Jumat, 06 Agustus 2010

elektonika

Elektronika

Rangkaian elektronika

Elektronika adalah ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor, dan lain sebagainya. Ilmu yang mempelajari alat-alat seperti ini merupakan cabang dari ilmu fisika, sementara bentuk desain dan pembuatan sirkuit elektroniknya adalah bagian dari teknik elektro, teknik komputer, dan ilmu/teknik elektronika dan instrumentasi.

Alat-alat yang menggunakan dasar kerja elektronika ini biasanya disebut sebagai peralatan elektronik (electronic devices). Contoh peralatan/ piranti elektronik ini: Tabung Sinar Katoda (Cathode Ray Tube, CRT), radio, TV, perekam kaset, perekam kaset video (VCR), perekam VCD, perekam DVD, kamera video, kamera digital, komputer pribadi desk-top, komputer Laptop, PDA (komputer saku), robot, smart card, dll.

Daftar isi


Komponen pasif

Komponen aktif

Sensor dan aktuator elektromekanik

Rangkaian analog pembangkit frekuensi dari Hitachi J100

Sirkuit Analog

Sirkuit Digital

(DL, RTL, RTL, DTL, TTL, ECL, CMOS, NMOS, HMOS)
Alat ukur voltmeter digital yang sedang mengukur rangkaian prototaip nya

Alat ukur

sekilas tentang mekatronika

Tentang Teknik Mekatronika

E-mail Print PDF

Logo Teknik Mekatronika

Cikal bakal pendirian Jurusan/Program Studi Teknik Mekatronika pada dasarnya sudah ada sejak mulai didirikannya PENS-ITS pada tahun 1988. Hal ini dapat dilihat dari Tugas Akhir yang dikerjakan oleh mahasiswa angkatan pertama pada waktu itu yang lebih dari 50% diantaranya mengambil tema tentang robot. Sejarah pendirian Jurusan Mekatronika PENS-ITS juga tidak terlepas dari keikutsertaan PENS pada kontes robot (robot contest, robocon) yang diselenggarakan di Jepang pada tahun 1991. Dalam keikutsertaan yang pertama tersebut PENS menampilkan Robot Bima X-1 dan mendapat penghargaan sebagai Best Idea. Keikutsertaan PENS berlanjut pada tahun 1992, 1995, 1997, 2000 sampai dengan tahun 2009. Pada setiap keikutsertaannya PENS selalu mendapat prestasi yang membanggakan. Tidak hanya di tingkat internasional saja, PENS juga merajai kontes robot nasional. Di tingkat nasional keikutsertaannya pertama kali pada tahun 2000 pada Kontes Robot Indonesia di Surabaya. Pada saat itu PENS menampilkan robot Becak dan langsung meraih peringkat pertama. Selanjutnya hampir setiap tahunPENS mengikuti kontes robot baik di tingkat nasional maupun internasional. Pada setiap keikutsertaannya PENS selalu mengukir prestasi.

Berawal dari prestasi di bidang robotika tersebut kemudian muncul suatu gagasan untuk mendirikan suatu jurusan di PENS yang mendalami dan mengembangkan bidang robotika. Dari gagasan terebut kemudian lahirlah Jurusan Teknik Mekatronika. Pada awal pendiriannya, Jurusan Mekatronika hanya berupa sebuah program studi mekatronika dibawah jurusan elektronika PENS. Sejak tahun 2006, program studi mekatronika memisahkan diri dan membentuk jurusan tersendiri dengan nama Jurusan Teknik Mekatronika. Jurusan Teknik Mekatronika PENS-ITS akan mendedikasikan diri di bidang mekatronika terutama untuk mencetak lulusan yang terampil dan handal di bidang mekatronika dengan membekali mahasiswa dengan teknologi robotika dan otomasi aplikasi industri. Jurusan ini memiliki program pendidikan sarjana sains terapan dengan perbandingan antara mata kuliah teori dan praktik yang berimbang (50%-50%).

Program Studi Teknik Mekatronka didirikan sejak tahun 2006 sebagai program studi baru dibawah Jurusan Teknik Elektronika EEPIS. Teknik Mekatronika didesain sebagai program studi yang menawarkan kompetensi di bidang mekatronika/otomasi dan robot. Program yang ditawarkan adalah Diploma 4 dimana lulusan akan mendapatkan gelar SST (Sarjana Sains Terapan) yang sejajar dengan ST (Sarjana Teknik). Lulusan akan diberikan pengajaran yang baik di bidang rekayasa mekatronika secara praktek dan teori.

Program Studi Teknik Mekatronika secara umum didesain berdasarkan permintaan industri dan kebutuhan akan penelitian yang lebih jauh di bidang robotika. Program Studi ini dikenal sebagai pemimpin dan perintis pendidikan yang mengkhususkan keilmuwan robotika dan teknologinya.

Visi

Program Studi Teknik Mekatronika memiliki Visi ke depan sebagai Pusat Unggulan Pendidikan Kerekayasaan Mekatronika di Indonesia khususnya di bidang Robotika menuju kampus teknologi yang disegani di dunia.

Misi

  • Dengan selalu mengedepankan wawasan global / internasional dan berfikir positif demi kemajuan teknologi nasional, Program Studi Teknik Mekatronika aktif mengkaji dan mengembangkan sistem pendidikan teknologi dan kerekayasaan mekatronika, khususnya robotika dan otomasi industri.
  • Dengan selalu berpijak kepada kepentingan nasional dalam penyediaan sumber daya manusia, teknologi dan rekayasa yang handal, Program Studi Teknik Mekatronika menyelenggarakan proses pendidikan untuk menjadi pusat penghasil tenaga profesional di bidang teknologi dengan kemampuan khusus di bidang mekatronika, robotika dan otomasi industri.
  • Program Studi Teknik Mekatronika secara aktif meyelenggarakan penelitian dan kajian implementasi di bidang kerekayasaan mekatronika dengan selalu mengedepankan wawasan nasional dan internasional.
  • Program Studi Teknik Mekatronika berperan aktif dalam mengembangkan dan melaksanakan nilai - nilai etika moral akademik.

Keluaran

Setelah menyelesaikan perkuliahan di Jurusan/Program Studi Mekatronika, mahasiswa akan memiliki kompetensi di bidang sebagai berikut:

  • Bidang Robotika
  • Bidang Otomasi dan Sistem Kendali
  • Bidang Manufaktur
  • Bidang Elektronika
  • Bidang Informatika

mecha

Mekatronika

Mekatronika (Jerman: Mechatronik; Inggris: Mechatronic) berasal dari kata mekanika, elektronika dan informatika.

Bagan Mekatronika:Diagram sedehana pembentukan ilmu mekatronika. Terdiri atas dua lapisan fisika dan logika. dan tiga dasar ilmu utama elektronika, informatika dan mekanika..

Dengan melihat asal katanya dapat dengan mudah dipahami, bahwa ilmu ini menggabungkan atau mensinergikan disiplin ilmu Mekanika, ilmu Elektronika dan Informatika

Istilah Mechatronik (Mechanical Engineering-Electronic Engineering) pertama kali dikenalkan pada tahun 1969 oleh perusahaan jepang Yaskawa Electric Cooperation. Awalnya berkembang dalam bidang Feinwerktechnik, yaitu cabang dari teknik yang mengedepankan aspek ketelitian. Misalnya pada pembuatan jam, alat optik dan sebagainya. Lalu ditambahkan setelah munculnya Informatik sebagai disiplin ilmu baru.

Hingga saat ini dipandang sebagai hubungan antara ilmu Mekanik, Elektronik dan Informatik. Dalam masa yang akan datang, aplikasi mekatronika akan digunakan hampir disemua bidang, seperti Otomotif, Pemutar CD, Stasiun luar angkasa atau pada fasilitas produksi.

Mekatronika dikategorikan oleh Majalah Technology Review pada tahun 2003 sebagai 10 Teknologi yang dalam waktu dekat dapat mengubah hidup kita!

jenis kabel

Jenis Kabel LAN



Memilih Kabel

Empat jenis kabel jaringan yang umum digunakan saat ini yaitu :

1. Kabel Coaxial
Terdiri atas dua kabel yang diselubungi oleh dua tingkat isolasi. Tingkat isolasi pertama adalah yang paling dekat dengan kawat konduktor tembaga. Tingkat pertama ini dilindungi oleh serabut konduktor yang menutup bagian atasnya yang melindungi dari pengaruh elektromagnetik. Sedangkan bagian inti yang digunakan untuk transfer data adalah bagian tengahnya yang selanjutnya ditutup atau dilindungi dengan plastik sebagai pelindung akhir untuk menghindari dari goresan kabel.



Beberapa jenis kabel Coaxial lebih besar dari pada yang lain. Makin besar kabel, makin besar kapasitas datanya, lebih jauh jarak jangkauannya dan tidak begitu sensitif terhadap interferensi listrik.


2. Kabel Unshielded Twisted Pair (UTP)
Kabel twisted pair terjadi dari dua kabel yang diputar enam kali per-inchi untuk memberikan perlindungan terhadap interferensi listrik ditambah dengan impedensi, atau tahanan listrik yang konsisten. Nama yang umum digunakan untuk kawat ini adalah IBM jenis/kategori 3. Secara singkat kabel UTP adalah murah dan mudah dipasang, dan bisa bekerja untuk jaringan skala kecil.

3. Kabel Shielded Twisted Pair (STP)
Kabel STP sama dengan kabel UTP, tetapi kawatnya lebih besar dan diselubungi dengan lapisan pelindung isolasi untuk mencegah gangguan interferensi. Jenis kabel STP yang paling umum digunakan pada LAN ialah IBM jenis/kategori

4. Kabel Serat Optik (Fiber Optik)
Kabel serat optik mengirim data sebagai pulsa cahaya melalui kabel serat optik. Kabel serat optik mempunyai keuntungan yang menonjol dibandingkan dengan semua pilihan kabel tembaga. Kabel serat optik memberikan kecepatan transmisi data tercepat dan lebih reliable, karena jarang terjadi kehilangan data yang disebabkan oleh interferensi listrik. Kabel serat optik juga sangat tipis dan fleksibel sehingga lebih mudah dipindahkan dari pada kabel tembaga yang berat.


Arsitektur Jaringan

Penggunaan Network Interface Card (NIC) serta medianya akan menentukan arsitektur jaringan anda. Pada IBM PC dan kopatibelnya ada beberapa NIC yang dapat digunakan yaitu Ethernet, ARCnet, Token Ring dan FDDI. Adapun yang paling populer digunakan adalah jenis Ethernet. Ada beberapa macam tipe Ethernet yang secara umum terbagi atas dua bagian yaitu yang mempunyai kecepatan 10 MBps dan Fast Ethernet yaitu yang mempunyai kecepatan 100 MBps atau lebih.

Ethernet 10 MBps yang sering digunakan adalah 10Base2, 10Base5, 10BaseT dan 10BaseF. Sedangkan untuk kategori Fast Ethernet adalah 100BaseT dan 100VG-AnyLAN.
10Base2

10Base2 disebut juga Thin Ethernet karena menggunakan kabel Coaxial jenis Thin atau disebut sebagai Cheaper Net. 10Base2 menggunakan topologi Bus. Spesifikasi 10Base2 adalah sebagai berikut:

* Panjang kabel per-segmen adalah 185 m
* Total segmen kabel adalah 5 buah
* Maksimum Repeater adalah 4 buah
* Maksimum jumlah segmen yang terdapat node (station) adalah 3 buah
* Jarak terdekat antar station minimum 0,5 m
* Maksimum jumlah station dalam satu segmen kabel adalah 30
* Maksimum panjang keseluruhan dengan Repeater adalah 925 m
* Awal dan akhir kabel diberi Terminator 50 ohm
* Jenis kabel yang digunakan RG-58A/U atau RG-58C/U

10Base5

10Base5 disebut juga Thick Ethernet karena menggunakan kabel Coaxial jenis Thick. Topologi pada 10Base5 sama seperti 10Base2 yaitu Topologi Bus. Spesifikasi dari 10Base5 adalah sebagai berikut:

* Panjang kabel per-segmen adalah 500 m
* Total segmen kabel adalah 4 buah
* Maksimum jumlah segmen yang terdapat node adalah 3
* Jarak terdekat antar station minimum adalah 2,5 m
* Maksimum jumlah station dalam satu segmen kabel adalah 100
* Maksimum panjang kabel AUI ke node 50 m
* Maksimum panjang keseluruhan dengan Repeater 2500 m
* Awal dan akhir kabel diberi Terminator 50 ohm
* Jenis kabel Coaxial RG-8 atau RG-11

10BaseT

Berbeda dengan 10Base2 atau 10Base5 yang menggunakan topologi Bus, pada ethernet TbaseT menggunakan topologi Star. Ethernet dengan topologi Star ini paling banyak digunakan, karena mudah pemasangannya serta melakukan pengecekan jika ada kerusakan pada jaringan. Pada 10BaseT kabel yang dipakai bukan Coaxial tapi kabel UTP. Spesifikasi dari 10BaseT adalah sebagai berikut:

* Panjang kabel per-segmen maksimum 100 m
* Maksimum jumlah segmen adalah 1024
* Maksimum jumlah node per-jaringan 1024
* Menggunakan Hub dengan jumlah maksimum 4 buah dalam bentuk hubungan chain
* Kabel yang digunakan UTP Category-3 atau lebih

10BaseF

10BaseF mengunakan kabel serat optik, ini jarang digunakan karena biasanya mahal dan pemasangannya tidak semudah ethernet tipe lain. Umumnya jenis ini dipakai untuk penghubung (link) antar segmen karena jaraknya bisa mencapai 2000 m serta kabel yang digunakan adalah serat optik.
100BaseT

100BaseT disebut juga Fast Ethernet atau 100BaseX, adalah ethernet yang mempunyai kecepatan 100 Mbps. Ada beberapa tipe 100BaseT berdasarkan kabel yang dipakai, yaitu:

* 100BaseT4, memakai kabel UTP Category-5 dan kabel yang dipakai adalah 4 pasang
* 100BaseTX, memakai kabel UTP Category-5 dan kabel yang dipakai hanya 2 pasang
* 100BaseTX, memakai kabel serat optik

Pada 100BaseT yang menggunakan kabel Coaxial maksimum total kabelnya dengan menggunakan Hub Class II adalah 205 m, dengan perincian 100 m untuk panjang segmen dan 5 m untuk hubungan Hub ke Hub. Sedangkan untuk 100BaseFX dengan menggunakan dua Repeater bisa mencapai 412 m, dan panjang segmen dengan serat optik bisa mencapai 2000 m.
100VG-AnyLAN

100VG-AnyLAN bukan merupakan ethernet umum murni karena metode akses medianya berdasarkan demand priority. 100VG-AnyLAN bisa digunakan dengan sistem Frame Ethernet ataupun dengan Frame Token Ring.

Kabel yang digunakan adalah kabel UTP Category-3 atau 5. Tidak seperti ethernet biasa yang menggunakan kabel UTP dengan panjang maksimum segmen 100 m, maka pada 100VG-AnyLAN jika yang dipakai adalah UTP Category-5 maka panjang maksimum segmen-nya bisa mencapai 150 m, sedangkan yang memakai serat optik panjang maksimum segmen-nya adalah 2000 m.

kabel jaringan

Macam – Macam Kabel Jaringan (LAN)

Kabel Local Area Network

Pertama kali LAN menggunakan kabel “coaxial”. Kemudian, kabel “twisted pair” yang digunakan dalam sistem telepon telah mampu membawa frekuensi yang lebih tinggi dan dapat mendukung trafik LAN. Dan saat ini, kabel fiber optik telah tampil sebagai pilhan kabel berkecepatan sangat tinggi.
Local Area Network menggunakan empat tipe kabel :

  • Coaxial
  • Unshielded Twisted Pair (UTP)
  • Shielded Twisted Pair (STP)
  • Fiber Optik

Kabel Coaxial

coax1.gif

Kabel coaxial terdiri dari :

  • sebuah konduktor tembaga
  • lapisan pembungkus dengan sebuah “kawat ground”.
  • sebuah lapisan paling luar.

Penggunaan Kabel Coaxial

Kabel coaxial terkadang digunakan untuk topologi bus, tetapi beberapa produk LAN sudah tidak mendukung koneksi kabel coaxial.
Protokol Ethernet LAN yang dikembangkan menggunakan kabel coaxial:

10Base5 / Kabel “Thicknet” :

  • adalah sebuah kabel coaxial RG/U-8.
  • merupakan kabel “original” Ethernet.
  • tidak digunakan lagi untuk LAN modern.

10Base2 / Kabel “Thinnet”:

  • adalah sebuah kabel coaxial RG/U-58.
  • mempunyai diameter yang lebih kecil dari “Thicknet”.
  • menggantikan “Thicknet”.
  • tidak direkomendasikan lagi, tetapi masih digunakan pada jaringan LAN yang sangat kecil.

“Unshielded Twisted Pair”

UTP.gif

Kabel “Unshielded twisted pair” (UTP) digunakan untuk LAN dan sistem telepon. Kabel UTP terdiri dari empat pasang warna konduktor tembaga yang setiap pasangnya berpilin. Pembungkus kabel memproteksi dan menyediakan jalur bagi tiap pasang kawat. Kabel UTP terhubung ke perangkat melalui konektor modular 8 pin yang disebut konektor RJ-45. Semua protokol LAN dapat beroperasi melalui kabel UTP. Kebanyakan perangkat LAN dilengkapi dengan RJ-45.

Kategori UTP

Terdapat 5 kategori (level) untuk kabel UTP. Kategori ini mendukung sinyal suara berkecepatan rendah (low-speed voice) dan sinyal LAN berkecepatan tinggi. Kategori 5 UTP direkomendasikan sebagai kategori minimum untuk instalasi LAN dan cocok untuk topologi star. Tabel berikut menunjukkan masing-masing kategori :

Kategori

Performansi (MHz)

Penggunaan

Cat 1

1

Voice, Mainframe, Dumb Terminal

Cat 2

4

4 MB Token Ring

Cat 3

10

10MB Ethernet

Cat 4

20

16 MB Token Ring

Cat 5

100

100 MB Ethernet

“Shielded Twisted Pair”
STP.gif

“Shielded twisted pair” adalah jenis kabel telepon yang digunakan dalam beberapa bisnis instalasi. Terdapat pembungkus tambahan untuk tiap pasangan kabel (”twisted pair”).Kabel STP juga digunakan untuk jaringan Data, digunakan pada jaringan Token-Ring IBM. Pembungkusnya dapat memberikan proteksi yang lebih baik terhadap interferensi EMI.

Kelemahan kabel STP
Kabel STP mempunyai beberapa kelemahan :

  • Attenuasi meningkat pada frekuensi tinggi.
  • Pada frekuensi tinggi, keseimbangan menurun sehingga tidak dapat mengkompensasi timbulnya “crosstalk” dan sinyal “noise”.
  • Harganya cukup mahal.

Kabel Fiber Optik

FO.gif

Kabel Fiber Optik adalah teknologi kabel terbaru. Terbuat dari glas optik. Di tengah-tengah kabel terdapat filamen glas, yang disebut “core”, dan di kelilingi lapisan “cladding”, “buffer coating”, material penguat, dan pelindung luar.Informasi ditransmisikan menggunakan gelombang cahaya dengan cara mengkonversi sinyal listrik menjadi gelombang cahaya. Transmitter yang banyak digunakan adalah LED atau Laser.

Kelebihan menggunakan kabel Fiber Optik
Kabel Fiber Optik mempunyai beberapa kelebihan, diantaranya :

  • Kapasitas bandwidth yang besar (gigabit per detik).
  • Jarak transmisi yang lebih jauh ( 2 sampai lebih dari 60 kilometer).
  • Kebal terhadap interferensi elektromagnetik.

Kabel Fiber Optik banyak digunakan pada jaringan WAN untuk komunikasi suara dan data. Kendala utama penggunaan kabel fiber optik di LAN adalah perangkat elektroniknya yang masih mahal. Sedangkan harga kabel Fiber Optiknya sendiri sebanding dengan kabel LAN UTP.