Latihan mengawali belajar LTspice

Di post sebelumnya sudah cukup lengkap saya cantumkan sumber-sumber belajar untuk dapat mulai mempergunakan software simulator rangkaian elektronik LTspice. Sekedar untuk menambah bahan pemeriksaan apa yang perlu dan sudah dipelajari sebagai awalan.

Di dalam post ini, saya bagi ke dalam dua bagian. Bagian yang pertama berisi outline agar mahasiswa yang belajar bisa lebih mudah untuk melihat gambaran besar sistematika belajar dalam post ini. Di bagian kedua, outline saya lengkapi dengan ilustrasi gambar.

[su_panel border=”2px solid #80B3FF” shadow=”1px 2px 2px #80B3FF” radius=”10″]

Membaca sumber awal mengenai LTspice di situs elda.sunupradana.info.
Mengenal toolbar, menu dan shortcut
- Edit >> Component
  - Latih juga menggunakan shortcut F2
- Latih mencari dan memilih sumber tegangan >> “voltage”
- Latih penggunaan “move” dan “drag”
  - Menu >> Edit >> Move (atau Drag)
  - Latih menggunakan lambang tangan di toolbar
  - Latih menggunakan F7 dan F8
- Latih memilih dan menempatkan komponen Resistor
  - Menggunakan menu
  - Menggunakan F2
  - Menggunakan shortcut, menekan kunci >> R
- Berlatih menggunakan “wire”
  - Melalui menu edit
  - Melalui toolbar
  - Melalui shortcut F3
- Latih penggunaan GND
  - Melalui menu edit
  - Melalui toolbar
  - Melalui shortcut G
- Mencoba RUN untuk pertama kali
  - Melalui toolbar
  - Melalaui “right-click” (klik kanan)
- Mencoba mode simulasi “operating point”
- Berlatih pemberian nama lain dari node
  - Gunakan menu >> Edit >> “Label Net”
  - Melalui icon di toolbar
  - Menggunakan shortcut F4
- Mencoba mode simulasi “transient”
  - Melakukan “Edit Simulation Command”
- Berlatih posisi jendela vertikal
  - Windows >> “Tile Vertically”
- Berlatih menggunakan delete
  - Lewat menu >> Edit >> Delete
  - Menggunakan shortcut F5
- Latih copy & paste
Ganti sumber tegangan dari DC menjadi AC
Berlatih menggunakan “color preferences”
- Coba ganti warna “background”
  - Gunakan kombinasi RGB
    - Putih (White), semua RGB 255
    - Gunakan sarana bantu untuk menemukan code warna dalam hexa
      - MS Paint [?]
      - Photoshop
      - KColorChooser
      - http://www.color-hex.com/
Berlatih menggunakan diode
- Gunakan menu >> Edit >> Diode
- Gunakan shortcut D
Berlatih menggunakan “Add Plot Pane”
Berlatih menggunakan transformer

[/su_panel]

[su_panel border=”2px solid #80B3FF” shadow=”1px 2px 2px #80B3FF” radius=”10″]

Membaca sumber awal mengenai LTspice di situs elda.sunupradana.info.
Mengenal toolbar, menu dan shortcut
- Edit >> Component
  - Latih juga menggunakan shortcut F2
- Latih mencari dan memilih sumber tegangan >> “voltage”
  
  Gambar 1
- Latih penggunaan “move” dan “drag”
  - Menu >> Edit >> Move (atau Drag)
  - Latih menggunakan lambang tangan di toolbar
    
    Gambar 2
  - Latih menggunakan F7 dan F8
- Latih memilih dan menempatkan komponen Resistor
  
  Gambar 3
  
  Gambar 4. Gunakan Ctrl+R untuk rotate (memutar komponen)
  - Menggunakan menu
  - Menggunakan F2
  - Menggunakan shortcut, menekan kunci >> R
- Berlatih menggunakan “wire”
  
  Gambar 5.
  - Melalui menu edit
  - Melalui toolbar
  - Melalui shortcut F3
- Latih penggunaan GND
  
  Gambar 6.
  - Melalui menu edit
  - Melalui toolbar
  - Melalui shortcut G
- Mencoba RUN untuk pertama kali
  
  Gambar 7. Lengkapi nilai komponen sebelum simulasi.
  - Melalui toolbar
  - Melalui “right-click” (klik kanan)
    
    Gambar 8.
- Mencoba mode simulasi “operating point”
  
  Gambar 9.
  
  Gambar 10.
  
  Gambar 11.
- Berlatih pemberian nama lain dari node
  
  Gambar 12.
  
  Gambar 13.
  - Gunakan menu >> Edit >> “Label Net”
  - Melalui icon di toolbar
    
    Gambar 14.
  - Menggunakan shortcut F4
    
    Gambar 15.
    
    Gambar 16.
    
    Gambar 17. Pastikan label diletakkan di node.
    
    Gambar 18.
    
    Gambar 19.
- Mencoba mode simulasi “transient”
  - Melakukan “Edit Simulation Command”
    
    Gambar 20.
    
    Gambar 21.
    
    Gambar 22.
    
    Gambar 23.
- Berlatih posisi jendela vertikal
  - Windows >> “Tile Vertically”
    
    Gambar 24.
    
    Gambar 25.
- Berlatih menggunakan delete
  - Lewat menu >> Edit >> Delete
  - Menggunakan shortcut F5
- Latih copy & paste
  
  Gambar 26.
- Ganti sumber tegangan dari DC menjadi AC
  
  Gambar 26.
  
  Gambar 27.
  
  Gambar 28.
- Berlatih menggunakan “color preferences”
  
  Gambar 29.
  - Coba ganti warna “background”
    - Gunakan kombinasi RGB
      - Putih (White), semua RGB 255
      - Gunakan sarana bantu untuk menemukan code warna dalam hexa
        
        MS Paint [?]
        
        Photoshop
        
        KColorChooser
        
        Gambar 30.
        
        http://www.color-hex.com/
        
        Gambar 31.
- Berlatih menggunakan diode
  
  Gambar 32.
  - Gunakan menu >> Edit >> Diode
  - Gunakan shortcut D
- Berlatih menggunakan “Add Plot Pane”
  
  Gambar 33.
  
  Gambar 34.
- Berlatih menggunakan transformer

[/su_panel]

Palu dan paku

Salah satu yang perlu diperhatikan dalam belajar adalah perimbangan antara jumlah sarana bantu dengan kebutuhan. Abraham Maslow menyatakan salah satu sisinya dengan baik.

Jika satu-satunya alat bantu (peralatan) yang kita miliki adalah palu, maka segala sesuatu akan mulai nampak seperti paku. Begitulah kita-kita ungkapan yang juga sering dianggap sebagai hukum instrumen ini. Pesannya sederhana jika memang diperlukan, hendaknya memilki sejumlah peralatan dan kemampuan yang sesuai untuk menyelesaikan masalah.

Jenis dan jumlah “peralatan” tentu berbeda antar tiap lingkup bidang pekerjaan, tiap wilayah geografis dan bahkan tiap kegiatan yang spesifik. Tetapi pesan moralnya tetap sama, seringkali diperlukan peralatan yang berbeda untuk kegiatan yang berbeda (kadang-kadng bahkan untuk kegiatan yang sama). Mengandalkan dan bersandar hanya pada satu peralatan (sarana) saja bisa mendatangkan kesulitan dan bahkan bahaya.

sumber gambar: quotesgram.com

Ada banyak peralatan yang berbeda untuk tugas dan kegiatan yang berbeda.

sumber gambar: www.armaholic.com.

Pernahkah anda menonton film Black Hack Down? Salah satu sisi menarik dari film itu yang relevan dengan pembahasan ini adalah mengenai persiapan dan kelengkapan yang dibawa menuju medan perang. Dalam film yang diangkat dari kisah nyata itu diceritakan bagaimana misi diperkirakan akan selesai cepat. Diasumsikan pasukan akan pulang sebelum gelap malam menyelimuti. Saat ternyata perkiran itu meleset, mereka berada dalam kesulitan. Antara lain karena perangkat bantu yang lebih memudahkan mereka untuk berfungsi sebagai anggota pasukan pada malam hari, tidak mereka bawa.

Di sisi lain, perlu juga dijaga keseimbangan agar tidak terlalu banyak mempelajari dan membawa sarana bantu. Ini sering sama jelek akibatnya dengan saat kurang membawa sarana bantu yang sesuai. Menghabiskan sumber daya untuk sesuatu yang tidak dipergunakan bukan sesuatu yang baik dalam praktik kerekayasaan (engineering).

sumber gambar: oldtimetoolman.com.

sumber gambar: recruitshop.com.au.

Prinsip “sedia payung sebelum hujan” memang baik dan perlu dilakukan. Tetapi melakukannya secara berlebihan, tanpa pertimbangan dan pemikiran matang hanya akan menyusahkan pencapaian penyelesaian yang efektif dan efisien.

Lalu bagaimana cara untuk mencapai titik kesetimbangan antara kekurangan peralatan dan kelebihan peralatan? Pertanyaan seperti ini tidak terlalu mudah untuk dijawab, karena seperti yang sudah saya tulis di paragraf sebelumnya ada faktor-faktor yang menentukan. Cara yang paling mungkin dilakukan adalah dengan mempelajari pengalaman orang-orang yang telah menjalani / mengalami / melakukan hal yang sama. Dari mereka bisa dipelajari apa saya yang diperlukan. Sebagai pelengkap bisa juga dilakukan semacam ekstrapolasi, memperkirakan apa yang mungkin diperlukan berdasarkan informasi pengalaman yang sudah ada (meskipun tidak persis sama).

Dalam mempelajari elektronika sendiri ada beberapa sarana bantu yang bisa dipakai untuk menyelesaikan masalah. Di tingkat rangkaian misalnya ada beberapa aplikasi yang bisa dipergunakan yang namanya mudah ditemukan dengan bantuan mesin pencari Google atau Bing.

Misalnya LTspice, ini adalah simulator yang penampilannya sederhana tetapi cukup mumpuni untuk bidang elektronika daya. Simulator ini secara legal gratis, tidak perlu membajak, jadi bukan “barang haram” 😀 . Bebas pakai untuk keperluan belajar sampai dalam pekerjaan. Simulator yang bekerja di sistem PC ini dapat berfungsi dalam lingkungan OS Windows maupun GNU/Linux. Simulator ini bersifat offline, pengguna tidak memerlukan sambungan ke Internet untuk mempergunakannya.

Ada beberapa contoh simulator rangkaian online, misalnya PartSim atau EasyEDA, sebagai alternatif dari CircuitLab. Sampai batas tertentu, simulator gratisan ini bisa dipakai untuk keperluan belajar. Terutama jika langganan akses penuh ke CircuitLab masih mahal.

Berbeda dari zaman kakek nenek dulu yang mengakses SPICE dari workstation, generasi sekarang bisa melakukan simulasi rangkaian di perangkat telepon genggam. Mulai dari yang gratis dengan sejumlah batasan sampai yang versi lengkap. Tidak hanya aplikasi simulasi rangkaian, juga sejumlah aplikasi perhitungan dan referensi untuk bidang elektrikal dan elektronika.

Definisi dasar [IEEE]

#fairUse for #educational purposes only

Di Scribd saya temukan pengguna yang mengunggah dokumen berikut ini, masih bisa dijadikan bahan belajar selama belum dihapus.

Ieee Dictionary Terms by naren20065035 on Scribd

#fairUse for #educational purposes only

Sumber lain yang dapat dijadikan sumber rujukan adalah:

Electropedia: The World’s Online Electrotechnical Vocabulary (IEC 60050 – International Electrotechnical Vocabulary)

Mengenai definsi arus (current) ada perkembangan menarik yang perlu diketahui. Sumber berita berasal dari NIST (National Institute of Standards and Technology).

It won’t be a minute too soon. The ampere (A) has long been a sort of metrological embarrassment. For one thing, its 70-year-old formal definition, phrased as a hypothetical, cannot be physically realized as written:

The ampere is that constant current which, if maintained in two straight parallel conductors of infinite length, of negligible circular cross-section, and placed 1 meter apart in vacuum, would produce between these conductors a force equal to 2 x 10^–7 newton per meter of length.

For another, the amp’s status as a base unit is problematic. It is the only electrical unit among the seven SI base units. So you might logically expect that all other electrical units, including the volt and the ohm, will be derived from it. But that’s not the case. In fact, the only practical way to realize the ampere to a suitable accuracy now is by measuring the nominally “derived” volt and ohm using quantum electrical standards and then calculating the ampere from those values.**

In 2018, however, the ampere is slated to be re-defined in terms of a fundamental invariant of nature: the elementary electrical charge (e).*** Direct ampere metrology will thus become a matter of counting the transit of individual electrons over time.

One promising way to do so is with a nanoscale technique called single-electron transport (SET) pumping. Specially adapted at NIST for this application, it involves applying a gate voltage that prompts one electron from a source to tunnel across a high-resistance junction barrier and onto an “island” made from a microscopic quantum dot.

Demikianlah contoh perkembangan bertahap dalam sains dan teknologi. Yang masih bisa dipastikan adalah bahwa upaya memajukannya tidak pernah berhenti.

Dasar pengaturan perkuliahan [04, bahasa]

Hampir setiap semester saya mendengar ada saja keluhan atau setidaknya celetukan tentang beberapa sumber belajar yang berbahasa Inggris. Yang paling awal selalu saya sampaikan bahwa sayangnya saya pun mengalami kesulitan dengan bahasa asing. Setidaknya untuk berbicara dan menulis dengan baik/benar menurut tata bahasa. Tetapi, adalah fakta bahwa sebagian besar sumber belajar yang dihasilkan dan dipelajari oleh jauh lebih banyak orang adalah dalam bahasa Inggris.

Dalam bidang kerekayasaan (engineering), khususnya dalam bidang elektronika (electronics), pengguna (termasuk pelajar) seringkali perlu mengacu ke beberapa sumber acuan. Salah satu yang utama, sering dinamakan sebagai datasheet. Seringkali mereka yang berurusan dengan komponen elektronika (baik untuk merancang atau memperbaiki) perlu mangacu ke dokumen jenis ini. Di dalam datasheet terdapat banyak informasi yang beberapa di antaranya, untuk tiap waktu, berguna bagi masing-masing pengguna. Sebagian besar datasheet masih dalam bahasa Inggris.

Selain datasheet ada pula dokumen-dukuman lain seperti user manual, user’s manual, user guide, user’s guide, dan application note. Oleh produsen, pembaruan dan perbaikan dokumen-dokumen seperti ini pun sering dilakukan dalam bahasa Inggris.

Gambar 1. Sumber: english.stackexchange.com.

Terlepas dari berbagai dokumen yang dihasilkan oleh banyak produsen untuk tiap produk, sumber belajar lainnya pun banyak yang dalam bahasa Inggris. Berbagai forum dan group dimoderasi dengan bahasa-bahasa yang paling berasar jumlah penggunanya, terutama bahasa Inggris. Sumber-sumber pengetahuan dalam bahasa Inggris berpotensi untuk dibaca oleh jauh lebih banyak pengguna, karena itu kesalahan yang mungkin ada di dalamnya lebih mungkin untuk lebbih cepat diketahui dan diperbaiki.

Setelah mangetahui manfaat dan kepentingan untuk bersedia mempelajari sumber pengetahuan dalam bahasa Inggris, lalu apa solusi untuk mempermudah prosesnya?

Dahulu salah satu sumber utama mempelajari bahasa asing adalah buku kamus. Era sekitar 1980~2000 di banyak tempat di Indonesia kemungkinan besar akses Internet tidak selancar sekarang, Untuk mengaksesnya pun bahkan masih menggunakan dial-up modem dengan kecepatan pada orde kbps. Jangan pula dibayangkan aplikasi smartphone seperti fenomena Android dan iPhone seperti sekarang ini. Seperti Gambar 2, solusi klasik ini kadang-kadang masih berguna. Terutama saat pasokan listrik terganggu di siang hari dan powerbank sudah tidak lagi mampu membantu.

Gambar 2. Buku kamus klasik (tentu menggunakan kertas).

Seiring kemajuan zaman potensi bantuan solusi untuk belajar semakin banyak, tinggal lagi apakah mau dipakai atau tidak. Misal, contoh-contoh aplikasi pada Gambar 3. Selain aplikasi di smartphone yang memang khusus ditujukan untuk belajar bahasa, dengan bantuan web browser ada situs-situs di Internet yang bisa dikunjungi untuk membantu proses belajar bahasa.

Gambar 3. Beberapa aplikasi di sistem Android.

Gambar 4. Aplikasi Google Translate.

Gambar 4. Aplikasi Microsoft Translator.

Gambar 5. Aplikasi Free Dictionary.

Gambar 6. Aplikasi Kamus Inggris.

Dari salah satu aplikasi saya mendapati penyampaian yang cukup membantu menambah semangat. Jika dipahami dan diyakini sebagai suatu kebutuhan, kedalaman belajar kita dapat disesuaikan sambil tetap menjaga semangat.

Gambar 7. Aplikasi English Grammar.

Belajar memahami informasi dalam bahasa Inggris memang tidak mudah. Tetapi, bahasa Inggris bukanlah satu-satunya bahasa asing yang “menyerbu” masuk ke dunia belajar kita. Bahasa Inggris sudah menjadi bagian baku dari tahapan proses pembelajaran di banyak sekolah. Nah sekarang, ada pula kebutuhan untuk decoding informasi yang datang dari daratan China. Hal ini dikarenakan banyak produk dan komponen yang dibuat di negara itu. Dan tidak semua produk itu disertai dengan dokumen dalam basaha Inggris. Berikut adalah beberapa foto bukti apa yang saya pernah alami, dan saya yakin ini juga pernah dialami oleh banyak orang lain.

[su_photo_panel photo=”https://sunupradana.info/pe/wp-content/uploads/2016/09/img_20160515_082207-e1473492361375.jpg”]Isinya hanya dalam satu bahasa.[/su_photo_panel]

[su_photo_panel photo=”https://sunupradana.info/pe/wp-content/uploads/2016/09/img_20160515_082228-e1473492406388.jpg”]Dari SD sampai SMA belum pernah belajar bahasa ini.[/su_photo_panel]

[su_photo_panel photo=”https://sunupradana.info/pe/wp-content/uploads/2016/09/img_20160512_100031.jpg”]Pertolongan Google Translate.[/su_photo_panel]

[su_photo_panel photo=”https://sunupradana.info/pe/wp-content/uploads/2016/09/img_20160512_095302.jpg”]Campur bahasa oleh produsen sistem.[/su_photo_panel]

Lebih hati-hati mempergunakan DMM Fluke 179 milik lab

Multimeter yang diproduksi oleh Fluke, sampai sekarang masih menjadi standar de facto untuk DMM (Digital Multimeter). Pesaingnya antara lain adalah Keysight (dulu Agilent). Selain dari keakurasiannya, Fluke (dan “merek mahal” lainnya) juga dikenal karena faktor keamanan produk-produknya. Jadi tidak sekadar mahal karena promosi brand saja.

Untuk meningkatkan faktor keamanan maka DMM seperti Fluke 170 mempergunakan sekering (fuse) yang bertipe fast acting. Salah satu contoh misalnya dapat dilihat di link ini. Harga fuse tipe ini relatif lebih mahal dari tipe fuse yang biasa dipergunakan di DMM dari kelas yang lebih rendah. Selain itu ketersediaan fuse pengganti juga sering menjadi kendala. Berbeda dengan fuse yang tipe pemutusan lambat, fast acting fuse tidak umum dijual di toko-toko elektronik lokal. Kecuali mungkin di toko-toko di kota besar.

Gambar 1. Fuse di dalam body Fluke 179.

Gambar 2. Zoom in.

Pemeriksaan kondisi fuse multimeter ini tidak memerlukan peralatan khusus. Dapat juga menggunakan multimeter lain (mode continuity test dengan fasilitas buzzer). Untuk Fluke 179 ini kondisi dapat diperiksa dengan cara seperti short video di YouTube di tautan ini. Contoh lain dengan menggunakan DMM Sanwa dapat dilihat di bagian awal di video ini.

Jika perlu membuka case Fluke 179, terdapat empat sekrup yang perlu dilepas. Video yang menunjukkan posisinya ada di link ini, cara membukanya ada di link ini. Sedangkan simulasi kondisi fuse yang putus atau pemeriksaan dari dalam body multimeter dapat dilihat di video ini.

Rangkaian constant current source juga dapat dimanfaatkan untuk melakukan pemeriksaan kondisi sekring sebagaimana di foto-foto berikut ini.

Gambar 3. Pemeriksaan fuse DMM Fluke 179 dengan bantuan contant current source LM317.

Gambar 4. Pemeriksaan fuse DMM Fluke 179, mulai dari nilai arus jatah arus yang terbesar.Gambar 5. Hasil pemeriksaan fuse DMM Fluke 179 dengan selektor (rotary switch) untuk arus maksimum 10 A.

Gambar 6. Hasil pemeriksaan fuse DMM Fluke 179 dengan selektor (rotary switch) untuk arus maksimum 400 mA.

Gambar 7. Contoh harga fuse.

Di Gambar 7 bisa dilihat contoh-contoh harga fuse 440 mA untuk DMM Fluke. Tipe sekering semacam ini harganya cukup mahal, termasuk sekering/fuse untuk catu daya. Karena itu hendaknya upayakan berhati-hati jika mempergunakan DMM. Terutama usahakan belajar dengan baik sebelum melaksanakan praktik di lab.