Multivibrator Dan Flip-flop

Multivibrator 

Multivibrator adalah sebuah sirkuit elektronik yang digunakan untuk bermacam-macam sistem dua keadaan seperti osilator, pewaktu, dan register. Ini bercirikan dua peranti penguat (transistor, tabung hampa, op-amp, dll) yang dikopel-silang oleh jaringan resistor dan kondensator. Bentuk paling umum adalah tipe takstabil yang menghasilkan gelombang persegi. Multivibrator mendapatkan namanya karena isyarat kekuasannya kaya akan harmonik. Multivibrator berasal dari istilah yang digunakan oleh William Eccles dan F.W. Jordan pada tahun 1919 untuk sirkuit tabung hampa yang dibuatnya.
Jenis- jenis multivibrator :

1. Multivibrator takstabil, dimana sirkuit tidak stabil pada salah satu keadaan, ini berosilasi terus-menerus dari satu keadaan ke keadaan lainnya.
2. Multivibrator ekamantap, dimana salah satu keadaan adalah stabil, tetapi yang lainnya takstabil. Sirkuit akan berubah ke keadaan takstabil untuk waktu tertentu, tetapi akan selalu kembali ke keadaan stabil. Sirkuit ini berguna untuk membuat pewaktuan dengan jeda tetap untuk menanggapi isyarat luar.
3. Multivibrator dwimantap, dimana sirkuit akan tetap berada pada salah satu keadaan. Sirkuit dapat diubah dari satu keadaan ke keadaan lainnya dengan penyulut eksternal. Sirkuit ini adalah blok fasis dari register dan memori digital.

Flip-flop
Flip-flop adalah rangkaian digital yang digunakan untuk menyimpan satu bit data secara semi permanen sampai ada suatu perintah untuk menghapus atau mengganti isi dari bit yang tersimpan tersebut. Prinsip dasar dari flip-flop adalah suatu komponen elektronika dasar seperti transistor, resistor dan dioda yang di rangkai menjadi suatu gerbang logika yang dapat bekerja secara sekuensial.

Contoh rangkaian

Ketidakliniernya berada di kapasitor C1 dan C2, karena diperlukan waktu untuk mengisi, tergantung dengan nilai R2 dan R3

Clipper

Sebuah sirkuit yang menghilangkan puncak gelombang yang dikenal sebagai sebuah clipper. Sebuah clipper negatif ditunjukkan pada Gambar di bawah ini . Diagram skematis dibuat dengan program menangkap Xcircuit skematis. Xcircuit menghasilkan daftar Gambar bersih SPICE di bawah ini , kecuali untuk yang kedua, dan di samping sepasang baris terakhir yang dimasukkan dengan editor teks. 









Clipper: klip negatif puncak pada -0,7 V.

Selama setengah siklus positif dari masukan puncak 5 V, dioda dibalik bias. Seolah-olah dioda tidak ada di sana. Siklus setengah positif tidak berubah pada output V (2) pada Gambar di bawah ini . Sejak puncak output positif benar-benar lapisan yang sinewave input V (1), input telah bergeser ke atas di plot untuk kejelasan. Dalam Pala, modul tampilan SPICE, perintah "plot v (1) +1)" menyelesaikan ini.

Bentuk yang paling umum dari clipper dioda ditunjukkan pada Gambar di bawah ini . Untuk dioda yang ideal, kliping terjadi pada tingkat tegangan kliping, V1 dan V2. Namun, sumber-sumber tegangan telah disesuaikan untuk memperhitungkan penurunan 0,7 depan V dioda silikon nyata. D1 klip di 1.3V 0,7 V = 2.0V. D2 klip di-2.3V-0.7V =- 3.0V.

D1 klip yang sinewave masukan pada 2V. D2 klip di-3V.

D1 klip yang sinewave di 2V. D2 klip di-3V.


Sebuah aplikasi praktis dari clipper adalah untuk mencegah sinyal suara diperkuat dari overdriving pemancar radio di Gambar di bawah ini .

AM Dan FM

AM(Modulasi amplitudo)

Adalah salah satu bentuk modulasi dimana amplitudo sinyal pembawa di variasikan secara proposional berdasarkan sinyal pemodulasi (sinyal informasi). Frekuensi sinyal pembawa tetap konstan. Contoh dari amplitude modulation adalah metode pertama kali yang digunakan untuk menyiarkan radio komersil.

Kelemahannya :

1. Dapat terganggu oleh gangguan atmosfir.

2. Bandwith yang sempit juga membatasi kualitas suara yang dapat dipancarkan.

FM(Modulasi frekuensi)

Adalah suatu bentuk modulasi dimana frekuensi sinyal pembawa divariasikan secara proposional berdasarkan amplitudo sinyal input. Amplitudo sinyal pembawa tetap konstan.

Kelebihan dari frequency modulation adalah :

1. FM lebih tahan terhadap gangguan sehingga di pilih untuk sebagai modulasi standart untuk frekuensi tinggi.

2. Noise lebih kecil (kualitas lebih baik).

3. Daya yang dibutuhkan lebih kecil.

Kekurangan dari frequency modulation adalah:

1. Modulasi frekuensi memerlukan bandwidth yang lebih lebar dari pada modulasi amplitudo.

PAL Dan NTSC

Pengertian PAL
PAL adalah sebuah enconding berwarna yang digunakan dalam televisi broadcast. PAL adalah singkatan dari “Phose Alternating Line” digunakan untuk garis alternasi fase.
PAL terdiri dari 625 baris dan ditayangkan sebanyak 25 frame dalam setiap satu detik (fps). System ini digunakan di seluruh dunia kecuali di kebanyakan dunia Amerika, karena di Amerika menggunakan system NTSC.
Sistem Broadcast PAL dikembangkan di Jerman oleh Walter Bruch, pada tahun 1967. PAL termasuk standar kedua dalam system televisi broadcast.

Pengertian NTSC

NTSC adalah system elevise analog yang digunakan di Amerika Serikat dan banyak televisi lainnya. Berbeda halnya dengan PAL , NTSC membagi 25 baris per frame dan sebanyak 30 frame dalam satu detiknya atau 29,97 frame perdetik (fps).

Untuk membedakan antara PAL dengan standar televisi NTSC adalah dari penggunaan baris di layar televisi. Untuk PAL memiliki 625line/50Hz, karena frekuensi PLN di Negara-negara Eropa yang digunakan adalah 50Hz, sedangkan NTSC adalah standar televisi yang dipakai di Amerika yaitu menggunakan 525line/60Hz, karena frekuensi PLN yang dipakai di Amerika adalah 60Hz. Dari segi kecepatan frame per detik, PAL menggunakan kecepatan 30 fps, sedangkan untuk NTSC menggunakan kecepatan 25 fps. Indonesia menggunakan PLN yang sama dengan Eropa sehingga dalam perkembangannya televisi yang digunakan mengikuti standar Eropa yaitu PAL. Dari segi kecepatan frame PAL lebih unggul dibandingkan dengan sistem NTSC. Berikut ini adalah bandwidth yang dipakai oleh standar televisi PAL untuk penempatan gambar, suara, chroma, besarnya luminansi sistem PAL.

Dari segi bandwidth terlihat bahwa PAL lebih lebar dari standar NTSC, hal inilah yang membedakan antara PAL dengan NTSC. Selanjutnya modulasi kroma PAL dan NTSC memiliki kesamaan yaitu menggunakan modulasi Amplitudo (AM), modulasi video-nya sama antara PAL dengan NTSC yaitu modulasi negatif.

Kesamaan modulasi video yang digunakan oleh PAL dan NTSC yaitu modulasi negatif. Modulasi negatif adalah modulasi yang dihasilkan dengan polaritas negatif, polaritas negatif terbentuk dari taraf terang atau yang disebut puncak putih dalam sinyal video yang menghasilkan sinyal gambar AM paling rendah. Keuntungannya menggunakan modulasi negatif yaitu derau yang dihasilkan oleh pembawa RF akan memperbesar taraf hitam dan putih pada amplitudo gambar, sehingga mempengaruhi daya pancar televisi. Disamping itu keuntungan menggunakan modulasi negatif yaitu dapat menggunakan daya rendah untuk mentransmisikan televisi PAL maupun NTSC. Dalam sinyal video komposit yang digunakan sebagai sinyal modulasi, biasanya amplitudo relatif ditunjukkan dalam skala IRE. Seperti diperlihatkan pada analisis sinyal video, sinyal video komposit bervariasi dari -40 unit IRE pada ujung penyelarasan sampai level pengosongan +100 unit IRE untuk puncak putih. Amplitudo-amplitudo yang bersesuaian adalah 100 % level pembawa untuk penyelarasan ujung. 75 % untuk level pengosongan dan 12,5 % untuk puncak putih. Rincian lebih lanjut dari perbandingan ini diberikan pada tabel 2.2. artinya 40 unit IRE dari penyelarasan bersesuaian dengan puncak 25 % dari amplitudo pembawa. Ke-10 unit IRE untuk setiap hitam bersesuaian dengan 7,5 % sinyal pembawa. Level IRE dari 100 menjadi 12,5 % dari amplitudo pembawa pada puncak putih. Sebenarnya 20 lagi unit IRE sampai 120 bersesuaian dengan 12,5 % amplitudo pembawa yang tidak digunakan untuk modulasi. Persentase sinyal pembawa ini dihitung 0,125 atau 12,5 %.

KENDALI SATELIT

Satelit adalah benda yang mengorbit benda lain dengan periode revolusi dan rotasi tertentu. Ada dua jenis satelit yakni satelit alam dan satelit buatan.

Untuk dapat beroperasi satelit diluncurkan ke orbitnya dengan bantuan roket. Negara -negara maju seperti Amerika Serikat, Rusia, Perancis dan belakangan Cina, telah memiliki stasiun untuk melontarkan satelit ke orbitnya. 

Pada dasarnya, satelit adalah segala obyek yang berputar mengelilingi suatu planet dalam bentuk sirkular atau eliptikal. Sebagai misal, bulan yang setiap purnama nampak indah, merupakan satelit asli milik bumi, sangat alami, dan sesungguhnya cukup banyak satelit buatan manusia (artificial satellites) yang biasanya ”terbang” lebih dekat ke bumi.

 

Prinsip dasar komunikasi satelit adalah sistem komunikasi radio dengan satelit sabagai stasiun pengulang. Konfigurasi suatu sistem komunikasi satelit terbagi atas dua bagian, yaitu: ruas bumi (ground segment) dan ruas angkasa (space segment). Ruas bumi terdiri dari beberapa stasiun bumi yang berfungsi sebagai stasiun bumi pengirim dan stasiun bumi penerima, sedangkan ruas angkasa berupa satelit yang menerima sinyal yang dipancarkan dari stasiun bumi pengirim, kemudian memperkuatnya dan mengirimkan sinyal tersebut ke stasiun bumi penerima.

   

Seluruh pergerakan satelit dipantau dari bumi atau yang lebih dikenal dengan stasiun pengendali. Cara kerja dari satelit yaitu dengan cara uplink dan downlink. Uplink yaitu transmisi yang dikirim dari bumi ke satelit, sedangkan downlink yaitu transmisi dari satelit ke stasiun bumi.
Komunikasi satelit pada dasarnya berfungsi sebagai repeater di langit. Satelit juga menggunakan transponders, yaitu sebuah alat untuk memungkinkan terjadinya komunikasi 2 arah.

  

Antena satelit sangat penting peranannya dalam jaringan komunikasi satelit. Karena benda yang ini berfungsi sebagai penerima transimisi di setiap kawasan di dunia. Sedangkan satellite spacing (penempatan satelit) digunakan agar dalam melakukan transmisi lebih mudah berdasarkan kawasannya.
Sedangkan power system yang digunakan oleh satelit diperoleh melalui sinar matahari yang diubah ke bentuk listrik yang menggunakan Sel surya (Solar cells). Selain itu, satelit juga dilengkapi dengan sumber tenaga yang berdurasi 12 tahun yang merupakan bahan bakarnya agar dapat beroperasi

SISTEM KENDALI PESAWAT TERBANG

Gaya yang bekerja pada pesawat
Pada pesawat terbang ada beberapa macam gaya yang bekerja, gaya ini meliputi :

1. Gaya Angkat(lift)
2. Gaya Dorong(thrust)
3. Gaya Berat(Weight)
4. Gaya Hambat Udara(Drag)

Gaya Pada Pesawat

Gaya hambat udara (drag) merupakan gaya yang disebabkan oleh molekul-molekul dan partikel-partikel di udara. Gaya ini dialami oleh benda yang bergerak di udara. Pada benda yang diam gaya hambat udara nol. Ketika benda mulai bergerak, gaya hambat udara ini mulai muncul yang arahnya berlawanan dengan arah gerak, bersifat menghambat gerakan. Semakin cepat benda bergerak semakin besar gaya hambat udara yang dialami. Untuk mengatasi ini diperlukan gaya dorong(thrust), gaya dorong dihasilkan dari mesin.

Supaya dapat terbang maka diperlukan gaya angkat(lift) yang dihasilkan dari sayap.

Gambar di atas adalah hukum yang berlaku pada sayap.

Partikel-partikel udara menabrak bagian bawah sayap pesawat. Partikel-partikel yang menabrak lalu dipantulkan ke bawah (ke arah tanah). Udara yang menghujani tanah merupakan gaya AKSI. (Isaac Newton)

Sewaktu udara akan mengalir di bagian atas sayap, tekanannya sebesar P1. Ketika udara melewati bagian lengkung pesawat, tekanan udara di daerah itu turun menjadi P2. (Bernoulli dan Coanda).

Di ujung bawah sayap partikel-partikel udara bergerombol dan bertambah terus sampai akhirnya kelebihan berat dan berjatuhan (downwash). Siraman udara atau downwash ini merupakan komponen gaya AKSI. Tanah yang menerima gaya aksi ini pasti langsung memberikan gaya REAKSI yang besarnya sama dengan gaya aksi tetapi berlawanan arah. Karena gaya aksinya menuju tanah (ke arah bawah), berarti gaya reaksinya ke arah atas. Gaya reaksi ini memberikan gaya angkat (lift) yang bisa mengangkat pesawat dan mengalahkan gaya berat akibat tarikan gravitasi bumi. Sumber gaya angkat (lift) yang lain adalah perubahan tekanan udara di P2.

Jika ingin terbang pada kecepatan dan ketinggian konstan maka resultan gaya-gaya tersebut harus nol. Ini berarti gaya dorong (Thrust) harus sama besar dengan gaya hambat udara (Drag), dan gaya angkat ke atas (Lift) harus sama besar dengan gaya berat benda (Weight).

Jika ingin menambah kecepatan, kita harus menambah gaya dorong sehingga gaya dorong (Thrust) > gaya hambat udara (Drag).

Kalau hambatan dari udara lebih besar dari gaya dorong yang dihasilkan mesin maka kecepatan akan berkurang.

Jika ingin menambah ketinggian, kita hanya perlu menambah gaya angkat supaya Gaya angkat > Gaya berat, sebaliknya jika kita ingin mengurangi ketinggian, kita hanya perlu mengurangi gaya angkat (Lift < weight).

Control pada pesawat

Macam kontrol pada pesawat 

Selain memiliki kendali secara manual melalui joy stick yang dikendalikan oleh pilot, pesawat juga memiliki sistem kendali Auto pilot.

Autopilot (AP) adalah sistem komputer pesawat yang dirancang menjaga kestabilan penerbangan.Auto Pilot bekerja dengan cara merespon menggunakan aileron/ aliran udara yang melewati sawap bagian belakang.

KENDALI ROBOT CERDAS

ROBOT CERDAS WHEELED DAN LEGGED

Desain Robot

            Type Wheeled                                                 Type Legged

Robot Cerdas

1. Sistem geraknya berupa motor DC untuk tipe wheeled dan motor servo untuk tipe legged.
2. Sensor & interface :

• Ultrasonik/IR sebagai sensor jarak.
• LDR/IR/photodioda sebagai sensor warna lantai.
• Sensor panas.
• Pre-amp sebagai sensor suara.
• LCD sebagai display.

Dibawah ini gambar diagram sistem kendali Robot Cerdas.

Algoritma Kerja robot ;

1. Menghidupkan power supplay robot dengan menekan tombol power dan menaruhnya dilintasan.
2. Prosessor robot akan aktif setelah adanya sumber suara yang akan diterima oleh tone detector.
3. Robot bergerak berdasarkan keluaran detektor jarak, detector warna dan detector api. Untuk awal perjalanan robot akan menon-aktifkan sensor warna. Dan langsung berjalan berdasar inputan detector jarak dan detector api untuk keluar dari base.
4. Robot akan langsung menggunakan mode adventure, mode ini untuk menjelajahi arena. Sensor yang dipakai pada mode ini adalah sensor jarak dan sensor warna. Sensor jarak digunakan agar robot tidak menabrak batas tembok arena, sedangkan sensor warna dipakai sebagai indikator masuk ruangan.
5. Robot akan berbelok jika melihat adanya persimpangan, ketika memasuki ruangan maka sensor warna akan aktif karena perbedaan warna lantai. Ketika menemukan ruangan maka robot akan berubah mode ke mode firebot. Mode ini akan mencari sumber api dalam ruangan, robot mencari sumber api dengan kecepatan sedang. Pada mode ini yang bekerja adalah sensor panas dan sensor lantai untuk mengetahui letak lingkaran api.
6. Jika ditemukan api maka robot akan mendekati dan menempatkan posisi yang tepat dengan melihat keseimbangan antara intensitas masukan sensor panas disebelah kanan dan sisi kiri sensor, kemudian mendekati sampai jarak tertentu dan akan meniupkan kipas.
7. Setelah sumber api mati, maka robot akan keluar ruangan dan akan mengaktifkan kembali mode adventure untuk mencari ruangan yang selanjutnya.
8. Robot mengaktifkan mode home, yang membuat robot ini  kembali ke base dengan memutar balik data navigasi dan berjalan langsung menuju base.
9. Setelah sampai ke base, robot mengaktifkan mode base untuk menempatkan diri ditempat base semula.

Contoh Lintasan Robot Cerdas pada Kontes Robot Cerdas Indonesia

KENDALI ROBOT MANUSIA

Bentuk Robot Manusia Secara Umum

Robot manusia adalah ;

Robot yang memiliki bentuk manusia atau memiliki bentuk atau sistem gerak menyerupai manusia. Robot manusia juga sering disebut dengan robot Humanoid.

Robot adalah ;

Suatu sistem elektronik yang diberi kecerdasan buatan untuk mengendalikan perangkat mekanik sehingga dapat bergerak sesuai algoritma program yang dimasukan pada Prosesor Robot tersebut. Secara umum robot dibuat dengan tiga buah bagian pokok yaitu sistem sensor, sistem kontrol dan sistem pengerak.

Sensor

Sensor merupakan alat pengindraan robot terhadap lingkungan sekitar. Dalam suatu kondisi robot memerlukan sensor untuk menengetahui keadaan sekitarnya. Hal ini dilakukan untuk menetapkan apa yang harus dilakukan oleh robot tehadap lingkungan tersebut.

Contoh sensor

• Sensor ultrasonik sebagai pengukur jarak 
• Sensor warna
• Sensor api 
• Sensor suara
• Sensor kamera
• dll  

Sistem Kontrol ;

Sistem kontrol pada suatu robot biasanya berupa microprocessor atau microcontroller.Dimana sistem kontrol mengendalikan sistem gerak robot berdasarkan input yang diperoleh dari sensor.

Sistem Penggerak ;

Sistem penggerak dari sebuah robot humanoid biasanya berupa motor. Bisa motor servo, motor dc dan lain sebagainya.

Metode Sistem Kendali Gerak dari Robot Penari ;

• Robot aktif ketika microphone mendapat inputan suara. Suara yang diterima dan dilewatkan rangkaian Op Amp dan komparator akan menghasilkan sinyal digital dan mengaktifkan mikrokontroler 2, yang kemudian akan memberikan sinyal ke mikrokontroler 1 untuk mengaktifkan aktuator kepala, lengan, badan, dan kaki.
• Mikrokontroler 2 juga mengendalikan sensor line detector, sehingga robot dapat mengetahui posisi track . Robot juga diprogram agar dapat melakukan gerakan sesuai dengan alunan musik dan melakukan gerakan sesuai dengan jalur atau track yang telah ditentukan.

      

         Gambar  Metode sistem kendali gerak

• Pada saat level suara mencukupi untuk dapat mengaktifkan robot, mikrokontroler pada saat yang bersamaan mulai menghitung lama waktu irama musik pengiring sehingga saat suara musik pengiring dihentikan, mikrokontroler akan berhenti (halt) menghitung waktu irama musik pengiring. Sistem seperti inilah yang akan dapat mensinkronkan gerak robot dan musik pengiring dengan mudah, murah dan efisien.