Linux Fun

Perancangan

Perancangan merupakan langkah pertama dalam fase pengembangan rekayasa suatu system, dan merupakan proses penggunaan berbagai prinsip dan teknik untuk mendefinisikan suatu pernagkat, proses atau system hingga detil tertentu sehingga memungkinkan relasi bentuk fisiknya. Perancangan juga merupakan suatu aktivitas yang menekankan pembuatan keputusan-keputusan yang mendasar dan sering kali bersifat structural. Perancangan suatu system terus-menerus akan mengalami perubahan, yang ditandai dengan penggunaan metode-metode baru, analisis – analisi yang lebih baik dan pengertian konsep yang lebih luas.

Perancangan SIG

Secara umum, perancangan SIG dapat dibagi menjadi dua komponen utama: perancangan perangkat lunak SIG dan perancangan system SIG. Perancangan perangkat lunak memerlukan pengetahuan teknis yang luas mengenai struktur-struktur data, model-model data dan pemrograman komputer. Perancangan sistem SIG menekankan faktor interaksi yang terjadi antara manusia sebagai individu maupun kelompok dan komputer sebagai komponen sistem yang masing-masing memiliki fungsi tersendiri di dalam organisasi.

Perancangan SIG dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu perancangan teknis (internal) dan perancangan institusional (eksternal). Perancangan internal berurusan dengan basisdata dan fungsionalitas sistem. Seorang perancang sistem harus memastikan bahwa semua sistemnya berfungsi dengan baik dan juga perlu memahami hubungan antara operasi SIG dengan setting organisasinya. Perancangan teknis tidak dapat dipisahkan dari isu-isu institusionalnya. Suatu SIG dikatakan sukses dari sisi perancangan teknis sekalipun mungkin masih akan menemui kegagalan jika tidak mendapat dukungan organisasi atau sponsor.

Unsur Pokok SIG

Istilah sisten informasi geografis memiliki tiga unsur pokok: sistem, informasi, dan geografis. Sistem Informasi Geografis(SIG) merupakan salah satu sistem informasi yang menekankan pada unsur informasi geografis. Sistem merupakan kumpulan objek, ide, berikut interrelasinya dalam mencapai tujuan atau sasaran bersama. Sistem digunakan untuk mendeskripsikan banyak hal, khususnya untuk aktivitas-aktivitas yang diperlukan pada pemrosesan data.

Sistem Informasi

Sistem informasi adalah suatu kesatuan formal yang terdiri dari berbagai sumberdaya fisik maupun logika yang terpadu, yang digunakan untuk menyajikan informasi guna mendukung fungsi operasi, manajemen dan pengambilan keputusan dalam organisasi. Geografis, spasial ataupun geospasial merupakan tiga istilah yang mengandung pengertian yang sama dalam konteks SIG. Geografis mempunyai pengertian suatu persoalan mengenai bumi baik permukaan dua dimensi atau tiga dimensi.

Geografis

Istilah informasi geografis berarti informasi mengenai tempat-tempat yang terletak di permukaan bumi, pengetahuan mengenai posisi dimana suatu objek terletak di permukaan bumi dan informasi mengenai keterangan-keterangan (atribut) yang terdapat di permukaan bumi yang posisinya diberikan atau diketahui.

Sistem Informasi Geografis

Berdasarkan pengertian sistem informasi tersebut, Sistem Informasi Geografis merupakan suatu kesatuan formal yang terdiri dari berbagai sumber daya fisik dan logika yang berkenaan dengan objek-objek yang terdapat di permukaan bumi.

SMS Gateway

Pada dunia komputer, gateway dapat diartikan sebagai jembatan penghubung antar satu sistem dengan sistem lain yang berbeda, sehingga dapat terjadi suatu pertukaran data antar sistem tersebut. Dengan demikian, SMS gateway dapat diartikan sebagai suatu penghubung untuk lalu lintas data SMS, baik yang dikirimkan maupun yang diterima.

Pada awalnya, SMS gateway dibutuhkan untuk menjembatani antar SMSC. Hal ini dikarenakan SMSC yang dibangun oleh perusahaan yang berbeda memiliki protokol komunikasi sendiri, dan protokol-protokol itu sendiri bersifat pribadi. Perhatikan ilustrasi berikut ini.

Konsep SMS Gateway

Namun seiring perkembangan teknologi komputer, baik dari sisi hardware maupun software, dan perkembangan teknologi komunikasi, SMS gateway tidak lagi dimaksudkan sebagaimana ilustrasi di atas. Dewasa ini, masyarakat lebih mengartikan SMS gateway sebagai suatu jembatan komunikasi yang menghubungkan perangkat komunikasi (dalam hal ini ponsel) dengan perangkat komputer, yang menjadikan aktivitas SMS menjadi lebih mudah dan menyenangkan. Pengertian SMS gateway kemudian lebih mengarah pada sebuah program yang mengomunikasikan antara sistem operasi komputer, dengan perangkat komunikasi yang terpasang untuk mengirim atau menerima SMS. Salah satu komunikasi yang terjadi, dapat dilakukan dengan mengirimkan perintah AT pada perangkat komunikasi tersebut, kemudian hasil operasinya dikirimkan kembali ke komputer. Readmore…

Ketika SMS dikirim ke suatu nomor tertentu, SMS yang dikirimkan tidak akan langsung dikirimkan ke nomor tersebut, namun akan masuk terlebih dahulu ke SMS Center (SMSC) operator telepon yang Anda gunakan. SMS Center sendiri dapat diartikan sebagai sebuah server yang bertanggung jawab pada proses pengiriman SMS dalam suatu operator. SMS yang dikirimkan dari suatu ponsel akan masuk ke SMSC ini, kemudian baru diteruskan ke nomor tujuan SMS tersebut. Bila nomor yang dituju ternyata sedang mati/offline, SMSC ini akan menyimpan SMS tersebut untuk sementara waktu, hingga nomor tujuan hidup kembali. Lamanya waktu penyimpanan SMS, sangat tergantung dari lamanya waktu yang telah ditetapkan oleh operator untuk menyimpan SMS tersebut. Nomor yang telah menerima SMS akan mengirimkan laporan ke SMSC bahwa SMS telah diterima. Laporan tersebut kemudian akan diteruskan kembali ke nomor pengirim SMS.

Secara garis besar, mekanisme kerja pengiriman SMS dapat dibagi menjadi tiga macam, yaitu:

Pengiriman SMS Dalam Satu Operator. (Intra-Operator SMS)

Gambaran mekanisme pengiriman SMS ini dapat Anda lihat pada gambar:

Dari gambar di atas, SMS yang dikirimkan oleh nomor pengirim akan dimasukkan terlebih dahulu ke dalam SMSC operator nomor pengirim, kemudian SMSC tersebut akan mengirimkan ke nomor yang dituju secara langsung. Nomor penerima kemudian akan mengirimkan sebuah delivery report yang menyatakan bahwa SMS telah diterima ke SMSC. SMSC kemudian meneruskan report tersebut ke nomor pengirim SMS, disertai status report dari proses pengiriman SMS tersebut. Readmore…

SMS Sebagai Sebuah Teknologi

SMS adalah sebuah teknologi. Teknologi yang memungkinkan untuk menerima maupun mengirim pesan antar telepon bergerak (ponsel). Teknologi baru ini pertama kali diperkenalkan pada tahun 1992 di Eropa oleh ETSI (European Telecommunications Standards Institute), dan pada awalnya menjadi suatu standar untuk telepon wireless yang berbasis GSM (Global System for Mobile Communications). Namun, teknologi lain seperti CDMA dan TDMA pun memasukkan SMS ini sebagai fitur standar.

Karakter SMS

SMS yang berarti layanan pesan pendek, maka besar data yang dapat ditampung oleh SMS ini sangatlah terbatas. Untuk satu SMS yang dikirimkan, hanya dapat menampung paling banyak sebesar 140 bites, bila diubah ke dalam bentuk karakter, maka untuk satu SMS hanya dapat berisi paling banyak 160 karakter untuk karakter latin, dan 70 karakter untuk karakter non-latin seperti karakter Cina maupun Jepang. Readmore…

Komutasi

Komutasi adalah proses untuk membuat thyristor off yang biasanya dicapai dengan mengalirkan arus ke bagian lain dari rangkaian. Rangkian komutasi biasanya memerlukan tambahan komponen untuk dapat menghasilkan  turn-off.

Thyristor biasanya di-on-kan dengan memberikan sinyal gerbang pulsa positif. Ketika berada dalam mode konduksi, tegangan jatuhnya cukup kecil, sekitar 0,5 sampai dengan 2 Volt dan akan diabaikan pada penelitian ini. Begitu thyristor di-on-kan dan kebutuhan output terpenuhi, thyristor biasanya di-off-kan. Di-off-kan berarti bahwa thyristor tidak lagi dalam keadaan taersambung dan tegangan anoda positif tidak akan menghasilkan aliran arus anode tanpa adanya sinyal gerbang.

Rangkaian Komutasi Thyristor

Thyristor tetap memainkan peran yang sangat penting pada aplikasi tegangan dan arus tinggi, umumnya diatas 500 ampere dan 1 kilovolt. Teknik komutasinya menggunakan resonansi LC ( rangkaian RLC tak teredam ) untuk memaksa arus dan/ atau tegangan dari thyristor ke nol, sehingga membuat devais menjadi off. Salah satu contoh rangkaian komutasi thyristor adalah sebagai berikut :

Elektronika daya menggunakan devais semikonduktor sebagai saklar untuk menyambung dan memutuskan beban dari sumber dayanya. Situasi yang mirip rangkaian komutasi biasanya sering terjadi pada banyak elektronika daya. Studi teknik komutasi memperlihatkan bentuk tegangan dan arus transien dari rangkaian LC di bawah banyak kondisi. Hal ini membantu untuk memahami fenomena transien dc dalam kondisi switching.

Struktur dan Simbol DIAC

Kalau dilihat strukturnya seperti gambar a di bawah, DIAC bukanlah termasuk keluarga thyristor, namun prisip kerjanya membuat ia digolongkan sebagai thyristor. DIAC dibuat dengan struktur PNP mirip seperti transistor. Lapisan N pada transistor dibuat sangat tipis sehingga elektron dengan mudah dapat menyeberang menembus lapisan ini. Sedangkan pada DIAC, lapisan N di buat cukup tebal sehingga elektron cukup sukar untuk menembusnya. Struktur DIAC yang demikian dapat juga dipandang sebagai dua buah dioda PN dan NP, sehingga dalam beberapa literatur DIAC digolongkan sebagai dioda.

Sukar dilewati oleh arus dua arah, DIAC memang dimaksudkan untuk tujuan ini. Hanya dengan tegangan breakdown tertentu barulah DIAC dapat menghantarkan arus. Arus yang dihantarkan tentu saja bisa bolak-balik dari anoda menuju katoda dan sebaliknya. Kurva karakteristik DIAC sama seperti TRIAC, tetapi yang hanya perlu diketahui adalah berapa tegangan breakdown-nya.

Rangkaian Dimmer

Simbol dari DIAC adalah seperti yang ditunjukkan pada gambar b di atas. DIAC umumnya dipakai sebagai pemicu TRIAC agar ON pada tegangan input tertentu yang relatif tinggi. Contohnya adalah aplikasi dimmer lampu yang berikut pada gambar berikut.

Jika diketahui I_GT dari TRIAC pada rangkaian di atas 10 mA dan V_GT = 0.7 volt. Lalu diketahui juga yang digunakan adalah sebuah DIAC dengan V_bo = 20 V, maka dapat dihitung TRIAC akan ON pada tegangan :

V = I_GT(R)+V_bo+V_GT = 120.7 V

Pada rangkaian dimmer, resistor R biasanya diganti dengan rangkaian seri resistor dan potensiometer. Di sini kapasitor C bersama rangkaian R digunakan untuk menggeser phasa tegangan V_AC. Lampu dapat diatur menyala redup dan terang, tergantung pada saat kapan TRIAC di picu.

Simbol TRIAC

Boleh dikatakan SCR adalah thyristor yang uni-directional, karena ketika ON hanya bisa melewatkan arus satu arah saja yaitu dari anoda menuju katoda. Struktur TRIAC sebenarnya adalah sama dengan dua buah SCR yang arahnya bolak-balik dan kedua gate-nya disatukan. Simbol TRIAC ditunjukkan pada gambar berikut. TRIAC biasa juga disebut thyristor bi-directional.

Cara Kerja TRIAC

TRIAC bekerja mirip seperti SCR yang paralel bolak-balik, sehingga dapat melewatkan arus dua arah. Pada datasheet akan lebih detail diberikan besar parameter-parameter seperti  V_bo dan -V_bo, lalu I_GT dan -I_GT, I_h serta -I_h dan sebagainya. Umumnya besar parameter ini simetris antara yang plus dan yang minus. Dalam perhitungan desain, bisa dianggap parameter ini simetris sehingga lebih mudah di hitung.

Struktur SCR

Telah dibahas, bahwa untuk membuat thyristor menjadi ON adalah dengan memberi arus trigger lapisan P yang dekat dengan katoda. Yaitu dengan membuat kaki gate pada thyristor PNPN seperti pada gambar a di bawah ini. Karena letaknya yang dekat dengan katoda, bisa juga pin gate ini disebut pin gate katoda (cathode gate). Beginilah SCR dibuat dan simbol SCR digambarkan seperti gambar b di bawah. SCR dalam banyak literatur disebut Thyristor saja.

Karakteristik kurva I-V SCR

Melalui kaki (pin) gate tersebut memungkinkan komponen ini di trigger menjadi ON, yaitu dengan memberi arus gate.  Ternyata dengan memberi arus gate I_gyang semakin besar dapat menurunkan tegangan breakover (V_bo) sebuah SCR. Dimana tegangan ini adalah tegangan minimum yang diperlukan SCR untuk menjadi ON. Sampai pada suatu besar arus gate tertentu, ternyata akan sangat mudah membuat SCR menjadi ON. Bahkan dengan tegangan forward yang kecil sekalipun. Misalnya 1 volt saja atau lebih kecil lagi. Kurva tegangan dan arus dari sebuah SCR adalah seperti yang ada pada gambar yang berikut ini.

Pada gambar tertera tegangan breakover V_bo, yang jika tegangan forward SCR mencapai titik ini, maka SCR akan ON. Lebih penting lagi adalah arus Ig yang dapat menyebabkan tegangan Vbo turun menjadi lebih kecil. Pada gambar ditunjukkan beberapa arus Ig dan korelasinya terhadap tegangan breakover. Pada datasheet SCR, arus trigger gate ini sering ditulis dengan notasi I_GT (gate trigger current). Pada gambar ada ditunjukkan juga arus I_h yaitu arus holding yang mempertahankan SCR tetap ON. Jadi agar SCR tetap ON maka arus forward dari anoda menuju katoda harus berada di atas parameter ini.

Sejauh ini yang dikemukakan adalah bagaimana membuat SCR menjadi ON. Pada kenyataannya, sekali SCR mencapai keadaan ON maka selamanya akan ON, walaupun tegangan gate dilepas atau di short ke katoda. Satu-satunya cara untuk membuat SCR menjadi OFF adalah dengan membuat arus anoda-katoda turun dibawah arus I_h (holding current). Pada gambar di atas kurva I-V SCR, jika arus forward berada dibawah titik I_h, maka SCR kembali pada keadaan OFF. Berapa besar arus holding ini, umumnya ada di dalam datasheet SCR.

Cara membuat SCR menjadi OFF tersebut adalah sama saja dengan menurunkan tegangan anoda-katoda ke titik nol. Karena inilah SCR atau thyristor pada umumnya tidak cocok digunakan untuk aplikasi DC. Komponen ini lebih banyak digunakan untuk aplikasi-aplikasi tegangan AC, dimana SCR bisa OFF pada saat gelombang tegangan AC berada di titik nol.

Ada satu parameter penting lain dari SCR, yaitu V_GT. Parameter ini adalah tegangan trigger pada gate yang menyebabkab SCR ON. Kalau dilihat dari model thyristor pada gambar di bawah ini, tegangan ini adalah tegangan V_be pada transistor Q2.

Rangkaian SCR

V_GT seperti halnya V_be, besarnya kira-kira 0.7 volt. Seperti contoh rangkaian gambar berikut ini sebuah SCR diketahui memiliki I_GT = 10 mA dan V_GT = 0.7 volt. Maka dapat dihitung tegangan V_in yang diperlukan agar SCR ini ON adalah sebesar :

V_in = V_r + V_GT
V_in = I_GT(R) + V_GT = 4.9 volt

Thyristor

Thyristor berakar kata dari bahasa Yunani yang berarti ‘pintu’. Dinamakan demikian barangkali karena sifat dari komponen ini yang mirip dengan pintu yang dapat dibuka dan ditutup untuk melewatkan arus listrik. Ada beberapa komponen yang termasuk thyristor antara lain PUT (programmable uni-junction transistor), UJT (uni-junction transistor ), GTO (gate turn off switch), photo SCR dan sebagainya. Namun pada kesempatan ini, yang akan kemukakan adalah  komponen-komponen thyristor yang dikenal dengan sebutan SCR (silicon controlled rectifier), TRIAC dan DIAC. Pembaca dapat menyimak lebih jelas bagaimana prinsip kerja serta aplikasinya.

Struktur Thyristor

Ciri-ciri utama dari sebuah thyristor adalah komponen yang terbuat dari bahan semiconductor silicon. Walaupun bahannya sama, tetapi struktur P-N junction yang dimilikinya lebih kompleks dibanding transistor bipolar atau MOS. Komponen thyristor lebih digunakan sebagai saklar (switch) ketimbang sebagai penguat arus atau tegangan seperti halnya transistor.

Struktur dasar thyristor adalah struktur 4 layer PNPN seperti yang ditunjukkan pada gambar a. Jika dipilah, struktur ini dapat dilihat sebagai dua buah struktur junction PNP dan NPN yang tersambung di tengah seperti pada gambar b. Ini tidak lain adalah dua buah transistor PNP dan NPN yang tersambung pada masing-masing kolektor dan base. Jika divisualisasikan sebagai transistor Q1 dan Q2, maka struktur thyristor ini dapat diperlihatkan seperti pada gambar yang berikut ini.

Terlihat di sini kolektor transistor Q1 tersambung pada base transistor Q2 dan sebaliknya kolektor transistor Q2 tersambung pada base transistor Q1.  Rangkaian transistor yang demikian menunjukkan adanya loop penguatan arus di bagian tengah. Dimana diketahui bahwa I_c = b I_b, yaitu arus kolektor adalah penguatan dari arus base.

Jika misalnya ada arus sebesar I_b yang mengalir pada base transistor Q2, maka akan ada arus I_c yang mengalir pada kolektor Q2. Arus kolektor ini merupakan arus base I_b pada transistor Q1, sehingga akan muncul penguatan pada pada arus kolektor transistor Q1. Arus kolektor transistor Q1 tdak lain adalah arus base bagi transistor Q2. Demikian seterusnya sehingga makin lama sambungan PN dari thyristor ini di bagian tengah akan mengecil dan hilang. Tertinggal hanyalah lapisan P dan N dibagian luar.

Jika keadaan ini tercapai, maka struktur yang demikian todak lain adalah struktur dioda PN (anoda-katoda) yang sudah dikenal. Pada saat yang demikian, disebut bahwa thyristor dalam keadaan ON dan dapat mengalirkan arus dari anoda menuju katoda seperti layaknya sebuah dioda.

Bagaimana kalau pada thyristor ini kita beri beban lampu dc dan diberi suplai tegangan dari nol sampai tegangan tertentu seperti pada gambar di atas. Apa yang terjadi pada lampu ketika tegangan dinaikkan dari nol. Ya betul, tentu saja lampu akan tetap padam karena lapisan N-P yang ada ditengah akan mendapatkan reverse-bias (teori dioda). Pada saat ini disebut thyristor dalam keadaan OFF karena tidak ada arus yang bisa mengalir atau sangat kecil sekali. Arus tidak dapat mengalir sampai pada suatu tegangan reverse-bias tertentu yang menyebabkan sambungan NP ini jenuh dan hilang. Tegangan ini disebut tegangan breakdown dan pada saat itu arus mulai dapat mengalir melewati thyristor sebagaimana dioda umumnya. Pada thyristor tegangan ini disebut tegangan breakover V_bo.