Upload
muhammad-fachri
View
235
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
7/28/2019 Tugas Besar Rangkaian Listrik 2
1/19
TUGAS BESAR
ANALISA RANGKAIAN DENGAN
SOFTWARE PSPICE
NAMA : AFIT MIRANTO
NPM : G1D009001
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BENGKULU
2011
7/28/2019 Tugas Besar Rangkaian Listrik 2
2/19
A. DASAR TEORI
Apakah Spice Atau Pspice Itu?
SPICE adalah program yang mampu mensimulasikan rangkaian elektronika
melalui komputer. Anda bisa melihat bentuk gelombang dari tegangan atau arus pada
rangkaian Anda. SPICE menghitung tegangan dan arus versus waktu (Analisa
Transien) atau versus frekuensi (Analisa AC). Banyak program SPICE juga bisa
digunakan untuk analisa DC, sensitivitas, derau maupun distorsi.
Kepanjangan SPICE adalah Simulation Program with Integrated Circuit
Emphasis. Para peneliti di Uiversitas Kalifornia, Berkeley telah mengembangkan
program komputer ini sejak pertengahan tahun 70-an. Apa yang mendorong
pengembangan program SPICE ini? Hadirnya berbagai macam IC (Integrated
Circuit) menuntut suatu metode untuk menguji dan mencoba rancangan rangkaian
sebelum proses fabrikasi.
Saat ini, SPICE tersedia dari berbagai macam perusahaan yang kemudian
menambahkan fasilitas untuk menggambar rangkaian serta kemampuan untuk plot
grafik hasil analisis. Simulator dan aplikasi SPICE telah berkembang unuk berbagai
macam rangkaian analog dan digital, piranti microwave dan sistem mekatronika.
Mengapa Menggunakan Pspice?
SPICE merupakan alat yang bagus untuk belajar elektronika. Anda bisa
meningkatkan pemahaman suatu rangkaian seiring dengan percobaan da simulasi
menggunakan SPICE. Lakukan eksperimen! Ubah rangkaian dan lihatlah apa yangterjadi! Ubahlah nilai resistor, nilai kapasitor dan lain sebagainya serta perhatikan
efek pada rangkaian sekejap mata.
Idealnya, kita perlu membuat dan menguji rangkaian elektronika
sesungguhnya da memahami perilakunya. Bagaimanapun juga, Anda membutuhkan
breadboard, komponen-komponen dan waktu untuk merangkai rangkaian tersebut.
Rangkaian sesungguhnya adakalanya membutuhkan peralatan yang mahal mulai dari
7/28/2019 Tugas Besar Rangkaian Listrik 2
3/19
suplai daya, generator sinyal dan osiloskop. Selain itu tidak selalu mudah merangkai
semua rangkaian elektronika yang Anda temukan menggunakan breadboard.
Anda bisa menghabiskan waktu berjam-jam untuk membuat rangkaian
elektronika yang sesungguhnya dan hanya untuk mendapatkan suatu konsep
sederhana dari rangkaian tersebut, sedangka menggunakan SPICE Anda bisa
melakukannya dalam hitungan menit. SPICE bisa Anda anggap sebagai breadboard
virtual. Walaupun Anda hanya memiliki waktu yang pendek, Anda bisa
mendapatkan prinsip-prinsip dan aplikasi dari beberapa rangkaian elektronika.
Bagaimana PSpice Bekerja?
Pada dasarnya, SPICE bekerja dengan cara sebagai berikut:
1. Tentukan sebuah rangkaian dalam berkas teks (ekstensi .CIR) yang
dinamakan netlist atau menggunakan simbol-simbol grafik melalui
pembuatan skematik (rangkaian yang digambar);
2. Jalankan simulasi. SPICE membaca netlist dan kemudian melakukan analisa
yang diminta: AC, DC atau Respon transien. Hasilnya disimpan dalam
sebuah berkas keluaran teks (ekstensi .OUT);
3. Perhatikan hasil simulasi pada berkas teks keluaran (ekstensi .OUT)
menggunakan editor teks. Banyak program SPICE yang sudah menyediakan
tampilan grafik untuk plot data-data yang tersimpan pada berkas data biner.
Netlist Atau Skematik?
Muncul pertanyaan, apakah rangkaian yang akan disimulasikan dengan
SPICE harus dibuat menggunakan teks berupa netlist atau digambar menggunakan
skematik. Jawabannya disarankan menggunakan editor teks, mengapa? Walaupun
menggambar rangkaian menggunakan schematic capture memiliki beberapa
kelebihan, tetapi masing-masing vendor SPICE memiliki antarmuka skematik dan
format berkas yang berbeda-beda. Hal ini bisa menyebabkan kebingungan, jika Anda
menggunakan berbagai macam versi SPICE untuk sebuah rangkaian. Selain itu,
banyak karakterisik komponen tidak nampak melalui skematik (selain itu, schematic
7/28/2019 Tugas Besar Rangkaian Listrik 2
4/19
capture selalu membuat berkas netlist sebelum menjalankan simulasi, jadi ya sama
saja dong)
Deskripsi netlistdari sebuah rangkaian adalah sederhana dan kosisten untuk
tiap-tiap vendor SPICE dengan beberapa variasi. Seluruh properti komponen dan
rangkaian jelas terlihat. Mempelajari netlist itu mudah dan melakukan perubahan
bisa dilakukan secara cepat. Anda bisa membuat sebuah netlistdengan menggambar
rangkaian yang bersangkutan di atas kertas dan menerapkan beberapa aturan
sederhana. Selain itu, beberapa buku SPICE (masih kebanyakan dalam bahasa
Inggris) sangat menyarankan penggunaan netlist, walaupun selanjutnya Anda
memutuskan untuk menggunakan programschematic capture.
Mensimulasikan Rangkaian Anda
Mensimulasikan dan menguji rangkaian Anda bisa dilakukan dengan mudah:
1. Gambarkan atau tuliskan rangkaian Anda, jangan lupa memberikan nomor
pada masing-masing titik;
2. Beri label pada masing-masing komponen dan nilainya;
3. Buatlah sebuah berkas teks (netlist) yang berisikan semua komponen dan
hubungan antar titik koneksi;
4. Tentukan tipe analisis yang akan dilakukan (AC, Transien, DC, derau dan
lain-lain) dan sertakan pernyataan-pernyataan yang terkait;
5. Jalankan simulasi dan perhatikan hasilnya.
6. Anda bisa mendapatkan koleksi rangkaian SPICE dari internet, gunakan
koleksi rangkaian yang Anda peroleh tersebut untuk membuat rangkaian yang
Anda inginkan dengan cara merubah sebagian komponen maupun nilai-
nilainya.
7/28/2019 Tugas Besar Rangkaian Listrik 2
5/19
B. LANGKAH KERJA
1. Cara menginstal PSpice
Kemudian klik setup
7/28/2019 Tugas Besar Rangkaian Listrik 2
6/19
Akan muncul jendela berikut, pilih sala atu, klik next
Pilih typical, klik next
Untuk selanjutnya klik Next pada pilihan-pilihan selanjutnya, kemudian
tunggu sampai proses instalasi selesai.
7/28/2019 Tugas Besar Rangkaian Listrik 2
7/19
2. Memulai PSpice
Untuk memulai pilig start menu > all program > microsim Eval 8 schematics
Maka akan muncul jendela berikut:
Lembar kerja PSpice Schematics
7/28/2019 Tugas Besar Rangkaian Listrik 2
8/19
Membuat rangkaian dengan PSpice
Langkah-langkah nya adalah, cari kompunennya > tentukan nilai komponenya > atur
type analisisnya kemudian jalankan simulasinya
Untuk memulai mencari komponen di PSpice. Klik tombol maka akan
keluar jendela berikut:
7/28/2019 Tugas Besar Rangkaian Listrik 2
9/19
Kemudian pilih komponen yang akan di pakai untuk membuat rangkaian
yang akan di simulasikan kemudian klik Place untuk meletakkan komponen ke
lembar kerja tapi jendela di atas tetap terbuka, sedangkan jika memilih place & Close
meletakkan komponen ke lembar kerja sekaligus menutup jendela diatas.
7/28/2019 Tugas Besar Rangkaian Listrik 2
10/19
Untuk mengubah nilai dari komponen tersebut untuk lebih cepat klik dua kali
komponen tersebut kemudian akan keluar jendela berikut
Pada komponen VDC ganti ACMAG=0V dengan nilai yang di inginkan. Pilih
ACMAG=0V kemudian di kolom value ketikkan nilai yang diinginkan.
Pada komponen lain seperti Resistor maupun kapasitor ganti Value nya untuk
mengganti nilai komponen tersebut.
Setelah komponen semua telah di letakkan di lembar kerja dan sudah diganti
value / nilainya maka hubungkan komponen tersebut dengan klik toolbar ini
kemudian hubungkan.
Untuk memutar komponen pilih komponen tersebut kemudian tekan tombol
Ctrl+R untuk memflip/mirror/membalikkan komponen, pilih komponen tersebut
kemudian tekan tombol Ctrl+F.
7/28/2019 Tugas Besar Rangkaian Listrik 2
11/19
C. ANALISA DAN PEMBAHASAN
Buat rangkaian seperti gambar dibawah.
kemudian buat netlist dengan analysis > create netlist
setelah itu pilih analisys > setup untuk memulai analysis maka akan muncul jendela
berikut
Centang bias point detail untuk menganalisis bias arus dan tegangan , untuk melihat
hasilnya klik analysis > simulate kemudian klik ikon untuk melihat bias
7/28/2019 Tugas Besar Rangkaian Listrik 2
12/19
tegangan dan klik icon untuk melihat bias arus. Maka hasilnya akan menjadi
seperti ini:
Untuk analisis dc sweep
Pilih analysis > setup > enable kan dc sweep kemudian klik dc sweep kemudianakan muncul jendela berikut:
Isi nama valuenya denga V1, start valuenya dengan 0, end value nya dengan 20 dan
increment 0.1.
7/28/2019 Tugas Besar Rangkaian Listrik 2
13/19
Setelah itu klik simulate, maka akan muncul jendela berikut:
Kemudian klik add trace maka akan muncul jendela berikut:
Pilih variable yang akan dilihat bentuk sinyalnya. Maka hasilnya akan seperti ini
7/28/2019 Tugas Besar Rangkaian Listrik 2
14/19
Jika sumber tegangan diganti dengan sumber tegangan ac maka:
7/28/2019 Tugas Besar Rangkaian Listrik 2
15/19
Kemudian pada analisis dipilih yang ac sweep maka hasil simulasinya:
Hasil dari analisis transient nya:
7/28/2019 Tugas Besar Rangkaian Listrik 2
16/19
Analisis secara manual menggunakan teorema superposisi:
VR2(1) dengan I dan V2 = 0
VR2 (1) dengan I dan E1 = 0
7/28/2019 Tugas Besar Rangkaian Listrik 2
17/19
vR2(1)= -V1= - 4 volt
vR2(2) dengan V1 dan V2=0
7/28/2019 Tugas Besar Rangkaian Listrik 2
18/19
vR2 dengan I dan V1
Maka
vR2(3)= vR2(1)+ vR2(2)+ vR2(3)= (-6,4)+(3)+(12)= 11 volt
7/28/2019 Tugas Besar Rangkaian Listrik 2
19/19
D. KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Dari hasil simulasi menggunakan Pspice menjadi lebih mudah dalam
menganalisa rangkaian listrik yang berupa, rangkaian sederhana maupun yg lebih
rumit, dengan software ini dapat mengatasinya. Dari hasil perhitungan dan
simulasimendapatkan hasil yang sama
Saran
Dalam pembuatan laporan ini mungkin masih banyak kekurangan sehingga
dibutuhkan masukan kritik dan saran yang membangun demi untuk mencapai
kesempurnaan lapoan ini.
E. DAFTAR PUSTAKA
Nguyen, Minh Anh , Pspice Tutorial, Power Electronic 2, Colorado State
University Student,