PUSAT ANTAR UNIVERSITAS BIDANG MIKROELEKTRONIKA
PETUNJUK LABORATORIUM (MANUAL) 1989/1990
Analog Work Bench
oleh : Prof. Dr. Samaun Samadikun Ir. Judojono Kartidjo
d/a. Laboratorium Elektronika & Kornponen Institut Teknologi Bandung Jalan Ganesha 10 Bandung 40132 -i-
Prakata Dalam pembuatan manual ini diasumsikan bahwa pemakai sudah mengetahui UNIX OPERATING SYSTEM. Didalam manual ini kata-kata dalam bahasa Inggris yang dipakai oleh Analog Workbench dalam penampilan dilayar monitor tidak diterjemahkan kedalam bahasa Indonesia. Adapun maksud penyusun adalah untuk mempermudah dalam mempelajari pemakaian manual ini, karena Menu dan komentar yang ada pada layar monitor sama dengan yang ada di manual. lsi manual ini dibagi dalam tiga bagian. Bagian pertama berisi introduksi tentang Analog Workbench, tentang bagaimana cara logging, struktur program, dasar pemakaian Mouse dan Menu, cara pemakaian Window, perintah dan utility serta notasi matematik yang dipakai. Bagian kedua berisi cara-cara untuk logout dari Analog Workbench, bagaimana cara memakai pilihan-pilihan yang ditawarkan oleh Menu Utama, seperti: Circuit, Shell, Library, Symbol, Preference, Utility dan Logout. Juga dalam bagian ini dijelaskan bagaimana bekerja dengan Circuit Editor Window yang baru dan yang telah ada dan juga cara untuk menghapusnya. Pada bagian ketiga akan dibahas prosedur perancangan atau cara melihat rangkaian pada Analog Workbench. Prosedur tersebut meliputi: Menambah komponen, catu daya, sumber (Source) dan alur. Memakai instruksi Pan dan Zoom. Mengedit rangkaian serta menentukan dan mengganti harga komponen. Analog Workbench ini mempergunakan SPICE PLUS untuk melakukan simulasi rangkaian. Meskipun Analog Workbench ini bisa berdiri sendiri, akan tetapi bila dipakai dengan Electronics Design System akan lebih canggih, terutama bila design ini akan diimplementasikan pada PCB (Printed Circuit Board).
- ii -
Daftar isi Prakata Daftar isi Daftar gambar
ii iii v
BAB 1 Introduksi tentang Analog Workbench Hardware yang diperlukan Memulai Analog Workbench dan cara Loggin Struktur dari Analog Workbench Pemakaian Mouse Menggerakkan Cursor dengan Mouse Pemakaian Mouse Konfirmasi posisi cursor Tombol Mouse Memilih menu pilihan Memakai menu Top line menu Pop-down menu Type-in menu Component Placement Menu Bekerja dengan Window Memilih Window Membuka Window Menutup Window Membuka Window dari Icon Redisplay Print Hide grid dan Show grid Color Quit Notasi Matematik
1 1 1 2 2 3 3 3 3 4 4 5 5 6 7 8 9 10 10 10 10 11 11 12 12
BAB 2 Pemakaian Analog Workbench Menu Utama Circuit Memanggil kembali rangkaian yang tersimpan Rangkain kepunyaan User lain Menghapus (delete) Rangkaian Shell Library Preference Symbol Utility Print Cease printing Redisplay Logout
14 14 14 15 15 16 16 17 17 17 18 18 18 19 19
- iii -
BAB 3 Desain Rangkaian Struktur circuit editor Pemakaian option ADD Penambahan komponen Component placement option Placing Component Penambahan Transformator Penambahan Semikonduktor Pindah library Menentukan harga untuk Semikonduktor Penambahan devais logic Penambahan supply Penambahan Sumber Penambahan model nonlinier Penambahan komponen lain Penambahan fungsi blok Gain Integrator Differentiator Real-pole Complex-pole Sum, Difference dan multiplier Real-zero Delay line (2 term atau 3term) Core (ideal)
20 20 22 22 23 24 25 25 27 28 28 28 29 30 31 31 32 32 32 33 33 35 35 36 37
Daftar Pustaka Appendix
38 39
- iv -
Daftar Gambar Gambar 1-1. Struktur dari Analog Workbench Gambar 1-2. Analog Workbench Mouse Gambar 1-3. Analog Workbench Mouse Gambar1-4. New Circuit Type-in Menu Gambar 1-5. Circuit Editor Window Gambar 1-6. Add Pop-down Menu Gambar 1-7. Component Placement Menu Gambar 1-8. Circuit Editor terpilih Gambar 1-9. Instrum Pop-down Menu Gambar 1-10. Circuit Editor dan Instrument Window Gambar 1-11. Oscilloscope Window yang berbentuk Icon Gambar 1-12. Color Preferences Pop-down Menu Gambar 1-13. Editor Color Pop-down Menu Gambar 1-14. Instrument Colors Pop-down Menu Gambar 2-1. Circuit Pop-down Menu Gambar 2-2. New Circuit Type-in Menu Gambar 2-3. Other Users Menu untuk AWB dengan kelompok user Gambar 2-4. Circuit Deletion Type-in Menu Gambar 2-5. Preference Pop-down Menu Gambar 2-6. Utility Pop-down Menu Gambar 2-7. LOGOUT Menu Gambar 3-1. Struktur dari Circuit Editor Gambar 3-2. Circuit Editor Window dalam keadaan kosong Gambar 3-3. Add Pop-down Menu Gambar 3-4. Component Placement Menu untuk sebuah resistor Gambar 3-5. Resistor Component Value Type-in Menu Gambar 3-6. Mutual Inductor/Transformer Type-in Menu Gambar 3-7. Library Menu Gambar 3-8. Contoh dari Device Library Menu Gambar 3-9. Change Library Pop-down Menu Gambar 3-10. Supplies Pop-down Menu Gambar 3-11. Polynomial Source Pop-down Menu Gambar 3-12. Sources Pop-down Menu Gambar 3-13. Rangkaian dengan sumber tegangan Gambar 3-14. Nonlinear Model Pop-down Menu Gambar 3-15. Other Component Pop-down Menu Gambar 3-16. Function Blocks Pop-down Menu Gambar 3-17. Gain Values Type-in Menu Gambar 3-18. Function Blocks Pop-down Menu Gambar 3-19. Differentiator Function Block Type-in Menu Gambar 3-20. Real-pole Function Block Type-in Menu Gambar 3-21. Complex-pole Function Block Type-in Menu Gambar 3-22. Real-zero Function Block Type-in Menu Gambar 3-23. Delay Line Type-in Menu Gambar 3-24. Schematic untuk Delay Line Gambar 3-25. Ideal Core Type-in Menu
-v-
2 2 4 5 6 6 7 8 9 9 10 11 11 12 14 14 16 16 17 18 19 21 21 22 23 23 25 26 26 27 29 29 29 30 30 31 32 32 32 33 33 33 35 36 36 37
BAB 1 INTRODUKSI 1. INTRODUKSI TENTANG ANALOG WORKBENCH Pada bab ini akan dibahas secara garis besar tentang. Termasuk didalamnya :
Logging kedalam Analog Workbench
Sekilas tentang struktur progam
Dasar pemakaian mouse dan menu
Cara pemakaian window
Perintah utility
Notasi matematik Pada bab ini akan diberikan tuntunan dalam beberapa experimen pada workstation, dengan harapan agar mengenal beberapa operasi. Dengan demikian anda akan mendapatkan keuntungan dari diskripsi yang diberikan meskipun tidak nantinya tidak akan memakai Analog Workbench. Hardware yang diperlukan Tergantung kepada jenis workstation yang dipergunakan, maka configurasi yang diperlukan oleh Analog Workbench akan berbeda. Juga terdapat daftar printer yang dapat dipakai oleh Analog Workbench. Untuk mendapatkan konfigurasi hardware minimum, hubungi distributor dimana workstation dibeli. Memulai Analog Workbench dan cara logging in Untuk memulai Analog Workbench (kalau memang belum jalan), anda harus log in Bila Analog Workbench sudah jalan akan tetapi belum ada yang loggin, maka layar monitor akan kosong kecuali prompt loggin yang diikuti oleh cursor, yang bemberikan indikasi dimana perintah atau huruf yang kita ketik berikutnya akan diletakkan. Sebagai contoh, misalnya workstation yang dipakai adalah AWB, maka pada layar akan terlihat prompt loggin seperti berikut : AWB Login:
Ketiklah nama pemakai (user name) yang telah diberikan oleh sistem manager, kemudian tekan tombol
. Dalam hal ini nama pemakai bisa merupakan nama anda sendiri atau dapat pula merupakan nama projek. Sebagai contoh, ketiklah john dan tekan untuk memasukkan nama pada Analog Workbench Berikutnya akan muncul prompt password akan muncul pada layar: password:
-1-
Ketiklah password anda dan tekan . Bila untuk anda tidak diperlukan password, tekan saja . Pada layar bagian paling atas akan muncul menu utama. Bila pada tingkat ini terdapat kesulitan hubungi lokal sistem manager anda. Struktur dari Analog Workbench secara garis besar Gambar 1-1 memberikan gambaran secara garis besar struktur dari analog Workbench
Gambar 1-1. Struktur dari Analog Workbench Pemakaian Mouse Analog Workbench akan memberikan respon seketika terhadap sernua gerakan yang anda lakukan dengan mouse (diperlihatkan pada gambar 2-1). Mouse adalah devais sebesar telapak tangan yang dapat bergerak pada sebarang bidang yang datar. Anda dapat melakukan perancangan rangkaian, merubah rangkaian, dan menghapus atau memindahkannya hanya dengan menggerakkan mouse dan menekan salah satu tombolnya. Cara terbaik untuk mengetahui cara kerja dari mouse adalah dengan mencobanya.
Gambar 1-2 Analog Workbench Mouse
-2-
Menggerakkan cursor dengan mouse Bila anda memperhatikan layar pada saat menggerakkan mouse, maka akan terlihat bahwa setiap gerakan yang anda lakukan ter hadap mouse akan merubah posisi cursor sesuai dengan gerakan mouse. (Jangan tekan tombol mouse sekarang!). Pemakaian Mouse Bila mouse kita angkat dan kemudian kit a letakkan kembali maka terlihat bahwa gerakan ini tidak mempunyai pengaruh terhadap posisi cursor. Gerakkan mouse sepanjang garis batas antara huruf pada bagian atas dari layar dan bagian yang kosong. Bentuk cursor akanber ubah sesuai dengan posisi dimana cursor tersebut berada. Sebagai contoh: bentuknya akan berupa garis silang bila berada pada batas dari window. Peganglah mouse dengan bagian yang ada kabelnya searah dengan telunjuk telunjuk anda agar memudahkan dalam menggerakkannya. Bila pada awalnya anda meletakkan mouse pada tengahtengah bidang datar yang mempunyai ukuran sebesar buku manual ini, maka anda sudah mempunyai cukup tempat untuk meletakkan cursor kesegala posisi pada layar monitor. Akan tetapi bila anda kehabisan ruang untuk menggeraknya, angkat mouse dan letakkan kembali pada ruang yang bebas. Untuk melakukan kalibrasi terhadap mouse, letakkan cursor pada posisi ditengah-tengah layar, angkat mouse dan letakkan kembali pada tengah-tengah bidang kerja yang saudara pakai. Konfirmasi posisi cursor Letakkan cursor pada pilihan (option) CIRCUIT. Analog Workbench memberikan tanda bahwa cursor berada pada daerah pilihan menu dengan jalan mendisplaykan bok secara "REVERSE VIDEO". Dengan perkataan lain huruf akan berwarna putih dengan latar belakang hitam. Bila box menu tidak berubah pada saat cursor ada pada box menu tersebut, berarti pilihan tersebut tidak tersedia. Tombol mouse Mouse mempunyai dua tombol seperti yang diperlihatkanpada gambar 1-3. Tombol sebelah kanan mempunyai berbagai fungsi sebagai berikut o Memilih window o Menghilangkan error messages Tombol kiri mouse dapat melakukan kedua fungsi diatas dan juga dipakai untuk: o Manipulasi window o Memilih perintah dan pilihan dari menu Analog Workbench o Meletakkan komponen pada rangkaian Tombol kiri dari mouse akan dibahas lebih lanjut pada bagian selanjutnya
-3-
Gambar 1-3. Analog Workbench Mouse Memilih Menu Pilihan Tombol kiri dari mouse paling sering dipergunakan: tombol ini diberi nama "TOMBOL PILlH". Dengan tombol ini anda dapat memberikan "PERINTAH" kepada Analog Workbench dengan jalan memilih box simbul yang ada pada layar. Pilih menu pilihan CIRCUIT dengan jalan menekan dan melepaskan kembali tombol pilih. Pada saat anda memilih CIRCUIT sebuah menu akan muncul, yang akan memberikan pilihan tambahan. Pemilihan merupakan suatu konsep yang penting pada Analog Workbench. Ini berarti bahwa kita selalu meletakkan posisi cursor pada bagian menu, dan apabila bagian yang terpilih berubah menjadi reverse video, tekan tombol pilih. Memakai Menu Analog Workbench akan menuntun anda selama proses desain dengan struktur urutan pilihan dalam bentuk menu. Mulai dari katagori menu yang umum, dilanjutkan proses pemilihan tingkatan menu yang lebih menjurus lebih terperinci. Menu Analog Workbench terdiri dari empat macam: (1) TOP LINE MENU, seperti menu utama Analog Workbench (gambar 1-1), dimana kelompok menu yang mendatar akan memberikan pilihan lebih lanjut, yang biasanya berbentuk pop-down menu (2) POP-DOWN MENU, seperti Add pop-down menu (gambar 1-1) dimana menu ini akan memberikan daftar pitihan vertikal. (3) TYPE-IN MENU, seperti pada NEW CIRCUIT MENU,lihat (gambar 1-4), dalam hal ini anda harus menuliskan data yang spesifik melalui keyboard (4) COMPONENT PLACEMENT MENUS, seperti menu RESIS TOR (gambar 1-7), yang dipakai untuk meletakkan kompo nen dan probe pada rangkaian Top Line Menu Top-line menu muncul dan tersedia bila window dimana menu tersebut berada terbuka dan dipilih. Menu ini agak spesial. karena bisa dipilih isinya kapan saja. Apapun yang telah kita la.kukan sebelumnya, dapat diterima pada state atau tingkat saat ini dan dilingkup secara lengkap. Tersedianya jalan pintas ini, menyebabkan pemakaian Analog Workbench lebih cepat dan efisien.
-4-
Sebagai contoh (seper ti yang akan terlihat nanti), anda dapat rnernilih Add, pilih RESISTOR, meletakkan resistor dalam rangkaian dan kemudian pilih INSTRUM dan CIRCUIT EDITOR dari top line menu. Meskipun anda tidak memilih secara lengkap dari resistor menu pada awal, Analog Workbench mengasumsikan anda ingin agar resistor diletakkan. Pop-Down Menu Apabila anda memilih CIRCUIT dari menu utama, pop-down menu akan muncul. Dari popdown menu tersebut dapat dipilih sebuah perintah yang akan membawa ke menu berikutnya, atau akan mempengaruhi secara langsung pekerjaan anda pada layar monitor Bila diinginkan untuk kembali pada menu sebelumnya, pilih BEAM ME UP. Bila anda memilih BEAM ME UP, pop-down menu yang sekarang akan menghilang, dan menu sebelumnya akan muncul. BEAM ME UP memungkinkan untuk kembali suatu tingkat pekerjaan sebelumnya melalui menu. Anda dapat memakainya untuk keluar dari urut-urutan menu, atau untuk melihat kemungkinan adanya pilihan lain tanpa harus memilihnya. Type In Menus Pilih New Circuit dari CIRCUIT Pop-Down menu. Sebuah menu baru, dalam hal ini "type in menu" akan muncul. (gambar 1-4) Pada keadaan ini akan ditemui macam cursor lain yang berbentuk kotak hitam persegi empat. Cursor ini akan menunjukkan letak atau posisi dimana apa yang akan kita ketik akan muncul. New circuit name: _ Complete/Abort (C/A)_
Gambar 1-4. New Circuit Type-in Menu Type-in menu berisi fields. yang mana daerah yang berlabel dengan satu atau lebih garis bawah dimana informasi yang akan kita masukkan akan tertulis. Dalam sebuah type-in menu tombol TAB akan selalu membawa ke field berikutnya, atau dari field final kembali ke field yang pertama. Dengan menekan tombol BACKSPACE akan menyebabkan pergerak kan mundur satu posisi Menekan SPACEBAR akan bergerak maju satu posisi, dan sekaligus akan menghapus isi posisi tersebut. Anda dapat memakai ketiga tombol ini untuk bergerak pada type-in menu dan juga rnelakukan koreksi apabila diperlukan. Apabila diinginkan untuk membuang type-in menu, dimana informasi yang telah diketik akan dibuang, ketik a(Abort) Apabila anda menulis pada final field dari type-in menu, Analog Workbench akan melakukan beberapa proses sebagai berikut:
Menghapus semua data dan perintah yang spesifik yang ada dibawah menu terakhir
Menutup semua menu terakhir
Menampakkan menu sebelumnya.
-5-
Apabila type-in menu berisi informasi yang dapat anda terima, TAB sampai kefinal field dan tekan huruf c kependekan dari Complete. Sebagai contoh, ketik "circuitt". Kemudian tekan TAB, dan tekan huruf c (Complete). Sesudah anda menentukan (assign) nama dengan memakai New Circuit type-in menu, maka menu akan menghilang, dan beberapa saat kemudian akan muncul window baru "Circuit Editor". Window Circuit Editor ini mempunyai Top-Level Menu sendiri seperti yang diperlihatkan pada gambar 1-5
Gambar 1-5 Circuit Editor Window Untuk mempersiapkan window ini untuk menerima input, gerakkan mouse sehingga masuk kedalam windw ini, dan tekan tombol mouse yang kanan. Proses ini dinamakan "Pemilihan Window". Ada beberapa cara lain untuk melakukan hal ini; cara-cara tersebut akan dibahas pada bab Pemilihan Window. Componen Placement Menus Salah satu fungsi dari tombol pilih pada mouse (tombol kiri) adalah untuk meletakkan kornponen. Window Circuit Editor telah terbuka, anda dapat melakukan latihan dengan meletakkan beberapa kornponen. Pilih Add dari Circuit Editor top-line menu. Gambar 1-6 menunjukkan pop-down menu yang muncul. Resistor Capasitor Induktor Ground Semiconductor Supplies Sources Function Blocks Other Line Beam Me Up
Gambar 1-6 Add Pop-down Menu
-6-
Salah satu fungsi dari tombol pilih pada mouse (tombol kiri) adalah untuk meletakkan komponen. Window Circuit Editor telah terbuka, anda dapat melakukan latihan dengan meletakkan beberapa komponen. Pilih Add dari Circuit Editor top-line menu. Gambar 1-6 menunjukkan pop-down menu yang muncul.
Gambar 1-7. Component Placement Menu Untuk meletakkan kornponen dalam rangkaian, letakkan posisi cursor pada simbul resistor (biasanya pada titik ujung akhir). Titik ini disebut "titik reference". Tekan tombol pilih. . Letakkan posisi cursor pada tempat dimana titik reference ingin di tempatkan. Tekan tombol pilih sekali lagi. Komponen sekarang sudah terletak pada diagram rangkaian. Perhatikan bahwa simbul komponen tidak dapat bergerak keluar dari batas window Circuit Editor, dengan demikian anda tidak perlu kuatir kehilangan komponen tersebut. Perlu diingat juga bahwa, dengan mengangkat mouse tidak akan merubah posisi dari cursor. Sampai pada tahap ini anda telah belajar bagaimana cara memakai mouse untuk nenunjuk, dan memilih perintah. Sekarang tiba waktunya untuk belajar memanipulasi window. Bekerja dengan Window Pada saat anda memakai Analog Workbench, beberapa window dapat terakumulasi pada layar monitor. Anda akan segera menemukan bagaimana mengorganisasi letak dari window agar sesuai dengan selera anda, setelah anda mengetahui cara bekerja dengan window. Bagian berikut akan menerangkan bagaimana cara untuk memanipulasi window:
Memilih Window
Membuka window
Menutup window
Membuka kembali window dari icon
Memindahkan window
Popping window Penting untuk diingat bahwa selama memakai Analog Workbench, window akan menerima input (dari mouse atau keyboard) bila window, tersebut telah dipilih. Oleh karena itu, pada menu tertentu pada window yang terpilih akan berubah penampilannya menjadi reverse video, bila dilewati cursor. Hal ini memberi indikasi bahwa menu tersebut ter sedia untuk -7-
dipilih. Akan tetapi menu yang terdapat pada window lain tidak akan memberikan reaksi terhadap posisi cursor. Memilih Window Sebelum bisa memilih menu, atau memasukkan data kedalam window, anda harus mengaktifkan window yang anda pilih terlebih dahulu. Bila window terpilih, sebuah tanda * (asterik) akan terlihat pada sebelah kiri dari nama window tersebut dan akan terdapat garis outline yang berwarna hitam pada frame window gambar 1-8. Terdapat tiga cara untuk memilih window : 1. Letakkan cursor pada dalam batas window, tekan tombol pilih, dan pilih "SELECT OPTION" pada pop-down menu. Cara ini akan memilih window, akan tetapi posisi window relatif akan sama dengan window lain yang ada pada layar monitor. 2. Buka (pop) window dengan meletakkan posisi cursor disebarang tempat didalam window, dan menekan tombol mouse sebelah kanan. Cara ini akan meletakkan window didepan dan sekaligus mengaktifkannya 3. Pop window dan memilih menu pilihan pada saat yang sama dengan jalan meletakkan posisi cursor diatas item menu yang ingin dipilih dan kemudian menekan tombol pilih. Cara ini akan meletakkan win dow diposisi depan pada layar, sekaligus menjalankan perintah yang dipilih hanya denga sekali jalan.
Gambar 1-8 Circuit Editor Window terpilih Bila proses desain sering memerlukan perpindahan dari satu window ke window lainnya, maka cara ketiga adalah yang terbaik untuk dipakai Tiap kali anda keluar dari satu window dengan memilih window yang lain, proses pada window yang lama akan berhenti pada keadaan terakhir dimana perpindahan terjadi. Akan tetapi anda harus berhati-hati dalam menentukan waktu perpindahan: karena hal ini bisa menimbulkan hal-hal yang tidak kita inginkan bila kita memilih kembali window tersebut. Sebagai contoh, bila anda menghentikan window pada saat proses penambahan komponen sedang berlangsung, kemudian memakai tombol kiri mouse untuk memilih kembali (reselect) -8-
window tersebut, besar kemungkinan letak dari komponen tersebut tidak sesuai lagi dengan apa yang diharapkan. Membuka Window Anda telah dapat membuka window Circuit Editor dengan jalan mengetikkan nama suatu rangkaian baru. Cara lain dapat juga dilakukan untuk membuka sebuah window Circuit Editor dengan jalan memilih circuit yang telah ada. pada directory. Dengan perkataan lain, Instrument window dapat dibuka dengan melakukan pemilihan melalui "Circuit Editor lnstrum" pop-down menu (gambar 1-9) Peringatan
Bila terlalu banyak wIndow yang dibuka, akan muncul peringatan: "fork: no more processes". Untuk menghilangkan peringatan tersebut, pilih "redisplay" dari menu utility utama. Anda harus keluar (Quit) dari satu atau leblh wIndow yang sudah terbuka sebelum membuka wIndow yang baru. Time Domain Frequency Domain DC Mater Save Settings Recall Settings Statistical Analysis Parametric Plotter Spectrum Analyzer Beam ME UP
Gambar 1-9. Instrum Pop-down Menu Pilih Time Domain. Dalam beberapa saat, dua buah window instrument akan muncul pada layar monitor: Oscilloscope dan Function Generator (Garnbar 1-10) Demikian pula, dengan memilih Frequency Domain membuka kemung kinan untuk membuka Network Analysis dan Frequency Swepper window. dan memilih DC Meter akan bisa membuka DC Multimeter window.
Gambar 1-10. Circuit Editor dan Instrument Window
-9-
Menutup Window Anda dapat mempunyai beberapa window yang terbuka pada satu waktu, akan tetapi untuk menjaga agar workbench dapat bekerja dengan efisien perlu menutup sementara beberapa window dan membukanya lagi bila diperlukan. Untuk menutup window, ikuti prosedur berikut : (1) Letakkan posisi cursor didalam kotak kecil yang ada pada pojok kanan atas Oscilloscope Window border
dari
(2) Tekan tombol mouse. (3) Window akan mengecil menjadi ICON yang terletak pada bagian kanan dari layar monitor seperti yang ditunjukkan oleh gambar 1-11.
Gambar 1-11. Oscilloscope Window yang berbentuk Icon Membuka Window Dari Icon Untuk membuka kernball window yang telah diperkecil dalam bentuk icon, ikutilah langkahIangkah berikut: 1. Letakkan posisi cursor pada icon. Cursor akan berubah bentuk menjadi garis silang 2. Tekan tombol pilih. Menu window manager akan muncul 3. Pilih Normal dari menu. (Menu pilihan ini membaca "Icon" bila window terbukaJ. Window yang ada, dalam hal ini adalah Oscilloscope window akan muncul tepat pada tempat dimana window ini ditutup sebelumnya Redisplay Perintah redisplay akan menghapus window untuk beberapa saat, dan kemudian memunculkannya kembali. Perintah ini sangat berguna bila gambar pada layar terganggu. Sebagai contoh, pengaruh dari penyembunyian harga (hiding value) pada rangkaian. Dalam beberapa hal, bagian dari rangkaian tidak tergambar seperti seharusnya. Print Perintah Print akan membuat copy dari window dimana perintah ini dipilih, melalui printer (bila ada) yang tersambung pada workstation. Satu-satunya jalan untuk membatalkan perintah ini adalah memilih UTILITY dari menu utama Analog Workbench, dan kemudian memilih Cease Printing dari pop-down menu. Cease printing akan membatalkan pencetakan yang sedang berjalan, dan juga permintaan untuk pencetakan yang belum diproses.
- 10 -
Hide Grid dan Show Grid Berbagai window, seperti Circuit Editor dan Oscilloscope, mempunyai grid yang terdiri dari titik-titik atau garis yang utuh. Grid ini dipakai untuk mempermudah untuk menentukan lokasi dan menginterpretasi visual data. Grid utility bekerja seperti sakelar toggle: Memilih Hide Grid akan menghilangkan grid, dan akan menyebabkan pilihan menu berobah menjadi Show Grid. Dengan memilih Show Grid akan mengembalikan grid yang dihilangkan sebelumnya, dan merubah kembali pilihan menjadi Hide Grid. Color Apabila anda mempergunakan Analog Workbench pada workstation yang diperlengkapi dengan layar monitor berwarna, menu berwarna akan tersedia pada pilihan PREFERENCES pada menu utama (yang terletak pada baris paling atas dari layar monitor). Hal ini juga terdapat pada masing-masing window yang dapat memanfaatkan warna. Bila anda memilih PREFERENCES dari menu utama, sebuah popdown menu akan muncul (gambar 1-12) Editor Default Colors Instrument Default Colors Beam Me Up
Gambar 1-12. Color Preferences Pop-Down Menu Editor default color merupakan warna orisinil yang muncul pada saat anda membuka window Circuit Editor. Instrument default color berupa warna yang dipunyai oleh window yang memperlihatkan bentuk gelombang (seperti Function Generator, Oscilloscope, Network Analysisdan Spectrum Analyzer). Editor Default Color Bila anda memilih PREFERENCES dari menu utama dan kemudian memilih Default Color dari pop-down menu yang muncul, atau apabila anda berada pada Circuit Editor dan memilih Color dari utility menu, maka menu berikut akan muncul (gambar 1-13) Component Color Line Color Probe Color Values Color Error Marker Color Temporary Component Color Selected Component Color Complete Abort
Gambar 1-13. Editor Colors Pop-down Menu Disebelah kanan dari tiap-tiap pilihan terdapat kotak kecil yang menunjukkan warna pilihan saat ini. Bila anda memindahkan cursor pada salah satu kotak yang berisi tulisan, maka kotak tersebut akan berubah menjadi reverse video. Tiap kali tombol mouse ditekan, kotak yang berada disebelah kanan akan berubah warna sesuai dengan warna-warna yang dipunyai. (Kelompok warna ini akan berulang kembali bila tombol ditekan berulang kali) Sesudah melakukan pemilihan warna seperti yang dikehendaki, - 11 -
pilih perintah Complete. Bila ingin membatalkan pilihan warna ini dan akan kembali kewarna sebelumnya, pilih Abort. Sebagian besar dari elemen pilihan ini dilakukan secara langsung dan tidak memerlukan penjelasan. Temporary Component Color adalah warna penampilan untuk komponen yang diletakkan pada rangkaian, akan tetapi masih belum permanen. Selected Component Color adalah warna yang dipakai oleh komponen yang telah diletakkan pada rang kaian yang sudah permanen. Instrument Default Colors Apabila dipilih PREFERENCES dari menu utama dan kemudian dipilih Instrument Default Colors dari pop-down menu, atau bila telah berada pada salah satu instrumen yang menggambarkan bentuk gelombang dan memlih Colors dari utility menu, menu berikut akan muncul (gambar 1-14). Channel 1 Color Channel 2 Color Channel 3 Color Channel 4 Color Complete Abort
Gambar 1-14. Instrument Colors Pop-down Menu Disebelah kanan dari tiap-tiap pilihan terdapat kotak kecil yang menunjukkan warna pilihan saat ini. Bila anda memindahkan cursor pada salah satu kotak dengan isi nomor channel, maka kotak tersebut akan berubah menjadi reverse video. Tiap kali tombol mouse ditekan, kotak yang berada disebelah kanan akan berubah warna sesuai dengan warna-warna yang dipunyai. (Kelompok warna ini akan berulang kembali bila tombol ditekan berulang kali) Sesudah melakukan pemilihan warna seperti yang dikehendaki, pilih perintah Complete. Bila ingin membatalkan pilihan warna ini dan akan kembali kewarna sebelumnya, pilih Abort. Warna dari nomor instrument channel dalam kolom Font dari garis set ting (sebagai contoh "--1---") memberikan indikasi tentang warna dari chanel bentuk gelombang tersebut. Quit Bila window instrument atau setting window tidak diperlihatkan lagi, anda dapat memilih QUIT dari UTILITY Pop-down Menu untuk window tersebut. Quit akan membuang setting dari instrumen yang sebenarnya tidak diinginkan hal seperti ini. Oleh karena itu sebaiknya dilakukan dengan cara menutup window, yang akan memperkecil window dalam bentuk icon yang akan dapat dibuka lagi kemudian. (Lihat pada bab tentang "Menutup Window"). NOTASI MATEMATIK Analog Workbench mempunyai fasilitas untuk menspesifikasi rumus matematik untuk berbagai keperluan selama membuat atau menguji rangkaian. Sebagai contoh, pada saat menerangkan hubungan kanal atau harga variabel komponen. Formula ini diinterpretasikan seperti halnya pada standard aturan matematik:
- 12 -
(1) (2) (3)
Kelompok dalam tanda kurung akan dikombinasikan terlebih dulu: misalnya A*(B-C) Cakan dikurangkan terlebih dahulu terhadap B sebelum dikalikan dengan A. Perkalian dan pembagian akan dilaksanakan terlebih dulu sebelum proses perjumlahan atau pengurangan. Sebagai contoh: A+B/C-D, B akan dibagi dengan C hasilnya ditambah dengan A dan baru dikurangi dengan D. Pelaksanaan proses matematik dilakukan dari kiri ke kanan.
Dalam menuliskan formula untuk suatu harga komponen, atau formula untuk variabel serta koneksi, diperlukan spesifikasi untuk faktor skala Faktor skala dan singkatannya yang dikenali oleh Analog Worgbench dituliskan pada tabel 1-1. pada halaman berikut. Huruf
Artinya
10 Pangkat
T G M K, k M U N P F
tera giga mega kilo milli micro nano pico femto
12 9 6 3, k -3 -6 -9 -12 -15
Tabel 1-1. Faktor skala Walaupun Analog Workbench secara otomatis merubah huruf kecil menjadi huruf besar, akan tetapi bisa membedakan antara m untuk milli dengan M untuk mega, oleh karena itu berhati-hatilah dalam menulis faktor skala.
- 13 -
BAB 2 PEMAKAIAN 2. PEMAKAIAN ANALOG WORKBENCH Pada bab1 telah dibahas bagaimana cara untuk log on ke Analog Workbench dan bagaimana menampilkan menu utama. Pada bab ini akan diterangkan bagaimana cara memakai pilihanpilihan yang ditawarkan oleh menu utama:
CIRCUIT
SHELL
LIBRARY
SYMBOL
PREFERENCE
UTILITY
LOGOUT Bab ini juga menjelaskan bagaimana bekerja dengan Circuit Editor window yang baru dan yang telah ada, juga cara untuk menghapus. Menu Utama Top-line menu--Menu Utama--dari Analog Workbench berbentuk seperti gambar dibawah Semua perintah menu utama selalu tersedia setiap saat. Bila kita melakukan interupsi CIRCUIT
SHELL
LIBRARY
SYMBOL
PREFERENCE
UTILITY
LOGOUT
pekerjaan kita dari satu perintah menu utama dan memilih yang lain, Analog Workbench akan memberikan respon seperti halnya kalau kita memilih COMPLETE untuk konfirmasi apa yang telah kita lakukan. CIRCUIT Biasanya kita memulai kerja dengan Analog Workbench dengan memilih CIRCUIT. CIRCUIT pada top-down menu New Circuit Old Circuit Other Users Delete Circuit Beam Me Up
Gambar 2.1 CIRCUIT Pop-down Menu Pilih New Circuit dari pop-down menu. Akan muncul type-in menu (gambar2-2) New circuit name: _ Complete/Abort (C/A) -
Gambar 2.2 New CIRCUIT Type-in Menu - 14 -
Untuk memberi nama rangkaian baru, ikuti prosedur berikut: (1) Ketik nama yang dikehendaki (2) Tekan TAB (3) Tekan c untuk "complete" dengan dernikian Analog Workbench akan merekam nama tersebut. Type-in menu akan menghilang, dan sesudah beberapa saat sebuah Circuit Editor window akan muncul. Bila nama rangkaian itu baru, maka window Circuit Editor akan kosong Apabila nama yang kita tuliskan adalah nama yang telah pernah kita pergunakan, maka pada layar monitor akan berisi rangkaian terakhir yang pernah kita buat pada saat itu. Apabila rangkaian tersebut masih akan dipergunakan, dan ingin tetap disimpan, ikutilah langkahlangkah berikut:
Pilih Utility dari Circuit Editor top-line menu
Pilih Quit dari Utility pop-down menu
Pilih Circuit dari menu utarna
Pilih New Circuit dari CIRCUIT pop-down menu, dan tuliskan nama lain untuk rangkaian yang baru.
Tekan TAB dan tekan c untuk Complete Memanggil Kembali Rangkaian Tersimpan Untuk bekerja dengan rangkaian yang sudah ada, pilih Old Circuit dari CIRCUIT pop-down menu. Sebuah "Circuit Directory" muncul berisi daftar nama-nama rangkaian yang tersimpan. Bila dipilih rangkaian dari directory, Circuit Editor window dengan nama tersebut akan muncul. Sebelum Analog Workbench memunculkan diagram rangkaian dalam window Circuit Editor, akan diperiksa terlebih dahulu topologi dari rangkaian, kemudian membaca informasi tentang rangkaian dari file rangkaian. Apabila rangkaian cukup besar, akan memakan waktu satu atau dua menit. Selama hal tersebut Analog Workbench akan menulis kan pesan pada ujung kiri atas window Circuit Editor untuk memberi informasi bahwa apa yang kita minta masih dalam proses. Untuk kembali ke CIRCUIT pop-down menu dari directory circuit, pilih Beam Me Up. Rangkaian kepunyaan User lain Untuk melihat daftar pemakai lain, pilih Other User" dari CIRCUIT pop-down menu. Sebuah menu akan muncul berisi pemakai lain dalam sistem kita. Bila sistem manager mengelompokkan pemakai dalam "Group" pada Analog Workbench, maka Other User Menu akan memberikan daftar user dari group tersebut, juga menawarkan pilihan "Other Group" untuk memungkinkan pindah ke Group yang lain. Gambar 2-3 memperlihatkan menu Other Users untuk sistem yang mempunyai group users
- 15 -
Current Group : IC_Designers Select a user David Cheer Lynn Matt Steve Other Groups Beam Me Up
Gambar 2-3 Other Users Menu untuk AWB dengan kelompok user Untuk memakai rangkaian yang dipunyai oleh salah satu pemakai yang pada pada daftar menu, pilih nama pemakai dari pop-down menu. Bila pop-down menu berikutnya muncul, pilih nama rangkaian yang diinginkan. Untuk memakai rangkaian milik anggauta kelompok lain, pilih “Other Group” dari pop-down menu. Menu lain akan muncul, berisi nama-nama group yang tersedia untuk anda. Sesudah memilih nama group dari menu ini, menu yang mirip gambar 2-3 akan muncul, dan anda dapat mengikuti langkah-Iangkah diatas untuk memilih rangkaian. Apabila anda ingin mengetest atau merobah rangkaian milik user lain, mula-mula pilih user dan circuit seperti yang diterangkan pada halaman sebelumnya. Kemudian simpan rangkaian pada directory anda. Untuk melakukan hal ini, pilih "Save" dari Circuit Editor Utility popdown menu. Rangkaian atau circuit sekarang akan muncul di directory circuit anda. Sekarang baru anda bisa memilihnya serta merubah rang kaian tersebut. Menghapus (delete) Rangkaian Untuk menghapus sebuah rangkaian, pilih "Delete Circuit" dari CIRCUIT pop-down menu. Directory circuit akan muncul. Pilih nama dari rangkaian (misalnya , test4) yang ingin anda hapus. CIRCUIT pop-down menu akan menghilang, dan type-in menu akan muncul (gambar 2-4) Circuit to delete is : Test4________________ Complete/Abort (C/A)-
Gambar 2-4. Circuit Deletion Type-in Menu Nama dari rangkaian yang anda pilih muncul dalam menu. Bila anda te kan tombol c, Analog Workbench akan membuang rangkaian tersebut. Bila anda tekan tombol a, circuit deletion type-in menu akan menghilang, dan CIRCUIT pop-down menu akan muncul kembali. Shell Pilihan "Shell" memungkinkan kita untuk mengakses operating sistem yang membawahi Analog Workbench. Bagian ini akan membahas bagaimana memakai "Shell" untuk melihat SPICE deck atau tabel dari harga titik operasi 'DC suatu rangkaian. Untuk membuka window Shell, pilih SHELL dari menu utama Analog Workbench (yang terletak pada baris atas layar). Dalam beberapa saat akan terbuka sebuah window dengan prompt shell. Letakkan cursor kedalam window sebelum mulai menulis.
- 16 -
Untuk melihat SPICE deck suatu rangkaian, ketik "viewdeck" sebagai respon dari prompt. Perintah ini akan menampilkan "SPICE deck" (net list) rangkaian dalam bentuk layar penuh. Netlist ini berguna bila kita akan melakukan analysis. Untuk melihat bagian lain dalam bentuk layar penuh tekan "Space bar". Bila telah mencapai akhir dari deck (atau menekan tombol q), prompt shell akan kembali. Untuk melihat tabular output, ketiklah "viewtab" sebagai respon dari prompt. Sebuah tabel harga titik operasi DC, termasuk didalamnya hubungan antar node dan model linier dari semikonduktor dalan rangkaian akan muncul pada layar monitor. Tekan space bar untuk meli hat bagian lainnya, atau tekan q untuk kembali ke prompt shell. Untuk mendapatkan hasil cetak dari spice deck, ketik "viewdeck / lpr" sebagai respon dari prompt shell. Demikian juga untuk mendapatkan hasil cetak dari tabular output, ketik 'viewtab /lpr". Bila anda telah selesai memakai window shell, anda dapat menutupnya atau merubahnya dalam bentuk icon (bila sistem anda memungkinkan). Library Penawaran pilihan LIBRARY dipakai untuk memilih software tambahan yang tersedia untuk menambahkan pustaka semikonduktor pada sistem. Bila software ini tidak tersedia, maka popdown menu hanya ber isi Beam Me Up: bila software tersedia, User Library Module (parame terentry) akan terbuka secara otomatis pada saat anda memilih LIBRARY. PREFERENCE Dengan PREFERENCE, anda dapat mengatur beberapa fasilitas Analog Workbench sesuai dengan kebutuhan anda. Bila pilihan preference tidak tersedia pada sistem anda, pop-down menu akan hanya berisi Beam Me Up Bila anda memakai Analog Workbench denang monitor berwarna, pop down menu akan mucul pada saat memilih PREFERENCE (gambar 2-5) Editor Default colors Instrument Default Color MeamMe Up
Gambar 2-5. Preference Pop-down menu Anda dapat memilih Editor Default Colors, untuk menentukan Circuit Editor default color, yaitu warna yang akan muncul tiap kali membuka Circuit Editor. Hal yang sama dapat dilakukan untuk berbagai instrumen untuk menentukan default colornya. SYMBOL Untuk membuka "Symbol Editor" window, pilih SYMBOL dari menu utama Analog Workbench. Symbol Editor Modul memungkinkan bagi kita untuk mernodifikasi sirnbol komponen yang telah ada, dan untuk menambahkan simbol yang kita buat sendiri. Setelah simbol yang kita buat disimpan, maka akan terdapat pada Circuit Add menu.
- 17 -
UTILITY Bila kita pilih option utility, maka akan muncul sebuah pop-down menu (gambar 2-6) dari menu ini dapat dipilih perintah print atau redisplay apa yang terdapat pada seluruh layar monitor Menu yang serupa akan muncul dibawah utility pada semua Analog Worrkbench window, dan berlaku hanya untuk masing masing window. Redisplay Print Cease Printing Analog Link Beam Me Up
Gambar 2-6. Utility Pop-down Menu Redisplay dibahas pada bab 1 sub-bab Utility Analog Link merupakan paket tambahan yang memungkinkan kita mentransfer file Analog Workbench melalui RS232 interface. Sesudah anda memilih namanya dari Utility menu, Analoglink window akan muncul pada layar. Print Bila anda memilih Print dari UTILITY Pop-down menu, maka akan dicetak seluruh isi dari Analog Workbench window pada printer yang ter hubung. Sesudah anda memilih Print, akan muncul sebuah pesan. Printing the full screen. You can continue to use the AWB. Press the left Mouse Botton to remove this message and continue.
Printer akan membutuhkan waktu kira-kira 5 menit untuk mencetak seluruh isi layar monitor. Munculnya pesan diatas tidak menjamin bahwa pencetakan pasti dilakukan. Ada kemungkinan printer tidak tersambung atau tidak tersedia. Cease Printing Untuk membatalkan semua proses printing atau bagian yang diminta, pilih Cease Printing dari UTILITY Pop-down menu. pesan sebagai berikut akan muncul All pending prints discarded. Press the left Mouse Botton to remove this message & continue.
Pilihan Cease Printing hanya terdapat pada menu utama. Hal ini disebabkan karena system tidak memperhatihan identitas dari masing masing screen image yang telah dipersiapkan untuk dicetak.
- 18 -
Redisplay Kadang-kadang, penghapusan komponen, label atau pesan akan meninggalkan gap pada apa yang masih tertinggal pada layar monitor. Apabila hal ini terjadi, apa yang harus kita lakukan agar penampilan gambar dilayar monitor kembali normal adalah, memilih Redisplay dari Utility Pop-down menu. Dalam beberapa detik gambar pada layar akan diperbaiki dan normal kembali. Logout Pilihan LOGOUT ini memungkinkan kita untuk mengakhiri proses desain kita setelah semua hasil kerja disimpan. Gambar 2-7 memperlihatkan menu yang muncul bila kita memilih LOGOUT. Have you saved changes in all open circuit editors? Select Complate to discard any changes and log out Select Abort to cancel Logout Complete Abort
Gambar 2-7 LOGOUT Menu Analog Workbench memberikan konfirmasi dengan menampilkan pesan login baru, yang menandakan siap untuk dipakai oleh user lain. Pesan peringatan mengingatkan kita bahwa kalau kita logout, seluruh perubahan yang kita lakukan pada Circuit Editor window akan dibuang. Untuk Logout dan membuang semua perubahan yang kita lakukan, pilih Complete. LOGOUT pop-down menu akan menghilang, untuk memakai Analog Workbench lagi, anda harus login lagi. Bila anda perubah pikiran atau ingin menunda logout, pilih Abort.
- 19 -
BAB 3 DESIGN RANGKAIAN 3. DESAIN RANGKAIAN Pada Analog Workbench, desain rangkaian dimulai dengan Circuit Editor yang masih kosong.. Anda dapat memakai mouse untuk meletakkan komponen dan menggambar garis/alur penghubung. Anda dapat menyimpan berbagai versi rangkaian sebanyak yang dianggap perlu. Bila ingin melihat atau merubah desain rangkaian yang anda buat, rangkaian tersebut dapat dipanggil berdasarkan nama yang diberikan melalui Circuit Editor menu. Pada bab ini akan dibahas garis besar prosedur untuk perancangan atau cara melihat rangkaian pada Analog Workbench: o Menambah komponen catu daya, sumber dan alur o Memakai instruksi Pan dan Zoom o Mengedit Rangkaian o Menentukan dan mengganti harga komponen Struktur Circuit Editor Gambar 3-1 memperlihatkan struktur Circuit Editor Analog Workbench Circuit Nama dari diagram rangkaian terlihat pada ujung kiri atas dari Circuit Editor Editor window.
- 20 -
Gambar 3-1 Struktur dari Circuit Editor Nama dari diagram rangkaian terlihat pada sudut kiri atas dari Circuit Editor window.
Gambar 3-1 Circuit Editor Window dalam keadaan kosong
- 21 -
Top-line menu pada Circuit Editor berisi perintah yang tersedia untuk berbagai proses sebagai berikut
Add, dipakai untuk menggambarkan rangkaian dengan jalan menambahkan komponen dan alur.
Edit, untuk merubah rangkaian
Params, dipakai untuk menentukan, merubah atau melihat parameter komponen
Probe, untuk memberikan tegangan, arus, dan noise probe
Instrum, untuk spesifikasi dan menyimpan setting test instrumen.
Zoom, untuk memperbesar atau memper kecil daerah pengamatan yang diinginkan.
Analysis, untuk analisa rangkaian
Utility, untuk dipakai mengerjakan berbagai kegiatan pada Circuit Editor window. Perintah yang terletak pada baris paling bawah dari Circuit Editor window dinamakan bottom line menu. Anda dapat memilih perintah yang terdapat pada menu ini kapan saja selama desain rangkaian, tanpa mengganggu aktivitas yang melibatkan top-line menu Pada bab ini akan dijelaskan cara memakai perintah Add, Edit, Params, Zoom dan pilihan Utility pada top-line menu, serta keenam perintah pada bottom -line menu. Pemakaian option Add Bila kita membuat ranqkaian dengan Analog Workbench, perintah pertama adalah Add. Perintah ini memungkinkan kita untuk mengakses semua komponen yang tersedia dan menghubungkanya menjadi suatu rangkaian. Untuk memulai menggambar rangkaian, pilih perintah ADD dari Circuit Editor top-line menu. Sebuah Pop-down menu akan muncul (seperti gambar 3-3) Resistor Capasitor Inductor Transformer Ground Library (Now Basic) Supplies Sources Nonlinear Models Other Connection Dot Line Beam Me Up
Gambar 3-3 Add Pop-down menu Penambahan Komponen Untuk menambahkan komponen pada diagram rangkaian, pilih salah satu katagori yang terdapat pada Add pop-down menu. Apabila terdapat Komponen sub-katagori (dalam semikonduktor), akan muncul pop-down menu pad da level yang lain. Tiap placement menu akan memunculkan simbul yang mewakili komponen yang dipilih. - 22 -
Pada bagian berikut ini akan dibahas sekaligus untuk keempat komponen pasif. Proses pemilihan dan penempatan dari komponen pasif ini mirip untuk keempatnya:
Resistor
Kapasitor
Induktor
Ground Gambar 3-4 memperlihatkan salah satu placement menu untuk resistor.
Gambar 3-4 Component Placement Menu untuk sebuah Resistor Component Placement Option Pada bab berikut ini akan dibahas secara ringkas apa yang dipunyai oleh option placement menu untuk semua komponen secara umum. Rotate Dengan perintah ini anda dapat memutar simbol komponen 90 derajat dengan arah berlawanan dengan arah jarum jam. Mirror Dengan memilih mirror, akan dibuat dari simbul komponen dengan versi baru. Simbul ini dibangkitkan dengan jalan merefleksikan terhadap sumbu vertikal yang melalui tengah-tengah komponen lama. Component Values Dengan memilih perintah ini, akan muncul type-in menu untuk kornponen yang dipilih. Component type-in menu akan memperlihatkan harga komponen mula mula atau yang dipilih sebelumnya. Untuk merubahnya, masukkan harga baru yang dikehendaki. Sebagai contoh, bila anda sedang melakukan penempatan komponen, Component Values type-in menu akan memberikan harga komponen sebelumnya. Gambar 3-5 memperlihat kan contoh dari Componen Values type-in menu Resistor: _____________K_ohms Complete/Abort (C/A)-
Gambar 3-5 Resistor Component Value Type-in Menu - 23 -
Pada beberapa menu Component Values, kolom kedua dipakai untuk faktor skala. Faktor skala ini mempunyai spesifikasi sesuai dengan notasi standard untuk engineering, seperti yang diperlihatkan pada tabel 1.1. Bila faktor skala telah ada dan anda ingin membuangnya, (misalnya hanya dinginkan ohms pada gambar 3-5) tekan space bar. Setelah semuanya selesai maka Component values type-in menu akan menghilang, akan tetapi menu Component placement masih tetap ada. Dapat juga kita memasukkan baik bilangan atau rumus kedalam kolom Component Values type-in menu. Rumus khusus ini mempunyai format sebagaiberikut: A operasi B A dan B dapat berupa bilangan atau variabel. Operasi bisa berupa salah satu dari operator arithmatik berikut: + * /
untuk penjumlahan untuk pengurangan untuk perkalian untuk pembagian
Dapat juga dipakai notasi scientific untuk mengekspresikan harga dalam bentuk aEb, dimana a adalah mantisa dan b pangkat dari bilangan 10. Sebagai contoh, 2.13E2 berarti 2.13 x 102 Delete Last Delete Last akan menghapus komponent yang terakhir kita letakkan, option ini memungkinkan kita untuk tidak pindah menu. Untuk menghapus sembarang komponen yang kita letakkan setelah kita memilih perintah Complete, pilih Delete Last berkali-kali hingga semua komponen yang tidak kita inginkan terhapus sernua. Complete Complete memberikan konfirmasi dan merekam peletakan sernua komponen seperti yang terpampang pada window. Setelah perintah ini dilaksanakan, component pacement menu akan menghilang dan pada layar akan tampak Add pop-down menu. Placing Components Untuk meletakkan komponen pada posisinya didalam rangkaian, ikuti langkah-Iangkah berikut: (1) Letakkan mouse cursor pada posisi komponen simbul (biasanya dipilih ujung akhir komponen sirnbul) pada menu window. Titik ini akan menjadi reference. Pada awalnya titik reference adalah titik tengah dari simbul. (2) Tekan tombol pilih. (3) Letakkan mouse cursor pada posisi dimana titik reference anda inginkan. (4) Tekan dan tahan tombol pilih. Selama tombol pilih masih ditekan, kita bisa mengatur posisi kornponen, (5) Bila tombol pilih dilepas, komponen akan diletakkan pada koordinat grid yang terdekat dengan posisi yang dipilih. Bila dikemudian ingin rnerobah letak dari kornponen, terdapat tiga pi lihan
- 24 -
Bila kita tidak melakukan apa-apa sesudah peletakan komponen, pilih Delate Last dari Component Placement menu.
Anda dapat memilih Edit dari Circuit Editor top-line menu, potong (cut) komponen, kemudian Add komponen yang sama pada tempat yang diinginkan.
Pilih Edit dari Circuit Editor top-line menu, dan cut dan paste daerah yang mengandung komponen tersebut. Cara kedua dan ketiga akan dibahas pada bagian lain dari bab ini Bila kita meletakkan lebih dari satu komponen dengan jenis yang sama pada diagram rangkaian, jalan pintas berikut dapat dipakai: (1) Ambil titik reference pada komponen. dan letakkan komponen seperti prosedure biasa. (2) Letakkan posisi cursor pada tempat dimana ingin diletak kan komponen lain yang sejenis. (3) Tekan tombol pilih lagi. Tiap kali tombol pilih ditekan, copy dari komponen yang sama akan muncul pada posisi cursor saat itu. Penambahan Transformer Bila kita pilih Transf.ormer dari Add menu, dan kemudian Component Values sebagai kelanjutan dari component placement menu, maka type-in menu akan muncul seperti pada gambar 3-6. Mutual Inductor/Transformer La: _______________henrys Lb: _______________henrys Coupling ______________ Complete/Abort (C/A) _
Gambar 3-6. Mutual Inductor/Transformer Type-in Menu Pada menu diatas, La adalah induktansi primer, sedangkan Lb adalah sekunder. Coupling adalah koefisien kopling ,K. Titik (Dot) memberikan indikasi untuk lilitan primer, yang pada ujung ini arus mengalir kepadanya (kondisi awal yang diberikan) Penambahan Semikonduktor Untuk menambahkan semikonduktor pada rangkaian, dimulai dengan Add pop-down menu dan diakhiri dengan component placement menu. Meskipun demikian, ana menu lain diantara kedua menu diatas yang memungkinkan untuk memilih jenis semikonduktor tertentu. Untuk memilih semikonduktor, pilih Add dari Circuit Editor top-down menu, kemudian pilih Library dari menu yang muncul akibat pemilihan pada top-down menu. Sebuah Pop-down menu lain akan muncul, berisi daftar katagori devais yang terkandung pada library tersebut dan pilihan "Change Library" yang dipakai untuk memilih devais yang ada dHibrary lain. Gambar 3-7 memperlihatkan contoh sebuah menu library.
- 25 -
BJT Comparator Diode Logic JFET Op Amp MOSFET Optocoupler Analog Switch Regulator Buffer Sample and Hold Change Library Beam Me Up
Gambar 3-7. Library Menu Sesudah memilih devais atau katagori devais dari library menu, bentuk format yang muncul tergantung kepada library pada saat itu. Bila devais katagori dari Analog library yang dipilih, maka Analog Workbench membutuhkan beberapa waktu untuk memasukkan library entries, dan kemudian memperlihatkan sebuah menu seperti pada gambar 3-8. (dalam hal ini diasumsikan kita memilih JFET). Menu ini akan memperlihatkan daftar komponen sebanyak 24 buah dakatagori yang dipilih, diikuti oleh Type-in menu dan kotak pilihan untuk bergerak dari satu kelompok ke kelompok lainnya. 2N3823 2N4338 2N4856 2N4117 2N4339 2N4856A 2N4117A 2N4340 2N4857 2N4118 2N4341 2N4857A 2N4118A 2N4391 2N4858 2N4119 2N4392 2N4858A 2N4119A 2N4393 2N4859 2N4223 2N4416 2N4859A Name : _______________________ Complete/Abort (C/A) ___ Next Page Prev Page Beam Me Up
Gambar 3-8. Contoh dari Device Library Menu Untuk memilih divais dari daftar, letakkan posisi cursor pada nama dari divais dan tekan tombol pilih. Bila divais yang diinginkan tidak terletak pada daftar yang terlihat, pilih Next atau Prev Page untuk melihat daftar nama divais pada halaman lainnya. Bila anda memilih Next page pada saat sudah berada pada halaman terakhir dari daftar divais, urutan akan kembali lagi pada halaman pertama. Dernikian pula halnya untuk Prev Page. Cara lain untuk memilih divais adalah dengan menulis nama dari divais melalui type-in menu. Untuk memakai cara ini tulis nama divais kemudian tekan TAB dan terakhir tekan tombol c untuk (Complete). Dalam menuliskan nama divais harus seperti yang terlihat dalam menu, Analog Workbench tidak merubah huruf kecil ke huruf besar. Bila komponen yang kita pilih tidak terdapat pada library yang tercantum pada menu, maka akan muncul peringatan. That device does not exist in this menu. Press the Left Mouse Botton to remove this message and continue.
- 26 -
Struktur menu pada library private anda mungkin berbeda dengan yang ada pada Analog library, hal ini dimungkinkan karena Parameter Entry membolehkan kita untuk membuat katagori devais menurut keinginan kita seperti halnya pada penambahan devais baru. Tergantung kepada bagaimana kita meletakkan devais dan menentukan katagori devais, menu library mungkin mengandung katagori yang lebih atau kurang bila dibandingkan dengan yang ada pada gambar 3-7. Sesudah anda selesai melakukan pemilihan dari sebuah private library menu, yang akan muncul berikutnya adalah menu untuk Component Placement bila pada menu sebelumnya kita memilih dama devais. Bila pada menu tersebut kita memilih nama katagori, maka akan muncul pop-down menu yang lain. Teruskanlah memilih devais katagori sampai menu yang muncul mengandung mengandung nama devais yang diingin kan. Bila devais yang diinginkan tidak ada pada library ini, maka diperlukan untuk pidah ke library yang lain. Untuk melakukan hal ini, pilih Beam Me Up dari menu ini, kernudian pilih 'Change Library" dari library pop-down menu. Sebuah menu lain akan muncul yang berisi daftar library yang ada, dan Beam Me Up. Pilih salah satu library. Sesudah hal ini dilaksanakan, sebuah menu yang mirip dngan gambar 3-7 akan muncul. Pindah Library Pada saat pertama kali membuka Circuit Editor, devais library yang ada pada library menu dibawah Add adalah private library anda, yang diberi label dengan user name anda. Library ini berisi devais yang anda buat dengan Parameter Entry Window. Library yang terdapat bersama-sama dengan Workbench adalah ANALOG. Bila pada instalasi anda terdapat share library tersendiri, library ini akan dinamakan "customer". Anda dapat memakainya pada rangkaian anda, komponen komponen yang terdapat pada library ini. Bila anda memilih Library yang ada dibawah Add, maka sebuah library pop-down menu yang mirip dengan gambar 3-7 akan muncul. Menu ini berisi daftar katagori utama dari library ini, dan sebuah pilihan untuk Change Library. Bila ingin memilih devais dari library lain, pilih Change Library. Sebuah pop-down menu seperti pada gambar 3-9 akan muncul, yang berisi daftar library yang ada pada workstation dan Beam Me Up. Current Library : ANALOG ANALOG BASIC GENERAL JAPAN LOGIC Beam Me Up
POWER SAMPLE STANDARD awb__demo joe
Gambar 3-9. Change Library Pop-down Menu Untuk pindah ke library lain, pilih namanya dari menu. Pop down menu untuk library yang baru akan muncul, menu ini berisi daftar katagori yang tesedia pada library ini. Logic library merupakan library khusus yang dapat dipakai pada rangkaian analog dengan terbatas
- 27 -
Menentukan harga untuk Semikonduktor Untuk menentukan karakteristik variabel bagi sebuah komponen semikonduktor pada rangkaian, ikutilah langkah-Iangkah berikut.
Pilih Params dari Circuit Editor top-line menu.
Pilih Set Parameter dari pop-down menu yang muncul
Pilih Component Values.
Pilih semikonduktor yang diinginkan pada rangkaian
Tulis harga yang diinginkan, atau switch antara ON dan OFF, didalam Values typein menu
Tekan TAB sampai pada field terakhir dan tekan c (Complete). Ada empat macam Values type-in menu untuk semikonduktor: (1) Menu untuk Subcircuits.Seting subcircuits parameter diterang kan pada bagian Set Component Values pada bab ini. (2) Menu untuk bagian diskrit, hanya berisi field ON/OFF. Bila anda mempunyai rangkaian bistable, atau yang mempunyai umpan balik positif, pakailah field ON/OFF untuk menentukan semikonduktor yang mana. Bila hal-hal tersebut ada maka maka akan dimatikan pada saat analisa rangkaian dimulai. (3) Untuk JFET, BJT atau komponen dioda dari IC dilengkapi dengan faktor skala linier untuk juction (4) Untuk komponen IC M0S dilengkapi dengan delapan faktor skala sebagai berikut: o Panjang Kanal dan Lebar Kanal. o Luas Source can Drain o Perimeter Source dan Drain o Source Square dan Difusi Square Sebagai contoh misalnya, bila letak kanal yang ada pada daftar adalah 40 mikron, dengan memberikan spesifikasi 2 untuk lebar kanal, maka berarti devais tersebut akan mempunyai lebar kanal 80 mikron. Penambahan Devais Logic Analog Workbench mempunyai koleksi devais logic ideal yang mensimulasi dasar fungsi logic pada SPICE PLUS. Untuk memakainya, kita harus pindah ke LOGIC library dan pilih Loqic. Sebuah pop-down menu akan muncul, menu ini berisi daftar dari tigapuluh devais logic yang tersedia: AND, NAND, OR, NOR, XOR, XNC={, BUFFER, dan lima macam jenis flip-flop:D_FF_ClK, JK_FF_CU<, SR_FF_ClK, T_FF_ClK (semua dilengkapi dengan clock) dar SR_FF (tanpa clock). Elemen logic ideal ini diimplernentasikan sebagai subcircuit. Elemen-elemen ini tidak mempunyai waktu delay, bekerja pada tegangan 0 Volt sampai 5 Volt, tidak rnernpunyai inpedansi input dan output. Pada clok flip-flop, triger dilakukan pada transisi positif 0 ke 1 Penambahan Supply Bila dipilih Supplies dari Add pop-down menu, maka kita akan mendapatkan Supplies popdown menu seperti pada gambar 3-10
- 28 -
Voltage (Battery) Voltage Bus Current Voltage Controlled Coltage Voltage Controlled Current Current Controlled Voltage Current Controlled Current Polynomial Source Beam Me Up
Gambar 3-10. Supplies Pop-down Menu Sebuah component placement menu akan muncul setelah kita memilih salah satu supply. Bila kita memilih Polynomial Source, menu berikutnya seperti pada gambar 3-11 akan muncul. Current Sensor Voltage Sensor Current Source, 1degree, 1st order Current Source, 2degrees, 3rd order Voltage Source, 1degree, 1st order Voltage Source, 2degrees, 3rd order Beam Me Up
Gambar 3-11. Polynomial Source Pop-down Menu Arus dan tegangan sensor diletakkan pada tempat yang tidak sama dengan sumber yang terkait: keduanya dinyatakan sebagai sekuensial reference dalam bentuk IC1, IC2 (Sensor Arus) atau VC1, VC2 (Sensor Tegangan). Spesifikasi dari sensor arus dan tegangan ini akan diberikan pada pemilihan pengontrol (Controller selection) disaat kita meletakkan Sumber Polinomial (Polynomial Source) pada rangkaian. Sumber polinomial terdiri dari dua macam dasar matematis: derajat pertama, orde pertama atau derajat kedua, orde ketiga. Sumber derajat pertama memungkinkan kita untuk menentukan penguatan (gain), sedangkan sumber derajat kedua dipakai untuk menentukan penguatan dan sensor serta koefisien (sarnpai 9 koefisien). Penambahan Sumber Untuk menambahkan sumber pada rangkaian, pilih Source dari Add pop-down menu. Menu lain sebagai kelanjutannya akan muncul seperti Sumber pada gambar 3-12. Voltage Source Current Source Beam Me Up
Gambar 3-12. Source Pop-down Menu Apabila anda memilih macam source yang diinginkan, pada layar monitor akan diperlihatkan menu untuk peletakan komponen tersebut. Dalam hal sumber arus, arah dari aliran arus positif dinyatakan oleh arah panah pada simbul.
- 29 -
Analog Workbench secara otomatis akan tanda dengan huruf besar secara berurutan kepada sumber yang diletakkan pada rangkaian. Pemberian tanda ini berbagi dengan probe arus dan tegangan. Gambar 3-13 memperlihatkan contoh suatu rangkaian dengan sumber tegangan didalamnya.
Gambar 3-13. Rangkaian dengan sumber tegangan Analog Workbench mengasumsikan bahwa terminal sumber yang tidak terhubung akan dihubungkan dengan ground. Sesudah kita meletakkan sumber, menu penempatan akan muncul kembali dan memperlihatkan simbul dari sumber. Penambahan Model Nonlinier Untuk menambahkan model nonlinier kapasitor atau induktor pada rangkaian, pilih Nonlinier Model dari Add menu. Sebuah pop-down menu seperti pada gambar 3-14 akan muncul akan muncul. Capasitor Inductor Beam Me Up
Gambar 3-14. Nonlinear Model Pop-down Menu Bila kapasitor yang dipilih, maka akan muncul component placement menu, dimana menu ini akan memperlihatkan sebuah simbul kapasitor yang terdiri dari sebuah garis lengkung dan garis lurus. Pelat lurus atau garis lurus mempunyai tanda pada ujungnya yang menunjukkan kutup tegangan positif. Pilih Component Value untuk memberikan spesifikasi tentang koefisien dan kapasitansi (cap) dari fungsi polinomial yang dipakai untuk menghitung muatan Q yang disebabkan oleh tegangan v diantara kedua ujung kapasitor: Q = cap. (c0 + c1v + c2v2 + v3v3)
Harga awal (default) dari c1 adalah 1: harga awal untuk yang lain adalah 0
- 30 -
Prosedur yang sama juga berlaku bila kita memilih Inductor, sebuah component placement menu akan muncul, menu ini memperlihatkan simbul inductor dengan sebuah titik pada salah satu ujungnya sebagai tanda awal kemana arus akan mengalir. φ = ind. (l0 + l1i + l2i2 + l3i3)
Harga awal (default) dari l1 adalah 1: harga awal untuk yang lain adalah O. Penambahan Komponen Lain Untuk menambahkan macam komponen lain pada rangkaian, pilih Other dari Add pop-down menu. Sebuah menu seperti pada gambar 3-15 akan muncul. Function Blocks Delay Line (2 term) Delay Line (2 term) Transmission Line Core (ideal) Core Winding Voltage Controlled Switch Current Controlled Switch Diffused Resistance Line Uniform RC Line Paper Border Format Beam Me Up
Gambar 3-15. Other Componen Pop-down Menu Pilih komponen yang ingin ditambahkan, kemudian pakai menu component placement seperti biasa. Component Value Type-in menu untuk komponen ini akan diterangkan pada bagian ini sebagai berikut: Penambahan Fungsi Blok Untuk menambahkan fungsi blok pada rangkaian, pilih Other dari Add pop-down menu, kemudian Function Block pada menu yang muncul kemudian. Sebuah Pop-down Menu akan muncul pada layar monitor seperti pada gambar 3-16. Function block adalah sangat berguna pada rangkaian dimana anda mengetahui fungsi transfernya, akan tetapi tidak ingin mendesain rangkaian yang mengimplementasikan fungsi transfer tersebut. Fungsi blok merupakan blok linear ideal yang dapat digabungkan dengan bagian sebenarnya, atau digabung secara cascade. Semua input node mempunyai 100 megaohm resistor yang disambungkan ke tanah (ground), Multiplier dan Sum block bisa didapat di Analog device library atau pada Function Block popdown menu.
- 31 -
Gain Integrator Differentiator Real-pole Complex-pole Sum Difference Multiplier Beam Me Up
Gambar 3-16. Function Blocks Pop-down Menu Pilih komponen yang ingin ditambahkan, kemudian pakailah component placement menu yang muncul seperti yang sudah sudah. Value Type-in Menu untuk komponen ini dapat diterangkan seperti berikut: Gain Bila dipilih Values dari component placement menu, maka type-in menu yang muncul adalah seperti gambar3-17. Gain yang kita set mempunyai frekuensi response yang flat. Gain Function Blok (k) Gain: ______________Complete/Abort (CIA) -
Gambar 3-17. Gain Values Type-in Menu Integrator Bila dipilih Values dari component placement menu, akan muncul Type in menu yang bentuknya seperti pada gambar 3-18. Integrator Function Block (k/s) Gain: ________________Complete/Abort (CIA) –
Gambar 3-18. Function Blocks Pop-down Menu Integrator blok mempunyai fungsi transfer k/s, kecuali bila DC gain tidak tak-terhingga (not infinite). Untuk gain sama dengan 1, DC gain nya adalah 160 dB, bila gain berubah, maka DC gain juga akan ber ubah. Sebagai catatan: hal ini akan memberi pengaruh terhadap DC convergence bila gain di-set terlalu tinggi. Perlu diingat bahwa gain konstant juga mempunyai pengaruh pada frekuensi unity gain: untuk mendapatkan 1Hz sebaqai titik unity gain masukkanlah konstanta gain sebesar 6.28 (2 phi). Differentiator Bila dipilih Values dari component placement menu, akan muncul Type in menu yang bentuknya seperti pada gambar 3-19.
- 32 -
Differentlator Function Block (ks) Gain: ______________ Complete/Abort (C/A)
Gambar 3-19. Differentiator Function Block Type-in Menu Fungsi transfer untuk blok diferensiator adalah k kali s. Diferensiator blok mempunyai gain sama dengan nol pada DC; gain akan naik sebesar 20 dB per dekade sampai tak terhingga. Didalam domain waktu, ini berarti bahwa step dari waktu akan menjadi terlalu kecil. Untuk mengatasi hal tersebut, set METHOD ke TRAP, set LVLTIM ke 1, dan set ITL4 ke 40. Juga set TNUM pada harga yang cukup besar agar didapat control step waktu yang balk. Untuk mencapai 1Hz pada unity gain, masukkanlah konstanta gain sama dengan 0.159 (0.5 phil, dan apabila konstanta gain naik maka frekuensi pada unity gain akan turun. Real-Pole Bila dipilih Values dari component placement menu, akan muncul Type in menu yang bentuknya seperti pada gambar 3-20. Real-pole Function Block (k/(l + s/omega)) Pole location (f=omega/2 pi): _____________ __Hz Gain (k): _____________ Complete/Abort (CIA) -
Gambar 3-20. Real-pole Function Block Type-in Menu Simbul memperlihatkan pole tunggal pada sumbu riel. Frekuensi respons mempunyai gain yang konstan mulai dari DC sampai sekitar satu dekade dibawah frekuensi pole, dalam hal mana gain akan turun 3 dB dibawah DC gain. Diatas titik pole frekuensi respon turun sekitar 20 db per dekade. Gain dinyatakan sebagai faktor linier gain yang diinginkan, bukan dalam dB. Bilangan pecahan dipakai untuk menyatakan faktor redaman sedangkan bilangan negatif menyatakan kebalikan phasa dari faktor gain dengan bilangan positif. Sebagai catatan; omega dinyatakan dalam Hertz, bukan radian per detik. Pole frekuensi tidak boleh negatif. Complex-pole Bila dipilih Values dari component placement menu, akan muncul Type in menu yang bentuknya seperti pada gambar 3-21. Complex-pole Function Block ((as^2 + bs + c) I (S^2/ omega ^2 + 2 zeta s/ omega + 1)) High-pass gain (a): ____________ Band-pass gain (b): ____________ Low-pass gain (c): ______________Natural frequency (f=omega / 2 pl); ___________ __Hz Damping factor (zeta): _________ Complete/Abort (C/A) _
Gambar 3-21. Complex-pole Function Block Type-in Menu - 33 -
Fungsi blok pole kompleks merupakan blok serbaguna orde dua yang dapat membentuk kombinasi linier dari low pass filter, band-pass filter dan high-pass filter. Fungsi transfer gabungannya adalah sebaqai berikut: as 2 + bs + c __________________________________________ s2 2 (zeta) s ------------------------- + --------------------------- +1 [omega (n)] 2 omega (n)
Dengan melakukan setting koefisien yang tepat, kita dapat mengatur persamaan ini agar menghasilkan fungsi orde dua yang diinqinkan. Omeqa(n) adalah frekuensi natural. Frekuensi natural ini akan menentukan cut-off frekuensi bagi high-pass dan low-pass filter, dan frekuensi tengah dari band-pass filter. Dalam persamaan ,s =j(omega). Zeta menentukan damping faktor. Pada harga zeta dibawah 1, pole atau zero terpisah dari surnbu-x dan membentuk kompleks pole atau zero secara berpasangan. ( ini merupakan "ringing": berpuncak pada domain frekuensi). Harga dari a, b dan c merupakan koefisien dari high-pass, band-pass dan low-pass filter. Memberikan harga nol pada salah satu koefisien tersebut akan menghilangkan fungsi dari filter yang bersangkutan. Dalam praktek, harga omega(n) dan zeta dipilih terlebih dahulu, baru ditentukan nilai a, b dan c, tergantung fungsi apa yang kita inginkan. Untuk menentukan koefisien low-pass filter, c (dengan mengasumsikan a=b=O), mula-mula tentukan DC gain yang diinginkan, kemudian tentu kan batas fungsi transfer pada saat s menuju harga nol, yaitu zerofrekuensi atau titik DC gain. Untuk menentukan koefisien high-pass filter, a(asumsikan b=c=0), mula-mula tentukan berapa gain yang diinginkan pada frekuensi diatas frekuensi cut-off, kemudian tentukan batas dari fungsi transfer pada saat s menuju harga tak terhingga, yaitu asimtot dari high-frekuensi. Dengan menyelesaikan persamaan ini, akan kita ketahui bahwa terdapat kwadrat dari bilangan tak terhingga yang melibatkan numerator dan denominator, dimana hal tersebut akan mempermudah penyelesai annya. Hal tersebut akan menjurus kepada saling menghilangkan antara j-kwadrat dengan kwadrat dari bilangan tak terhingga, sehingga yang tinggal hanya a.[omega(n)] yang sama dengan gain pada frekuensi tinggi yang diinginkan. Dari hal diatas didapat a sama dengan gain yang diinginkan dibagi dengan kwadrat omega(n), Hal ini akan menjurus bahwa untuk menjaga agar gain tetap pada saat natural frekuensi berubah, gain harus berubah pula mengikuti perubahannya. Untuk menentukan koefisien band-pass, b(asumsikan a=c=o), mula-mula tentukan gain yang diinginkan pada tengah-tengah band-pass filter, kemudian ambil batas dari fungsi transfer pada saat omega menuju ke omega(n), dengan mengingat bahwa natural frekuensi untuk band-pass filter adalah frekuensi tengahnya. Dengan a dan c sama dengan nol maka persamaannya menjadi
- 34 -
0 (j2) [omega (n)] 2 + b (j) [omega (n)] = 0 _____________________________________________________ J2 [omega (n)] 2 2 (zeta) (j) omega (n) -------------------------------- + ------------------------------------------- + 1 [omega (n)] 2 omega (n)
Didalam bagian denominator, term pertama akan menuju -1 dan term kedua menuju keharga 2(zeta)(j), dengan demikian gain band-pass sarna dengan b(j)[omega(n)] dibagi dengan 2(j)(zeta). Dengan jalan mengkansel js akan didapat harga b sebagai berikut: 2(zeta)(gain band-pass yang diinginkan) b= ----------------------------------------------------------------------[omega(n)]
Terlihat bahwa harqa yang dibutuhkan untuk a tergantung kepada frekuensi dan faktor damping dari rangkaian. Dengan demikian untuk menjaga agar gain selalu konstan pada saat frekuensi natural atau zeta berubah, adalah dengan merobah koefisien b. Sum, Difference dan Multiplier Tiga buah blok fungsi arithmatik tersedia pada Function Block Menu: Sum, Difference dan Multiplier. Tidak satupun dari ketiga fungsi blok ini mempunyai Value menu: semuanya mempunyai respons frekuensi yang catar. Simbul dari ketiga fungsi blok ini terdapat pada appendix. Input pada penjumlah dan pengali kedua-duanya simitri: pada fungsi blok yang lain, input sebelah bawah adalah inverted. Dimana input yang mempunyai tanda lingkaran secara aljabar dikurangkan terhadap input yang lain. Sum blok berlaku sebagai sebuah summing junction didalam sistem kontrol. Bagian positif dan negatif dari input diberi tanda; outputnya merupakan terminal kesalahan (error). Real-zero Bila kita pilih Values dari component placement menu, maka akan tampil type-in menu seperti yang terlihat pada gambar 3-22 Real-zero Functin Block Zero location (f=omega/2 pi); ______________ ___Hz Gain (k): 1_____ Complete/Abort (C/A) _
Gambar 3-22 Real-zero Function Block type-in Menu Simbul memperlihatkan adanya satu zero pada sumbu riel. Respon frekuensi mempunyai gain yang konstan pada daerah mulai dari DC sampai satu dekade dibawah zero frekuensi, pada titik terse but gain akan naik. Diatas zero frekuensi, hekuensi respon akan naik 20 db per dekade. Gain dinyatakan sebagai faktor gain linier yang diinginkan, dan tidak dinyatakan dalam dB. Bilangan fraksional menyatakan redaman, bilangan negatif fasa yang terbalik dari faktor gain positif. - 35 -
sebagai catatan, omega dinyatakan dalan Hertz, dan bukan dalam radian per detik. lokasi frekuensi zero tidak boleh negatif. Delay Line (2 term atau 3 term) Bila kita pilih Values dari component placement menu untuk Delay line maka akan tampil type-in menu seper ti yang terlihat pada gambar 3-23 Delay Line Delay: ___________ - seconds Impedance (ZO): __________ ohms Insertion Loss: _____________ d B/microsecond Q: ___________ Complete/Abort (C/A) __
Gambar 3-23. Delay Line Type-in Menu Delay line dua-terminal mempunyai internal nodes yang di-ground; delay line tiga-terminal mempunyai internal nodes yang disambungkan ke pin common. Model delay line adalah sebuah SPICE transmisi line dengan low-pass filter pada bagian akhirnya, yang dipakai untuk rnensirnulasi insertion loss dan Q. Term Q adalah delay line dibagi dengan output rise-time. Harga yang memadai bagi Q adalah antara 1 sampai 100; bila terlalu besar akan menyebabkan rise-time tidak konvergen atau step waktu terlalu kecil. Adalah penting untuk mendapatkan hasil perkalian antara insertion loss dengan delay lebih besar dari 0.1 dB Pada skema berikut (gambar 3-24) harga perameter dibawah ini ditentukan TD Zo IL Q r gm c Tr
Delay waktu line transmisi Karakteristik impedansi Insertion loss (dB/microsecond) TD/Tr Resistansi Transkonduktansi Kapasitansi Rise time dari delay time
Gambar 3-24. Schematic untuk Delay Line Dengan memakai harga tersebut, α dapat didefinisikan sebagai: - 36 -
α =10 - ( TD * IL) /40 dB (gain atau loss) Berikutnya, asumsikan bahwa
Y =(1+α2 )/ (1 - α2 ) g = 2 * α/ ( 1- α2 )
Kemudian definisikan:
r=Zo /Yi g = g/Zo 1 TD 2 c = (------) (---------------) (-------) 2π 0.5 * Q Zo Core (ideal) Bila kita memilih Core (ideal) dari Other pop-down menu, sebuah core placement menu akan muncul. Core ini merupakan model yang dilinierkan: pilihan berikutnya pada menu adalah nonlinier model yang tersedia pada Power Design Module. Untuk menggabungkan satu atau lebih lilitan dengan Core, tentukan reference tujuan dalam tiap-tiap lilitan pada type-in menu Bila dipilih Value dari Ideal Core placement menu, maka akan muncul sebuah type-in menu seperti pada gambar 3-25 Ideal Core Inductance Parameter: _________m Henrys/(1000 turns)**2 Complete/Abort (C/A) _
Gambar 3-25. Ideal Core Type-in Menu Default unit untuk parameter induktor adalah milihenry per seribu lilitan luas
- 37 -
DAFTAR PUSTAKA PC Workbench Evaluation Pakages, Analog Design Tools, 4001. Parameter Entry Appendix, Analog Design Tools, 0002. Statistics Appendix, Analog Design Tools, 0003 Introduction to the Spectrum Analyzer, Analog design Tools, 0102. Parametric Plotter Apendix, Analog Design tools, 0004 HP-UXReference Volume 1A and 2A, Hewlet-Packard Co., 09000-90008, 1985 HP-UX System Administrator Manual for HP 9000 Series 300 Computers, HewletPackard Co.,097089 -90049, 1985
Vladmirescu, A.,Newtown, A.R., and Peterson, D.O., SPICE version 2G.6 User's Guide. University of California, 1983.
Unix Reference Guide for System V, Asystem Publication, 1986.
- 38 -
APPENDIX Appendix ini berisi contoh simbol standard yang dipakai oleh ANALOG WORKBENCH, penjelasan tentang default variabel, formula matematik, reference designator dan faktor skala yang dipakai oleh Analog Workbench
- 39 -
- 40 -
- 41 -
- 42 -
