralel Rp sedangkan tegangan keluarannya adalah v. is tertentu, akan tetapi arus keluarannya adalah i = is ip
CCVS VCVS + v1 _ + _ + _ i1 r i1 v1 CCCS VCCS + v1 _ i1 i1 g v1 Sumber Tak-Bebas (Dependent Sources) Sumbertak-bebasmemilikikarakteristik yang ditentukanolehbesaran di bagian lain darirangkaian. Ada empatmacamsumbertak-bebas, yaitu: Sumbertegangandikendalikanolehtegangan Sumbertegangandikendalikanoleharus Sumberarusdikendalikanoleharus Sumberarusdikendalikanolehtegangan
is io + vo + vs = 24 V 500 is 20 60 + Contoh: Rangkaian dengan sumber tak bebas tanpa umpan balik
+ +VCC vo io 8 1 7 2 6 3 5 4 catu daya positif iP Ro masukan non-inversi vP + + vo Top + + keluaran (vPvN ) Ri masukan inversi vN + vN vP VCC catu daya negatif iN + SumbertakbebasdigunakanuntukmemodelkanPenguat Operasional (OP AMP) vP = tegangan masukan non-inversi; vN = tegangan masukan inversi; vo = tegangan keluaran; +VCC : catu daya positif VCC : catu daya negatif Model Sumber Tak Bebas OP AMP Diagram rangkaian
OP AMP Ideal Suatu OPAMP ideal digambarkandengan diagram rangkaian yang disederhanakan: ip vp vo masukannon-inversi keluaran + masukan inversi vn in JikaOpAmpdianggap ideal makaterdapatrelasi yang mudahpadasisimasukan
iP io vP vo + vN vs R iN + Contoh:Rangkaian Penyangga(buffer)
iP vP vo + vN vs R1 iN R2 umpan balik + Contoh:Rangkaian Penguat Non-Inversi
2k iB vo + + vB 5V 2k RB =1k 1k + CONTOH: vB = ? iB = ? pB = ? Rangkaiandengan OP AMP yang lain akankitapelajaridalambabtentangrangkaianpemrosessinyal
Course Ware AnalisisRangkaianListrik Di KawasanWaktu Model Piranti SudaryatnoSudirham