View
236
Download
1
Category
Preview:
Citation preview
(c) P. Hsu 2007 1
Sinyal dan Rangkaian Listrik
Besaran Listrik dan rangkaian listrik
(c) P. Hsu 2007 1
(c) P. Hsu 2007 2
Signal?
Sinyal adalah tegangan (atau arus) yang merepresentasikan jumlah atau bagian-bagian informasi.
Contoh:
• The voltage across the door bell or light bulb
• The voltage across the speedometer (car speed)
• The voltage across the earphone lines
• The voltage across the printer cable wires (a message)
(c) P. Hsu 2007 2
Jenis-Jenis Sinyal
• Analog: – besarannya berubah setiap waktu yang sebanding
dengan besaran fisik yang lain
– Contoh: sinyal audio, listrik pln, gelombang air
• Digital : – Besaran diwujudkan dalam bentuk fungsi diskrit
berupa angka atau simbol-simbol biner yang mempunyai nilai terbatas
– Contoh: sinyal-sinyal dalam kominikasi digital
(c) P. Hsu 2007 3
(c) P. Hsu 2007 4
Analog Signal & Digital Signal
Contoh: Besarnya tegangan (atau arus) sinyal analog menggambarkan sebuah besaran fisik.
100 miles
5v
Current
meter
I=V/R
Arus menggambarkan ketinggian air
1. level air meningkat => 2. makin tinggi posisi pelampung => 3. resistansi makin rendah => 4. Arus meningkat (V/R) => 5. pembacaan arus meningkat => level air terbaca
123
4
5
(c) P. Hsu 2007 3
(c) P. Hsu 2007 5
Digital Signal
Sebuah sinyal digital membawa informasi berdasarkan kondisi (high atau low) suatu level tegangan.
1000 miles V
ON V=5v (logic 1)
OFF V=0v (logic 0)
(c) P. Hsu 2007 6
Level Tegangan vs. Kondisi Logika
Low (0) 0v
High (1)
3.5v
5v
1.5v
Tegangan yang lebih rendah dinyatakan sebagai 0 sedangkan yang lebih tinggi dinyatakan sebagai 1
(c) P. Hsu 2007 4
(c) P. Hsu 2007 7
Bits, Bytes dan Words
Bits: (20)
Satu ‘bit’ hanya dapat merepresentasikan satu kondisi biner:
0 or 1, on or off,
stop or go.
Bytes. (23)
Satu byte terdiri dari 8 bits.
Words: (24 or 25)
satu word terdiri dari 16 bits (atau 32 bits, tergantung komputer yg digunakan).
(c) P. Hsu 2007 8
4-bit Binary Number
Binary Number = 1 0 1 1
Value = 8*(1)+ 4*(0)+2*(1)+1*(1)
= 8+2+1
=13
ON ON ONOFF
(c) P. Hsu 2007 5
(c) P. Hsu 2007 9
Binary Code
Dalam komputer kode-kode biner digunakan
untuk merepresentasikan:
(1) nilai numerik
(2) Character dan symbol (A, a, ¥,+, ڳ, @, ….)
(3) Picture, sound, video.
(4) bahasa mesin
(5) dll
(c) P. Hsu 2007 10
Listrik
Digunakan untuk menyediakan energi:
– cahaya
– Panas (electric oven, microwave oven, electric heater, hair dryer, etc.)
– gerak (fan, elevator, washing machine…)
Digunakan untuk representasi informasi dan pemrosesan informasi :Computer, TV, radio, cell phone…
Bisa dilihat dari gejala serta dari besaran dan satuannya
(c) P. Hsu 2007 6
Arus listrik
Arus listrik terjadi karena adanya pergerakan elektron.
= electron
Arus listrik
Pergerakan arus listrik arahnya berlawanan dengan pergerakan elektron
Arus Listrik vs. Arus Elektron
+ +--
= Struktur Atom
+ +--
+ +--
+ +--
+ +-
-
+ +Arus Listrik
(c) P. Hsu 2007 7
Arus Listrik disamakan Aliran Air
Air bergerak dari level tinggi
Ke level rendah
Arus listrik bergerak dari
tegangan tinggi ke tegangan yang lebih rendah
Tegangan
tinggi
Tegangan
rendah
Ilustrasi tenaga air
(c) P. Hsu 2007 8
Arus Listrik
Arus rendah Arus tinggi
Medan dan Gaya Listrik
• Arus yang mengalir akan mengakibatkanadanya medan magnet yang munculbersamaan dengan medan listrik
• Kuat medan listrik didefinisikan oleh besardan arah gaya f yang bekerja pada suatusatuan muatan positif q dalam medan tsb
f=qE
• Pengaruh medan terhadap rangkaian lainnyadikenal sebagai tegangan imbas
(c) P. Hsu 2007 16
(c) P. Hsu 2007 9
Tegangan atau Potensial listrik
(c) P. Hsu 2007 17
Daya dan energi
(c) P. Hsu 2007 18
(c) P. Hsu 2007 10
Rangkaian Elektrik
v , i R , L , C , G
•Sumber tegangan
•Sumber arus
Konstanta Rangkaian
Hubungan antara sumber-sumber
dan konstanta rangkaian
Rangkaian Elektrik
(c) P. Hsu 2007 11
Gelombang sumber tegangan
DC
AC
Baterai
Genset
Rangkaian Elektrik ??
(c) P. Hsu 2007 12
Pengujian Laboratorium
eZdsp
Load
24V
5V DC
RS232(optional)
(c) P. Hsu 2007 13
BESARAN DAN SATUAN
(c) P. Hsu 2007 26
Besaran
Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur.Besaran terdiri dari :– Besaran dasar :
besaran yg tidak tergantung pd besaran lain
– Besaran turunan :
besaran yang diturunkan dari besaran2 dasar.
Jadi merupakan kombinasi dari besaran dasar.
– Besaran pelengkap : besaran yang diperlukan untuk membentuk besaran turunan.
(c) P. Hsu 2007 14
Satuan
Satuan adalah ukuran dari pada suatu besaran.
a.Sistem satuan metrik (universal), yaitu :Satuan Panjang dalam meter (m).
• Panjang itu sama dengan lintasan yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa selama 1/299792458 detik
Satuan Massa dalam gram (g).• Satu gram (1 gram) didefinisikan massa 1 cm3
air yang telah disuling dgn suhu 4 derajat Celcius (C) dan pada tekanan udara normal (760 mm air raksa atau Hg).
Satuan Waktu dalam sekon (s).• Satu sekon (1 sekon) didefinisikan sebagai 1/
86400 hari matahari rata-rata.
(c) P. Hsu 2007 29
(c) P. Hsu 2007 15
Satuan Arus
• Nilai ampere Internasional didasarkan pada endapan elektrolit perak dari larutan perak nitrat.
• 1 Ampere Internasional didefinisikan sebagai arus yang mengendapkan perak dengan laju kecepatan sebesar 1,118 miligram per sekon dari suatu larutan perak nitrat Standard.
• 1 Amper didefinisikan sebagai arus searah konstan yang mengalir dalam dua kawat sejajar dengan panjang tidak terhingga dalam ruang hampa yang terpisah sejauh satu meter dan menghasilkan gaya sebesar 2 × 107 newton per meter.
Satuan Temperatur• Derajat Kelvin (K) telah ditetapkan dengan
mendefinisikan temperatur termodinamik dari titik tripel air pada temperatur tetap sebesar 273,160 0 K.
• Titik tripel air ialah suhu keseimbangan antara es dan uap air. Skala praktis internasional untuk temperatur adalah derajat Celcius (0 C) dengan simbol ”t”.
Skala Celcius mempunyai dua skala dasar yang tetap yaitu :
• Titik triple air yang sebenarnya 0,01 derajat C
• Titik didih air yang besarnya 100 derajat C, keduanya pada tekanan 1 atmosfer .
T (0 C) = T (0 K) - To
dimana To = 273,16 derajat K
(c) P. Hsu 2007 16
Intensitas Penerangan
Intensitas penerangan disebut lilin (candela).
• 1 lilin didefinisikan sebagai 1/60 intensitas penerangan setiap centimeter kuadrat radiator sempurna.
• Radiator sempurna adalah benda radiator benda hitam atau Planck Standard Primer untuk intensitas penerangan adalah sebuah radiator sempurna pada temperatur pembekuan platina (kira-kira 20240 C).
Besaran Turunan
Satuan lainnya dijabarkan dari ketiga satuan dasar diatas yaitu panjang, massa dan waktu. Semua pengalian dari satuan dasar diatas adalah dalam sistem Desimal . Sistem absolut CGS atau sistem Centi Gram Sekon, ini dikembangkan dari sisem metrik MKS atau Meter Kilogram Sekon.
(c) P. Hsu 2007 33
(c) P. Hsu 2007 17
b. Sistem InternasionalSistem Internasional (SI) menggunakan enam sistem satuan dasar. Perkalian faktor 10 Satuan SI
FAKTOR
PERKALIAN
NAMA SIMBOL
1012 tera T
109 giga G
106 mega M
103 kilo k
102 hecto h
10 deca d
10-1 deci d
10-2 centi c
10-3 mili mm
10-6 micro μ
10-9 nano n
10-12 pico p
10-15 fento f
10-18 atto a
3. Dimensi• Dimensi adalah cara penulisan dari besaran-besaran
dengan menggunakan simbol-simbol (lambang2) besaran dasar.
Kegunaan dimensi adalah :
• Untuk menurunkan satuan dari suatu besaran.
• Utk meneliti kebenaran suatu rumus atau persamaan.
Contoh :
Dimensi Gaya (F)
Dimensi Kecepatan (v)
2... TLMamF
1..
det
TLik
meter
waktu
panjangv
(c) P. Hsu 2007 18
Besaran Dasar dan Satuan SI
No Besaran Simbol
Dimensi
Satuan Simbol
1 Panjang L meter m
2 Massa M kilogram kg
3 Waktu T sekon s (det)
4 Kuat Arus I Ampere A
5 Temperatur θ Derajat Kelvin K
6 Intensitas Cahaya J Lilin (Kandela) Cd
Besaran
Pelengkap
a Sudut Dasar
(Plane Angle)- Radian Rad
b Sudut Ruang
(Solid Angle)- Steradian Sr
Besaran Dasar dan Satuan SI
BESARAN
LISTRIK
SATUAN ALAT UKUR
Tegangan volt Voltmeter
Tahanan ohm Ohmmeter
Arus ampere Amperemeter
Daya watt Wattmeter
Energi wattjam (kWh) kWhmeter
Frekuensi hertz Frekuensimeter
Induktansi henry Induktasimeter
Kapasitansi dll farad Kapasitasmeter
(c) P. Hsu 2007 19
Pengukuran
• Alat ukur adalah alat yang dapat digunakan untuk mendapatkan / mengetahui hasil perbandingan antara suatu besaran / ukuran yang ingin diketahui dengan standar yang dipakai.
• Fungsi penting dari alat ukur baik alat ukur listrik maupun non listrik adalah untuk mengetahui nilai yang telah ditentukan sebagai batasan laik atau tidaknya peralatan / jaringan akan dioperasikan.
• Dalam pengukuran kita membandingkan suatu besaran dengan besaran standard. Sehingga dalam pengukuran perlu mengetahui besaran, satuan dan dimensi.
Tugas 1Carilah literatur untuk mecari definisi, menjelaskan,memberikan contoh untuk istilah serta pertanyaanberikut ini:• Signal (sinyal), Signal Processing, dan Digital Signal
Processing• Sinyal digital, Sinyal analog, Sinyal kontinu, dan Sinyal
diskrit• Apakah sinyal digital itu selalu diskrit dan sinyal analog
selalu kontinu? Adakah kaitannya antara analog v.sdigital dengan kontinu v.s diskrit.
Catatan:Wajib menuliskan sumber jawaban (referensi)Dikerjakan berkelompok (max 4 mahasiswa)Dikumpulkan pada pertemuan berikutnya
(c) P. Hsu 2007 39
(c) P. Hsu 2007 20
Tugas 2
• Mengapa diperlukan notasi-notasi yang dituliskanpada slide ke-34?
• Berikan contoh operasi matematis denganmenggunakan notasi-notasi tersebut
Catatan:
Wajib menuliskan sumber jawaban (referensi)
Dikerjakan berkelompok (max 4 mahasiswa)
Dikumpulkan pada pertemuan berikutnya
(c) P. Hsu 2007 40
Recommended