Simulasi dengan Electronic WorkBench

Print
Category: Listrik & Elektronika
Last Updated on Monday, 25 May 2015 Published Date Written by Drs. Hendro Hermanto, MT.

Simulasi dengan Electronic WorkBench (EWB)

Oleh : Drs.Hendro Hermanto,M.T.Widyaiswara PPPPTK BOE Malang

email : hendro@vedcmalang.or.id

Abstrak :

Dalam membangun rangkaian elektronika, diawali dengan perencanaan rangkaian dan nilai-nilai komponennya. Setelah selesai maka dilanjutkan dengan membangun diatas Papan Rangkaian Tercetak (PRT). Kadang hasil hitungan bisa jadi tidak sesuai dengan kenyataannya atau dalam arti kata hasil rancangan tidak jalan sebagaimana direncanakan. Maka dengan adanya perkembangan teknologi, sebelum dibangun ada baiknya disimulasikan dahulu di komputer dengan program simulasi, seperti Electronic WorkBench (EWB). Data-data baik komponen maupun instrumen dalam program simulasi telah diseting sehingga mendekati sifat komponen sesungguhnya. Tapi bisa jadi kondisi perencanaan yang tertentu sehingga membuat simulasi tidak berjalan dengan semestinya. Maka hal-hal yang dimungkinkan tersebut dihindari.

Kata kunci : Electronic WorkBench, simulasi, rangkaian elektronik

Pengantar

Dengan perkembangan teknologi, berkembang pula komputer yang semakin hari semakin cepat dalam memproses data. Selain digunakan untuk menulis dan pengolahan data, komputer dapat pula melakukan simulasi, termasuk simulasi rangkaian elektronika. Simulasi sendiri dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia adalah metode pelatihan yg meragakan sesuatu dl bentuk tiruan yang mirip dengan keadaan yg sesungguhnya, selain itu juga  penggambaran suatu sistem atau proses dengan peragaan berupa model statistik atau pemeranan. Dalam bidang elektronika ada banyak simulasi yang telah dibuat, salah satunya adalah EWB (Electronic WorkBench ). Simulasi akan menirukan komponen-komponen semirip komponen sesungguhnya. Dalam artikel akan dibahas cara membuat simulasi elektronik menggunakan EWB ini.

Membuat pembagi tegangan

Gambar 1 menampakkan layar EWB dengan bidang kerja kosong. Dengan menu pada baris atas, dan bawahnya terdapat short cut untuk kelompok komponen (kiri) dan alat ukur disebelah kanan

Gambar 1. Layar EWB

Gambar rangkaian yang akan di rencanakan seperti pada Gambar 2, yaitu sebuah pembagi tegangan dengan tahanan R1 dan R2.

Gambar 2. Pembagi tegangan

Dengan tegangan sumber Us sebesar 1,5V dan R1=R2=100kW rangkaian dalam Gambar 2 diwujudkan di layar EWB. Untuk menggambar tahanan, bawa kursor pada librari bergambar tahanan (dalam EWB versi yang digunakan pada artikel ini simbol tahanan ), maka muncullah kelompok librari Basic yang terdiri dari komponen pasif (Gambar 3).

Gambar 3. Librari Basic

Bawa kursor diatas komponen yang dikehendaki, dalam hal ini tahanan, tekan tombol kiri mouse terus-menerus sambil maose digeser ke tembat yang diinginkan. Lalu pepas tombol mouse, maka akan terlihat simbol tahanan berwarna merah dengan label R1 dan besarnya 1kW sebagai besaran default.

 

Gambar 4. Menggambar komponen tahanan

Untuk mengubah komponen dari horisontal menjadi vertikal, bawa mouse diatas komponen yang akan diputar,klik kiri (komponen jadi merah) dan klik kanan muncul menu baru. Bawa kursor mouse ke Rotate, lalu klik kiri. Untuk puta komponen juga bisa dengan kontrol di keyboard, tandai komponen yang akan diputar menjadi merah lalu tekan Ctrl+R.

Gambar 5. Memutar komponen

Selanjutnya untuk mengganti label komponen dan nilainya dengan klik kanan mouse dan pilih Component Properties atau juga bisa dengan klik ganda mouse kiri pada komponen yang merah. Pilih label dan berilah nama label untuk komponen tersebut, misalkan R1. Berikutnya klik value dan set besar tahanan yang diinginkan.

        

Gambar 6. Memberi label pada komponen dan menentukan nilai komponen

Lakukan juga untuk komponen lainnya, sehingga rangkaian pada Gambar 2 dapat terwujud pada bidang kerja EWB. Gambar 7 cara mengambil amper meter, bawa kursor mouse diatas short cut Indicator, klik kiri mouse. Akan muncul jendela Indicator, bawa kursor mouse diatas amper meter (simbol A). Tekan mouse kiri sambil disret ke arah dimana amper meter akan ditempatkan. Dengan cara yang sama untuk mengambil volt meter.

Gambar 7. Mengambil alat ukur amper meter

Setelah semua komponen lengkap, hubungkan semua komponen sehingga membentuk rangkaian seperti diminta Gambar 2.

Gambar 8. Menyambung antar komponen

Untuk menyambung antar komponen, Gambar 8 memperlihatkan contoh menyambung kutub + baterai dengan saklar. Bawa krsor mouse diujung terminal kutub + baterai, akan muncul titik hitam, lalu tekan tombol mouse kiri terus sambil dibawa ke arah saklar. Ssampai diujung saklar akan muncul titik hitam lagi, lepaskan tombo; mouse, maka baterai dan saklar akan tersambung. Gambar 9 memperlihatkan setelah semua komponen tersambung.

Gambar 9. Rangkaian telah selesai digambarkan di bidang kerja EWB

Untuk menyimpan berkas, tekan gambar disket di kiri atas, maka akan muncul jendela Save Circuit File. Berilah nama dengan nama yang memberi gambaran tentang rangkaian, misal “pembagi tegangan”

Gambar 10. Menyimpan berkas pertama kali

Gambar 11. Menyimpan dan memberi nama

Dengan menekan tombol daya   di kanan atas dengan klik tombol mouse kiri, maka simulasi akan berjalan. Kemudian untuk menghubungkan saklar , tekanlah “space” pada keyboard, maka akan tampil seperti Gambar 12 berikut.

Gambar 12. Simulasi berjalan.

Gambar 12 memperlihatkan penampilan volt meter sebesar 714mV dan amper meter sebesar  7,857µA. Hasil ini menunjukkan hampir seperti perhitungan, karena secara perhitungan tegangan pada R2 akan sebesar 750mV atau 0,75V dan arusnya secara perhitungan seharusnya 7,5µA.

Selanjutnya rangkaian akan diwujudkan dengan komponen sesungguhnya, Gambar 13 menunjukkan foto pengukuran sesungguhnya. Terlihat volt meter menunjukkan nilai 0,42V atau 420mV dan amper meter menunjukkan 11 µA

Gambar 13. Foto pengukuran

Dengan mengecilnya tegangan jatuh pada R2 memperlihatkan nilai R2 paralel voltmeter mengecil. Harga tahanan pengganti tahanan paralel nilainya lebih kecil dari tahanan terkecil, artinya dalam hal ini nilai tahanan dalam volt meter pastilah rendah.

Supaya hasil simulasi mendekati nilai sesungguhnya, maka properties alat ukur juga harus diseting serupa dengan alat ukur nyata. Untuk volt meter dengan batas ukur 3V (nilai terendah mendekati tegangan yang akan diukur) 3 x 20kΩ = 60kΩ

Gambar 14. Menyesuaikan properties alat ukur

Pada Gambar 14 kiri memperlihatkan properties default untuk volt meter sebesar 1MΩ dan menghasilkan hasil ukur berbeda dengan hasil sesungguhnya. Pada Gambar 14 kanan tahanan dalam volt meter sudah disesuaikan menyerupai keadaan sesungguhnya.

Kesimpulan

Properties dari komponen dan instrumen/alat ukur harus diseting menyerupai kondisi nyata,sehingga hasil simulasi dapat menggambarkan hal yang sebenarnya. Dan pada akhirnya dapat digunakan sebagai acuan dalam membangun rangkaian elektronika lebih efisien tidak banyak kompponen yang terbuang karena salah perhitungan.

Daftar Pustaka

 “________”,Introduction to Electronics Workbench,[online], (www.engr.newpaltz.edu/~bai/CSE45208/ewb.pdf, diakses tanggal 10/5/2015)

Heinz Haeberle, Fachkunde Informationselektronik , Wuppertal; Verlag Europa Lehrmittel,1984