SISTEM PENGAMAN SEPEDA MOTOR DENGAN FASILITAS TELEPON SELULAR
PROYEK AKHIR
Diajukan Kepada Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta
Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan Guna Memperoleh Gelar Ahli Madya
Disusun Oleh : Budi Prasetyo Nugroho
035113755
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA JUNI 2008
v
SISTEM PENGAMAN SEPEDA MOTOR DENGAN FASILITAS TELEPON SELULAR
Penulis : Budi Prasetyo Nugroho NIM : 035113755
Pembimbing : Drs.Sardjiman Djojopernoto NIP : 130681043
ABSTRAK
Tujuan dari proyek akhir ini adalah mampu mendapatkan suatu sistem pengaman kendaraan bermotor yang mudah digunakan, dapat dihandalkan kegunaannya, dan lebih bermanfaat daripada sistem pengaman pada umumnya yang berada dipasaran karena sistem pengaman ini diharapkan mampu menangkap si pelaku pencurian. Rancangan sistem pengaman ini terdiri dari empat komponen utama yaitu relay, IC Timer 555, telepon seluler, dan regulator tegangan. Regulator digunakan untuk mensuplay tegangan dari accu kendaraan bermotor ke telepon seluler. Proyek akhir ini diharapkan dapat diaplikasikan pada kendaraan bermotor sebagai sistem pengaman untuk mencegah dan mengurangi tindak kejahatan pencurian kendaraan bermotor.
Metode yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah pengembangan dari sistem pengaman pada umumnya. Sistem pengaman ini bisa kita katakan sebagai “silent alarm” karena sistem pengaman ini tidak memberikan tanda berupa suara ketika terjadi pencurian. Cara kerja sistem pengaman ini yaitu ketika ada seseorang yang mencoba menghidupkan kendaraan yang dipasangi sistem pengaman ini tanpa men-switch off terlebih dahulu alat ini maka dengan waktu yang telah ditentukan sebelumnya alat ini akan menghubungi nomor telepon si pemilik sepeda motor atau nomor yang telah diatur terlebih dahulu yang kemudian alat ini akan menghubung singkat CDI sepeda motor sehingga sepeda motor tidak akan bisa menyala sampai kita mematikan sistem pengaman ini.
Hasil dari Proyek Akhir ini menunjukkan sistem pengaman telah bekerja sesuai yang telah diharapkan. Setelah 5 detik maka telepon seluler akan menyala dan pada detik ke 30 akan terjadi proses speed dial yang berarti sistem pengaman telah menghubungi nomor telepon si pemilik kendaraan. Kemudian pada detik ke-36 sistem pengaman akan menghubung singkat CDI sepeda motor yang berakibat sepeda motor akan mati. Dengan demikian sistem pengaman kendaraan bermotor ini dapat digunakan dengan aman dan mempunyai nilai lebih ketika kita berhasil menangkap si pelaku pencurian.
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada ALLAH SWT yang telah memberi
rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan
Tugas Akhir ini dengan judul “SISTEM PENGAMAN SEPEDA MOTOR
DENGAN FASILITAS TELEPON SELULAR "
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini tidak lepas dari segala hambatan dan
rintangan, namun demikian berkat bantuan dan dorongan dari berbagai pihak
maka hambatan dan rintangan tersebut dapat diatasi. Untuk itu penulis
menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Wardan Suyanto, Ed.D, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Negeri Yogyakarta
2. Bapak Muttaqin, M.Pd, MT, selaku Ketua Jurusan pendidikan Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta
3. Bapak Drs.Sardjiman, selaku Dosen pembimbing yang telah membantu
dalam penyusunan Laporan Proyek Akhir.
4. Bapak/Ibu Dosen Elektro FT UNY yang telah membantu dalam
penyusunan Laporan Proyek Akhir.
5. Kedua Orang Tuaku yang telah memberi dorongan lahir dan batin.
6. Kakak-kakakku yang telah memberikan aku motivasi dalam
menyelesaikan kuliahku.
7. “Semangatku” yang selalu memberi arti dalam perjalanan hidupku ini dan
semua cerita yang membuatku menjadi lebih bisa menerima arti dari
vii
sebuah kekalahan, karena dengan sebuah kekalahan seorang menjadi lebih
tegar. For my everything ... Sri Maniwi.
8. Oktaviana Putri Nugraheni yang selalu menginspirasiku, thanks for your
spirit ... succes with Sexy Studio Dancer-nya
9. Novie Perdana RM yang mau dengerin semua keluh-kesahku selama ini
dan memberiku semangat saat-saat terakhir kuliahku. Thanks so much !
10. Alym Istiqomah, terima kasih atas perhatiannya selama ini.
11. Teman-teman kampus angkatan 03 ( Elektro Hell ) yang selalu membantu
dalam penyusunan laporan tugas akhir. Specially for my super bezt friend
Fendi, terima kasih Bro udah mau jadi teman disaat aku sedih, senang,
takut, tegar, dan mungkin disaat semua frustasiku mikirin semua hal di
dunia ini. I’ll miss U Bro ...
12. Teman-temanku semua yang banyak memberi dorongan kepadaku.
13. Semua pihak yang telah membantu penulis yang tidak mungkin penulis
sebutkan satu persatu.
Penyusun menyadari bahwa tulisan ini jauh dari kesempurnaan, sehingga
dengan kerendahan hati penyusun mengharapkan kritik dan saran yang
membangun dari semua pihak sebagai langkah penyempurnaan penyusunan tugas
akhir ini, dan berharap dapat memberikan manfaat kepada semua pihak yang
membutuhkan.
Yoyakarta, Juni 2008
Penulis
viii
MOTTO
Today must be better than yesterday and tomorrow must be better than today
PERSEMBAHAN
Kupersembahkan karya sederhana ini untuk :
♦ Kedua orang tuaku tercinta yang telah memberikan kasih, doa, dan
pengorbanannya demi mewujudkan cita-cita semua anak-anaknya
♦ Kedua kakakku ( Dewi & Rini ) serta saudara-saudara dalam keluarga
besarku
♦ Seseorang yang selalu ada dihatiku…, yang telah menemani perjalanan
hidupku 7 tahun terakhir ini. Terima kasih untuk semua keindahan yang
telah kau berikan…
♦ Sahabat-sahabatku yang telah memberikan bantuan dan dorongan
sehingga dapat terselesaikan Tugas Akhir ini.
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... iii
SURAT PERNYATAAN ............................................................................ iv
ABSTRAK ................................................................................................... v
KATA PENGANTAR ................................................................................. vi
MOTTO DAN PERSEMBAHAN .............................................................. viii
DAFTAR ISI ................................................................................................ ix
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xii
DAFTAR TABEL ....................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN
A Latar Belakang ...................................................................... 1
B Identifikasi Masalah .............................................................. 3
C Batasan Masalah ................................................................... 3
D Rumusan Masalah ................................................................. 4
E Tujuan ................................................................................... 4
F Manfaat ................................................................................ 4
G Keaslian Gagasan .................................................................. 5
BAB II KAJIAN TEORI
A. GSM ...................................................................................... 7
1. Spesifikasi Jaringan GSM ............................................ 8
2. Jaringan GSM selular .................................................. 8
B. SIM CARD ............................................................................. 12
C. Power Supply ( Catu Daya ) .................................................. 13
D. Relay ..................................................................................... 16
E. IC 555/556 Timer .................................................................. 19
x
F. Penguat CE Bersama ............................................................. 23
1. Analisa Penguat CE .................................................... 26
2. Ciri Masukan ............................................................... 32
3. Ciri Keluaran ............................................................... 33
BAB III PERANCANGAN ALAT
A. Konsep Perancangan ............................................................. 35
B. Perancangan Alat ................................................................... 37
1. Perancangan power supply .............................................. 37
2. Perancangan rangkaian pemutus tegangan...................... 38
3. Perancangan rangkaian penguat tegangan ...................... 40
4. Perancangan speed dial ................................................... 41
5. Perancangan rangkaian.................................................... 42
6. Perancangan PCB ............................................................ 42
7. Perancangan Box Rangkaian .......................................... 43
C. Pembuatan Alat ..................................................................... 43
D. Perencanaan Pengujian dan Pengambilan Data .................... 45
BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
A. Pengujian ............................................................................... 49
B. Tempat dan Waktu Pengambilan Data .................................. 49
C. Instrumen yang Digunakan ................................................... 49
D. Pengujian Alat ....................................................................... 50
E. Pembahasan ........................................................................... 53
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan .......................................................................... 56
B. Keterbatasan Alat .................................................................. 56
C. Saran ...................................................................................... 57
xi
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 59
LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Proses Panggilan Pada Sistem Telekomunikasi GSM ................. 10
Gambar 2. Regulator Zener ........................................................................... 13
Gambar 3. Regulator Pada Rangkaian Alarm ............................................... 14
Gambar 4. Regulator Zener Follower ........................................................... 15
Gambar 5. Regulator Dengan Op-amp.......................................................... 16
Gambar 6. Konstruksi Relay ......................................................................... 18
Gambar 7. Tampak Atas IC 555 ................................................................... 19
Gambar 8. Rangkaian IC 555 Sebagai Multivibrator Monostabil ................ 20
Gambar 9. Gelombang Keluaran Multivibrator Monostabil IC 555 ............. 20
Gambar 10. Fungsional IC 555 ..................................................................... 22
Gambar 11. Transistor n-p-n digunakan pada penguat emitor ditanahkan ... 24
Gambar 12. Penguat Emitor Ditanahkan dengan VCC dan VBB ................... 25
Gambar 13. Penguat Emitor Ditanahkan dengan Catu Daya Tunggal .......... 25
Gambar 14. Rangkaian Penguat CE .............................................................. 27
Gambar 15. Rangkaian Ekivalen AC dari Gambar 14 .................................. 28
Gambar 16. Lengkung Ciri statik masukan transistor
dengan hubungan emitor ditanahkan ........................................ 32
Gambar 17. Lengkung Ciri Statik Keluaran Transistor
dengan hubungan emitor ditanahkan ........................................ 33
Gambar 18. Blok Diagram Sistem Pengaman Kendaraan ............................ 36
Gambar 19. Rangkaian Regulator dengan transistor..................................... 38
Gambar 20. Rangkaian pemutus tegangan .................................................... 39
Gambar 21. Rangkaian Penguat Emiter Ditanahkan ..................................... 40
Gambar 22. Rancangan Rangkaian Speed Dial ............................................ 41
Gambar 23. Gambar PCB rangkaian sistem pengaman ................................ 43
Gambar 24. Rancangan Box ......................................................................... 43
Gambar 25. Regulator Pada Rangkaian Sistem Pengaman ........................... 50
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Parameter h pada penguat ............................................................. 30
Tabel 2. Perencanaan Pengamatan Pertama ................................................ 46
Tabel 3. Perencanaan Pengamatan Kedua .................................................. 46
Tabel 4. Perencanaan Pengamatan Ketiga .................................................. 47
Tabel 5. Perencanaan Hasil Penghitungan Waktu Pengisian Timer
Rata-Rata Secara Manual Dengan Menggunakan Stopwatch ....... 47
Tabel 6. Perencanaan Penghitungan Waktu Pengisian Timer
dengan menggunakan Rumus ....................................................... 48
Tabel 7. Perencanaan Perbandingan Waktu Pengisian Timer
Antara Penghitungan Secara Manual Dengan Penghitungan
Menggunakan Rumus ................................................................... 48
Tabel 8. Pengamatan Pertama ..................................................................... 51
Tabel 9. Pengamatan Kedua ........................................................................ 51
Tabel 10. Pengamatan Ketiga ....................................................................... 52
Tabel 11. Hasil Penghitungan Waktu Pengisian Timer
Rata-Rata Secara Manual Dengan Menggunakan Stopwatch ....... 52
Tabel 12. Penghitungan Waktu Pengisian Timer
dengan menggunakan Rumus ....................................................... 53
Tabel 13. Perbandingan Waktu Pengisian Timer
Antara Penghitungan Secara Manual Dengan Penghitungan
Menggunakan Rumus ................................................................... 53
1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Selain sebagai alat komunikasi masa kini, ponsel (telepon seluler)
memiliki berbagai macam kegunaan bagi kebutuhan umat manusia. Dengan
perkembangan teknologi yang begitu pesat, ponsel menjadi suatu alat yang
bisa kita andalkan dalam berbagai macam kegiatan. Dari sekedar bertelepon,
ber-SMS, sampai menjadi alat penunjuk jalan di beberapa kota. Terlebih lagi
dengan ditemukannya teknologi 3G yang memungkinkan kita dapat
berkomunikasi dengan lawan bicara kita melalui komunikasi suara dan
visual, serta kecepatan akses data yang sangat cepat dibandingkan dengan
generasi yang terdahulu, maka lengkap pula kegunaan dari ponsel bagi umat
manusia.
Dengan sedikit memodifikasi maka ponsel akan mempunyai
tambahan nilai guna. Salah satu hal yang dapat kita lakukan adalah
memodifikasi ponsel menjadi alat pengaman bagi kendaraan bermotor.
Karena pada akhir-akhir ini angka pencurian kendaraan bermotor semakin
meningkat. Mungkin sistem pengaman dari kendaraan itu masih kurang atau
mungkin si pencuri memang sudah tahu dan hafal bagaimana memperdayai
sistem pengaman konvensional pada kendaraan bermotor tersebut. Oleh
karena itu tidak salah kalau kita melakukan suatu modifikasi sistem
pengaman pada kendaraan bermotor tersebut dengan menggabungkan
2
sistem pengaman konvensional pada kendaraan bermotor (kunci stang)
dengan ponsel. Diharapkan hal ini menjadi nilai tambah bagi kita dalam
menggunakan ponsel, selain berkomunikasi ponsel juga digunakan sebagai
sistem pengaman pada kendaraan bermotor.
Ada beberapa macam fasilitas yang bisa kita gunakan dalam telepon
seluler. Diantaranya divert calls, accept calls, voice mail, speed dial, dan
beberapa fasilitas lagi yang sudah dibenamkan dalam teknologi seluler masa
kini. Dan pada Tugas Akhir ini penulis menggunakan fasilitas speed dial
pada telepon seluler dipadukan dengan sistem alarm sehingga menjadi
sebuah alarm motor yang handal. Pengertian speed dial itu sendiri adalah
fasilitas yang diberikan oleh produsen telepon seluler kepada telepon seluler
tertentu untuk dapat melakukan suatu panggilan hanya dengan menekan satu
tombol pada telepon seluler antara tombol 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9 yang telah
di setting terlebih dahulu. Tombol 1 tidak bisa digunakan untuk speed dial
karena sesuai peraturan internasional tombol 1 digunakan untuk fasilitas
voice mail. Setelah disetting terlebih dahulu maka pengguna telepon seluler
jika ingin melakukan suatu panggilan tinggal menekan dan menahan selama
+/- 3 detik tombol yang dimaksud maka secara otomatis telepon seluler akan
menghubungi nomer yang dituju seperti saat kita melakukan panggilan
biasa. Fasilitas speed dial ini yang mengilhami penulis untuk
mengembangkan sebuah alarm sepeda motor yang lebih handal dan lebih
bermanfaat bagi kita. Karena dengan sebuah alarm sepeda motor yang
3
handal maka secara tidak langsung akan mengurangi angka pencurian
sepeda motor yang meningkat akhir-akhir ini.
B. Identifikasi Masalah
Permasalahan utama dibuatnya alat ini adalah untuk sebisa mungkin
mencegah kendaraan bermotor kita agar tidak dicuri. Akan tetapi sistem
pengaman pada kendaraan bermotor yang baik harus memenuhi syarat,
diantaranya :
1. Kehandalan sistem pengaman kendaraan bermotor tersebut.
2. Bentuk yang praktis sehingga memudahkan dalam proses
pemasangan alat pengaman pada kendaraan bermotor tersebut.
3. Penggunaan komponen yang efisien dalam merancang sistem
rangkaian pengaman tersebut sehingga diharapkan dapat menekan
biaya dalam proses pembuatannya.
C. Batasan Masalah
Batasan masalah dari pembuatan alat ini terletak pada pemanfaatan
sistem speed dial pada telepon selular yang berfungsi sebagai pengganti
sirine alarm yang mudah dipatahkan pencuri yang sistem kerjanya dengan
menghubungi nomer telepon pemilik motor tersebut yang telah di setting
pada sistem speed dial pada ponsel tersebut. Karena dengan menghilangkan
sirine alarm atau bunyi-bunyian yang dipakai alarm pada umumnya, penulis
berharap bahwa si pencuri akan lengah karena merasa kendaraan tersebut
aman untuk dicuri. Sehingga dengan maksud tersebut ( menghilangkan
4
sirine atau bunyi-bunyian ) maka akan memudahkan kita untuk menangkap
si pelaku kejahatan.
D. Rumusan Masalah
Berdasarkan berbagai hal yang telah dikemukakan diatas dapat
dirumuskan permasalahan sebagai berikut :
1. Bagaimana merancang suatu sistem pengaman kendaraan bermotor
yang mudah digunakan, dapat dihandalkan, efisien dan murah dalam
segi biaya pembuatannya.
2. Bagaimana dapat menjelaskan kinerja dari sistem pengaman sepeda
motor dengan fasilitas telepon seluler.
E. Tujuan
1. Mampu mendapatkan suatu sistem pengaman kendaraan bermotor
yang mudah digunakan, dapat dihandalkan, efisien dan murah dalam
segi biaya pembuatannya.
2. Dapat menjelaskan kinerja dari sistem pengaman sepeda motor
dengan fasilitas telepon seluler.
F. Manfaat
Adapun manfaat yang didapat dari penyusunan Tugas Akhir ini
adalah :
1. Bagi mahasiswa
a. Memperoleh pengetahuan dan pemahaman yang lebih luas
mengenai ragam sistem pengaman.
5
b. Menerapkan teori yang didapat dibangku kuliah untuk
diterapkan ke dalam sebuah karya nyata.
c. Memperoleh pengalaman dalam perancangan dan proses
pembuatan pengaman sepeda motor dengan fasilitas telepon
selular.
2. Bagi lembaga pendidikan
a. Dapat dimanfaatkan sebagai sarana praktek mata kuliah Praktek
Dasar Listrik.
b. Dapat mendorong munculnya ide-ide baru untuk mencari
metode terbaik dalam pembuatan sistem pengaman sepeda
motor.
3. Bagi masyarakat dan industri
Masyarakat dan industri dapat memanfaatkan sistem pengaman
sepeda motor ini pada kendaraan yang diinginkan untuk menghindari
terjadinya pencurian sepeda motor.
G. Keaslian Gagasan
Ide pembuatan dari sistem pengaman kendaraan bermotor ini adalah
diilhami oleh keprihatinan kita akan meningkatnya aksi pencurian
kendaraan bermotor pada akhir-akhir ini. Oleh karena itu maka dari hasil
pengamatan dan pengalaman, maka kami menggabungkan antara sistem
pengaman konvensional baik kunci stang maupun sistem pengaman
tambahan biasa yang kebanyakan hanya menekankan pada keamanan
kendaraan saja dengan sebuah fasilitas speed dial pada ponsel. Yang
6
diharapkan sistem pengaman tersebut dapat membantu kita untuk
menangkap si pelaku kejahatan tersebut dan mengurangi angka kejahatan
khususnya pencurian sepeda motor.
7
BAB II PENDEKATAN PEMECAHAN MASALAH
A. GSM ( Global System for Mobile Communication )
Global System for Mobile communication (GSM) adalah sebuah
standar global untuk komunikasi bergerak digital. GSM adalah nama dari
sebuah group standarisasi yang dibentuk di Eropa tahun 1982 untuk
menciptakan sebuah standar bersama telepon bergerak selular di Eropa yang
beroperasi pada daerah frekuensi 900 MHz. GSM saat ini banyak digunakan
di negara-negara di dunia.
Dalam konferensi WARC (World Administrative Radio Conference)
tahun 1979, ditetapkan bahwa frekwensi 860 Mhz - 960 Mhz dialokasikan
untuk komunikasi selular di kemudian hari. Dengan penetapan ini berarti
band frekuensi selebar 2 x 25 Mhz khusus disiapkan untuk sistem selular
digital.
Tahun 1982, dengan dipelopori oleh Jerman dan Perancis, maka
CEPT (Conference Europeance d'Administration de Post et
Telecommunication) menetapkan GSM sebagai standar digital selular untuk
Eropa. Dan tahun 1985, Jerman, Perancis, Itali dan Inggris bersatu untuk
mengembangkan standarisasi GSM. Tahun 1987 di tanda tangani
Memorandum of Understanding pemakaian GSM oleh 14 negara Eropa.
Walaupun standarisasi GSM baru saja terselesaikan dan pengoperasiannya
baru saja dimulai, bahkan belum merata ke seluruh Eropa, namun dengan
8
mengantisipasi perkembangan GSM yang sangat pesat serta tingkat
kepadatan pelayanan per area yang tinggi, maka arah perkembangan
teknologi GSM adalah DCS 1800, yakni Digital Celular System pada alokasi
frekwensi 1.800 MHz.
1. Spesifikasi Jaringan GSM
a. Alokasi frekwensi :
1) Transmit : 935 MHz - 960 MHz
2) Receive : 890 MHz - 915 MHz
b. Modulasi : TDMA (Time Division Multiple Access)
c. Caarier spacing : 200 KHz untuk 8 kanal
2. Jaringan GSM selular
a. MSC (Mobile Switching Center)
MSC merupakan inti dari jaringan selular, dimana MSC
berperan untuk inter koneksi hubungan pembicaraan, baik antar
pelanggan selularr maupun antar selular dengan jaringan telepon
kabel PSTN, ataupun dengan jaringan data.
MSC memberikan pelayanan kepada pelanggan meliputi :
1) Bearer Services :
a) 3,1 KHz telephony
b) Synchronous data 0,3 Kbit/s - 2,4 Kbit/s
c) PAD Services
d) Alternated speech/data
9
2) Teleservices :
a) Telephony
b) Emergency calls
c) Telefax
d) Short message services
3) Supplementary services :
a) Call forwading
b) Charging services
c) Call bearing services
d) Closed user group
b. BSS (Base Station Subsystem)
BSS adalah suatu alat yang berfungsi sebagai pengirim dan
penerima sinyal radio dari dan ke pelanggan. Pada umumnya setiap
BSS terdiri atas beberapa Base Transceiver Station, dengan masing-
masing BTS mempunyai area yang berbeda. BTS berfungsi sebagai
interkoneksi antara infra struktur sistem selular dengan Out Station.
BTS harus selalu memonitor Out Station yang masuk ataupun yang
keluar dari sel BTS tersebut. Luas jangkauan dari BTS sangat
dipengaruhi oleh lingkungan, antara lain topografi dan gedung
tinggi. BTS sangat berperan dalam menjaga kualitas GSM,
terutama dalam hal frekwensi hoping dan antena diversity.
10
Sehingga tugas dari BSS itu sendiri adalah mengatur traffic
BTS – BTS yang dibawahinya. Namun demikian selalu ada area
yang over lapping, sehingga kontinuitas komunikasi Out Station
dengan infrastruktur selular tetap terjaga. BSC sangat diperlukan
untuk mengatur perpindahan Out Station dari satu BTS ke BTS
lainnya.Perpindahan area ditentukan dari beda kekuatan sinyal
antara 2 (dua) BTS Over Lapping.
c. OS (Out Station),
Sebagai terminal pelanggan yang bersifat bergerak.
Gambar 1. Proses Panggilan Pada Sistem Telekomunikasi GSM
11
Berikut adalah proses terjadinya sebuah panggilan pada sistem
sistem telekomunikasi GSM :
1) Permintaan panggilan akan diteruskan ke seluruh Base Station
diseluruh lokasi area.
2) Ketika MS yang dituju ditemukan, MS akan meminta sebuah interface
kanal radio, dan BSC akan memberikannya.
3) Ketika kanal aktif, MS akan mengirim sinyal sebagai tanda bisa
dipanggil, dan siap untuk menjawab panggilan.
4) MSC akan mengomentari authentikasi dari MS dan parameter harus
dicek di HLR, dengan mengirim permintaan ‘send parameter’.
5) Proses Encripsi diinisialisasi dengan sinyal.
6) Jika sukses, panggilan akan dikirim ke MS, yang merespon dengan
CALL Configuration untuk menandai MS dapat merespon semua jenis
panggilan.
7) Jika sukses, sebuah kanal trafik akan dialokasikan dengan sinyal,
terdengar alarm dan terjadi hubungan.
GSM memberikan banyak keunggulan dibandingkan dengan sistem
analog yang ada. Diantaranya adalah :
1) Dapat melakukan International Roaming
2) Tidak terpaku kepada satu pemasok, sehingga tidak terjadi monopoli
3) Validitas pelanggan diperiksa sebelum hubungan pembicaraan
terlaksana
12
4) Kualitas suara yang lebih baik dan lebih peka.
5) Kapasitas pelanggan yang lebih besar.
6) Features pelanggan yang lebih beragam, paging, facsimile, dan ISDN
B. SIM Card
SIM (Subscriber Identity Module) card atau kartu chip yang
digunakan pada handphone GSM maupun CDMA merupakan suatu objek
yang sangat berperan penting, SIM card digunakan sebagai penyimpan
nomor ICCID (International Circuit Card ID) yang unik dan menentukan
nomor handphone, akan tetapi fungsi utama dari SIM card adalah untuk
bertelepon dan berkirim pesan atau SMS (Short Massage Service). SIM card
juga dapat menyimpan beberapa informasi lainya seperti SMS dan
phonebook walaupun jumlahnya tidak banyak tapi cukup untuk mayoritas
pengguna handphone.
Ada beberapa provider telekomunikasi ternama yang berada di
Indonesia yang menyediakan SIM card dengan tujuan bisnis yang beragam.
Diantaranya Telkomsel, Indosat, Exelindo, Mobile 8, Bakrie Telecom, dan
beberapa provider lagi yang sedang berkembang di Indonesia. Akan tetapi
fungsi SIM card pada dasarnya sama.
Prinsip kerja dari SIM card dalam berkomunikasi secara umum yaitu
menghubungkan telepon seluler dengan provider sehingga dapat terhubung
dengan telepon seluler yang dituju.
13
C. Power Supply ( Catu Daya )
Perangkat elektronika mestinya dicatu oleh suplai arus searah DC
(direct current) yang stabil agar dapat berfungsi dengan baik. Baterai atau
accu adalah sumber catu daya DC yang paling baik. Namun untuk aplikasi
yang membutuhkan catu daya yang lebih besar, sumber dari baterai tidak
cukup. Sumber catu daya yang besar adalah sumber bolak-balik AC
(alternating current) dari pembangkit tenaga listrik. Untuk itu diperlukan
perangkat catu daya yang dapat mengubah arus AC menjadi DC. Ada
beberapa prinsip rangkaian catu daya (power supply) linier mulai dari
rangkaian penyearah yang paling sederhana sampai pada catu daya yang ter-
regulasi.
Rangkaian regulator yang paling sederhana ditunjukkan pada gambar
2. Pada rangkaian ini, zener bekerja pada daerah breakdown, sehingga
menghasilkan tegangan output yang sama dengan tegangan zener atau Vout =
Vz. Namun rangkaian ini hanya bermanfaat jika arus beban tidak lebih dari
50 mA.
Gambar 2. Regulator Zener
14
Gambar 3. Regulator Pada Rangkaian Alarm
Prinsip rangkaian catu daya yang seperti ini disebut shunt regulator,
salah satu ciri khasnya adalah komponen regulator yang paralel dengan
beban. Ciri lain dari shunt regulator adalah, rentan terhadap short-circuit.
Perhatikan jika Vout terhubung singkat (short-circuit) maka arusnya tetap I =
Vin/R1. Disamping shunt regulator, ada juga yang disebut dengan regulator
seri. Prinsip utama regulator seri seperti rangkaian pada gambar 3. Pada
rangkaian tersebut tegangan keluarannya adalah :
Vout = VZ + VBE ........................................................................................................................... (1)
VBE adalah tegangan base-emitor dari transistor Q1 yang besarnya
antara 0.2 - 0.7 volt tergantung dari jenis transistor yang digunakan. Dengan
mengabaikan arus IB yang mengalir pada base transistor, dapat dihitung
besar tahanan R2 yang diperlukan adalah :
R2 = (Vin - Vz)/Iz ........................................................................................................................ (2)
Iz adalah arus minimum yang diperlukan oleh dioda zener untuk
mencapai tegangan breakdown zener tersebut. Besar arus ini dapat diketahui
dari datasheet yang besarnya lebih kurang 20 mA.
15
Gambar 4 : Regulator Zener Follower
Jika diperlukan catu arus yang lebih besar, tentu perhitungan arus base
IB pada rangkaian di atas tidak bisa diabaikan lagi. Dimana seperti yang
diketahui, besar arus IC akan berbanding lurus terhadap arus IB atau
dirumuskan dengan IC = b IB. Untuk keperluan itu, transistor Q1 yang
dipakai bisa diganti dengan transistor darlington yang biasanya memiliki
nilai b yang cukup besar. Dengan transistor darlington, arus base yang kecil
bisa menghasilkan arus IC yang lebih besar.
Teknik regulasi yang lebih baik lagi adalah dengan menggunakan Op-
Amp untuk men-drive transistor Q, seperti pada rangkaian gambar 4. Dioda
zener disini tidak langsung memberi umpan ke transistor Q, melainkan
sebagai tegangan referensi bagi Op-Amp IC1. Umpan balik pada pin negatif
Op-amp adalah cuplikan dari tegangan keluar regulator, yaitu :
Vin(-) = (R2/(R1+R2)) Vout ....................................................................................................... (3)
Jika tegangan keluar Vout menaik, maka tegangan Vin(-) juga akan
menaik sampai tegangan ini sama dengan tegangan referensi Vz. Demikian
sebaliknya jika tegangan keluar Vout menurun, misalnya karena suplai arus
16
ke beban meningkat, Op-amp akan menjaga kestabilan di titik referensi Vz
dengan memberi arus IB ke transistor Q1. Sehingga pada setiap saat Op-amp
menjaga kestabilan :
Vin(-) = Vz .......................................................................................................................................... (4)
Gambar 5 : Regulator Dengan Op-amp
Dengan mengabaikan tegangan VBE transistor Q1 dan mensubsitusi
rumus (4) ke dalam rumus (3) maka diperoleh hubungan matematis :
Vout = ( (R1+R2)/R2) Vz .......................................................................................................... (5)
Pada rangkaian ini tegangan output dapat diatur dengan mengatur
besar R1 dan R2.
D. Relay
Relay adalah suatu peralatan elektronik yang berfungsi untuk
memutuskan atau menghubungkan suatu rangkaian elektronik yang satu
dengan rangkaian elektronik yang lainnya, contoh pada rangkaian
17
pengontrol motor mengunakan relay. Pada dasarnya relay adalah saklar
elektromagnetik yang akan bekerja apabila arus mengalir melalui kumparan,
inti besi akan menjadi magnet dan akan menarik kontak-kontak relay.
Kontak-kontak dapat ditarik apabila garis magnet dapat mengalahkan gaya
pegas yang melawannya.
Besarnya gaya magnet yang ditetapkan oleh medan yang ada pada
celah udara pada jangkar dan inti magnet, dan banyaknya lilitan kumparan,
kuat arus yang mengalir atau disebut dengan inperal lilitan dan pelawan
magnet yang berada pada sirkuit pemagnetan. Untuk memperbesar kuat
medan magnet dibentuk suatu sirkuit.
Kontak-kontak atau kutub-kutub dari relay umumnya memiliki tiga
dasar pemakaian yaitu :
1. Apabila kumparan dialiri arus listrik maka kontaknya akan menutup
dan ketika tidak dialiri arus listrik kontaknya akan membuka maka
kontak itu disebut sebagai kontak Normally Open ( NO ).
2. Apabila kumparan dialiri arus listrik maka kontaknya akan membuka
dan ketika tidak dialiri arus listrik kontaknya akan menutup maka
kontak itu disebut dengan kontak Normally Close ( NC ).
3. Tukar-sambung ( Change Over/CO ), relay jenis ini mempunyai
kontak tengah yang normalnya tertutup apabila tidak dialiri arus
listrik. Tetapi melepaskan diri dari posisi ini dan membuat kontak
dengan yang lain bila relay dialiri listrik.
18
4
3
2
5
1
14
12
8
4
13
9
5
1
Berikut ini memperlihatkan beberapa bentuk kontak dari sebuah relay :
Gambar 6. Konstruksi Relay
Sifat – sifat relay :
1. Impedansi kumparan, biasanya impedansi ditentukan oleh tebal
kawat yang digunakan serta banyaknya lilitan. Biasanya impedansi
berharga 1 – 50 KU guna memperoleh daya hantar yang baik.
2. Kuat arus yang digunakan untuk menggerakkan relay, biasanya
arus ini diberikan oleh pabrik. Relay dengan perlawanan kecil
memerlukan arus besar sedangkan relay dengan perlawanan besar
memerlukan arus yang kecil.
3. Tegangan yang diperlukan untuk menggerakkan relay.
4. Daya yang diperlukan untuk mengoperasikan relay besarnya sama
dengan nilai tegangan dikalikan arus.
5. Banyaknya kontak-kontak jangkar dapat membuka dan menutup
lebih dari satu kontak sekaligus tergantung pada kontak dan jenis
relaynya. Jarak antara kontak-kontak menentukan besarnya tegangan
maksimum yang diizinkan antara kontak tersebut.
19
E. IC 555/556 Timer
Pewaktu IC 555 adalah salah satu IC yang paling popular dan
banyak kemampuannya yang pernah diproduksi. Digunakan pada rangkaian
yang memerlukan fungsi tunda waktu. Pewaktu tersebut juga digunakan
sebagai osilator yang menyediakan pulsa yang diperlukan untuk
mengoperasikan rangkaian digital. Keluaran IC pewaktu adalah sinyal
digital.
IC 555 merupakan serpih rangkaian terpadu (integrated circuit) yang
dirancang sebagai pembangkit sinyal dan fungsi pewaktu (timing).
Komponen ini pertama kali diperkenalkan oleh signetik corporation pada
tahun 1972, tetapi kini telah diproduksi oleh hampir setiap pabrik
semikonduktor. IC ini dikemas dalam tiga ragam SOIC (molded small
outline package), MSOP (molded mini small outline package) dan dalam
MDIP (molded dual-in-line package) 8 kaki seperti pada gambar.
Gambar 7. Tampak Atas IC 555
Komponen ini dapat beroperasi pada jangkauan catu daya yang luas
dari 5 volt sampai 18 volt sehingga untuk mengoperasikan TTL atau CMOS
dan dibebani atau menyerap arus hingga 200 mA.
20
Bila keluaran tinggi, IC 555 sendiri membutuhkan arus catu daya 10
mA dan bila dalam kondisi reset / keluaran rendah akan dibutuhkan arus
catu daya 3 mA dalam tagangan 5 volt dan arus beban masih ditambahkan
lagi pada arus tersebut.
Gambar 8. Rangkaian IC 555 Sebagai Multivibrator Monostabil
Gambar 9. Gelombang Keluaran Multivibrator Monostabil IC 555
Dengan menambah sedikit komponen luar dapat dihasilkan interval
pewaktu dari orde mikrodetik hingga beberapa jam dan yang dapat diatur.
Vo
O vttinggi
t
21
IC 555 dapat beroperasi baik dalam ragam tak stabil (astable) maupun
ragam stabil (monostable).
Bagian utama dari pewaktu 555 adalah sebuah pembagi tegangan
dengan dua komparator sebuah R S flip flop, dan dua transistor. Gambar 8
menunjukan pewaktu 555 yang dihubungkan sebagai timer one-shot (juga
disebut multivibrator monostabil). Rangkaian sederhana ini hanya terdiri
atas dua komponen pengatur waktu R dan C.
Cara kerja dari rangkaian IC 555 sebagai pewaktu dapat dijelaskan
melalui gambar 10 di bawah. Bila pemicu diberi tegangan tinggi, yaitu lebih
besar dari tegangan ambang bawah VAB atau V1 yang besarnya Vcc /3,
maka keluaran pembanding B pada gambar 10 berlogika rendah sehingga
masukan S pada flip-flop dan keluaran Q sama dengan logika rendah.
Sebaliknya keluaran Q yang berhubungan dengan transistor pembuangan
berlogika tinggi sehingga pasak 7 berhubungan dengan ground yang
menyebabkan kapasitor C pada gambar 8 mengalami pengosongan.
22
Gambar 10. Fungsional IC 555
Bola pemicu diberi tegangan rendah, yaitu kurang dari tegangan
ambang bawah VAB, maka keluaran pembanding B berlogika tinggi.
Masukan S pada flip-flop berlogika tinggi dan keluaran Q berlogika tinggi.
Sebaliknya , keluaran Q yang berhubungan dengan transistor pembuangan
berlogika rendah dan pasak 7 terputus yang menyebabkan kapasitor C
mengalami pengisian (charge) melalui RA menuju Vcc yang dapat dilihat
pada gambar 8. Meskipun tegangan pemicu sudah dialihkan ke tegangan
tinggi (lebih besar dari VAB), maka masukan flip-flop S=0 dan R=O
sehingga keluaran flip-flop masih bertahan pada nilai terakhir. Pengisian
kapasitor akan berhenti jika tegangan kapasitor Vc yang sama dengan
tegangan ambang pasak 6 lebih besar dari tegangan ambang atas VAA atau
V2 , yang besarnya sama dengan 2Vcc/3 sehingga sehingga keluaran
pembanding A (gambar 10) berlogika tinggi. Masukan R pada flip-flop
berlogika tinggi yang menyebabkan keluaran Q berlogika tinggi
Vcc Reset
Tingkat Keluaran Keluaran
Pengosongan
Pemicua
Flip-flop
Ambang
Teg
VRef
R=5k
R=5k
R=5k
V1
V2 A
B+
+
-
-S
R
Q
1
2
7
3
4 8
6
5
23
dan keluaran Q berlogika rendah. Jika Q berlogika tinggi,
maka transistor pembuangan pasak 7 berhubungan dengan ground sehingga
kapasitor akan mengalami pengosongan (discharge) dan menunggu sampai
ada pemicuan kembali.
Pengisian (charge) kapasitor tergantung pada konstanta waktu
τ = RAC . Untuk tegangan kapasitor Vcap adalah :
Vcap (t) = Vcc – Vcc e-t/τ
= Vcc (1-e-t/τ) ...................................................................(6)
Karena τ = RAC , maka untuk menentukan waktu pengisian adalah :
..................................................................................(7)
Pengisian kapasitor (charge) berhenti pada saat t1.
Vcap (t1) = V2 atau VAA yang besarnya adalah :
............................................................................(8)
T = τ ln 3 = 1,1 RAC ................................................................................(9)
Waktu pengisian sama dengan lebar pulsa (PW) sehingga :
PW = 1,1 RAC .......................................................................................(10)
F. Penguat CE Bersama
Fungsi dasar dari sebuah penguat daya adalah untuk memperkuat
daya dari output sebuah exciter sampai level atau tingkat yang diinginkan.
Untuk mencapainya maka daya dari level yang rendah ditingkatkan secara
bertahap atau bertingkat sampai tercapai nilai yang diinginkan. Pada
penguat emitor ditanahkan isyarat masuk melalui basis dan emitor
24
dihubungkan dengan tanah, sedangkan keluaran diambil dari kolektor.
Penguat emitor ditanahkan mempunyai impedansi masukan kali lebih
besar daripada penguat basis ditanahkan, dan impedansi keluaran transistor
(1-α) lebih kecil daripada penguat basis ditanahkan. Impedansi masukan
yang tak terlalu besar dan impedansi keluaran yang tak terlalu kecil
membuat penguat emitor ditanahkan sangat baik digandengkan dalam
beberapa tahap tanpa banyak ketaksesuaian impedansi pada alih tegangan
dari satu tahap ke tahap berikutnya.
Gambar 11. Transistor n-p-n digunakan pada penguat emitor ditanahkan
Gambar 11 di atas menunjukkan transistor n-p-n dipasang dengan
hubungan emitor ditanahkan. Seperti pada penguat basis ditanahkan,
sambungan emitor basis diberi tegangan panjar maju dan sambungan basis
kolektor diberi tegangan panjar mundur.
25
Gambar 12. Penguat Emitor Ditanahkan dengan VCC dan VBB
Gambar 13. Penguat Emitor Ditanahkan dengan Catu Daya Tunggal
Dari gambar 13 di atas dapat dinyatakan
IE = IB + IC .....................................................................................(11)
Sedangkan
IC = αIE .............................................................................................(12)
26
sehingga
IB = IE – IC = (1 – α ) IE .......................................................................(13)
dan
IC/IB = α/(1 – α ) = β ............................................................................ (14)
Parameter β menyatakan nisbah arus keluaran IC dan arus masukan
IB, dan disebut penguatan arus emitor ditanahkan. Parameter β mempunyai
nilai antara 100 hingga 300, jika α mempunyai nilai antara 0,99 dan 0,997.
Isyarat masukan dan keluaran dihubungkan pada penguatan seperti gambar
16. Karena kekutuban catu daya VCC dan VBB sama, maka kebanyakan
orang menggunakan satu catu daya saja seperti gambar 13.
1. Analisa Penguat CE
Rangkaian penguat CE seperti gambar 18 di bawah akan dianalisa
untuk mendapatkan beberapa parameter penguat seperti : resistansi
input (Rin), penguatan tegangan (Av), penguatan arus (Ai), dan
resistansi output (Ro). Oleh karena itu rangkaian penguat tersebut
perlu diubah menjadi rangkaian ekivalen AC menggunakan
parameter-h. Parameter-h atau parameter hibrid adalah parameter yang
menghubungkan empat variabel pada jaringan dua pasang terminal
(two-port network) yaitu arus input (Iin), tegangan input (Vi), arus
output (Io), dan tegangan output (Vo). Sebagaimana tercantum dalam
tabel 1 di bawah bahwa harga tipikal parameter hre dan hoe sangat
kecil, sehingga dalam berbagai analisa kedua parameter–h tersebut
27
sering diabaikan atau dianggap nol. Dalam pembahasan inipun, kedua
parameter-h tersebut juga diabaikan.
Tabel 1. Parameter h pada penguat
Parameter CE CC CB
hi 1 kΩ 1 kΩ 20 kΩ
hr 2.5 x 10-4 ≈ 1 3.0 x 10-4
hf 50 -50 -0.98
ho 25 µA/V 25 µA/V 0.5 µA/V
1/ho 40 kΩ 40 kΩ 2 MΩ
Gambar 14. Rangkaian Penguat CE
Dalam membuat rangkaian ekivalen ac yang perlu diperhatikan adalah
bahwa sumber tegangan dc ( power suplay ideal) dianggap hubung singkat
28
dan semua kapasitor (dalam frekuensi menengah) dianggap hubung singkat.
Dengan demikian R1 dan R2 terhubung secara paralel pada basis-emitor, dan
juga antara RO dan RL terhubung pada paralel pada kolektor-emitor. Pada
rangkaian ekivalen ac, resistor RE tidak tampak karena telah dihubung
singkat oleh C by-pass. Rangkaian ekivalen AC dari penguat CE adalah
seperti ditunjukkan pada gambar 15.
Gambar 15. Rangkaian Ekivalen AC dari Gambar 14
Setelah rangkaian ekivalen AC dapat digambar dengan benar,
maka analisis selanjutnya hanya terfokus pada rangkaian ekivalen tersebut .
Pemakaian hokum Kirchhoff baik tegangan maupun arus dalam analisis ini
sangat dominan demikian juga dengan hokum ohm.
Analisis pertama adalah menentukan Resistansi input (Rin). Sesuai
dengan hokum ohm, maka dari rangkaian ekivalen tersebut diperoleh :
Karena : R1 // R2 = RB =
Maka diperoleh
Rin = (RB // hie) .................................................................................... (15)
29
Jadi harga Rin adalah jumlah parallel dari R1, R2, dan hie Hal ini
terlihat dengan jelas dari gambar rangkaian ekivalen AC bahwa Rin
merupakan resistansi total yang dipandang dari depan rangkaian tersebut
(tanda panah Rin). Oleh karena itu resistansi totalnya adalah parallel dari R1,
R2, dan hie.
Selanjutnya adalah menentukan penguatan tegangan (Av). Definisi
penguatan tegangan (Av) yaitu :
Sehingga diperoleh
................................................................... ....... (16)
Tanda negatip di depan persamaan diatas artinya bahwa sinyal output dan
sinyal input pada penguat CE berlawanan fase (atau berbeda fasa 1800).
Apabila dalam rangkaian penguat gambar 14 tersebut resistor beban (RL)
tidak ada atau dilepas ,maka persamaannya menjadi :
..................................................................................... (17)
30
Berikutnya adalah menentukan penguatan arus (Ai). Persamaan di atas
mendefinisikan bahwa penguatan arus (Ai) adalah perbandingan arus output
dengan arus input. Dalam rangkaian penguat ini arus output adalah iL dan
arus input adalah iin sehingga diperoleh :
Karena :
Maka :
Dimana
Selanjutnya dengan memasukkan harga iin diperoleh :
31
Sehingga diperoleh :
................................................................ (18)
Seperti halnya pada penguatan tegangan, tanda negatif di depan
persamaan artinya bahwa sinyal output dan sinyal input pada penguat CE
berlawanan fasa ( atau berbeda fasa 180o ). Apabila dalam rangkaian
penguat gambar 13 tersebut resistor beban (RL) tidak ada atau dilepas , maka
persamaannya menjadi :
..................................................................................... (19)
Impendansi output (Zo) dari transistor pada penguat tersebut adalah tak
terhingga . Hal ini disebabkan karena parameter hC dalam pembahasan ini
diabaikan atau dianggap nol karena nilainya sangat kecil. Akan tetapi
impedansi output (Ro) dari rangkaian penguat CE tersebut adalah jumlah
parallel RC dengan RL, yakni Ro = RC II RL. Sedangkan apabila RL tidak
ada , maka impedansi output (Ro) dari rangkaian penguat tersebut adalah
Ro = RC.
32
2. Ciri Masukan
Lengkung ciri statik masukan penguat untuk transistor dapat
dilihat sebagai berikut :
Gambar 16. Lengkung Ciri statik masukan transistor
dengan hubungan emitor ditanahkan
a. Sumbu tegak adalah arus basis IB yang mempunyai nilai dalam µA
dan sumbu datar adalah VBE . Jika dibandingkan dengan transistor
dengan basis ditanahkan, impedansi masukan adalah (1+β) kali
lebih besar dari pada penguat emitor ditanahkan, karena .
Dengan demikian kemiringan lengkung adalah kali lebih
kecil, yang berarti impedansi masukan (1+β) kali lebih besar pada
penguat emitor ditanahkan.
b. Pada VCE = 0 arus basis naik dengan cepat dibandingkan dengan
nilai VCE yang lain. Ini berlawanan dengan yang terjadi pada
penguat basis ditanahkan, dimana untuk nilai VCB besar kurva ciri
statik masukan lebih cepat naik.
33
Hal ini disebabkan karena pada VCE = 0 sambungan emitor basis
dan basis kolektor sama-sama mendapat tegangan panjar maju
sehingga arus maju dari emitor ke basis sama besar dengan arus maju
dari kolektor ke basis yang mangakibatkan arus kolektor total IC = 0
jika VCE = 0. Kedua arus maju diatas menyebabkan banyak terjadinya
pembawa muatan ekstrinsik dalam basis yang mengakibatkan banyak
terjadinya rekombinasi di dalam basis. Karena arus basis adalah aliran
elektron yang menetralkan muatan listrik yang terjadi akibat
rekombinasi dalam basis maka pada VCC = 0 arus basis mempunyai
nilai besar.
3. Ciri Keluaran
Lengkung ciri statik keluaran transistor jika dihubungkan emitor
ditanahkan ditunjukkan seperti gambar berikut :
Gambar 17. Lengkung Ciri Statik Keluaran Transistor
dengan hubungan emitor ditanahkan.
34
a. Sumbu tegak adalah arus kolektor IC , sumbu datar adalah beda
tegangan antara kolektor dan emitor VCE dengan parameter arus
basis IB.
b. yang pada gambar 13 mempunyai nilai kira-kira 100,
sehingga arus basis mempunyai nilai kecil. Jika arus kolektor
terdapat dalam orde 1 mA, maka arus basis yang masuk adalah
orde puluhan mikro amper.
c. Jika arus IB = 0 , maka IC = 0
Lengkungan ciri statik masing-masing arus basis IB mempunyai
kemiringan yang benar, yang berarti impedansi keluaran transistor
yang sebanding dengan kebalikan kemiringan lengkungan.
35
BAB III PERANCANGAN ALAT
A. Konsep Perancangan
Alat ini merupakan pengembangan dari sistem pengaman kendaraan
bermotor yang ditujukan untuk lebih memudahkan pemilik mengetahui
keadaan kendaraan bermotornya yang sedang diparkirkan. Pengembangan
alat pengaman ini ada pada penambahan fungsi speed dial dari telepon
selular sebagai bagian dari sistem pengaman kendaraan bermotor tersebut.
Sistem pengaman kendaraan bermotor yang biasanya hanya mengandalkan
sirine alarm sebagai pemberitahu jika kendaraan bermotornya dicuri,maka
pada sistem ini dimodifikasikan dengan mengganti sirine alarm dengan
fungsi speed dial telepon selular.
Modifikasi juga dilakukan dengan menambahkan fungsi pemutus
aliran kelistrikan pada motor yang dikendalikan dengan timer sehingga
menyulitkan pencuri dalam melakukan aksinya.dimana pengendali dari
timer dan sistem speed dial ini adalah relay yang berfungsi sebagai saklar
pengaktif rangkaian.dan penggunaan micro switch sebagai tombol reset.
Alasan mengapa alat pengaman ini tidak dilengkapi dengan sirine
adalah karena dengan menghilangkan sirine dapat membuat si pencuri
lengah. Si pencuri tidak akan mengira keberadaan sistem keamanan pada
kendaraan bermotor tersebut. Berdasarkan analisa diatas dapat kita
bandingkan dengan sistem pengaman yang lain bahwa sistem pengaman ini
36
mempunyai cara yang berbeda dengan sistem pengaman pada umumnya.
Diantaranya adalah :
1. Tujuan utama pengaman ini adalah menangkap si pencuri.
2. Memberikan tanda yang berbeda ke pemilik kendaraan ( dengan
menghubungi handphone atau telepon rumah si pemilik kendaraan ).
Adapun dalam pembuatan sistem pengaman kendaraan bermotor
dengan fasilitas telepon selular ini mempunyai bagian-bagian rancang
bangun alat yaitu rangkaian pemutus kelistrikan kendaraan bermotor dan
rangkaian pengaktif fungsi speed dial telepon selular. Susunan bagian-
bagian dari sistem alarm tersebut secara blok diagram ditunjukkan sebagai
berikut :
Gambar 18. Blok Diagram Sistem Pengaman Kendaraan
Accu
Regulator
Timer
Relay
CDI
Handphone
37
B. Perancangan Alat
Dalam pembuatan sebuah alat dalam tugas akhir diperlukan sebuah
konsep/gambaran sebelum alat itu dibuat dalam satu kesatuan. Dalam
perancangan alat ini tidak terdapat perangkat lunak hanya terdiri dari
perangkat keras. Berikut pemaparan dari perangkat keras yang digunakan
dalam alat ini.
1. Perancangan power supply
Perancangan power supply ini menggunakan rangkaian regulator
dengan transistor yang berfungsi sebagai penurun tegangan pada
kendaraan bermotor karena pada piranti ini hanya dibutuhkan
tegangan sebesar 3,6V pada telefon selular. Penurunan tegangan
keluaran terjadi karena terdapat hambatan dalam yang terdiri dari
hambatan gulungan generator pada kendaraan bermotor dan
hambatan dalam dioda. Pada arus beban yang besar terjadi jatuh
tegangan pada hambatan dalam ini sehingga tegangan keluaran
berkurang. Tegangan yang semula sebasar 12 V diturunkan menjadi
sebesar 3,8 V agar dapat memasok tegangan pada telefon seluler.
Rangkaian regulator ini dapat dilihat pada gambar berikut.
38
Gambar 19. Rangkaian Regulator dengan transistor
2. Perancangan rangkaian pemutus tegangan
Perancangan pemutus tegangan ini menggunakan IC timer
555/556 yang diaktifkan oleh relay yang mana dalam hal ini
berfungsi sebagai saklar pengaktif. Accu sebagai sumber tenaga
rangkaian alarm menyuplai kebutuhan daya alarm tersebut.
Tegangan DC yang dikeluarkan accu masuk regulator tegangan
untuk menyuplai daya rangkain alarm. Tegangan dari regulator
mengaktifkan timer 3 setelah 5,17 detik kemudian relay 2 aktif
sehingga HP On. Kemudian timer 2 aktif setelah detik ke 29,7 yang
akan mengaktifkan relay 5 sehingga terjadi speed dial ke nomer HP
yang sudah diatur sebelumnya. Selanjutnya pada detik ke 36,3 timer
1 aktif yang akan mengaktifkan relay 4 yang akan memutuskan
hubungan CDI pada kendaraan bermotor yang dimaksud. Setelah itu
mesin kendaraan akan mati. Pemilihan untuk menggunakan IC timer
555/556 adalah karena komponen ini dapat beroperasi pada
jangkauan catu daya yang luas dari 5V sampai 18V dan dibebani
39
atau menyerap arus hingga 200 mA dimana dalam hal ini tegangan
masukan accu kendaraan bermotor roda dua adalah sebesar 12V
sehingga dapat aman digunakan.
Rangkaian pemutus tegangan ini dapat dilihat pada gambar berikut
:
Gambar 20. Rangkaian pemutus tegangan
40
3. Perancangan rangkaian penguat tegangan
Pada perancangan penguat tegangan ini digunakan transistor npn
dengan tipe BD 135/PLP yang ditambahkan 2 buah resistor. Pada
penguat ini isyarat masuk melalui basis dan emitor dihubungkan
dengan ground sedangkan keluaran diambil dari kolektor. Pemilihan
penguat tipe ini dikarenakan penguat emitor ditanahkan mempunyai
impedansi masukan kali lebih besar dari pada penguat basis
ditanahkan dan impedansi keluaran transistor (1-α) lebih kecil dari
pada penguat basis ditanahkan. Impedansi masukan yang tak terlalu
besar dan impedansi keluaran yang tak terlalu kecil membuat
penguat emitor ditanahkan ini sangat baik digandengkan dengan
rangkaian pengaman kendaraan bermotor karena tidak banyak
ketaksesuaian impedansi pada alih tegangan dari satu tahap ketahap
berikutnya.
Rangkaian penguat emitor ditanahkan ini dapat dilihat pada gambar
berikut :
Gambar 21. Rangkaian Penguat Emiter Ditanahkan
1-α1
41
4. Perancangan speed dial
Pada perancangan speed dial ini hanya menggunakan salah satu
tombol dari beberapa tombol speed dial yang biasa terdapat pada
telepon selular. Biasanya perusahaan telepon selular menggunakan
tombol 2-9 sebagai tombol fungsi speed dial yang memudahkan
pengguna dalam melakukan panggilan. Pada sistem pengaman ini
untuk perancangan fungsi speed dial tidak serumit seperti
perancangan sistem lainnya. Proses pemasangan kabel yang
terhubung dengan speed dial dipasangkan pada positif dan negatif
pada tombol yang biasanya ditekan oleh keypad pada handphone.
Sebelum kabel dipasang pada keypad, handphone harus terlebih
dahulu diset tombol mana yang akan digunakan untuk meng-speed
dial nomer pemilik kendaraan bermotor.
Rancangan speed dial ini dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 22. Rancangan Rangkaian Speed Dial
42
5. Perancangan rangkaian
Perancangan rangkaian yang digunakan dalam pembuatan
skema rangkaian alarm ini menggunakan software Multisim versi 7
dan OrCad.
6. Perancangan PCB
Perancangan PCB menggunakan program PCB Designer versi
1.5.4. Proses penggambaranya dilakukan secara manual dengan
menyesuaiakan rangkaian yang telah ada. Selanjutnya perancangan
pada PCB Designer tersebut dicetak kedalam kertas Glosy, hasil
cetakan tersebut ditempelkan dan ditempel ke lapisan PCB
menggunakan setrika dengan suhu yang stabil (tidak terlalu panas)
pada PCB sehingga PCB ini telah ditutupi dengan jalur-jalur
komponen yang telah dirancang. Dalam proses pelarutan lapisan
tembaga menggunakan larutan feroklorida. Proses selanjutnya
adalah mengebor bagian-bagian yang akan dipasang komponen.
PCB siap digunakan untuk meletakkan komponen dan kemudian
PCB siap dipasang komponen. Berikut gambar PCB yang digunakan
dalam pembuatan sistem pengaman kendaraan bermotor :
43
Gambar 23. Gambar PCB rangkaian sistem pengaman
7. Perancangan Box Rangkaian
Perancangan Box yang digunakan untuk menempatkan
rangkaian ini menggunakan mika yang tebalnya 1 mm. Mika
dipotong dengan gergaji mika dibentuk menjadi beberapa buah
persegi empat selanjutnya di gabung menjadi satu menggunakan mur
dan alumunium pembatas sehingga menjadi sebuah kotak.
Gambar 24. Rancangan Box
C. Pembuatan Alat
Dalam pembuatan rangkaian tentu membutuhkan beberapa peralatan
dan bahan yang dipersiapkan terlebih dahulu, seperti :
1. Komputer untuk menggambar rangkaian dan membuat lay out pada
PCB.
50 mm
165 mm
130 mm
44
2. Komponen yang diperlukan.
3. Papan PCB.
4. Larutan Ferry Clorida (FeCl) untuk melarutkan PCB
5. Bor PCB.
6. Multitester
7. Kabel
8. Solder dan
9. Timah solder
10. Lem Perekat.
Dalam penyelesaiannya menjadi sebuah alat ini harus melalui
beberapa langkah kerja sebagai berikut :
1. Membuat gambar rangkaian pada program software Multisim versi
7 dan OrCad
2. Merancang layout pada komputer menggunakan software PCB
Designer
3. Mengeprint layout yang telah dirancang ke kertas HVS
4. Membuat layout dalam PCB dengan menggunakan sablon ataupun
dengan menyetrika ke PCB
5. Melarutkan tembaga PCB dengan menggunakan larutan Ferry
Clorida
6. Mengumpulkan komponen dan bahan-bahan yang diperlukan
7. Pengeboran PCB, pemasangan, penyolderan, dan pengawatan
komponen
45
8. Uji coba tiap blok rangkaian untuk mengetahui karakeristik
fungsinya
9. Uji coba keseluruhan alat untuk kinerja alat sehingga sesuai dengan
yang diharapkan.
10. Mengamati cara kerja rangkaian
11. Manganalisa hasil pengujian
12. Selesai
D. Perencanaan Pengujian dan Pengambilan Data
Tujuan dari pengambilan data adalah mengetahui kebenaran
rangkaian dan untuk mengetahui kinerja dari sistem pengaman kendaraan
bermotor tersebut. Dari pengambilan data ini diharapkan dapat diketahui
cara kerja sistem pengaman kendaraan bermotor secara keseluruhan.
Alat dan Bahan yang diperlukan dalam pengambilan data adalah
sebagai berikut:
1. Sepeda motor
2. Alat yang akan diuji
3. Multimeter
4. Stop Watch
5. Kabel
46
Langkah-langkah pengujiannya adalah sebagai berikut :
1. Memasang alat pada sepeda motor.
2. Menghubungkan alat pada jalur kelistrikan sepeda motor agar alat
tersebut selain mendapat pasokan tenaga juga dapat bekerja sesuai
fungsi operasionalnya.
3. Menghidupkan sepeda motor tanpa men-switch off sistem pengaman.
4. Mengukur tegangan keluaran pada regulator
5. Mengamati berapa waktu yang dibutuhkan sistem pengaman untuk
dapat bekerja ( dihitung dari ketika kita men-starter sepeda motor).
Dilakukan sebanyak tiga kali untuk menghitung waktu rata-rata.
Setelah itu hasil penghitungan manual ini (dengan menggunakan
stopwatch) dicatat pada tabel 2, tabel 3, dan tabel 4.
Tabel 2. Perencanaan Pengamatan Pertama
Timer Aktif pada detik ke-
Timer 3
Timer 2
Timer 1
Tabel 3. Perencanaan Pengamatan Kedua
Timer Aktif pada detik ke-
Timer 3
Timer 2
Timer 1
47
Tabel 4. Perencanaan Pengamatan Ketiga
Timer Aktif pada detik ke-
Timer 3
Timer 2
Timer 1
6. Setelah itu hasil penghitungan manual dihitung waktu rata-ratanya
dengan menggunakan rumus :
T = Waktu pengisian pada timer
ta = waktu pengisian pada pengamatan pertama
tb = waktu pengisian pada pengamatan kedua
tc = waktu pengisian pada pengamatan ketiga
setelah didapat waktu rata-rata maka hasilnya dimasukkan kedalam
tabel 5.
Tabel 5. Perencanaan Hasil Penghitungan Waktu Pengisian Timer
Rata-Rata Secara Manual Dengan Menggunakan Stopwatch
Timer Aktif pada detik ke-
Timer 3
Timer 2
Timer 1
48
7. Menghitung waktu yang dibutuhkan alarm untuk bekerja dengan
rumus PW = 1,1 RAC setelah itu mencatat hasil penghitungan
pada tabel 6.
Tabel 6. Perencanaan Penghitungan Waktu Pengisian Timer
dengan menggunakan Rumus
Timer RA C PW
Timer 3
Timer 2
Timer 1
8. Setelah itu membandingkan antara hasil penghitungan teori dengan
hasil yang didapat dari pengukuran manual (menggunakan
stopwatch) pada tabel 7.
Tabel 7. Perencanaan Perbandingan Waktu Pengisian Timer Antara
Penghitungan Secara Manual Dengan Penghitungan Menggunakan
Rumus.
Timer Penghitungan Waktu Pengisian Timer Secara Manual (Dengan
Menggunakan Stopwatch)
Penghitungan Waktu Pengisian Timer Dengan
Menggunakan Rumus
Timer 3 Timer 2 Timer 1
49
BAB IV
HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
A. Pengujian
Tujuan pengambilan data ini adalah untuk mengetahui kinerja dari
rangkaian dalam mengendalikan relay untuk mengaktifkan timer yang
dalam rangkaian ini digunakan untuk mengaktifkan telepon seluler dan
menghubung singkat CDI pada kendaraan bermotor sehingga dapat
diketahui kinerja dari sistem pengaman kendaraan tersebut secara
keseluruhan.
B. Tempat dan Waktu Pengambilan Data
Pengambilan data dilakukan di Laboratorium Listrik Dasar,
Jurusan Pendidikan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Negeri
Yogyakarta pada bulan Juni tahun 2008.
C. Instrumen yang Digunakan
a. Sepeda motor
b. Alat yang akan diuji
c. Multimeter
d. Stopwatch
e. Kabel
50
D. Pengujian alat
Alat dihidupkan secara manual dengan menekan saklar on/off ke
posisi on. Dengan keadaan seperti ini berarti telah mengaktifkan sistem
pengaman tersebut. Setelah itu untuk menguji kinerja dari alat tersebut maka
dilakukan simulasi pencurian kendaraan bermotor. Pertama-tama kunci
kendaraan dihidupkan. Dengan cara seperti itu berarti telah memberikan
suplai daya ke rangkaian pengaman tersebut. Selanjutnya dilakukan
pengukuran tegangan keluaran pada regulator Tegangan sumber pada
rangkaian alarm ini yaitu 12 volt yang berasal dari accu sepeda motor.
Tegangan keluaran (VO) pada regulator ini adalah 3,8 volt yang berfungsi
untuk menyuplai telepon seluler. Dari hasil pengukuran yang telah
dilakukan terhadap rangkaian catu daya, telah diperoleh hasil pengukuran
tegangan keluaran sebesar 3,8 volt. Keluaran tegangan sebesar ini telah
mewakili informasi bahwa rangkaian catu daya berada pada kondisi baik
untuk menyuplai tegangan ke telepon seluler.
Gambar 25. Regulator Pada Rangkaian Sistem Pengaman
51
Vo = Vz + 0,6
Vo = 3,2 + 0,6 = 3,8 volt
Langkah selanjutnya adalah dengan melakukan penghitungan waktu
yang dibutuhkan sistem pengaman tersebut dari ketika motor dihidupkan,
sampai dengan sistem pengaman tersebut melakukan panggilan ke nomor
telepon pemilik kendaraan bermotor yang menandakan bahwa sepeda
motornya telah dicuri. Berikut adalah hasil waktu yang diperoleh dengan
menggunakan stopwatch sebagai penghitungnya :
Tabel 8. Pengamatan Pertama
Timer Aktif pada detik ke-
Timer 3 4,7
Timer 2 29,5
Timer 1 36
Tabel 9. Pengamatan Kedua
Timer Aktif pada detik ke-
Timer 3 5,1
Timer 2 31
Timer 1 36,5
52
Tabel 10. Pengamatan Ketiga
Timer Aktif pada detik ke-
Timer 3 4,9
Timer 2 30,5
Timer 1 35,8
Tabel 11. Hasil Penghitungan Waktu Pengisian Timer Rata-Rata
Secara Manual Dengan Menggunakan Stopwatch
Timer Aktif pada detik ke-
Timer 3 4,9
Timer 2 30,33
Timer 1 36,1
Penghitungan waktu Pengisian timer dengan menggunakan rumus :
PW = 1,1 RAC
53
Hasilnya dapat kita lihat sebagai berikut :
Tabel 12. Penghitungan Waktu Pengisian Timer dengan
menggunakan Rumus
Timer RA (Ω) C (f) PW (s)
Timer 3 470k 10µ 5,17
Timer 2 270k 100µ 29,7
Timer 1 330k 100µ 36,3
Kemudian hasilnya dibandingkan dengan penghitungan secara manual,
hasilnya adalah sebagai berikut :
Tabel 13. Perbandingan Waktu Pengisian Timer Antara
Penghitungan Secara Manual Dengan Penghitungan Menggunakan
Rumus.
Timer
Penghitungan Waktu Pengisian Timer Secara Manual Dengan
Menggunakan Stopwatch (dalam detik)
Penghitungan Waktu Pengisian Timer Dengan
Menggunakan Rumus (dalam detik)
Timer 3 4,9 5,17
Timer 2 30,33 29,7
Timer 1 36,1 36,3
E. Pembahasan
Pada saat sepeda motor dihidupkan maka telepon seluler juga akan
hidup karena relay untuk menghidupkan saklar on/off telepon seluler dalam
keadaan tertutup. Setelah 5 detik maka timer 3 akan memutus relay yang
54
menghubungkan saklar pada tombol power telepon seluler. Karena untuk
menghidupkan telepon seluler tombol on/off harus ditekan dan ditahan
sekitar 3-5 detik. Keputusan diambil waktu 5 detik adalah dengan alasan
karena jika waktu kurang dari 3 detik maka telepon seluler tidak akan hidup
sedangkan jika lebih dari 5 detik maka telepon seluler akan mati lagi.
Setelah itu pada detik ke-30 timer 2 akan aktif sehingga terjadi proses speed
dial pada telepon seluler. Proses speed dial dilakukan pada detik ke-30 tidak
serta merta karena kita menghendaki detik ke-30 sebagai waktu yang tepat
untuk melakukan panggilan, karena pada prinsipnya sistem pengaman ini
akan lebih baik jika waktu yang diperlukan untuk melakukan speed dial
semakin sedikit. Akan tetapi karena dengan pertimbangan bahwa telepon
seluler yang dipakai pada sistem pengaman ini membutuhkan waktu sekitar
25-30 detik agar siap dalam memulai proses speed dial. Karena sampai saat
ini belum ada telepon seluler yang langsung siap dipakai setelah kita
menekan tombol on pada telepon seluler itu. Sehingga kita memilih waktu
30 detik untuk memulai proses speed dial ini. Proses speed dial terjadi
dengan cara menekan dan menahan tombol diantara tombol 2-9 pada keypad
telepon seluler yang telah kita atur terlebih dahulu. Pada sistem pengaman
ini kita menggunakan tombol 2 sebagai tombol speed dial-nya. Pada proses
speed dial ini maka akan terjadi panggilan dari sistem pengaman ke telepon
seluler pemilik kendaraan bermotor. Oleh karena pada proses speed dial
tombol harus ditekan dan ditahan sekitar 5 detik ke atas maka kita
menggunakan waktu 6 detik untuk lebih amannya. Sehingga pada detik ke-
55
36 timer 1 memutuskan relay yang digunakan dalam proses speed dial
karena relay tersebut dalam keadaan tertutup. Pada saat yang bersamaan
ketika timer 1 aktif maka CDI pada kendaraan tersebut akan terhubung
singkat sehingga sepeda motor akan mati dan tidak bisa dihidupkan kembali
sampai kita mematikan sistem pengaman tersebut dengan menekan tombol
off pada saklar dan mengosongkan tegangan yang mengunci relay pada
sistem pengaman tersebut dengan menggunakan tombol microswitch.
Setelah detik ke-36 sistem pengaman akan melakukan panggilan secara
terus menerus karena semua timer dalam posisi on. Hal itu dilakukan
dengan mengatur perintah panggilan pada telepon seluler tersebut yang
mana telepon seluler akan melakukan panggilan secara terus menerus
sampai kita menjawab panggilan tersebut.
Dari pengujian alat yang telah dilakukan diatas diperoleh kesimpulan
bahwa sistem pengaman kendaraan bermotor dengan fasilitas telepon seluler
yang dirancang telah bekerja dengan baik.
56
BAB V
KESIMPULAN, KETERBATASAN ALAT, DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan maka dapat
diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Sistem pengaman sepeda motor dengan fasilitas telepon seluler yang
dibuat telah dapat bekerja dengan baik dan sesuai dengan tujuan
yang direncanakan pada tahap awal perencanaan alat.
2. Kinerja dari sistem pengaman sepeda motor dengan menggunakan
fasilitas telepon seluler dapat dihandalkan kegunaannya. Karena
sebagai salah satu sistem pengaman sepeda motor, sistem pengaman
ini memiliki nilai lebih dari pada sistem pengaman pada umumnya
yaitu sebagai silent alarm. Karena pada dasarnya sistem pengaman
ini tidak akan disadari keberadaannya oleh si pencuri. Sehingga
ketika si pencuri lengah dengan keadaan tersebut maka diharapkan
kita akan bisa menangkap si pelaku pencurian.
B. Keterbatasan Alat
1. Dengan menggunakan telepon seluler sebagai komponen utamanya
maka sistem pengaman ini mempunyai keterbatasan. Salah satunya
adalah bahwa pada dasarnya untuk melakukan suatu panggilan dari
telepon seluler satu ke telepon seluler yang lain memerlukan nominal
pulsa tertentu dan dalam masa aktif pulsa. Sehingga dalam
57
pelaksanaanya kita harus meng-kloning terlebih dahulu nomor yang
akan digunakan sehingga kita tidak perlu repot-repot membuka
rangkaian sistem pengaman ini hanya untuk melakukan transfer
pulsa. Dan tidak bisa dipungkiri lagi bahwa sistem pengaman ini
sangat membutuhkan ketersediaan jaringan (sinyal telepon).
2. Karena komponen-komponen yang terlalu banyak maka box
rangkaian juga harus disesuaikan dengan bentuk dari rangkaian
tersebut yang berarti akan memerlukan ruang yang terlalu banyak
pada sepeda motor.
C. Saran
1. Agar dapat diperoleh sistem pengaman yang baik dan efisien maka
sebisa mungkin rangkaian dibuat sekecil mungkin tanpa mengurangi
fungsi dari sistem pengaman itu sendiri.
2. Oleh karena dalam pengerjaan sistem alarm ini masih banyak
kekurangan, maka diharapkan dalam pengembangan sistem
pengaman selanjutnya dapat disempurnakan pembuatannya. Semisal
bentuk fisik dari sistem pengaman agar pas ketika dipasangkan pada
kendaraan bermotor. Begitu juga dengan fasilitas yang digunakannya
sebagai penghubung, sebisa mungkin mengganti dengan alat yang
lebih hemat dan efisien.
3. Dengan prinsip sebagai sistem pengaman kendaraan maka
sebenarnya sistem pengaman ini dapat dikembangkan sehingga dapat
58
di pasang pada mobil atau sejenisnya hanya dengan mengubah
beberapa komponen didalamnya.
59
DAFTAR PUSTAKA Malvino, A.P. (2004). Prinsip-prinsip Elektronika ( Terjemahan ). Jakarta:
Salemba Teknika. Buku asli diterbitkan tahun 1999 Grob, Bernard. (1982). Electronic Circuit and Applications. USA: McGraw-Hill Buban, Peter. (1987). Understanding Electricity and Electronics Technology.
USA: McGraw-Hill Pantur Silaban. (1985). Dasar-dasar Elektronik Edisi ke Lima Jilid Dua Jakarta:
Erlangga STMicroelectronics Group of Companies. (1999). Complementary Silicon High
Power Transistor Data Sheet. http://www.st.com STMicroelectronics Group of Companies. (1999). Complementary Silicon Power
Darlington Transistor Data Sheet. http://www.st.com STMicroelectronics Group of Companies. (1999). Complementary Low Voltage
Transistor Data Sheet. http://www.st.com Philips Electronics N.V. (1999). Discrete Semiconductors Data Sheet.
http://www.semiconductors.philips.com Philips Electronics N.V. (1994). IC Timer 555 Data Sheet.
http://www.semiconductors.philips.com SHW Companies (1999). Relay JZC-20F Datasheet. http://www.shw-relay.com
LAMPIRAN
Gambar Rangkaian Secara Keseluruhan
TIP35CTIP36B/TIP36C
COMPLEMENTARY SILICON HIGH POWERTRANSISTORS
STMicroelectronic PREFERREDSALESTYPES
DESCRIPTION The TIP35C is a silicon Epitaxial-Base NPNtransistor mounted in TO-218 plastic package. Itis intented for use in power amplifier andswitching applications.The complementary PNP type is TIP36C.Also TIP36B is a PNP type.
®
INTERNAL SCHEMATIC DIAGRAM
October 1999
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
Symbol Parameter Value Unit
NPN TIP35C
PNP TIP36B TIP36C
VCBO Collector-Base Voltage (IE = 0) 80 100 V
VCEO Collector-Emitter Voltage (IB = 0) 80 100 V
VEBO Emitter-Base Voltage (IC = 0) 5 V
IC Collector Current 25 A
ICM Collector Peak Current 50 A
IB Base Current 5 A
Ptot Total Dissipation at Tcase ≤ 25 oC 125 W
Tstg Storage Temperature -65 to 150 oC
Tj Max. Operating Junction Temperature 150 oC For PNP types voltage and current values are negative.
12
3
TO-218
1/4
THERMAL DATA
Rthj-case Thermal Resistance Junction-case Max 1 oC/W
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Tcase = 25 oC unless otherwise specified)
Symbol Parameter Test Conditions Min. Typ. Max. Unit
ICEO Collector Cut-offCurrent (IB = 0)
VCE = 60 V 1 mA
IEBO Emitter Cut-off Current(IC = 0)
VEB = 5 V 1 mA
ICES Collector Cut-offCurrent (VBE = 0)
VCE = Rated VCEO 0.7 mA
VCEO(sus)* Collector-EmitterSustaining Voltage (IB = 0)
IC = 30 mAfor TIP36B for TIP35C/36C
80100
VV
hFE* DC Current Gain IC = 1.5 A VCE = 4 VIC = 15 A VCE = 4 V
2510
50
VCE(sat)* Collector-EmitterSaturation Voltage
IC = 15 A IB = 1.5 AIC = 25 A IB = 5 A
1.84
V
VBE(on)* Base-Emitter Voltage IC = 15 A VCE = 4 VIC = 25 A VCE = 4 V
24
VV
fT Transition Frequency IC = 1 A VCE = 10 V f = 1 MHz 3 MHz
hfe Small Signal CurrentGain
IC = 1 A VCE = 10 V f = 1 KHz 25
∗ Pulsed: Pulse duration = 300 µs, duty cycle ≤ 2 %For PNP types voltage and current values are negative.
TIP35C / TIP36B / TIP36C
2/4
DIM.mm inch
MIN. TYP. MAX. MIN. TYP. MAX.
A 4.7 4.9 0.185 0.193
C 1.17 1.37 0.046 0.054
D 2.5 0.098
E 0.5 0.78 0.019 0.030
F 1.1 1.3 0.043 0.051
G 10.8 11.1 0.425 0.437
H 14.7 15.2 0.578 0.598
L2 – 16.2 – 0.637
L3 18 0.708
L5 3.95 4.15 0.155 0.163
L6 31 1.220
R – 12.2 – 0.480
Ø 4 4.1 0.157 0.161
R
AC D
E
H
F
G
L6
¯
L3L2
L5
1 2 3
TO-218 (SOT-93) MECHANICAL DATA
P025A
TIP35C / TIP36B / TIP36C
3/4
Information furnished is believed to be accurate and reliable. However, STMicroelectronics assumes no responsibility for the consequencesof use of such information nor for any infringement of patents or other rights of third parties which may result from its use. No license isgranted by implication or otherwise under any patent or patent rights of STMicroelectronics. Specification mentioned in this publication aresubject to change without notice. This publication supersedes and replaces all information previously supplied. STMicroelectronics productsare not authorized for use as critical components in life support devices or systems without express written approval of STMicroelectronics.
The ST logo is a trademark of STMicroelectronics
© 1999 STMicroelectronics – Printed in Italy – All Rights ReservedSTMicroelectronics GROUP OF COMPANIES
Australia - Brazil - China - Finland - France - Germany - Hong Kong - India - Italy - Japan - Malaysia - Malta - Morocco - Singapore - Spain - Sweden - Switzerland - United Kingdom - U.S.A.
http://www.st.com.
TIP35C / TIP36B / TIP36C
4/4
TIP132TIP135 TIP137
COMPLEMENTARY SILICON POWER DARLINGTON TRANSISTORS
STMicroelectronics PREFERREDSALESTYPES
APPLICATION LINEAR AND SWITCHING INDUSTRIAL
EQUIPMENT
DESCRIPTION The TIP132 is a silicon Epitaxial-Base NPNpower transistor in monolithic Darlingtonconfiguration, mounted in Jedec TO-220 plasticpackage. It is intented for use in power linear andswitching applications.The complementary PNP type is TIP137 .Also TIP135 is a PNP type.
®
INTERNAL SCHEMATIC DIAGRAM
October 1999
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
Symbol Parameter Value Unit
NPN TIP132
PNP TIP135 TIP137
VCBO Collector-Base Voltage (IE = 0) 60 100 V
VCEO Collector-Emitter Voltage (IB = 0) 60 100 V
VEBO Emitter-Base Voltage (IC = 0) 5 V
IC Collector Current 8 A
ICM Collector Peak Current 12 A
IB Base Current 0.3 A
Ptot Total Dissipation at Tcase ≤ 25 oC Tamb ≤ 25 oC
702
WW
Tstg Storage Temperature -65 to 150 oC
Tj Max. Operating Junction Temperature 150 oC * For PNP types voltage and current values are negative.
R1 Typ. = 5 KΩ R2 Typ. = 150 Ω
12
3
TO-220
1/4
THERMAL DATA
Rthj-case
Rthj-amb
Thermal Resistance Junction-case MaxThermal Resistance Junction-ambient Max
1.7863.5
oC/WoC/W
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Tcase = 25 oC unless otherwise specified)
Symbol Parameter Test Conditions Min. Typ. Max. Unit
ICEO Collector Cut-offCurrent (IB = 0)
VCE = Half Rated VCEO 0.5 mA
ICBO Collector Cut-offCurrent (IE = 0)
VCB = Rated VCBO 0.2 mA
IEBO Emitter Cut-off Current(IC = 0)
VEB = 5 V 5 mA
VCEO(sus)* Collector-EmitterSustaining Voltage (IB = 0)
IC = 30 mAfor TIP135for TIP132/TIP137
60100
VV
VCE(sat)* Collector-EmitterSaturation Voltage
IC = 4 A IB = 16 mAIC = 6 A IB = 30 mA
24
VV
VBE* Base-Emitter Voltage IC = 4 A VCE = 4 V 2.5 V
hFE* DC Current Gain IC = 1 A VCE = 4 VIC = 4 A VCE = 4 V
5001000 15000
∗ Pulsed: Pulse duration = 300 µs, duty cycle 1.5 %For PNP types voltage and current values are negative.
Power Derating CurveSafe Operating Areas
TIP132 / TIP135 / TIP137
2/4
DIM.mm inch
MIN. TYP. MAX. MIN. TYP. MAX.
A 4.40 4.60 0.173 0.181
C 1.23 1.32 0.048 0.051
D 2.40 2.72 0.094 0.107
D1 1.27 0.050
E 0.49 0.70 0.019 0.027
F 0.61 0.88 0.024 0.034
F1 1.14 1.70 0.044 0.067
F2 1.14 1.70 0.044 0.067
G 4.95 5.15 0.194 0.203
G1 2.4 2.7 0.094 0.106
H2 10.0 10.40 0.393 0.409
L2 16.4 0.645
L4 13.0 14.0 0.511 0.551
L5 2.65 2.95 0.104 0.116
L6 15.25 15.75 0.600 0.620
L7 6.2 6.6 0.244 0.260
L9 3.5 3.93 0.137 0.154
DIA. 3.75 3.85 0.147 0.151
P011C
TO-220 MECHANICAL DATA
TIP132 / TIP135 / TIP137
3/4
Information furnished is believed to be accurate and reliable. However, STMicroelectronics assumes no responsibility for the consequencesof use of such information nor for any infringement of patents or other rights of third parties which may result from its use. No license isgranted by implication or otherwise under any patent or patent rights of STMicroelectronics. Specification mentioned in this publication aresubject to change without notice. This publication supersedes and replaces all information previously supplied. STMicroelectronics productsare not authorized for use as critical components in life support devices or systems without express written approval of STMicroelectronics.
The ST logo is a trademark of STMicroelectronics
© 1999 STMicroelectronics – Printed in Italy – All Rights ReservedSTMicroelectronics GROUP OF COMPANIES
Australia - Brazil - China - Finland - France - Germany - Hong Kong - India - Italy - Japan - Malaysia - Malta - Morocco - Singapore - Spain - Sweden - Switzerland - United Kingdom - U.S.A.
http://www.st.com.
TIP132 / TIP135 / TIP137
4/4
May 2008 Rev 5 1/9
9
BD135 - BD136BD139 - BD140
Complementary low voltage transistor
Features Products are pre-selected in DC current gain
Application General purpose
DescriptionThese epitaxial planar transistors are mounted in the SOT-32 plastic package. They are designed for audio amplifiers and drivers utilizing complementary or quasi-complementary circuits. The NPN types are the BD135 and BD139, and the complementary PNP types are the BD136 and BD140.
Figure 1. Internal schematic diagram
32
1
SOT-32
NPN PNP
Table 1. Device summary
Order codes Marking Package Packaging
BD135 BD135
SOT-32 Tube
BD135-16 BD135-16
BD136 BD136
BD136-16 BD136-16
BD139 BD139
BD139-10 BD139-10
BD139-16 BD139-16
BD140 BD140
BD140-10 BD140-10
BD140-16 BD140-16
www.st.com
Contents BD135 - BD136 - BD139 - BD140
2/9
Contents
1 Electrical ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.1 Electrical characteristics (curves) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3 Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
4 Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
BD135 - BD136 - BD139 - BD140 Electrical ratings
3/9
1 Electrical ratings
Table 2. Absolute maximum ratings
Symbol Parameter
Value
UnitNPN PNP
BD135 BD139 BD136 BD140
VCBO Collector-base voltage (IE = 0) 45 80 -45 -80 V
VCEO Collector-emitter voltage (IB = 0) 45 80 -45 -80 V
VEBO Emitter-base voltage (IC = 0) 5 -5 V
IC Collector current 1.5 -1.5 A
ICM Collector peak current 3 -3 A
IB Base current 0.5 -0.5 A
PTOT Total dissipation at Tc ≤ 25 °C 12.5 W
PTOT Total dissipation at Tamb ≤ 25 °C 1.25 W
Tstg Storage temperature -65 to 150 °C
Tj Max. operating junction temperature 150 °C
Table 3. Thermal data
Symbol Parameter Max value Unit
Rthj-case Thermal resistance junction-case 10 °C/W
Rthj-amb Thermal resistance junction-ambient 100 °C/W
Electrical characteristics BD135 - BD136 - BD139 - BD140
4/9
2 Electrical characteristics
(Tcase= 25 °C unless otherwise specified)
Table 4. On/off states
Symbol Parameter Polarity Test conditionsValue
UnitMin. Typ. Max.
ICBOCollector cut-off current (IE=0)
NPNVCB = 30 V
VCB = 30 V, TC = 125 °C
0.1
10
µA
µA
PNPVCB = -30 V
VCB = -30 V, TC = 125 °C
-0.1
-10
µA
µA
IEBOEmitter cut-off current (IC=0)
NPN VEB = 5 V 10 µA
PNP VEB = -5 V -10 µA
VCEO(sus)(1)
1. Pulsed: pulse duration = 300 µs, duty cycle 1.5%
Collector-emitter sustaining voltage (IB=0)
NPN
IC = 30 mA
BD135BD139
4580
VV
PNPIC = -30 mABD136
BD140
-45
-80
V
V
VCE(sat) (1) Collector-emitter
saturation voltage
NPN IC = 0.5 A, IB = 0.05 A 0.5 V
PNP IC = -0.5 A, IB = -0.05 A -0.5 V
VBE (1) Base-emitter voltage
NPN IC = 0.5 A, VCE = 2 V 1 V
PNP IC = -0.5 A, VCE = -2 V -1 V
hFE (1) DC current gain
NPNIC = 5 mA, VCE = 2 VIC = 150 mA, VCE = 2 V
IC = 0.5 A, VCE = 2 V
2540
25
250
PNP
IC = -5 mA, VCE = -2 V
IC = -150 mA, VCE = -2 V
IC = -0.5 A, VCE = -2 V
25
40
25
250
hFE (1) hFE groups
NPN
IC = 150 mA, VCE = 2 V
BD139-10BD135-16/BD139-16
63100
160250
PNPIC = -150 mA, VCE = -2 VBD140-10
BD136-16/BD140-16
63
100
160
250
BD135 - BD136 - BD139 - BD140 Electrical characteristics
5/9
2.1 Electrical characteristics (curves)
Figure 2. Safe operating area Figure 3. Derating
Package mechanical data BD135 - BD136 - BD139 - BD140
6/9
3 Package mechanical data
In order to meet environmental requirements, ST offers these devices in ECOPACK® packages. These packages have a lead-free second level interconnect. The category of second level interconnect is marked on the package and on the inner box label, in compliance with JEDEC Standard JESD97. The maximum ratings related to soldering conditions are also marked on the inner box label. ECOPACK is an ST trademark. ECOPACK specifications are available at: www.st.com
BD135 - BD136 - BD139 - BD140 Package mechanical data
7/9
Revision history BD135 - BD136 - BD139 - BD140
8/9
4 Revision history
Table 5. Document revision history
Date Revision Changes
16-Sep-2001 4
22-May-2008 5 Mechanical data has been updated.
BD135 - BD136 - BD139 - BD140
9/9
Please Read Carefully:
Information in this document is provided solely in connection with ST products. STMicroelectronics NV and its subsidiaries (“ST”) reserve theright to make changes, corrections, modifications or improvements, to this document, and the products and services described herein at anytime, without notice.
All ST products are sold pursuant to ST’s terms and conditions of sale.
Purchasers are solely responsible for the choice, selection and use of the ST products and services described herein, and ST assumes noliability whatsoever relating to the choice, selection or use of the ST products and services described herein.
No license, express or implied, by estoppel or otherwise, to any intellectual property rights is granted under this document. If any part of thisdocument refers to any third party products or services it shall not be deemed a license grant by ST for the use of such third party productsor services, or any intellectual property contained therein or considered as a warranty covering the use in any manner whatsoever of suchthird party products or services or any intellectual property contained therein.
UNLESS OTHERWISE SET FORTH IN ST’S TERMS AND CONDITIONS OF SALE ST DISCLAIMS ANY EXPRESS OR IMPLIEDWARRANTY WITH RESPECT TO THE USE AND/OR SALE OF ST PRODUCTS INCLUDING WITHOUT LIMITATION IMPLIEDWARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE (AND THEIR EQUIVALENTS UNDER THE LAWSOF ANY JURISDICTION), OR INFRINGEMENT OF ANY PATENT, COPYRIGHT OR OTHER INTELLECTUAL PROPERTY RIGHT.
UNLESS EXPRESSLY APPROVED IN WRITING BY AN AUTHORIZED ST REPRESENTATIVE, ST PRODUCTS ARE NOTRECOMMENDED, AUTHORIZED OR WARRANTED FOR USE IN MILITARY, AIR CRAFT, SPACE, LIFE SAVING, OR LIFE SUSTAININGAPPLICATIONS, NOR IN PRODUCTS OR SYSTEMS WHERE FAILURE OR MALFUNCTION MAY RESULT IN PERSONAL INJURY,DEATH, OR SEVERE PROPERTY OR ENVIRONMENTAL DAMAGE. ST PRODUCTS WHICH ARE NOT SPECIFIED AS "AUTOMOTIVEGRADE" MAY ONLY BE USED IN AUTOMOTIVE APPLICATIONS AT USER’S OWN RISK.
Resale of ST products with provisions different from the statements and/or technical features set forth in this document shall immediately voidany warranty granted by ST for the ST product or service described herein and shall not create or extend in any manner whatsoever, anyliability of ST.
ST and the ST logo are trademarks or registered trademarks of ST in various countries.
Information in this document supersedes and replaces all information previously supplied.
The ST logo is a registered trademark of STMicroelectronics. All other names are the property of their respective owners.
© 2008 STMicroelectronics - All rights reserved
STMicroelectronics group of companies
Australia - Belgium - Brazil - Canada - China - Czech Republic - Finland - France - Germany - Hong Kong - India - Israel - Italy - Japan - Malaysia - Malta - Morocco - Singapore - Spain - Sweden - Switzerland - United Kingdom - United States of America
www.st.com
JZC-20F
CLASSIFICATION GENERAL PURPOSE RELAY
AppearanceJZC-20F
Outline Dimension(L×W×H) (mm) 22.5×16.5×24 Contact Form 1A 1CContact Resistance 100mΩCoil Voltage 5VDC 48VDCPick-up Voltage ≤75Release Voltage ≥10Coil Power(W) 0.36Contact Rating 5A/10A 120VAC 5A/10A 28VDC 5A 240VACInsulation Resistance 100MΩ
Dielectric StrenghBetween Open Contact 750VACBetween Coil and Contact 1000VAC
LifeElectrical 1×105
Mechanical 1×107
Temperature Range -40°C +55°CTerminal LayoutMounting Holes(mm)Mounting Form PCB TerminalWeight 13gSalty ApprovalCross-Reference