MATERI TEKNOLOGI TEGANGAN TINGGI DALAM KURIKULUM PROGRAM SARJANA TEKNIK ELEKTRO

Teknologi Tegangan Tinggi Dalam Kurikulum Program Sarjana Teknik Elektro

D

I

S

U

S

U

N

Oleh

                        Evan Josua Pardosi                         5123331015

PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

2015/2016

ILMU FISIKA

Fisika berasal dari bahasa Yunani yang artinya “ALAM”. Fisika adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari sifat dan gejala pada benda-benda di alam. Gejala-gejala ini pada awalnya adalah apa yang dialami oleh indra kita, misalnya penglihatan menemukan optika atau cahaya, pendengaran menemukan pelajaran tentang bunyi, dan indra peraba yang dapat merasakan panas.

Bidang fisika secara garis besar terbagi atas dua kelompok, yaitu fisika klasik dan fisika modern. Fisika klasik bersumber pada gejala-gejala yang ditangkap oleh indra. Fisika klasik meliputi mekanika, listrik magnet, panas, bunyi, optika, dan gelombang yang menjadi perbatasan antara fisika klasik dan fisika modern. Fisika modern berkembang mulai abad ke-20, sejak penemuan teori relativitas Einstein dan radioaktivitas oleh keluarga Curie.

ELEKTROMAGNETIKA

Elektromagnetika adalah prinsip pembangkitan magnet dengan menggunakan arus listrik. Aplikasi praktisnya kita temukan pada motor listrik, speaker, relay dsb. Sebatang kawat yang diberikan listrik DC arahnya meninggalkan kita (tanda silang), maka disekeliling kawat timbul garis gaya magnet melingkar, lihat gambar 1. Sedangkan gambar visual garis gaya magnet didapatkan dari serbuk besi yang ditaburkan disekeliling kawat beraliran listrik, seperti telah dijelaskan pada artikel sebelumnya “prinsip kemagnetan”.

Sebatang kawat pada posisi vertikal diberikan arus listrik DC searah panah, maka arus menuju keatas arah pandang (tanda titik). Garis gaya magnet yang membentuk selubung berlapis lapis terbentuk sepanjang kawat. Garis gaya magnet ini tidak tampak oleh mata kita, cara melihatnya dengan serbuk halus besi atau kompas yang didekatkan dengan kawat penghantar tsb. Kompas menunjukkan bahwa arah garis gaya sekitar kawat melingkar. Arah medan magnet disekitar penghantar sesuai arah putaran sekrup (James Clerk Maxwell, 1831-1879). arah arus kedepan (meninggalkan kita) maka arah medan magnet searah putaran sekrup kekanan. Sedangkan bila arah arus kebelakang (menuju kita) maka arah medan magnet adalah kekiri.

ELEKTRONIKA KWANTUM

Sifat kuantum dari electron juga penting dalam elektronika, terutama dalam desain mikroskopik yakni microchip. Sebagai contohnya, kemampuan suatu rangkaian, sangat tergantung pada kemampuan electron untuk menerobos halangan-halangan tertentu. Tetapi salah satu contoh yang paling rapi tentang penerapan fisika kuantum dalam kehidupan sehari-hari adalah laser. Saat ini laser bisa didapatkan secara gratis bersamaan dengan perlengkapan hi-fi, untuk gantungan kunci. Aplikasi ini telah menjadi hal yang mudah di dapat dan menjadi hal yang biasa.

Tidak ada contoh yang lebih baik dari ini tentang bagaimana fisika kuantum telah menjadi bagian dari kehidupan sehari-hari sejak zamannya Einsten dan Bohr. Tetapi masih ada aspek dari dunia kuantum yang harus diselidiki dan digunakan sebagai tekhnologi baru untuk masa depan.

Kemudian contoh lain dari aplikasi dari prinsip-prinsip dalam kuantum yakni Teleportasi, gaya kuantum. Hal teraneh tentang dunia kuantum adalah caranya sebuah benda seperti elektron seakan-akan berada di beberapa tempat bersamaan. Dalam eksperimen celah ganda, sebagai  contoh, sebuah elektron yang melewati  peralatan seakan-akan “ mengetahui keseluruhan penataan eksperimennya dan kedudukannya dalam eksperimen tersebut. Ini disebut dengan non-lokalitas, karena elektron tidak terlokalisasi  pada satu titik. Hanya ketika partikel berinteraksi dengan sesuatu ( seperti misalnya dengan layar TV) fungsi  gelombangnya runtuh dan menjadi terlokalisasi.

ILMU MATERIAL

Teknik material adalah sebuah disiplin ilmu teknik yang berhubungan dengan ilmu material, mempelajari tentang sifat bahan (mekanik, elektrik, magnetik, thermodinamik, energetika, elektrokimia, storage/memory), hubungan struktur bahan dan sifatnya, rekayasa material, dan berfokus pada desain berbagai jenis material (logam, plastik, keramik, komposit) untuk aplikasi tertentu.

Bidang ini juga mempelajari teknik proses atau fabrikasi (pengecoran, pengerolan, pengelasan, dan lain-lain), teknik analisis (x-ray diffraction, kalorimetri, mikroskopi optik dan elektron, dan lain-lain),analisis kegagalan (failure analysis), analisis biaya atau keuntungan dalam produksi material untuk industri, serta perawatan (maintenance).

MATERIAL MAGNETIK

Secara umum material magnetik dapat diklasifikasikan sebagai ferromagnetik, diamagnetik, paramagnetik, dan antiferromagnetik. Klasifikasi tersebut didasarkan atas kandungan dipol-dipol magnetik dan interaksi material terhadap medan magnet luar. Material magnetik mempunyai µr<1 sehingga χm<0. Material paramagnetik µr≥1 dan χm>0. Sedangkan ferromagnetik µr>>1 dan χm>>0.

• Feromagnetik

Feromagnetik memiliki momen magnetik permanen tanpa adanya medan magnet yang diberikan dari luar. Feromagnetik terletak pada logam transisi, diantaranya adalah Fe, Co, Ni serta pada logam tanah jarang (rare earth) seperti Nd, dan Gd. Suseptibilitas magnetnya dapat mencapai 106.

• Paramagnetik

Material paramagnetik mempunyai nilai suseptibilitas magnet yang kecil namun masih bernilai positif. Dengan adanya medan magnet yang diberikan pada material paramagnetik, maka dwikutub atom yang bebas berotasi akan mensejajarkan arah sesuai dengan arah medan magnet.

• Diamagnetik

Material diamagnetik mempunyai susceptibility magnetik yang kecil dan bernilai negatif. Diamagnetik merupakan sifat magnet yang paling lemah, yaitu tidak permanen dan hanya muncul selama berada dalam medan magnet luar.

• Antiferomagnetik

Gabungan momen magnetik antara atom-atom atau ion-ion yang berdekatan dalam suatu golongan bahan tertentu akan menghasilkan pensejajaran anti paralel.

MATERIAL DIELEKTRIK

    Material dielektrik adalah bahan yang apabila diberikan beda potensial (tegangan) dapat mempertahankan potensial yang timbul diantara permukaan yang diberikan tersebut. Bahan dielektrik memisahkan dua konduktor listrik tanpa ada aliran listrik diantaranya. Contoh bahan dielektrik adalah, plastik, celah udara transformator, mika, gelas, porselen, karet, dll.

    Bahan dielektrik dapat berfungsi untuk :

1. Menyimpan energi listrik (dalam bentuk muatan) misalnya pada kapasitor.
2. Memisahkan bagian bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan.

TEKNIK REKAYASA SEMIKONDUKTOR

Silikon dan germanium adalah bahan yang biasanya dipakai sebagai bahan semi konduktor. Kedua bahan tersebut terdapat dalam kolom ke empat dari sistem periodik unsur-unsur kimia. Pada material ini, lapisan terluar elektron-elektron yang sering juga disebut lapisan valensi (menurut model atom Bohr), terdiri dari empat elektron yang memungkinkan suatu hablur atau kristal murni untuk membentuk ikatan-ikatan kovalen yang kuat.

Pada struktur atom silikon murni terdapat tiga lapisan yaitu lapisan dalam mempunyai dua elektron, lapisan tengah mempunyai delapan elektron, dan lapisan luar mempunyai empat elektron. Sedangkan pada struktur atom germanium murni, terdapat empat lapisan masing-masing mengandung dua, delapan, delapan belas, dan empat elektron.

Ikatan kovalen yang terjadi adalah sangat kuat sekali, sehingga akan diperlukan energi yang cukup besar untuk membebaskan sebuah elektron dari ikatannya. Dapat dikatakan bahwa pada temperatur kamar, bahan semi konduktor murni mempunyai tahanan listrik yang sangat tinggi, oleh karena itu merupakan bahan isolator. Tahanan jenis bahan semi konduktor akan  turun dengan naiknya temperatur.

Untuk mempersiapkan bahan semi konduktor murni, misalnya digunakan sebagai transistor atau penyearah (rectifier), perlu dilakukan rekayasa (engineering) sehingga  energi dari elektron-elektron pada lapisan valensi bertambah. Hal ini dapat dilakukan dengan suatu proses yang biasanya disebut doping, dimana bahan semi konduktor dicampur dengan bahan lain. Macam-macam bahan semi konduktor :

1. Semi konduktor  Intrinsik (bahan semi konduktor murni)

Jenis bahan semi konduktor intrinsik umumnya mempunyai valensi empat dan ikatan dalam kristalnya adalah ikatan kovalen, hal ini dapat dimengerti karena elektron valensi pada kulit terluar dipakai bersama-sama.

Pada bahan semi konduktor intrinsik, hantaran listrik yang terjadi disebabkan oleh mengalirnya elektron karena panas. Apabila temperatur naik, maka akan terjadi random thermis sehingga akan ada elektron yang terbebas dari ikatan atomnya (elektron pada kulit terluarnya). Dengan terlepasnya elektron ini, maka terjadilah kekosongan elektron yang sering disebut “hole”. Hole ini mempunyai sifat seperti partikel-pertikel yang dapat menghantarkan arus listrik karena dapat berpindah-pindah, dan dianggap sebagai partikel yang bermuatan positif sebesar muatan elektron. Gerakan hole ini menyebabkan gerakan elektron yang terikat.

Sifat-sifat semi konduktor intrinsik:

• Jumlah elektron bebas sama dengan hole
• Hantaran arus disebabkan oleh elektron bebas dan hole
• Arah pergerakan hole sama dengan arah polaritas medan listrik E dan berlawanan arah dengan pergerakan electron
• Umur rata-ratanya adalah antara 100-1000 detik atau lebih

2. Semi konduktor Ekstrinsik (semi konduktor tidak murni)

Jenis bahan semi konduktor ekstrinsik didapat dengan jalan mengadakan doping antara bahan semi konduktor intrinsik dengan bahan yang valensinya berada dibawah atau di atas bahan intrinsik tersebut. Atas dasar tersebut, dibedakan dua jenis semi konduktor ekstrinsik, yaitu :

1. N-type semi konduktor, apabila atom semi konduktor intrinsik yang bervalensi empat didoping dengan atom lain yang valensinya lebih tinggi (misalnya valensi 5), maka molekul bahan campuran tersebut akan mengalami kelebihan satu elektron, selanjutnya elektron ini merupakan elektron bebas
2. P-type semi konduktor, apabila atom semi konduktor intrinsik yang bervalensi 4, didoping dengan atom yang bervalensi 3, maka pada pencampuran ini akan terjadi kekurangan elektron atau akan terdapat lubang (hole). Seperti halnya pada N-type semi konduktor, maka doping ini dilakukan dengan pemanasan, sehingga setiap atom dapat menyesuaikan dirinya dengan baik dan akan membentuk kristal.

FUNDAMENTAL MATERIAL ELEKTRONIK

ELEKTRONIKA

Elektronika merupakan ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor, dan lain sebagainya. Ilmu yang mempelajari alat-alat seperti ini merupakan cabang dari ilmu fisika, sementara bentuk desain dan pembuatan sirkuit elektroniknya adalah bagian dari teknik elektro, teknik komputer, dan ilmu/teknik elektronika dan instrumentasi. Alat-alat yang menggunakan dasar kerja elektronika ini disebut sebagai peralatan elektronik (electronic devices). Contoh peralatan (piranti) elektronik ini: Tabung Sinar Katode (Cathode Ray Tube, CRT), radio, TV, perekam kaset, perekam kaset video (VCR), perekam VCD, perekam DVD, kamera video, kamera digital, komputer pribadi desk-top, komputer Laptop, PDA (komputer saku), robot, smart card, dll.

Komponen pasif

• Resistor atau tahanan
• Kapasitor atau kondensator
• Induktor atau kumparan
• Transformator

Komponen aktif

• Dioda
• Dioda cahaya
• Dioda foto
• Dioda laser
• Diode Zener
• Dioda Bridge
• Dioda Schottky
• Transistor
• Transistor efek medan
• Transistor bipolar
• Transistor IGBT
• Transistor Darlington
• Transistor foto

ELECTRONIC DEVICE SOLID STATE ENG

A solid-state relay (SSR) adalah perangkat elektronik switching di mana sinyal kontrol kecil mengontrol arus beban lebih besar atau tegangan. Ini terdiri dari sebuah sensor yang merespon input yang tepat (sinyal kontrol), perangkat switching elektronik solid-state yang beralih daya ke sirkuit beban, dan beberapa mekanisme kopling untuk mengaktifkan sinyal control untuk mengaktifkan switch ini tanpa bagian mekanik. Relay dapat dirancang untuk beralih baik AC atau DC ke beban. Ini melayani fungsi yang sama sebagai relay elektromekanis, tetapi tidak memiliki bagian yang bergerak.

ELEKTRONIKA TERAPAN

TEKNIK INFORMASI DAN KOMUNIKASI

Teknologi Informasi dan Komunikasi, adalah terminologi yang mencakup seluruh peralatan teknis untuk memproses dan menyampaikan informasi. TIK mencakup dua aspek yaitu teknologi informasi dan teknologi komunikasi. Teknologi informasi meliputi segala hal yang berkaitan dengan proses, penggunaan sebagai alat bantu, manipulasi, dan pengelolaan informasi. Sedangkan teknologi komunikasi adalah segala sesuatu yang berkaitan dengan penggunaan alat bantu untuk memproses dan mentransfer data dari perangkat yang satu ke lainnya.

Oleh karena itu, teknologi informasi dan teknologi komunikasi adalah dua buah konsep yang tidak terpisahkan. Jadi Teknologi Informasi dan Komunikasi mengandung pengertian luas yaitu segala kegiatan yang terkait dengan pemrosesan, manipulasi, pengelolaan, pemindahan informasi antar media. Istilah TIK muncul setelah adanya perpaduan antara teknologi komputer (baik perangkat keras maupun perangkat lunak) dengan teknologi komunikasi pada pertengahan abad ke-20.

DASAR - DASAR TEKNIK INFORMASI

Teknik Informasi merupakan kumpulan disiplin ilmu dan teknik yang secara khusus menangani masalah transformasi atau pengolahan data dengan memanfaatkan se-optimal mungkin teknologi komputer melalui proses-proses logika. Pada teknik informatika bidang ilmu yang lebih banyak dikaji adalah bidang pemrograman dan komputasi, rekayasa perangkat lunak (software) untuk berbagai bidang aplikasi dalam berbagai bidang usaha, dan teknologi jaringan komputer. Secara garis besar materi dalam teknik informatika dapat dikelompokkan menjadi beberapa bidang ilmu antara lain adalah :

1. Sistem Informasi

Memberikan pengetahuan dan pengertian dasar tentang konsep dan kerangka sistem informasi, metodologi dan teknik perancangan, pengembangan, pengetesan dan pemeliharaan sistem perangkat lunak

2. Rekayasa Perangkat Lunak

Materi yang dipelajari dalam bidang ini adalah Analisa dan Desain Obyek, Penyempurnaan Proses Rekayasa, Inspeksi Perangkat Lunak, Rekayasa Perangkat Lunak, Pemrograman Basis Data Client Server.

3. Pemrograman dan Komputasi

Memberikan pengetahuan dan kemampuan menganalisis permasalahan dalam ruang lingkup Komputasi, Komputasi Paralel, Sistem Terdistribusi, Teknologi Antar Jaringan.

4. Arsitektur dan Jaringan Komputer

Materi yang dipelajari dalam bidang ini adalah Arsitektur Komputer, Organisasi Komputer, Elektronika, Sistem Digital, Sistem Mikroprosesor, Jaringan Komputer dll.

TEKNIK PEMROGRAMAN

Pemrograman adalah proses menulis, menguji dan memperbaiki (debug), dan memelihara kode yang membangun sebuah program komputer. Kode ini ditulis dalam berbagai bahasa pemrograman. Tujuan dari pemrograman adalah untuk memuat suatu program yang dapat melakukan suatu perhitungan atau 'pekerjaan' sesuai dengan keinginan si pemrogram (programmer). Untuk dapat melakukan pemrograman, diperlukan keterampilan dalam algoritma, logika, bahasa pemrograman, dan di banyak kasus, pengetahuan-pengetahuan lain seperti matematika.

Standar pemrograman sangat dibutuhkan untuk menciptakan suatu program yang baik yang memiliki portabilitas yang tinggi sehingga memudahkan dalam merancang dan merawat program serta meningkatkan efektifitas penggunaan peralatan komputer. Untuk menentukan standar program yang baik dibutuhkan beberapa standar sebagai dasar penilaian, seperti :

1. Teknik pemecahan masalah
2. Penyusunan program
3. Perawatan program
4. Standar prosedur

• Standar Teknik Pemecahan Masalah

Setelah masalahnya dipahami dengan baik, seorang pemrogram tentu membutuhkan suatu teknik untuk memecahkan masalah, antara lain :

• Teknik Top-Down, merupakan teknik pemecahan masalah yang paling umum digunakan. Dimana suatu masalah yang kompleks di bagi-bagi kedalam beberapa tingkatan kelompok masalah hingga sub bagian yang paling kecil. Setelah itu kemudian disusun langkah-langkah untuk penyelesaiannya secara detail.

• Teknik Bottom-Up, merupakan teknik pemecahan masalah yang mulai ditinggalkan karena sulit untuk melakukan standarisasi proses dari prosedur-prosedur yang sudah ada untuk digabungkan menjadi satu kesatuan

   

• Penyusunan Program

Penyusunan program sangat di perlukan untuk menciptakan sebuah program yang baik.dalam tahap penyusunan program sangat di butuhkan ketelitian karna dalam penyusunan sebuah program yang baik harus di perhatikan susunan dari program-program tersebut. Kesalahan menempatkan susunan sangat berakibat fatal bagi jalannya suatu program.

• Pemrograman Terstruktur

Merupakan proses mengimplementasikan urutan langkah untuk menyelesaikan masalah dalam bentuk program yang memiliki rancang bangun yang terstruktur dan tidak berbelit-belit sehingga mudah untuk ditelusuri,dipahami dan dikembagkan oleh siapa saja. Teknik pemrograman terstruktur memiliki ciri atau karakteristik sebagai berikut :

• Mengandung algoritma pemecahan masalah yang tepat, benar, sederhana, standard an efektif
• Memiliki struktur logika dan struktur program yang benar dan mudah dipahami serta menghindari penggunaan instruksi go to
• Membutuhkan biaya testing, pemeliharaan dan pengembangan yang rendah
• Memiliki dokumentai yang baik

• Pemrograman Modular

Pemrograman modular merupakan salah satu metode penyusunan program terstruktur. Dengan metode ini suatu masalah dipecah menjadi beberapa kelompok masalah yang lebih kecil, dengan membagi masalah menjadi beberapa modul maka masalah tersebut akan menjadi sederhana sehingga program dapat lebih mudah disusun dan dipahami.

Untuk menyusun program modular dapat digunakan konsep fungsi, prosedur ataupun seb rutin.pemahaman yang baik terhadap konsep ini akan memudahkan pemrogram dalam menyusun suatu program yang terstruktur.

• Pemrograman Prosedural

Algoritma berisi urutan langkah-langkah penyelesaian masalah. Ini berarti algoritma merupakan proses yang procedural. Pada pemrograman prosedural, program dibedakan antara bagian data dengan bagian instruksi.bagian instruksi terdiri atas runtutan(sequence) instruksi yang dilaksanakan satu-persatu secara berurutan oleh pemroses.alur pelaksanaan instruksi dapat berubah karena adanya percabangapan kondisional. Data yang disimpan di dalam memori dimanipulasi oleh instruksi secara beruntun atau procedural.  Paradigma ini dinamakan pemrograman procedural. Bahasa tingkat tinggi seperti cobol,basic, pascal,fortran &bahasa C mendukung kegiatan pemrograman procedural.

SISTEM TRANSMISI DATA

Transmisi adalah proses pengangkutan informasi dari satu titik ke titik lain di dalam suatu jaringan. Komunikasi data adalah proses pengiriman dan penerimaan data/informasi dari dua atau lebih device (alat,seperti komputer/laptop/printer/dan alat komunikasi lain)yang terhubung dalam sebuah jaringan. Data-data pada jaringan dapat ditransmisikan melalui 3 media, yaitu:

1. Copper Media   

Copper media merupakan semua media transmisi data yang terbuat dari bahan tembaga. Orang biasanya menyebut dengan nama kabel. Data yang dikirim melalui kabel, bentuknya adalah sinyal-sinyal listrik (tegangan atau arus) digital.

2. Optical Media

Bahan dasar dari optical media adalah kaca dengan ukuran yang sangat kecil (skala mikron). Biasanya dikenal dengan nama fibre optic (serat optic). Data yang dilewatkan pada medium ini dalam bentuk cahaya (laser atau inframerah). Satu buah kabel fibre optic terdiri atas dua fiber. Satu berfungsi untuk Transmit (Tx) dan satunya untuk Receive (Rx). Sehingga komunikasi dengan fibre optic biasa terjadi dua arah secara bersama-sama (full duplex).

3. Wireless Media

Media transmisi wireless menggunakan gelombang radio frekuensi tinggi. Biasanya gelombang elektromagnetik dengan frekuensi 2.4 Ghz dan 5 Ghz. Data-data digital yang dikirim melalui wireless ini akan dimodulasikan ke dalam gelombang elektromagnetik ini.

Jenis-Jenis Transmisi Data :

1. Transmisi Data Secara Paralel

Pada cara paralel, bit-bit yang membentuk karakter dikirimkan secara bersamaan melalui sejumlah penghantar yang terpisah. Sistem Pengiriman Paralel hanya ekonomis untuk transmisi data jarak pendek, jika jaraknya terlalu jauh, maka efek skew akan sering terjadi. Efek Skew adalah suatu efek yang terjadi pada pengiriman sejumlah bit secara serentak dan tiba pada tempat yang dituju dalam waktu yang tidak bersamaan. Sehinga terkadang menyebabkan data rusak.  Contoh : transmisi data dengan printer, modem dan disk.

2. Tranmisi Data Secara Seri

Sistem pengiriman data digital, dimana beberapa bit dikirim secara berurutan dengan menggunakan satu jalur (penghantar), penerima kemudian merakit kembali menjadi karakter. Hanya ada dua penghantar, yaitu penghantar pengiriman dan penghantar penerima. Pengiriman dimulai dari LSB (Least Significant Bit) dan diakhiri MSB (Most Significant Bit). Cocok untuk transmisi data jarak jauh.

3. Pengiriman Data Tak Sinkron

Pada pengiriman data tak sinkron, setiap karakter dikirim sebagai satu kesatuan bebas, yang berarti bahwa waktu antara pengiriman bit terakhir dari sebuah karakter dan bit pertama dari karakter berikutnya tidak tetap. Pengiriman data tak sinkron lebih sederhana daripada pengiriman sinkron, karena hanya isyarat data saja yang dikirimkan. Efisiensi sistem tak sinkron tidak begitu tinggi, karena hanya 7 dari 10 bit yang dikirimkan berisi informasi. Pengiriman tak sinkron banyak di pakai karenasederhana dan murah.

4. Pengiriman Data Sinkron

Pada pengiriman data sinkron, sejumlah blok data dikirmkan secara kontinu tanpa bit awal dan bit akhir. Pesan yang sangat panjang biasanya di pecah menjadi beberapa blok, setiap blok di awali dgn karakter STX (Start Of Text) dan diakhiri dengan ETB (end of text block), dan blok terakhir diikuti karakter ETX (end of text).

DASAR TEKNIK SISTEM KOMPUTER

Sistem komputer adalah suatu jaringan elektronik yang terdiri dari perangkat lunak dan perangkat keras yang melakukan tugas tertentu (menerima input, memproses input, menyimpan perintah-perintah, dan menyediakan output dalam bentuk informasi). Selain itu dapat pula diartikan sebagai elemen-elemen yang terkait untuk menjalankan suatu aktifitas dengan menggunakan komputer.

Elemen dari sistem komputer terdiri dari manusianya (brainware), perangkat lunak (software), set instruksi (instruction set), dan perangkat keras (hardware). Dengan demikian komponen tersebut merupakan elemen yang terlibat dalam suatu sistem komputer. Tentu saja hardware tidak berarti apa-apa jika tidak ada salah satu dari dua lainnya (software dan brainware.

Aspek-Aspek Dasar Sistem Komputer ada dua, yaitu:

1. Aspek Teknis, meliputi Hardware, Software, & Brainware
2. Aspek Non Teknis terutama berkaitan dengan dukungan manajemen, kegagalan komputerisasi umumnya disebabkan oleh non teknis. Oleh sebab itu, apabila kita akan melakukan komputerisasi, maka sebaiknya aspek non teknis ditangani terlebih dahulu.

Hardware adalah semua bagian peralatan fisik yang ikut membentuk sistem komputer, termasuk peralatan tambahan lainnya yang memungkinkan komputer bekerja sebagaimana mestinya.

Software yaitu semua bagian yang ikut membentuk sistem komputer di luar peralatan fisiknya. Fasilitas inti software mencakup sistem desain, program komputer, prosedur-prosedur, dan standar-standar yang diberlakukan. Dengan demikian software dapat kita bagi menjadi dua kategori yaitu:

• Software Program (Contoh: Dokumentasi)
• Software non Program (Contoh: Dokumentasi Sistem / Program)

Brainware adalah tenaga pelaksana di dalam suatu sistem pengolahan data berbasis komputer. Brainware dapat kita bagi menjadi empat kategori yaitu:

• Sistem Analis adalah orang yang bertanggung jawab di dalam membangun atau mengembangkan fasilitas komputer.
• Programmer adalah orang yang bertanggung jawab di dalam menyusun intruksi-intruksi komputer.
• Computer Operator adalah orang yang bertanggung jawab dalam operasi pengolah data sehari-hari. Merekalah yang menjalankan aplikasi-aplikasi komputer perusahaan, seperti aplikasi keuangan, aplikasi kepegawaian, dll.
• Data Entry Operator adalah orang yang bertanggung jawab dalam menangani data. Mulai dari mengumpulkan, memeriksa, menyiapkan, sampai memeriksa hasil-hasil pengolahan data dan mendistribusikannya.

Empat komponen pokok sistem komputer:

1. Pemroses
2. Memori Utama
3. Perangkat masukan dan keluaran
4. Interkoneksi antar komponen

1. PEMROSES

Pemroses disebut CPU, berfungsi mengendalikan operasi komputer dan melakukan pengolahan data. Pemroses melakukan kerja dengan langkah sbb:

• Mengambil instruksi yang dikodekan secara biner dari memori utama
• Men-dekode instruksi menjadi proses-proses sederhana
• Melaksanakan proses-proses tersebut

Operasi-operasi pada pemroses dikategorikan menjadi:

• Operasi aritmetika ( Penambahan, pengurangan, perkalian, pembagian dsb )
• Operasi logika ( OR, AND, X-OR, inversi dsb )
• Operasi pengendalian ( Operasi percabangan, lompat dsb )

Pemroses terdiri dari tiga komponen, yaitu:

1. CU (Control Unit), berfungsi mengendalikan operasi yang dilaksanakan     sistem computer
2. ALU (Aritmetic Logic Unit), berfungsi melakukan operasi aritmatika dan logika.
3. Register, Merupakan memori yang sangat cepat yang berfungsi     sebagai     tempat operan-operan dari operasi yang akan     dilakukan oleh     pemroses. Register:

• Lokasi memori yang sangat khusus terkonstruksi dari Flip-Flop
• Didesain u/ menampung data, data tsb. dapat diakses dan diakses dalam berbagai operasi dgn kecepatan tinggi.
• U/ prosessor 8088/8086, 80188/80186, 80286 à register 16 bit
• U/ prosessor 80386/80486/80586/Pentium à register 32 bit
• Optional u/ general purpose register à not independent 8 bit registers u/ High Order Byte dan Low Order Byte  
• Jenis-Jenis Register:
• General-purpose registers (data registers):
• 16 bit    : AX, BX, CX, DX
• 8 bit    : AH, AL, BH, BL, CH, CL, DH, DL
• Segment registers : CS, DS, SS, ES
• Index register: SI, DI, IP
• Pointer register: IP, SP
• Flags registers: Overflow, Direction, Interrupt, Trap, Sign, Zero, Auxiliary Carry, Parity, Carry
• 16 bit, tetapi hanya 9 bit yang digunakan
• Register untuk alamat dan buffer
• MAR (Memory Address register)
• MBR (memory bufer register)
• I/O AR (I/O Address Register)
• I/O BR (I/O Buffer Register)
• Register untuk eksekusi instruksi
• PC (Program Counter)
• IR (Instruction Register)

MEMORI

Memori berfungsi untuk menyimpan data dan program. Hirarki memori berdasarkan kecepatan akses, seperti tabel berikut ini: Memori berfungsi untuk menyimpan data dan program. Hirarki memori berdasarkan kecepatan akses, seperti tabel berikut ini:

Tercepat     Terlambat	Register
	Chace memory
	Main memory
	Disk memory
	Magnetic Disk
	Magnetic Tape Optical disk

3. PERANGKAT I/O

Perangkat masukan/keluaran digunakan sistem komputer untuk berinteraksi dengan lingkungan luar, baik ke pemakai ataupun lingkungan secara umum.

Perangkat masukan/keluaran terdiri dari dua bagian, yaitu:

1. Komponen mekanis, yaitu perangkat itu sendiri
2. Komponen elektronis, yaitu pengendali perangkat berupa chip controller.

1. INTERKONEKSI ANTARKOMPONEN

Disebut BUS dan interkoneksi ini berkaitan dengan tatacara hubungan antarkomponen-komponen sistem komputer.

Bus terdiri dari tiga macam, yaitu:

• Bus alamat (addres bus). Untuk memberikan alamat dari memori atau port yang hendak diakses. Bus alamat berisi 16, 20, 24 jalur sinyal paralel atau lebih.

• Bus data (data bus). Untuk membaca dan mengirim data dari/ke memori atau port. Bus data berisi 8,16, 32 jalur sinyal paralel atau lebih.

• Bus kendali (control bus), Sinyal bus kendali antara lain:

• Memory Read
• Memory Write
• I/O read
• I/O Write

Sistem interkoneksi antarkomponen (Bus) yang populer antara lain: ISA, EISA, MCA, VESA, PCI dan AGP.

TEKNIK ENERGI ELEKTRIK

Teknik tenaga listrik adalah satu-satunya bidang yang secara khusus berkaitan dengan pembangkitan dan transmisi daya listrik dari satu tempat ke tempat lain. Sistem tenaga listrik merupakan sekumpulan pusat listrik dan gardu induk (pusat beban) yang satu sama lain dihubungkan oleh Jaringan Transmisi sehingga merupakan sebuah kesatuan interkoneksi. Sistem tenaga listrik dibagi menjadi:

1. Sistem Pembangkitan, berfungsi membangkitkan energi listrik melalui berbagai macam pembangkit tenaga listrik.
2. Sistem Transmisi, berfungsi menyalurkan tenaga listrik dari pusat pembangkit ke pusat beban melalui saluran transmisi.
3. Sistem Distribusi, berfungsi mendistribusikan tenaga listrik ke konsumen yang berupa pabrik, industri, perumahan dan sebagainya.

• Macam-macam Pembangkit Tenaga Listrik

Macam-macam pembangkit listrik yang sudah umum digunakan dalam suatu upaya untuk menghasilkan suatu energi listrik:

1. Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), pembangkit listrik jenis ini memanfaatkan bahan bakar minyak, gas alam, atau batubara untuk membangkitkan panas dan uap pada BOILER.
2. Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG), sebagaimana halnya pembangkit listrik tenaga diesel, PLTG merupakan mesin dengan proses pembakaran dalam (internal combustion). Bahan bakar berupa minyak atau gas alam dibakar di dalam ruang pembakar (combustor).
3. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN), pembangkit listrik ini adalah stasiun pembangkit listrik thermal di mana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik. PLTN termasuk dalam pembangkit daya base load, yang dapat bekerja dengan baik ketika daya keluarannya konstan (meskipun boiling water reactor dapat turun hingga setengah dayanya ketika malam hari).
4. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), pembangkit listrik tenaga air (PLTA) adalah salah satu pembangkit yang memanfaatkan aliran air untuk diubah menjadi energi listrik Pembangkit listrik ini bekerja dengan cara merubah energi air yang mengalir (dari bendungan atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik (dengan bantuan generator).

• Macam-Macam Arus Teknik Tenaga Listrik

1. Arus Searah (DC)

Arus searah ( DC ) adalah arus yang mengalir dalam arah yang tetap ( konstan ). Dimana masing-masing terminal selalu tetap polaritasnya. Misalkan sebagai kutub ( + ) selalu menghasilkan polaritas positif begitu pula sebaliknya. Beberapa contoh sumber arus searah ( DC ) adalah battery, accu, dynamo.

2. Arus Bolak – balik ( Alternating Current ).

Arus bolak-balik ( AC ) adalah arus yang mengalir dengan polaritas yang selalu berubah-ubah. Dimana masing-masing terminalnya  polaritas yang selalu bergantian. Contoh Alternator ( AC generator ), PLN.

DASAR - DASAR ELEKTROTEKNIK

Elektronika adalah ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik dalam suatu peralatan elektronik seperti komputer, termokopel, semikonduktor, dan lain sebagainya. Ilmu yang mempelajari alat-alat seperti ini merupakan cabang dari ilmu fisika, sementara bentuk desain dan pembuatan sirkuit elektroniknya adalah bagian dari teknik elektro, teknik komputer, dan ilmu/teknik elektronika dan instrumentasi.

Alat-alat yang menggunakan dasar kerja elektronika ini disebut sebagai peralatan elektronik (electronic devices). Contoh peralatan (piranti) elektronik ini: Tabung Sinar Katode (Cathode Ray Tube, CRT), radio, TV, perekam kaset, perekam kaset video (VCR), perekam VCD, perekam DVD, kamera video, kamera digital, komputer pribadi desk-top, komputer Laptop, PDA (komputer saku), robot, smart card, dll.

SISTEM TRANSMISI ENERGI

Transmisi energi listrik : Proses dan cara menyalurkan energi listrik pada jarak yang berjauhan dari satu tempat ke tempat lainnya (dari pembangkit listrik ke gardu induk dan dari satu gardu induk ke gardu induk lainnya), yang terdiri dari konduktor yang direntangkan antara tiang-tiang (tower), melalui isolator-isolator. Ruang lingkupnya dimulai∼dengan sistem tegangan tinggi/ekstra tinggi dari Gardu Induk di Pembangkitan sampai dengan Gardu Induk (sisi primer) yang ada pusat-pusat beban.

Dalam kontaks pembahasan ini, yang dimaksud transmisi (penyaluran) adalah Penyaluran energi listrik sehingga mempunyai listrik, maksud proses dan cara menyalurkan energi listrik dari satu tempat ke tempat lainnya, misalnya :

1. Dari pembangkit listrik ke gardu induk.
2. Dari satu gardu induk ke gardu induk lainnya.
3. Dari gardu induk ke jaring tegangan menengah dan gardu distribusi.

Ketentuan Dasar Sistem Tenaga Listrik yaitu :

1. Menyediakan setiap waktu, tenaga listrik untuk keperluan konsumer.
2. Menjaga kestabilan nilai tegangan, dimana tidak lebih toleransi ±10%.
3. Menjaga kestabilan frekuensi, dimana tidak lebih toleransi ±0 1Hz.
4. Harga yang tidak mahal (Efisien).
5. Standar keamanan (safety).
6. Respon terhadap lingkungan.

KONVERSI ENERGI ELEKTRIK

Energi listrik adalah energi yang asalnya dari sumber arus. Sedangkan dasar konversi energi listrik merupakan ilmu pengetahuan yang mempelajari berbagai macam masalah yang berhubungan dengan cara terjadinya konversi energi tersebut, juga menyangkut sifat-sifat pemakaian alat yang digunakan untuk konversi yang mempunyai azas kerja berlandaskan aliran elektron dalam benda padat maupun konduktor. Banyak sekali konversi dari energi listrik yang sering di temu, misalnya konversi energi dari listrik menjadi kalor serta dapat juga menjadi angin.

konversi energi listrik dan contohnya

Peran energi listrik yang sudah mendarah daging di dalam kehidupan manusia, sehingga apabila tidak ada listrik, manusia akan kebingungan. Beberapa peran energi listrik guna memenuhi kebutuhan antara lain sebagai alat penerangan, sebagai tenaga penggerak mesin serta penunjang lainnya. Dalam dunia kelistrikan, tenaga listrik dikenal menjadi 2 arus yaitu arus searah (simbolnya DC) dan arus bolak balik (simbolnya AC).

Arus searah atau DC merupakan arus yang mengalir di arah yang tetap, di mana masing-masing terminal tetap polaritasnya. Contohnya jika kutub positif akan selalu menghasilkan polaritas yang positif pula, cara kerja ini terdapat di dinamo, baterai, accu. Sedangkan untuk arus bolak balik atau AC merupakan arus yang alirannya selalu berubah. Dimana masing-masing terminalnya selalu bergantian dalam polaritasnya. Polaritas ini terdapat di AC generator dan PLN. Dasar-dasar konversi energi listrik, yaitu:

1. Konversi energi panas menjadi energi listrik
2. Konversi energi kimia menjadi energi  listrik
3. Konversi energi matahari menjadi energi listrik
4. Konversi energi mekanik menjadi energi listrik

ELEKTRONIKA DAYA

Elektronika daya merupakan cabang ilmu elektronika yang berkaitan dengan pengolahan dan pengaturan daya listrik yang dilakukan secara elektronis (Rashid, M,2008). Elektronika daya berkaitan dengan pengolahan atau pemrosesan energi listrik, yakni mengubah daya listrik dari satu bentuk kebentuk lainnya dengan mengendalikan atau memodifikasi bentuk tegangan atauarusnya menggunakan peranti elektronik (Singh, 2008). Ruang lingkup elektronika daya meliputi: Elektronika, Teori rangkaian listrik, Sistem kontrol, Elektromagnetika, Mesin – mesin listrik, Sistem tenaga listrik, Komponen semikonduktor dan komputer (Acha, E, 2002).

           Sistem elektronika merupakan dasar utama pada aplikasi elektronika daya. Sistem elektronika akan membahas tentang peralatan elektronika yang terdiri dari semikonduktor dan komponen lainnya dalam suatu rangkaian elektronika. Untuk mempelejari elektronika daya diperlukan pemahaman terhadap materi rangkaian elektronika baik analog maupun digital.

          Sistem Tenaga Listrik, objek utama dalam apliksasi elektronika daya dimana peralatan dan sistem yang memiliki daya (tegangan dan arus) listrik yang cukup besar. Oleh karena itu untuk lebih memahami elektronika daya diperlukan pemahaman yang baik terhadap sistem tenagalistrik.

          Sistem Kontrol, aplikasi elektronika daya pada umumnya untuk melakukan pengontrolan aplikasi di industri. Oleh karena itu diperlukan pemahaman yang baik terhadap teknik dan sistem kontrol berbagai peralatan yang digunakan di industri. Contoh pengaturan yang paling sering ditemui adalah pengaturan kecepatan putar motor listrik, pengaturan torsi motor listrik, pengaturan kecepatan aliran (flow) minyak, gas, pengaturan temperature, pengaturan tekanan, pengaturan kecepatan conveyor, pengaturan gerakan peralatan di industri dan pengaturan-pengaturan parameter lainnya.

          Sistem komputer aplikasi industri sekarang ini kebanyakan sudah terintegrasi dengan sistem komputer. Untuk melakukan pengaturan berbagai peralatan di industri dilakukan secara remote dan hasilnya dapat dimonitor dengan tampilan yang terintegrasi dengan database yang dioleh dalam komputer.

Konversi Daya

Ada empat tipe konversi daya atau ada empat jenis pemanfatan energi yang berbeda-beda, yaitu :

1. Penyearah: berfungsi menyearahkan listrik arus bolak-balik menjadi listrik arus searah.
2. DC Choper: dikenal juga dengan istilah DC-DC konverter. Listrik arus searah diubah dalam menjadi arus searah dengan besaran yang berbeda.
3. Inverter: yaitu mengubah listrik arus searah menjadi listrik arus bolakbalik pada tegangan dan frekuensi yang dapat diatur.
4. AC-AC Konverter: yaitu mengubah energi listrik arus bolak-balik dengan tegangan dan frekuensi tertentu menjadi arus bolak-balik dengan tegangan dan frekuensi yang lain. Ada dua jenis konverter AC, yaitu pengatur tegangan AC (tegangan berubah,frekuensi konstan) dan cycloconverter (tegangan dan frekuensi dapat diatur).

Dasar - Dasar Elektroteknik dan Elektronika

Untuk mempelajari elektronika lebih dulu harus memiliki dasar-dasar teori listrik. Kelistrikan merupakan dasar bagi elektronika. Gejala listrik sendiri telah berusaha dipelajari orang semenjak 2500 tahun yang lalu telah banyak ilmuwan yang menyelidiki gejala kelistrikan. Akhirnya para ilmuwan yang mempelajari kelistrikan sepakat menyusun teori yang dapat digunakan untuk menjelaskan berbagai gejala kelistrikan. Teori tersebut diberi nama teori elektron. Secara ringkas,teori elektron dirumuskan sebagai berikut:

1. Setiap zat terdiri dari atom-atom.
2. Setiap atom terdiri dari inti yang di kelilingi oleh satu atau lebih elektron-elektron.
3. Inti atom bermuatan listrik positif dan elektron bermuatan  listrik nagatif.setiap elektron memepunyai muatan yang besarnya 1,6x10-19 coulomb (coulomb disingkat C merupakan satuan muatan listrik). Inti atom terdiri dari proton,yang bermuatan listrik positif,dan netron yang tidak bermuatan listrik atau netral.
4. Pada setiap atom yang netral (tidak bermuatan),pada intinya terdapat muatan positif yang besarnya sama dengan jumlah muatan yang ada pada elektron-elektron.
5. Karena suatu hal,satu atau lebih elektron-elektron dapat meninggalkan atomnya. Dengan demikian atom ini kelebihan muatan positif. Atom ini disebut bermuatn positif.
6. Karena sesuatu hal, sebuah atom dapat menerima satu atau lebih elektron-elektron. Muatan negatif atom ini menjadi lebih besar dari muatan positifnya. Atom ini disebut bermuatan negatif.
7. Dalam zat yang disebut penghantar (konduktor) elektron-elektron pada atom-atomnya mudah berpindah dari suatu atom ke atom lainnya. Dalam zat yang di sebut penyekat (isolator), elektron-elektron sukar berpindah dari satu atom ke atom lainnya. Contoh dari penghantar adalah besi, tembaga, dan aluminium. Contoh dari penyekat adalah karet, gelas dan ebonit. 

SIRKIT ELEKTRIK, SIRKIT ELEKTRONIKA

Sirkuit listrik adalah kumpulan komponen-komponen listrik yang membentuk suatu rangkaian yang terhubung oleh kabel-kabel konduktor atau kawat. Sirkuit listrik biasanya merupakan sebutan untuk komponen-komponen elekronik yang biasanya terangkai atau dipasang diatas papan circuit bercetak (PCB).

Sirkuit listrik yang telah dirancang sedemikian rupa dapat menjadi aplikasi yang berbeda-beda tergantung gambaran sirjuit listrik yang di rencanakan.  Sirkuit listrik yang paling sederhana adalah bel listrik. Sebelum membuat sebuah sirkuit listrik, seorang ahli elektronika biasanya mendesain dan menentukan apa dan bagaimana fungsi dan cara kerja suatu sirkuit. Setelah draft nya ditemukan, baru kemudian tinggal membuat skema pada papan sirkuit bercetaknya atau pcb serta menentukan komponen-komponen listrik yang akan di pasang di papan bercetak tersebut.

TEORI SIRKIT PADA PEMROSESAN INFORMASI

ILMU MATEMATIKA

Limit Fungsi, Limit Tak Hingga, Kontinuitas,Turunan Fungsi Aljabar, Turunan Fungsi dan Pesat Perubahan, Turunan tingkat satu dan tingkat tinggi,  Turunan Implisit, Turunan Fungsi Logaritmis dan Eksponensial, Turunan Trigonometri dan Inversnya, Turunan Fungsi Hiperbolikus, Turunan Parsial Tingkat satu, tingkat dua Diferensial Total dan Turunan Total, Integral Tak Tentu,Integral Parsial , Integral Fungsi Pecahan Rasional

MATEMATIKA TEKNIK

Limit Fungsi, Limit Tak Hingga, Kontinuitas,Turunan Fungsi Aljabar, Turunan Fungsi dan Pesat Perubahan, Turunan tingkat satu dan tingkat tinggi,  Turunan Implisit, Turunan Fungsi Logaritmis dan Eksponensial, Turunan Trigonometri dan Inversnya, Turunan Fungsi Hiperbolikus, Turunan Parsial Tingkat satu, tingkat dua Diferensial Total dan Turunan Total, Integral Tak Tentu,Integral Parsial , Integral Fungsi Pecahan Rasional

MATEMATIKA UNTUK ELEKTRONIK

Limit Fungsi, Limit Tak Hingga, Kontinuitas,Turunan Fungsi Aljabar, Turunan Fungsi dan Pesat Perubahan, Turunan tingkat satu dan tingkat tinggi,  Turunan Implisit, Turunan Fungsi Logaritmis dan Eksponensial, Turunan Trigonometri dan Inversnya, Turunan Fungsi Hiperbolikus, Turunan Parsial Tingkat satu, tingkat dua Diferensial Total dan Turunan Total, Integral Tak Tentu,Integral Parsial , Integral Fungsi Pecahan Rasional

MATEMATIKA UNTUK ELEKTRONIK INFORMASI

Limit Fungsi, Limit Tak Hingga, Kontinuitas,Turunan Fungsi Aljabar, Turunan Fungsi dan Pesat Perubahan, Turunan tingkat satu dan tingkat tinggi,  Turunan Implisit, Turunan Fungsi Logaritmis dan Eksponensial, Turunan Trigonometri dan Inversnya, Turunan Fungsi Hiperbolikus, Turunan Parsial Tingkat satu, tingkat dua Diferensial Total dan Turunan Total, Integral Tak Tentu,Integral Parsial , Integral Fungsi Pecahan Rasional

 


kumpulan makalah elektro

Tweet