ELEKTRO INDONESIA
Edisi ke Tiga Belas, Juni 1998
ELEKTRONIKA
Pembuatan Rangkaian Multivibrator
Astabil
dengan Teknologi Film Tebal
Pendahuluan
Multivibrator adalah suatu rangkaian elektronika
yang pada waktu tertentu hanya mempunyai satu dari dua tingkat tegangan
keluaran, kecuali selama masa transisi. Peralihan (switching)
di antara kedua tingkat tegangan keluaran tersebut terjadi secara
cepat. Dua keadaan tingkat tegangan keluaran multivibrator tersebut, yaitu
stabil (stable) dan Quasistable.
Disebut stabil apabila rangkaian multivibrator
tidak akan mengubah tingkat tegangan keluarannya ke tingkat lain jika tidak
ada pemicu (trigger) dari luar rangkaian.
Disebut quasistable apabila rangkaian multivibrator
membentuk suatu pulsa tegangan keluaran sebelum terjadi peralihan tingkat
tegangan keluaran ke tingkat lainnya tanpa satupun pemicu dari luar. Pulsa
tegangan itu terjadi selama 1 periode (T1), yang lamanya ditentukan
oleh komponen-komponen penyusun rangkaian multivibrator tersebut.
Ketika rangkaian multivibrator mengalami peralihan
di antara dua tingkat keadaan tegangan keluarannya maka keadaan tersebut
disebut sebagai keadaan unstable atau kondisi transisi.
Selain definisi-definisi tentang tingkat keadaan
atau kondisi tegangan keluaran rangkaian multivibrator, juga terdapat definisi-definisi
tentang rangkaian multivibrator itu sendiri, yaitu:
a. Multivibrator bistable (flip-flop):
Disebut sebagai multivibrator bistable apabila kedua tingkat
tegangan keluaran yang dihasilkan oleh rangkaian multivibrator tersebut
adalah stabil dan rangkaian multivibrator hanya akan mengubah kondisi tingkat
tegangan keluarannya pada saat dipicu. Tegangan keluarannya ditunjukkan
dalam Gambar 1a.
b. Multivibrator monostable (one-shot)
Disebut sebagai multivibrator monostable apabila satu tingkat
tegangan keluaran-nya (V1 dalam Gambar
1b) adalah stabil sedangkan tingkat tegangan keluaran yang lain (V2
dalam Gambar 1b) adalah quasistable. Rangkaian tersebut akan beristirahat
pada saat tingkat tegangan keluarannya dalam keadaan stabil sampai dipicu
menjadi keadaan quasistable. Keadaan quasistable dibentuk
oleh rangkaian multivibrator untuk suatu periode T1 yang telah
ditentukan sebelum berubah kembali ke keadaan stabil. Sebagai catatan bahwa
selama periode T1 adalah tetap, waktu antara pulsa-pulsa tersebut
tergantung pada pemicu. Tegangan keluaran multivibrator ini ditunjukkan
dalam Gambar 1b.
c. Multivibrator astable
Disebut sebagai multivibrator astable apabila kedua tingkat tegangan
keluaran yang dihasilkan oleh rangkaian multivibrator tersebut adalah
quasistable. Rangkaian tersebut hanya mengubah keadaan tingkat tegangan
keluarannya di antara 2 keadaan, masing-masing keadaan memiliki periode
yang tetap. Rangkaian multivibrator tersebut akan bekerja secara bebas
dan tidak lagi memerlukan pemicu. Tegangan keluaran multivibrator ini ditunjukkan
dalam Gambar 1c. Periode waktu masing-masing level tegangan keluarannya
ditentukan oleh komponen-komponen penyusun rangkaian tersebut. Banyak metode
digunakan untuk membentuk rangkaian multivibrator astabil, di antaranya
adalah dengan menggunakan Operational Amplifier, menggunakan IC
555, atau transistor NPN.
(a) Trigger
(b) Trigger
Gambar 1. Bentuk Gelombang Keluaran Multivibrator
Sumber: Glasford, 1986: 274
Perancangan Rangkaian
Rangkaian multivibrator astabil yang dibuat dengan teknologi film tebal
ini memanfaatkan kombinasi dua buah transistor NPN, dua buah kapasitor,
dan empat buah resistor. Pada rangkaian multivibrator astabil ini. Dua
buah transistor yang digunakan akan dioperasikan sebagai suatu saklar (switch).
Nilai-nilai 4 buah resistor yang digunakan, yaitu 2 buah digunakan sebagai
resistansi kolektor dan 2 buah digunakan sebagai resistansi basis haruslah
memiliki nilai resistansi yang tepat untuk memastikan transistor akan on
pada saat transistor berada dalam keadaan saturasi (on) dan akan
off pada saat berada dalam keadaan cutoff (tersumbat). Resistor-resistor
tersebut akan menentukan besarnya arus basis transistor, nilai arus basis
ini yang akan menentukan apakah transistor akan berada dalam keadaan saturasi
atau berada dalam keadaan tersumbat. Untuk menentukan periode masing-masing
level tegangan keluaran, digunakan resistor dan kapasitor dengan nilai
tertentu.
Rangkaian multivibrator astabil tersebut disusun dengan menggunakan
sepasang transistor NPN yang disusun secara menyilang sebagai common
emitter amplifier. Apabila satu dari dua transistor tersebut memulai
untuk menghantar, maka sinyal umpan balik kepada basis transistor akan
meningkat dan transistor tersebut akan secepat mungkin berubah menjadi
on. Dengan proses yang sama, transistor kedua akan secepat mungkin
berubah menjadi off. Susunan rangkaian multivibrator astabil tersebut
ditunjukkan dalam Gambar 2.
Gambar 2. Rangkaian Multivibrator Astabil
Sumber: Glasford, 1986: 286
Dalam Gambar 2, keluaran transistor pertama (Q1) yaitu vA,
melalui kapasitor C1 dihubungkan ke masukan transistor kedua
(Q2). Untuk menganalisis rangkaian tersebut, pada awalnya kedua
transitor dianggap dalam keadaan saklar on, kedua transistor tersebut
berubah ke keadaan aktifnya. Kemudian, jika vA meningkat, vC
akan mengi-kutinya. Setelah itu vD akan turun yang akan menyebabkan
vB juga ikut turun, keadaan tersebut akan memperkuat peningkatan
di vA. Jika komponen-komponen yang digunakan untuk menyusun
rangkaian multivibrator tersebut dipilih secara benar, maka dalam satu
waktu satu transistor (Q1) akan bekerja sampai keadaan saturasi
(on) dan transistor lainnya (Q2) akan berada dalam keadaan
off. Kondisi tersebut biasa disebut sebagai suatu kondisi regenerative
switch.
Apabila digunakan suatu pendekatan nilai tegangan, maka untuk transistor
yang berada dalam keadaan on:
vA = VCE (on) = 0 V (1)
vB = VBE (on) = 0 V (2)
Sedangkan untuk transistor yang berada dalam keadaan off:
vC < 0 V (3)
vD = VCC (4)
Nilai tegangan-tegangan tersebut seperti yang ditunjukkan dalam diagram
bentuk gelombang dalam Gambar 3, pada t = 0. Sebagai catatan bahwa dengan
ujung atas R2 dihubungkan dengan VCC dan ujung bawah
dihubungkan dengan vC (negatif), maka arus akan mengalir melewatinya.
Karena Q2 off, maka arus tersebut harus mengalir melalui
C1 dan Q1 ke bumi, sehingga transistor Q1
akan on.
Bagian yang penting rangkaian multivibrator pada waktu tersebut ditunjukkan
dalam Gambar 4. Nilai vA adalah telah tetap pada sekitar 0 V
karena Q1 telah berada dalam keadaan saturasi, sehingga vC
akan meningkat secara eksponensial dari nilai negatif ke nilai VCC
dengan t = C1R2 (dengan menganggap bahwa resistansi
kolektor-emitor transistor Q1 tidak diperhatikan pada saat mengalami
keadaan saturasi).
Ketika vC mencapai nilai 0 V, transistor Q2 menjadi
on, sehingga vD akan turun dan transisi kebalikannya akan terjadi
yang menyebabkan Q1 menjadi off dan Q2 menjadi
on. Apabila 4 bentuk gelombang dalam Gambar 3 dilihat secara rinci
lagi, maka akan menunjukkan bahwa setelah Q2 berubah menjadi
on, tegangan kolektornya (vD) akan turun dari VCC
ke 0 V. Penurunan ini dikonduksikan ke vB melalui C2,
sehingga vB juga akan turun melalui VCC, tetapi penurunan
tersebut dimulai dari 0V menuju -VCC.
Gambar 3. Bentuk Gelombang Keluaran Multivibrator
Astabil
Sumber: Glasford, 1986: 287
Walaupun vA meningkat dari 0 V ke +VCC, vC
tidak dapat mengikutinya karena vC telah mencapai nilai 0 V
dan membawa Q2 menjadi on. vC terpotong setelah
basis-emitter junction dari Q2 terhubung (on).
Ketika nilai tegangan bagian kanan C2 (Gambar 2) turun, bagian
kiri C2 tersebut dapat mengikutinya karena Q1 adalah
off (rangkaian terbuka). Akan tetapi ketika nilai tegangan bagian
kiri C1 meningkat dengan vA, bagian kanan C1
tersebut tidak dapat mengikutinya karena vC telah terpotong
oleh arus basis pada Q2. Hal tersebut akan menyebabkan C1
harus mengisi muatan melalui R1 oleh VCC agar vA
meningkat dengan (= C1R1 pada bentuk gelombang vA.
Pada saat Q1 off, maka Q2 on, dan vB
berada pada nilai -VCC. Arusnya sekarang mengalir melalui R3
dan C2 dan melalui Q2, sehingga vB akan
meningkat secara eksponensial dari -VCC menuju +VCC
dengan (= C2R3. Ketika vB mencapai nilai
0 V, Q1 akan kembali menhantar sehingga Q1 akan on
dan Q2 off.
Gambar 4. Jalur Arus Melewati C1
ketika Q1 on
Sumber: Glasford, 1986: 287
Jika dilihat bentuk gelombang vB dalam Gambar 3, periode
T1 adalah waktu vB untuk mencapai setengah peningkatan
dari -VCC ke +VCC, yaitu waktu yang digunakan untuk
mencapai nilai 0 V.
Untuk melihat ketidaksimetrian keluaran rangkaian multivibrator astabil,
ditentukan suatu siklus kerja (duty cycle) berdasarkan Persamaan
(5).
D = W / T x 100% … (5)
Besarnya W dan T ditunjukkan dalam Gambar 5 yang merupakan bentuk gelombang
keluaran multivibrator astabil. W merupakan waktu osilasi keluaran pada
saat mencapai tegangan VCC, sedangkan T merupakan periode osilasi
keluaran.
Gambar 5. Bentuk Gelombang Keluaran Multivibrator
Astabil
Sumber: Malvino, 1986: 251
Siklus kerja (duty cycle) selalu berada di antara 50 dan 100
persen, tergantung pada nilai-nilai komponen kapasitor dan resistor yang
menyusunnya.
Komponen Surface Mount Device (SMD)
Teknologi film tebal tidak dapat digunakan untuk pembuatan komponen-komponen
aktif, seperti: dioda, transistor, dan komponen semikonduktor lainnya.
Oleh karena itu komponen-komponen aktif yang diperlukan dalam suatu rangkaian
elektronika yang dibuat harus ditambahkan sendiri ke dalam rangkaian tersebut.
Komponen-komponen aktif yang cocok untuk digabungkan dalam proses teknologi
film tebal ini adalah yang berupa Surface Mount Device (SMD), karena
SMD tidak memerlukan lubang pada substrat untuk menempelkan kaki-kakinya.
Apabila tidak digunakan SMD atau hanya digunakan komponen standar, komponen-komponen
tersebut tentunya akan memerlukan lubang pada substrat. Proses pelubangan
dilakukan dengan menggunakan pengeboran ultrasonik atau oleh laser. Proses
tersebut memerlukan biaya yang sangat besar, oleh karena itu agar biaya
pembuatan dapat ditekan digunakanlah komponen SMD yang tentunya tidak memerlukan
proses pengeboran pada substrat.
Penempatan komponen SMD yang digunakan pada substrat adalah dengan cara
penyolderan SMD tersebut yang sebelumnya telah ditempatkan pada pad konduktor
yang telah tercetak. Penyolderan dilakukan dengan menggunakan pasta solder.
Di samping berupa komponen-komponen aktif, SMD juga menyediakan komponen-komponen
pasif, seperti: resistor, kapasitor, dan induktor. Komponen-komponen pasif
tersebut disediakan untuk mengantisipasi terbatasnya bahan pasta yang tersedia
dalam proses pembuatan rangkaian hibrida film tebal.
Pembuatan Multivibrator Astabil
Perancangan dimulai dengan penentuan spesifikasi multivibrator astabil
yang akan dibuat. Rangkaian multivibrator astabil tersebut ditunjukkan
dalam Gambar 3.
Penentuan spesifikasi multivibrator astabil ini harus memperhatikan
batasan-batasan yang ada, yaitu:
-
Jenis pasta yang digunakan adalah pasta konduktor Palladium Perak dengan
nilaii resistansi lembar pasta 20 mW . -1, pasta resistor dengan
nilai resistansi lembar pasta 10 W . † -1 dan 1000 W . ‚ -1.
-
Komponen-komponen SMD (kapasitor dan transistor) yang tersedia adalah kapasitor
dengan nilai 10 m F/10V dan transistor BCW60B yang mempunyai hFE
antara 180-310.
-
Substrat yang digunakan adalah Alumina
-
Keterbatasan proses, yaitu proses pencetakan (screen printing) dilakukan
secara manual dan tidak dilakukannya proses trimming pada resistor.
Dengan memperhatikan batasan-batasan tersebut, spesifikasi multivibrator
astabil baru dapat ditentukan setelah komponen-komponen penyusunnya, yaitu
resistor, kapasitor, dan transistor didapatkan nilainya.
Dalam Gambar 3 ditunjukkan bahwa rangkaian
multivibrator astabil memiliki 4 resistor yaitu: R1, R2.
R3, dan R4. Untuk membentuk suatu rangkaian yang
simetris, R1 dan R4 haruslah memiliki nilai resistansi
yang sama, begitu pula dengan R2 dan R3. Keempat
resistor tersebut harus memiliki nilai resistansi yang tepat untuk memastikan
transistor akan on pada saat transistor berada dalam keadaan saturasi
dan akan off pada saat berada dalam keadaan cutoff (tersumbat).
Tegangan catu (VCC) yang digunakan ditetapkan sebesar 5 volt,
kemudian R1 dan R4 (resistansi kolektor) ditetapkan
bernilai 30 W . Penentuan nilai-nilai tersebut berdasarkan pertimbangan
karakteristik komponen-komponen SMD yang menyusunnya dan jenis pasta yang
tersedia. Nilai R2 dan R3 (resistansi basis) harus
cukup kecil untuk memastikan transistor akan berada dalam keadaan saturasi
pada saat on.
Untuk menentukan nilai R2 dan R3 (resistansi basis),
dilakukan perhitungan sebagai berikut:
R1 dan R4 = RC
R2 dan R3 = RB
Pada kondisi saturasi (transistor on),
IC (sat) = VCC /RC = 5V/30W = 167
mA
IB (sat) = I C (sat) /hFE (min) =
167 mA/180 = 0,928 mA
IB = IB(sat)
IB = 0,928 mA
Supaya transistor berada dalam keadaan saturasi pada saat on,
arus basis IB transistor haruslah lebih besar atau sama dengan
IB(sat). Pada saat arus basis IB transistor nol,
transistor akan off dalam keadaan cutoff (tersumbat). Nilai
resistansi basis adalah :
RB1 = (VCC - VBE) / IB(sat)
= (5V – 0,7V) / 0,928 mA = 4650 W
RB harus (RB1 karena IB harus lebih
besar atau sama dengan IB(sat). Berdasarkan hasil tersebut dapat
diketahui bahwa nilai R2 dan R3 (resistansi basis)
yang diijinkan adalah (4650 W . Untuk mendapatkan nilai R2 dan
R3 yang tepat, yaitu supaya rangkaian multivibrator astabil
yang dirancang dapat menghasilkan bentuk pulsa keluaran terbaik, maka digunakan
bantuan komputer dengan memanfaatkan software Spice untuk mensimulasikan
rangkaian multivibrator astabil tersebut.
Listing program Spice adalah sebagai berikut:
*MULTIVIBRATOR ASTABIL
VCC 1 0 DC 5V
R1 1 2 30
R2 1 3 500
R3 1 4 500
R4 1 5 30
C1 2 3 10uF IC=5V
C2 5 4 10uF IC=0V
Q1 2 4 0 Q2N4124
Q2 5 3 0 Q2N4124
*QBCW60B = Q2N4124
.MODEL Q2N4124 NPN (Is=6.734f Xti=3 Eg=1.11 Vaf=74.03
+Bf=180 Ne=1.28 Ise=6.734 Ikf=69.35m Xtb=1.5 Br=.7214 Nc=2
+Isc=0 Ikr=0 Rc=1 Cjc=3.638p Mjc=.3085 Vjc=.75 Fc=.5 Cje=4.493p
+Mje=.2593 Vje=.75 Tr=238.3n Tf=301.3p Itf=.4 Vtf=4 Xtf=2 Rb=10)
.TRAN/OP 10MS 20MS UIC
.PLOT TRAN V(2) V(5)
.PROBE
.END
Dalam listing Spice tersebut, transistor yang digunakan adalah
tipe 2N4124 yang memiliki banyak persamaan dengan tipe BCW60B yang digunakan
dalam pembuatan rangkaian multivibrator astabil ini. Digunakannya transistor
2N4124 dalam listing tersebut dikarenakan dalam library Spice
tidak terdapat transistor BCW60B.
Berdasarkan hasil simulasi maka dapat ditentukan spesifikasi multivibrator
astabil yang akan dibuat, yaitu:
-
Catu daya = DC 5 volt
-
Duty cycle (siklus kerja) osilasi keluaran = 50 %
-
Periode osilasi keluaran = 7 ms
-
Frekuensi osilasi keluaran = 142,86 Hz
Perancangan Resistor
Rangkaian multivibrator astabil ini terdapat 4 buah resistor, yaitu R1,
R2, R3, dan R4, dengan R1 =
R4 dan R2 = R3. Berdasarkan hasil perancangan,
ditunjukkan bahwa R1 = R4 = 30 (dan R2
= R3 = 500 W . Untuk R1 dan R4 digunakan
pasta resistor dengan nilai resistansi lembar pasta 10W . -1,
sedangkan untuk R2 dan R3 digunakan pasta resistor
dengan nilai resistansi lembar pasta 1000 W . -1.
Untuk R1 dan R4 yang mempunyai nilai resistansi 30
(dan menggunakan pasta resistor dengan nilai resistansi lembar pasta 10W
.Œ -1, dapat diketahui aspek rasio (perbandingan L/W)
R = Rs x (L/W)
(L/W) = R/Rs = 30/10 = 3
Sedangkan untuk R2 dan R3 yang mempunyai nilai
resistansi 500 (dan menggunakan pasta resistor dengan nilai resistansi
lembar pasta 1000 W .Œ -1, aspek rasio dimensi resistor tersebut
adalah:
R = Rs x (L/W)
(L/W) = R/Rs = 500/1000 = 1/2
Hasil perhitungan tersebut menunjukkan bahwa aspek rasio dimensi resistor-resistor
yang dirancang masih berada dalam batas yang diijinkan, yaitu berada di
antara 1/3 dan 3.
Setelah diketahui aspek rasio masing-masing resistor, langkah selanjutnya
adalah menghitung panjang (L) dan lebar (W) dimensi resistor-resistor tersebut.
Perhitungan didasarkan pada peraturan penggunaan dimensi minimum. Untuk
resistor, dimensi minimum berdasarkan aturan perancangan yang ada adalah
LxW = 1mm x 1mm. Berdasarkan aturan perancangan tersebut, perhitungan dimensi
resistor-resistor adalah sebagai berikut:
Untuk R1 dan R4,
Aspek rasio = 3,
L/W = 3/1, dimensi terkecil adalah bagian lebar (W) = 1 mm,
berarti L = 3 mm, W = 1 mm.
Untuk R2 dan R3,
Aspek rasio = ½,
L/W = ½, dimensi terkecil adalah bagian panjang (L) = 1 mm,
berarti L = 1 mm, W = 2 mm.
Setelah ditentukan dimensi masing-masing resistor, hal lain yang perlu
diperhatikan adalah masalah disipasi daya resistor. Dalam perancangan resistor
ini harus diketahui berapa besar daya maksimum yang dapat didisipasi oleh
masing-masing resistor agar kerja rangkaian normal dan usia resistor lebih
panjang.
Perancangan Konduktor
Konduktor yang dirancang dalam pembuatan multivibrator astabil film tebal
ini berfungsi sebagai: jalur interkoneksi antar komponen, terminal resistor,
pad devais (SMD), dan pad eksternal. Dalam perancangan ini ditetapkan
aturan sebagai berikut :
-
Konduktor berbentuk segiempat dengan membentuk sudut 90(dan 0(dari arah
penyaputan (paralel dengan tepi substrat) supaya hasil konduktor yang tercetak
tidak melebar atau mblobor.
-
Jalur konduktor diusahakan sependek mungkin, lebar jalur konduktor 0,5
mm (mi-nimum 0,4 mm) dan jarak antar jalur konduktor diusahakan lebih besar
dari 0,4 mm.
-
Untuk terminal resistor, konduktor dirancang lebih besar 0,5 mm ke segala
arah dari ujung-ujung resistor (minimum 0,4 mm).
-
Untuk pad komponen, konduktor dirancang lebih besar dari 0,5 mm ke segala
arah dari kaki-kaki komponen (minimum 0,25 mm). Komponen SMD yang digunakan
sebanyak 4 buah, yaitu 2 buah kapasitor (masing-masing 2 kaki) dan 2 buah
transistor (masing-masing 3 kaki).
-
Untuk pad eksternal, konduktor dirancang sebesar 1,5 mm x 2 mm.
Pada rangkaian ini dibuat 4 buah pad eksternal, yaitu untuk tegangan
catu, ground, keluaran 1,dan keluaran 2.
Pada rangkaian ini diperlukan suatu jalur crossover yang menghubungkan
antara kapasitor 2 (negatif) dan transistor 1 (basis). Sebagai jalur crossover
tersebut digunakan kawat, sehingga diperlukan 2 buah pad untuk menyolder
ujung-ujung kawat tersebut. Masing-masing pad berukuran 0,5mm x 0,5mm dan
berhubungan langsung dengan pad komponen yang dihubungkan.
Perancangan Layout Multivibrator Astabil
Setelah masing-masing resistor dan konduktor telah ditetapkan bentuk dan
ukurannya (berdasarkan aturan perancangan). selanjutnya dilakukan perancangan
layout keseluruhan rangkaian multivibrator astabil. Perancangan
layout ini dilakukan dengan menggunakan bantuan komputer, software
yang digunakan adalah Visio Technical versi 4.5 for Win95. Dalam
perancangan ini diusahakan bentuk seluruh rangkaian dalam ukuran yang sekecil
mungkin dan simetris supaya tampak baik, akan tetapi tidak boleh bertentangan
dengan aturan perancangan yang ditetapkan. Berdasarkan aturan perancangan,
untuk mempermudah penggambaran rancangan dan memberikan ketelitian yang
lebih baik, ukuran layout yang dibuat merupakan perbesaran dari
ukuran yang sebenarnya. Pada penggambaran rancangan ini, ukuran layout
merupakan perbesaran 4 kali dari ukuran yang sebenarnya.
Gambar 6. Perancangan Layout: (a)
Resistor 30 ((R1 dan R4) ;
(b) Resistor 500 ((R2 dan R3) ; (c) Konduktor.
Dari perancangan layout tersebut akan didapatkan 3 bagian
layout yang terpisah yaitu 2 layout resistor (30 (untuk R1
dan R4 dan 500 (untuk R2 dan R3) dan 1
layout konduktor. Dibuat layout resistor dalam 2 bagian yang
terpisah karena masing-masing nilai resistansi menggunakan pasta resistor
yang berbeda nilai resistansi lembar pastanya sehingga dalam proses pencetakan
diperlukan 2 buah screen yang berbeda untuk masing-masing nilai
tersebut. Hasil perancangan layout tersebut kemudian dicetak di
atas kertas putih dengan menggunakan printer laser agar didapatkan
hasil yang baik. Gambar 6 menunjukkan hasil perancangan layout resistor
dan konduktor dalam ukuran yang sebenarnya. Langkah proses pembuatan Multivibrator
astabil dengan teknologi film tebal ditunjukkan dalam Gambar
7. Sedang Gambar 8 menunjukkan Rangkaian Multivibrator
Astabil yang telah dibuat.
Kesimpulan
Hasil pengujian terhadap rangkaian yang telah dibuat diperoleh kesimpulan
sebagai berikut:
-
Dimensi resistor yang dihasilkan mengalami penyimpangan terhadap hasil
peran-cangan layout, yaitu untuk ukuran panjang (L) sekitar -8,88%,
sedangkan untuk lebar sekitar 6,45 %. Penyebab penyimpangan tersebut adalah
pola gambar pada screen tidak presisi, tekanan rakel pada saat menyaput
screen kurang optimal, keregangan screen kurang sesuai, dan
ukuran mesh screen kurang besar.
-
Hasil pengujian menunjukkan bahwa keluaran multivibrator astabil
masih mengalami penyimpangan dari spesifikasi yang telah ditentukan dalam
perancangan. Penyim-pangan tersebut disebabkan karena nilai resistansi
resistor film tebal yang dihasilkan tidak tepat dengan perancangan.
Nilai siklus kerja osilasi keluaran multivibrator astabil yang dihasilkan
tidak simetris. Hal tersebut disebabkan karena nilai resistansi kolektor
dan resistansi basis antara transistor 1 dan transistor 2 tidak sama, juga
disebabkan karena nilai resistansi konduktor film tebal cukup besar dan
kondisi komponen SMD yang kurang baik karena proses penyolderan.
Untuk mendapatkan kerja rangkaian yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi
yang telah ditetapkan dalam perancangan, diperlukan beberapa perbaikan
proses, yaitu sebagai berikut:
-
Perancangan konduktor sebagai jalur interkoneksi antar komponen hendaknya
meng-gunakan aspek rasio yang lebih kecil atau sama dengan 3 supaya nilai
resistansi jalur konduktor yang dihasilkan tersebut tidak terlalu besar
yang dapat mempengaruhi kerja rangkaian.
-
Untuk proses screen printing lebih baik digunakan screen
dengan mesh yang besar (lebih besar dari 200) agar hasil cetakan
lebih baik dengan penyimpangan yang kecil, dan juga proses pembentukan
pola gambar pada screen (fotolitografi) harus dilakukan lebih teliti
dan hati-hati supaya didapatkan pola gambar yang presisi. Di samping itu,
penggunaan mesin saat penyaputan sangat dibutuhkan agar didapatkan tekanan
rakel yang optimal.
-
Untuk proses firing, perlu ditingkatkan kecepatan kenaikan dan penurunan
suhu, sehingga perlu digunakan furnace dengan kemampuan yang lebih
tinggi daripada furnace yang digunakan dalam proses ini.
-
Untuk proses penyolderan komponen SMD, diperlukan suatu peralatan solder
khusus, agar waktu pemanasan solder cream sampai mencair tidaklah
terlalu lama yang dapat mengurangi kemampuan kerja komponen yang disolder.
Daftar Acuan
-
Classon, Frank. 1993. Surface Mount Technology for Concurrent Engineering
and Manufacturing, McGraw-Hill, Inc.
-
Dupont. 1997. Conductor, Dielectric, Resistor Materials Comparison Data
Book. Dupont. USA.
-
Glaford, Glenn M. 1986. Analog Electronic Circuits. Prentice Hall,Inc.
-
Harper, Charles A. 1974. Handbook of Thick Film Hybrid Microelectronics.
McGraw-Hill, Inc.
-
Haskard, Malcolm R. 1987. Thick Film Hybrid Manufacture and Design.
Prentice hall, Inc. New Jersey.
-
Hayt, William H. 1988. Engineering Circuit Analysis, Fourth Edition.
McGraw-Hill, Inc.
-
Julius St, M. 1993. Sablon Screen Printing. UPT Penerbitan FT-Unibraw.
Malang.
-
Julius St. M. dkk. 1997. Pembuatan Laboratorium Teknologi Film Tebal
sebagai sarana miniaturisasi Rangkaian Elektronika. Laporan Program
Peningkatan Pendidikan Sains DIKTI
-
Julius St. M. Hibrida Film Tebal Untuk Pengecilan Rangkaian Elektronika.
ELEKTRO-INDONESIA-PII No.12 Th.III, September 1996
-
Julius St. M. Pengembangan Teknologi Film Tebal di Indonesia. QUAD
Edisi 4 Tahun III, 1997
-
Julius St. M., Atma. Sholeh.HP., Pembuatan Resistor Film Tebal.
ELEKTRO-INDONESIA-PII No.18 Th.IV, Desember 1997
-
Julius St. M, Popong Effendrik, Sugiri. Pembuatan Konduktor Film Tebal.
ELEKTRO-INDONESIA-PII No. 20 Th. IV, Pebruari 1998
-
NEY. Vulcan Box Furnace with Automatic Control, Owner's and Operator's
Manual. NEY Dental International. USA.
-
Owen, George E., 1967. Fundamentals of Electronics, Volume III.
Harper's & Row,Publisher. New York.
-
RS Electronic Catalogue March 1997– February 1998. RS Components
International. Singapore.
-
Sawney, A.K., 1990. A Course in Electrical and Electronics Measurements
and Instrumentation. Dhanpat Rai & sons. Sarak. Delhi.
-
Watson, J., 1989. Analog and Switching Circuit Design, Using Integrated
and Discrete Devices. John Wiley and Sons, Inc. Canada.
-
Woollard, Barry., 1988. Practical Electronics. McGraw-Hill Book
Company (UK) Limited.
M. Julius St. dan Ponco Siwindarto adalah Staf Pengajar di Jurusan Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Malang
Satria Utama, Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas
Brawijaya Malang, angkatan tahun 1993.
Artikel lain:
[Sajian Utama] [Sajian
Khusus]
[KOMPUTER] [KOMUNIKASI]
[ENERGI] [INSTRUMENTASI]
[ Halaman Muka ]
[ Daftar Isi ]
Please send comments, suggestions, and criticisms about ELEKTRO
INDONESIA.
Click here to send me
email.
© 1996-1998 ELEKTRO
Online.
All Rights Reserved.