M. Abidul Ihsan - 14223740.docx

  • Published on
    16-Feb-2016

  • View
    50

  • Download
    5

Embed Size (px)

Transcript

ELEKTONICS WORKBENCH 9 / MULTISIM 9

TUGAS IIIDESAIN SISTEM ELEKTRONIKA

Dosen : Ir. Surya Alimsyah MT

NAMA : MUHAMMAD ABIDUL IHSANNIRM : 14223740JURUSAN : ELEKTRONIKA

FAKULTAS TEKNIK INDUSTRIISTN DUREN TIGAJAKARTA2015

PENDAHULUANTeknologi pembuatan PCB pada masa sekarang ini telah berkembang sangat pesat. Hal ini ditandai dengan banyaknya software-software yang ada dan bisa kita dapatkan secara gratis dalam versi penuh-nya maupun versi uji cobanya selama tiga puluh hari melalui media internet. Berbagai macam fitur serta keunggulan dari masing-masing software menandakan adanya kelebihan kelebihan antara satu software terhadap yang lainnya, meskipun yang juga tak kalah penting adalah perbandingan harga dengan kualitas atau mutu yang diberikan sebuah software menjadi salah satu pertimbangan bagi setiap user yang ingin menggunakannya. Sebuah software perancangan pcb saat ini diantaranya telah terintegrasi dengan sub program simulasi rangkaian elektronika. Sehingga, selain dapat menghasilkan sebuah layout PCB, pengguna juga dapat menggunakannya untuk mengetahui adanya kesalahan kesalahan dalam proses perancangan layout rangkaian yang telah dibuatnya, dengan kata lain hal ini dapat dijadikan sebagai proses verifikasi awal dalam menghasilkan suatu rancangan pcb yang sesuai dengan yang diharapkan. Keberadaan fitur simulasi menyebabkan perancangan pcb menjadi lebih meluas cakupan hasil yang dapat diberikannya, karena fitur ini dapat memudahkan setiap desainer elektronik dalam mengembangakan ide serta pengetahuan mereka dalam perancangan sebuah rangkaian elektronika dengan berbagai variasinya. Simulasi dengan penggunaan software dapat dengan baik menggantikan uji coba dengan menggunakan sebuah protoboard untuk beberpa kasus dengan desain yang sederhana, walaupun tetap dapat dijadikan acuan pada sebuah rancangan elektronik yang kompleks walaupun tidak disarankan secara penuh dalam menggantikan uji coba dengan penggunaan protoboard dikarenakan simulasi didalam software tentunya lebih mendekati pada kondisi ideal sebuah komponen elektronika.Perkembangan teknologi membawa pada desain sebuah system yang lebih kecil dalam skala mikro bahkan sampai skala nano dalam teknik pembuatan sebuah rangkaian terpadu atau yang biasa disebut sebagai IC. Dimulai pada tahun 1958 ketika seorang ilmuwan asal amerika yang bernama Jack Kilby telah berhasil membuat sebuah rangkaian sirkuit terpadu dan dapat bekerja dengan baik. Keberhasilannya membuat ia memperoleh hadiah nobel pada tahun 2000 dalam bidang fisika untuk peranannya dalam penemuan sirkuit terpadu. Perkembangan teknologi sirkuit terpadu terus berlanjut dengan digunakannya bahan semikonduktor baru dan kemudian dapat menggantikan beberapa kekurangan yang dimiliki dari bahan semikonduktor sebelumnya. Kilby menggunakan bahan germanium saja dalam pembuatan IC-nya dan kemudian dikembangakan oleh seorang ilmuwan lainnya yang bernama Noyce dengan menggunakan bahan semikonduktor silicon, yang mana diketahui silicon mempunyai sifat yang lebih reaktif dibandingkan bahan dasar germanium sehingga hal ini dapat menyelesaikan beberapa masalah praktikal yang ditemui pada bahan dasar germanium diantaranya yaitu permasalahan energy aktifasi pada setiap junctionnya. Perkembangan teknologi kian berlanjut dengan dilakukannya penambahan jumlah komponen yang dapat di ciptakan pada sebuah komponen IC.

RangkumanBeberapa perangkat lunak yang sangat membantu para pelaku dibidang elektronika antara lain adalah aplikasi dalam pembuatan PCB dan aplikasi perancangan sebuah IC, diantara aplikasi tersebut adalah : 1. Multisim 13 2. Proteus 83. Eagle4. LiveWire5. Circuit Maker 20006. Tina7. Autotrax8. LTSpice9. ORCAD 10.010. Circuit Wizard11. Microwind (Layout IC)12. Electric VLSI (Layout IC)Berbagai macam software tersebut memiliki keunikan tersendiri dalam penggunaannya, walaupun memiliki satu tujuan yang sama yaitu layout PCB yang diturunkan dari desain rangkaian elektronika yang telah diuji cobakan sebelumnya. Sebuah layout PCB, sudah seharusnya dipastikan akan keberhasilan dari fungsi kerjanya, dikarenakan layout tersebut merupakan sebuah pola yang akan di cetakkan pada sebua papan tembaga, sehingga manakala terjadi kesalahan maka akan sangat sulit untuk memperbaikinya apabila telah tercetak pada papan tembaga.Berikut akan dipaparkan pengenalan dari masing-masing aplikasi atau perangkat lunak tersebut :

1. MultiSIM 13.0NI Multisim merupakan salah satu perangkat lunak berbayar yang di produksi oleh National Instrument, National Instrument merupakan sebuah perusahaan ternama yang bergerak dalam bidang automasi dan control terintegrasi dan merupakan salah satu perusahaan terbesar dalam bidang ini. MultiSim adalah sebuah perangkat lunak (sorftware) yang biasa digunakan dalam merancang sebuah diagram schematic, bersama dengan NI Ultiboard untuk merancang sebuah Layout PCB. Multisim merupakan salah satu software yang bisa melakukan simulasi rangkaian schematic yang dirancang. Multisim dulunya dikenal dengan nama Electronic Workbench, biasa digunakan oleh institusi pendidikan. Kemudian berubah nama setelah diakuisisi oleh National Instrument, yang kemudian dikombinasikan dengan software Ultiboard sebuah PCB Layout Software. Merancang Rangkaian Dengan Multisim 13 Pilih komponen-komponen yang akan digunakan yang terdapat pada Component Tool Bar: Akan muncul jendela select component, pada jendela ini kita bisa mencari semua komponen yang kita butuhkan. Setelah semua komponen yang dibutuhkan sudah terdapat pada lembar kerja, sambungkan tiap komponen dengan menghubungkan setiap komponen sesuai dengan rancangan. Multisim 13 juga dapat melakukan simulasi terhadap rangkaian yan dirancang dengan klik run simulation/play pada simulation toolbar. Mengubah Schematic ke PCB (Ultiboard13)

Mentransfer design yang sudah jadi ke board melalui menu Transfer > Transfer to Ultiboard > Transfer to Ultiboard Setelah di transfer ke Ultiboard, susun rancangan yang telah dibuat agar terlihat rapi dan sesuai dengan ukuran PCB yang ingin digunakan, dengan cara drag komponen ke dalam PCB > klik auto route.

Kelebihan: Mudah dalam penggunaannya. Tersedia Library komponen-komponen yang tersedia dalam data base lebih lengkap dibanding software lain. Mempunyai auto routing dan auto placement komponen. Otomasisasi dalam hal menghubungkan/wiring antar komponen. Otomasi dalam Running rangkaian Otomasi pembuatan layout dari Rankaian Schematic ke layout PCB Otomasi Auto placement dan Auto routing komponen pada pembuatan Layout PCB Tersedianya Simulator diantaranya Virtual Instrumentasi, Analisa, Grapher, Postprocessor. Bill Of Material ( Report), memudahkan kita untuk menghitung jumlah komponen dah harga nya. Mempunyai fasilitas cek error pada rangkaian, yang di sediakan adanya analisa running rangkaian baik virtual komponen dan non virtual komponennya. Netlist dapat di aplikasikan dalam software lain, selain ultiboard. Hasil PCB dalam view 3D Berbasiskan windows.

Kelemahan: Software ini tidak open source, kita harus membeli secara license, karena versi crack nya tidak lengkap. Dan harganya cukup mahal. Membutuhkan kapasitas memory dan VGA pada PC yang cukup besar Harus menentukan Hirarki komponen.

2. Proteus 8 Pengenalan ISISISIS dipergunakan untuk keperluan pendidikan dan perancangan. Fitur umum yang terdapat dalam program ISIS adalah sebagai berikut :1. Dapat dioperasikan pada Windows 98/Me/2k/XP dan Windows terbaru.Untuk Windows 7, Berdasarkan pengalaman saya, VersiProteus 8yang compatible dengan Windows 72. Routingsecara otomatis dan memiliki fasilitas penempatan dan penghapusandot.3. Powerful untuk pemilihan komponen dan pemberianproperties-nya.4. Support untuk perancangan berbagai jenis bus dan komponen-komponen pin, port modul dan jalur.5. Terdapat fasilitas report terhadap kesalahan-kesalahan perancangan dan simulasi elektrik.6. Support terhapad fasilitas interkoneksi dengan program pembuat PCB-ARES.7. Terdapat fasilitas untuk menambahkan package dari komponen yang belum didukung.

Pengenalan ARES. ARES (Advanced Routing and Editing Software) digunakan untuk membuat modul layoutPCB. Adapun fitur-fitur dari ARES adalah sebagai berikut :1. Memiliki database dengan tingkat keakuratan 32-bit dan memberikan resolusi sampai 10 nm, resolusi angular 0,1 derajat dan ukuran maksimim board sampai kurang lebih 10 m. ARES mendukung sampai 16 layer.2. Sudah otomatis Terintegrasi dengan program pembuat skematik ISIS, dengan kemampuan untuk menentukan informasi routing pada skematik.3. Visualisasi board 3-Dimensi.4. Penggambaran 2-Dimensi dengan simbol library. Membuat Rangkaian Schematic Pilih ISIS 7 PROFESSIONAL pada software PROTEUS untuk membuat rangkaian skematik. Pilih File>new design untuk membuat project baru. Memilih Komponen dan memberi nilai komponen: Klik Tab library pada panel jendela komponen. Untuk cara cepatnya dapat menekan tombol P pada keyboard untuk menampilkan device yang akan digunakan. Untuk memberi nilai kompoenen dengan menekan tombol value, lalu masukan nilai pada kotak value. Menghapus dan Memindahkan Komponen: Tekan tombol delete > Lalu pilih komponen / line mana yang ingin di hapus. Untuk memindahkan tekan tombol move lalu klik kiri pada komponen yang akan dipindah dan klik kiri lagi tempat yang akan di tempatkan.

Menggunakan fungsi Wire : Klik kanan pada area kosong, pilih place > line, klik kiri pada mouse letakkan pada ujung komponen pertama sebagai awal, lalu arahkan ke ujung komponen atau pin lainnya, dan klik kiri kembali, jika ada komponen yg harus di wiring lagi, untuk mengakhiri, klik kanan. Simulasi Rangkaian: Dengan adanya fasilitas simulasi rangkaian, semakin memudahkan bagi pengguna untuk mendapatkan suatu hasil yang lebih akurat. Jika rangkaian yang dibuat siap di simulasi. Pada simulasi ini tekan simbol play yang terletak di pojok kiri bawah. Maka simulasi akan mulai berjalan. Mengubah Schematic ke PCB Pada toolbar klik tab Tool > Netlist compiler yang berguna untuk menginformasikan ke dalam bentuk PCB. Klik tab Tool > Netlist to ARES dan selanjutnya software akan membaca ke dalam bentuk ARES (PCB PROTEUS). Melakukan proses auto placer dengan memanfaatkan tool yang ada pada software ini, klik Tool > Auto placer untuk menempatkan komponen yang sudah ada langsung ke dalam kotak. Langkah selanjutnya adalah mengklik Tool > Auto Route yang berfungsi untuk dapat melakukan tracking jalur PCB secara otomatis dengan pendekatan jarak terpendek, ataupun dengan pendekatan lainnya yang dapat di setting.Kelebihan: Software ini memiliki fasilitas VSM yaitu virtual simulasi yang mampu menganalisa hasil rangkaian skematik yang dibuat baik itu analog maupun digital. Dan yang menjadi perbedaan dibanding software CAD yang lain adalah kemampuannya dalam menganalisa system berbasis microcontroller. Dalam program ini tersedia bagian yang disebut electrical rule check, fungsinya pada rangkaian skematik dapat memonitor apakah semua persambungan pada rangkaian yang telah dibuat benar benar telah tersambung secara benar atau tidak. Layar akan menampilkan kata kata Warning atau Error Tersedia bagian untuk mentransfer ke dalam bentuk PCB dengan mengubah desain skematik ke bentuk desain pada board. Pada PCB layout juga tersedia design rule check yang berfungsi memoitor apakah setelah auto route telah dilakukan masih terdapat kesalahan atau tidak.

Kekurangan: Pustaka komponen (library) pada program ini sudah cukup lengkap, tetapi pada program ini tidak menyediakan fasilitas untuk membuat library komponen sendiri. Jika kita sudah melakukan autorouting, dan ada ketidak kesempurnaan dari proses tersebut maka tidak ada solusi secara automatis untuk melakukan pembetulan dari persilangan jalur track tersebut, yang ada harus membetulkan secara manual.

3. EagleEagle mempunyai fitur schematic editor untuk merancang rangkaian dan editor PCB layout. Eagle dibangun oleh Cadsoft Jerman beroperasi pada MS Windows, Linux, dan Mac OS X. Tipenya adalah ECAD. Eagle terdapat juga autorouter yang walaupun sederhana tetapi cukup fungsional atau bisa juga dengan cara manual. Membuat Skema Rangkaian Klik > Icon Eagle > menu Poject > klik Kanan > new project Berilah nama new project. Pilih menu board untuk membuat lembar kerja, Setelah itu akan muncul warning > klik yes Save Lembar kerja : Pilih menu > Save As untuk menyimpan lembar kerja Memilih Komponen dan memberi nilai komponen: Buat frame pada lembar kerja schematic, Klik tombol Add > lalu pilih komponen yang kita inginkan. Letakkan komponen yang kita pilih, tekan Esc 1 X untuk memilih komponen baru, Tekan Esc 2X untuk mengakhiri pemilihan komponen. Untuk memberi nilai komponen dengan menekan tombol value, lalu masukan nilai pada kotak value Menghapus dan Memindahkan Komponen : Untuk menghapus tekan tombol delete > Lalu pilih komponen / line mana yang ingin di hapus. Untuk memindahkan tekan tombol move lalu klik kiri pada komponen yang akan dipindah dan klik kiri lagi tempat yang akan di tempatkan. Menggunakan fungsi Wire : Tekan tombol wire, kita dapat menghubungkan antara komponen yang satu dengan yang lainya > klik satu kali pada titik awal lalu tarik menuju komponen selanjutnya setelah terlihat warna merah, klik dua kali Electrical Rule Chek : Pengecekan ini dapat dilakukan menggunakan menu ERC ( Electrical Rule Check), akan tampil pesan Warning dan Eror. Dari hal tersebut kit dapat mengetahui letak komponen yang eror. Mengubah dari Schematic ke Board PCB Masukkan semua komponen ke dalam Frame kemudian atur posisi dari masing-masing komponen. Setelah posisi dari masing komponen disesuaikan , kita klik tombol Auto Route untuk merouting secara otomatis. Pilh ketebalan garis yang dinginkan dengan mengubah routing grid pada auto router setup. Print Layout klik view display / hide layers pilih nomor 16 untuk tampilan bawah / 1 untuk tampilan atas klik ok Kelebihan: Dilihat dari fitur-fitur yang ada software ini sudah dapat digunakan untuk melakukan design PCB. Ada fitur untuk pembuatan komponen baru Tidak perlu membuat netlist pada saat akan membuat layout PCB seperti yang harus dilakukan jika kita menggunakan software Protel 99SE. Bentuk kaki IC sudah disediakan secara default, kita tinggal pilih mana yang sesuai dengan kebutuhan kita. Subyektif menurut penulis, software ini lebih mudah untuk digunakan Adanya proses routing otomatis (autoroute)

Kekurangan: Software ini muncul dengan fitur-fitur standar yang bisa ditemui pada software designer PCB yang lain, tanpa ada satu fitur yang terlihat berbeda dan mencolok. Sehingga terkesan muncul hanya sebagai varian dari software-software PCB designer yang ada. Software ini tidak dapat melakukan simulasi rangkaian (debugging program). Hanya sebatas pengecekan rangkaian hingga pembuaatan layout pcb. Library terbatas, untuk beberapa komponen harus mencari dahulu di internet. Hanya dapat digunakan untuk membuat layout PCB maksimum double layer. Setelah proses autoroute, rangkaian tidak bisa...