BAB II LANDASAN TEORI
2.1 RECTIFIER Rectifier adalah suatu rangkaian elektronika daya yang dapat mengubah sumber tegangan bolak-balik (AC) menjadi sumbar tegangan searah (DC) yang tetap. Rangkaian penyearah yang lebih dikenal dengan sebutan rectifier, merupakan rangkaian yang mengkonversikan tegangan AC menjadi DC. Dioda maupun Thyristor merupakan komponen utama pada rangkaian rectifier, yang saat ini hampir dipakai pada seluruh rangkaian elektronik. Pada saat ini, rectifier adalah sumber utama harmonisa. Karena dapat menimbulkan perubahan bentuk gelombang sinusoidal murni menjadi nonsinusoidal. Perubahan ini akibat interaksi antara gelombang sinusoidal murni dengan komponen gelombang lain yang mempunyai kelipatan integer yang dinamakan harmonisa. 2.1.1 Hukum Ohm Jika sebuah penghantar/hambatan/resistansi dilewati oleh sebuah arus, maka pada kedua ujung penghantar tersebut akan muncul beda potensial. Menurut hukum Ohm, beda potensial atau tegangan tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir melalui bahan tersebut. Secara matematis : V = I . R …………………………………….. (2.1)
5
Dimana : V = Tegangan (Volt) I = Arus ( Amper/A) R = Tahanan (Ohm/Ω)
Gambar 2.1 Hukum Ohm 2.1.2 Daya Daya adalah perkalian antara tegangan yang diberikan dengan hasil arus yang mengalir, Secara matematis : P = V . I ……………..………………… (2.2) Dimana : P = Daya (watt) V = Tegangan (Volt) I = Arus ( Amper)
Daya dikatakan positif, ketika arus yang mengalir bernilai positif, artinya arus mengalir dari sumber tegangan menuju rangkaian (transfer energi dari sumber ke rangkaian).
6
Daya dikatakan negatif, ketika arus yang mengalir bernilai negatif, artinya arus mengalir dari rangkaian menuju sumber tegangan (transfer energi dari rangkaian ke sumber). Daya listrik dapat dibagi 3 menjadi tiga macam yaitu sebagai berikut : a. Daya Nyata (P) Daya nyata merupakan daya listrik yang digunakan untuk keperluan menggerakkan mesin-mesin listrik atau peralatan lainnya. Persamaan 2.3 adalah untuk daya satu fasa sedangkan persamaan 2.4 untuk daya 3 fasa. P = V . I . Cosθ ………………………………(2.3) P = √3 . V . I . Cosθ ……………………….. (2.4) Dimana : P
= Daya Nyata (Watt)
V
= Tegangan (Volt)
I
= Arus yang mengalir pada penghantar (Amper)
Cosθ = Faktor Daya b. Daya Semu Daya semu merupakan daya listrik yang melalui suatu penghantar transmisi atau distribusi. Daya ini merupakan hasil perkalian antara tegangan dan arus yang melalui penghantar. Persamaan 2.5 adalah untuk daya satu fasa sedangkan persamaan 2.6 untuk daya 3 fasa. S = V . I ……………...…………………….. (2.5) S = √3 . V . I ………….……………………. (2.6)
7
Dimana : S
= Daya Semu (VA)
V
= Tegangan (Volt)
I
= Arus yang mengalir pada penghantar (Amper)
c. Daya Reaktif Daya reaktif merupakan selisih antara daya semu yang masuk pada penghantar dengan daya aktif pada penghantar itu sendiri, dimana daya ini terpakai untuk daya mekanik dan panas. Daya reaktif ini adalah hasil kali antara besarnya arus dan tegangan yang dipengaruhi oleh faktor daya. Persamaan 2.5 adalah untuk daya satu fasa sedangkan persamaan 2.6 untuk daya 3 fasa. Q = V . I Sin θ ………………………….. (2.7) Q = √3 . V . I . Sinθ ………………………. (2.8) Dimana : Q
= Daya Reaktif (VAR)
V
= Tegangan (Volt)
I
= Arus (Amper)
Sinθ
= Faktor Daya
d. Faktor Daya Faktor daya atau power factor (pf) merupakan perbandingan daya nyata terhadap daya semu
8
pf =
. .
= cos θ =
………………………… (2.7)
e. Segitiga Daya Hubungan antara daya rata-rata, daya reaktif, dan daya tampak dapat dinyatakan dengan merepresentasikan daya-daya tersebut sebagai vektor. Daya rata-rata atau daya daya nyata direpresentasikan sebagai vektor vertikal. Vektor daya tampak adalah hipotenusa (sisi miring) dari segitiga siku-siku yang terbentuk dengan menghubungkan vektor-vektor daya nyata dan reaktif. Representasi ini sering disebut sebagai segitiga daya.
Gambar 2.2 Segitiga Daya f. Efisiensi Efisensi adalah perbandingan antara daya output dengan daya input. Secara Matematis : η=
x 100 % ……………………………… (2.8)
Dimana : η
= Efisiensi (%) = Daya keluaran (watt)
9
= Daya masukan (watt) 2.2 GERBANG LOGIKA Gerbang logika adalah suatu entitas dalam elektronika dan matematika Boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logika menjadi sebuah sinyal keluaran logik. Gerbang logika terutama diimplementasikan secara elektronik menggunakan diode dan transistor, akan tetapi dapat pula dibangun menggunakan susunan komponen-komponen yang memanfaatkan sifat-sifat elektromagnetik (relay), cairan, optik dan bahkan mekanik. Tabel 2.1 Jenis-jenis Gerbang Logika Lambang dalam Rangkaian Nama
Fungi
Tabel Kebenaran IEC 60617-12
US-Norm A
B
Y
Y = A&B
0
0
0
Y = A.B
0
1
0
Y = AB
1
0
0
1
1
1
A
B
Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
GerbangAND
Gerbang-
A
Y = A>=B
B
OR
Y = A+B
10
A
Y
0
1
1
0
Gerbang Y=Ā NOT
Y=
A
B
Y
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
A
B
Y
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
A
B
Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
A
Gerbang Y = AB
B
NAND Y=
Y=
A
Gerbang Y = AB
B
NOR Y=
Gerbang
A
Y = A&B
B
XOR
11
Gerbang
A
B
Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
A
Y=
B
XNOR
2.3 TCP/IP TCP/IP (Transmisson Control Protocol/Internet Protocol) adalah standar komunikasi data yang digunakan oleh komunitas internet dalam proses tukarmenukar data dari satu komputer ke komputer lain didalam jaringan internet. Protokol ini tidaklah dapat berdiri sendiri, karena memang protocol ini berupa kumpulan protokol (protocol suite). Protokol ini juga merupakan protokol yang paling banyak digunakan saat ini.data tersebut diimplementasikan dalam bentuk perangkat lunak (software) di sistem operasi Protokol TCP/IP dikembangkan pada akhir decade 1970-an hingga awal 1980-an sebagai sebuah protokol standar untuk menghubungkan komputer-komputer dan jaringan untuk membentuk sebuah jaringan yang luas (WAN). TCP/IP merupakan sebuah standar jaringan terbuka yang bersifat independen terhadap mekanisme transport jaringan fisik yang digunakan, sehingga dapat digunakan dimana saja. Protokol ini menggunakan skema pengalamatan yang sederhana yang disebut sebagai alamat IP (IP Address) yang mengizinkan hingga beberapa ratus juta komputer untuk dapat salin berhubungan satu sama lainnya di internet. Protokol ini
12
juga bersifat routable yang berarti protokol ini cocok untuk menghubungkan sistemsistem berbeda (seperti Microsoft Windows dan keluarga UNIX) untuk membentuk jaringan yang heterogen. Protokol TCP/IP selalu berevolusi seiring dengan waktu, mengingat semakin banyaknya kebutuhan terhadap jaringan komputer dan internet. Pengembangan ini dilakukan oleh beberapa badan, seperti halnya Internet Society (ISOC), Internet Arcihtecture Board (IAB) dan Internet Engnering Task Force (IETF). TCP/IP
merupakan pengembangan modifikasi dari model OSI. TCP/IP
memiliki dua protokol utama yaitu Transmission Control Protocol (TCP) pada transport layer dan Internet Internet Protokol (IP) pada network layer. Padanan antara model OSI dan TCP/IP dapat dilihat pada gambar 2.3. Model TCP/IP
Model OSI Applicatio
Applicatio Presentatio
n
Session Transport
Transport
Network
Network
Data Link
Data Link
Physical
Physical
Gambar 2.3 Padanan model OSI dan model TCP/IP. 13
Seperti terlihat dalam gambar, model TCP/IP menggabungkan fungsi application, presentation dan sension layer kedalam satu application layer. Sedangkan fungsi data-link dan physical layer digabungkan ke dalam satu lapis dengan nama network access layer. Fungsi dari masing-masing lapis pada model TCP/IP sama persis dengan fungsi dari masing-masing lapis dalam model OSI. Perbedaan di antara keduanya telah dijelaskan diatas bahwa fungsi dari setiap lapis dalam model TCP/IP telah diimplementasikan dalam bentuk protokol. a. Application Layer Lapisan ini memungkinkan pengguna melakukan akses terhadap jaringan komunikasi melalui aplikasi antar muka (interface), misalnya : aplikasi mail browser memungkinkan pengguna menulis, membaca, mengambil, mengirim serta mengorganisasi pesan. Contoh aplikasi antar muka yang lain, antara lain akses file dan direktori secara remote, akses informasi melalui web,akses database dan berbagai layanan jaringan komunikasi yang lain. b. Presentation Layer Lapis ini memiliki fungsi khusus yang berkaitan dengan translasi informasi di antara dua buah system, melakukan proses enkripsi untuk data-data yang penting dan melakukan proses kompresi dengan satu tujuan untuk memperkecil jumlah bit yang akan dikirimkan melalui jaringan komunikasi. Proses translasi informasi dibutuhkan karena setiap sistem mungkin memiliki cara yang berbeda untuk mengkodekan (encode) informasi dari karakter atau bilangan menjadi data dalam bentuk bit. Karena itu lapis ini bertugas untuk 14
menjamin adanya inter-operabilitas di antara sistem-sistem yang memiliki metode encoding berbeda. c. Session Layer Lapis ini melakukan kendali terhadap percakapan (dialog control) yang terjadi di antara dua buah system. Model dialog yang mungkin dilakukan adalah simplex, half duplex dan full duplex. Perbedaan dari ketiganya ditunjukan dalam gambar 2.4
Gambar 2.4 Model dialog control pada session layer d. Transport Layer Transport layer merupakan lapis yang menangani proses komunikasi dari titik ke titik yang sebenarnya. Bandingkan dengan tiga lapis teratas (application, presentation, session) yang hanya menangani proses pengformatan data, pengaturan data, dan pengaturan persiapan komunikasi.
15
Pesan yang diterima oleh transport layer akan dipecah-pecah ke dalam segmen-segmen kecil dengan ukuran sesuai dengan istilah segmen yang diisyaratkan oleh protokol. Proses dikenal dengan istilah segmentation. Lalu data dalam bentuk segmen-segmen itulah yang dikirimkan. Tentunya di sisi penerima akan ada proses sebaliknya untuk menggabungkan kembali rangkaian segmen tersebut. Proses penggabungan ini dikenal sebagai reassembly. Dengan adanya error control dan flow control pada lapis ini, transport layer menjamin bahwa setiap segmen dari pesan akan tiba di tempat tujuan dengan benar dan berurutan. Error control mendeteksi adanya kesalahan dan melakukan aksi untuk memperbaiki kesalahan tersebut, sedangkan flow control menjamin sinkronisasi pengiriman segmen antara sisi pengirim dan penerima, agar tidak terjadi penumpukan data di sisi penerima. e. Network Layer Network layer bertanggung jawab untuk pengiriman paket data dari alamat sumber ke alamat tujuan. Termasuk di dalamnya adalah mengatur rute perjalanan masing-masing paket melintasi jaringan komunikasi. Proses ini dikenal dengan nama routing. Berbeda dengan transport layer yang melihat pesan sebagai satu kesatuan utuh, network layer memperlakukan setiap paket secara terpisah. Karena setiap paket telah dilengkapi dengan alamat sumber dan alamat tujuan, maka network layer menjamin agar masing-masing paket sampai di tempat tujuan dengan benar. f. Data Link Layer
16
Di dalam proses komunikasi data sangat mungkin sekali terdapat berbagai macam peralatan yang membentuk sebuah jaringan komunikasi di antara titik sumber dan titik tujuan. Titik-titik lain yang berada di tengah-tengah di antara titik sumber dan titik tujuan ini kita sebut dengan istilah intermediate node. Tugas utama dari data-link layer adalah menghantarkan data dalam bentuk frame-frame kecil dari titik sumber ke intermediate node, atau dari intermediate node ke titik tujuan. Dengan kata lain data-link layer hanya bertanggung jawab untuk menghantar frame dalam satu hop saja. Lihat gambar 2.5.
Gambar 2.5 Komunikasi dari Hop ke Hop Hop satu dengan hop yang lain dimungkinkan memiliki protokol yang berbeda. Dalam proses pengiriman data dari hop ke hop, data link juga akan melakukan error control, flow control dan access control. Tugas dari error
17
control dan flow control pada data-link layer mirip dengan tugas error control dan flow control pada transport layer. Perbedaan di antara keduanya jelas. Transport layer menangani pengiriman dari titik sumber ke tujuan, sedangkan data-link menangani pengiriman dari hop ke hop. Lihat gambar 2.6 sedangkan access-control menjamin agar media komunikasi dapat digunakan bersama-sama oleh beberapa terminal yang terhubung dalam sebuah jaringan komunikasi. g. Physical Layer Lapis ini bertanggung jawab untuk membawa bit-bit data melalui media transmisi. Karena itu physical layer bertanggung jawab menentukan spesifikasi perangkat keras, seperti : representasi bit dalam bentuk tegangan listrik, antar-muka (interface) perangkat komunikasi, jenis dan karakteristik media transmisi, topologi jaringan komunikasi, konfigurasi jaringan komunikasi, spesifikasi peralatan dengan kelajuan pengiriman data (data rate) tertentu, dan hal-hal lain yang terkait media komunikasi secara fisik. Protokol TCP/IP menggunakan dua buah skema pengalamatan yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi sebuah computer dalam sebuah jaringan yaitu sebagai berikut : •
Pengalamatan IP yang berupa alamat logis yang terdiri dari 32-bit (empat okta berukuran 8-bit) yang umumnya ditulis dalam format www.xxx.yyy.zzz. Dengan menggunakan subnet mask yang diasosiasikan dengannya, sebuah alamat IP pun dapat dibagi menjadi dua bagian yakni Network Identifier
18
(NetID) yang dapat mengidentifikasikan jaringan local dalam sebuah internetwork dan Host identifier (HostID) yang dapat mengidentifikasikan host dalam jaringan tersebut. Sebagai contoh, alamat 205.116.008.044 dapat dibagi dengan menggunakan subnet mask 255.255.255.000 ke dalam network ID 205.116.008.000 dan host ID 44. Alamat IP merupakan kewajiban yang harus ditetapkan untuk sebuah host, yang dapat dilakukan secara manual (statis) atau menggunakan Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) dinamis. •
Fully
qualified
domain
name
(FQDN)
merupakan
alamat
yang
direpresentasikan dalam nama alfa numerik yang diekspresikan dalam bentuk
., dimana mengidentifikasi jaringan
dimana
sebuah
computer
berada,
dan
mengidentifikasikan sebuah computer dalam jaringan. Pengalamatan FQDN digunakan oleh skema penamaan Domain Name System (DNS). Sebagai contoh alamat FQDN id.wikipedia.org merepresentasikan sebuah host dengan nama “id” yang terdapat di dalam domain jaringan “wikipedia.org”. Nama domain wikipedia.org merupakan second-level domain yang terdaftar didalam top-level domain.org, yang terdaftar dalam root DNS, yang memiliki nama “.” (titik). Penggunaan FQDN lebih bersahabat dan lebih mudah diingat ketimbang menggunakan alamat IP. Akan tetapi, dalam TCP/IP, agar komunikasi dapat berjalan FQDN harus diterjemahkan terlebih dahulu (proses penerjemahan ini disebut sebagai resolusi nama) ke dalam IP dengan menggunakan server yang menjalankan DNS, yang disebut dengan Name 19
Server
atau
dengan
menggunakan
berkas
hosts
(etc/hosts
atau
%systemroot%\system32\drivers\etc\hosts) yang disimpan di dalam mesin yang bersangkutan. Berikut ini adalah layanan yang dapat berjalan diatas protokol TCP/IP : •
Pengiriman Berkas (File Transfer). File Transfer Protocol (FTP) memungkinkan pengguna komputer yang satu untuk dapat mengirim ataupun menerima berkas ke sebuah host di dalam jaringan. Metode otentikasi yang digunakan adalah penggunaan nama pengguna (user name) dan (password), meskipun banyak juga FTP yang dapat diakses secara anonym (anonymous/tidak berpasword).
•
Remote Login. Network Terminal Protocol (telnet) memungkinkan pengguna komputer dapat melakukan log in ke dalam suatu komputer di dalam suatu jaringan secara jarak jauh. Jadi hal ini berarti bahwa pengguna menggunakan komputer-nya sebagai perpanjangan tangan dari komputer jaringan tersebut
•
Computer mail. Digunakan untuk menerapkan system surat elektronik
•
Network File System (NFS). Pelayanan akses berkas-berkas yang dapat diakses dari jarak jauh yang memungkinkan klien-klien untuk mengakses berkas pada komputer jaringan, seolah-olah berkas tersebut disimpan secara lokal.
•
Remote
execution.
Memungkinkan
pengguna
komputer
untuk
menjalankan suatu program tertentu di dalam komputer yang berbeda.
20
Biasanya berguna jika pengguna menggunakan komputer yang terbatas, sedangkan ia memerlukan sumber yang banyak dalam suatu system komputer. Ada beberapa jenis remote execution, ada yang berupa perintah-perintah dasar saja, yaitu yang dapat dijalankan dalam sistem Remote Procedure Call (RPC), yang memungkinkan program untuk memanggil subrutin yang akan dijalankan di sistem komputer yang berbeda. •
Name Server yang berguna sebagai penyimpanan basis data nama host yang digunakan pada internet
21
