See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/357878170
Laporan Praktikum Elektronika Modul VIII - Skema dan Layout
Experiment Findings · January 2022
DOI: 10.13140/RG.2.2.31299.12324
CITATIONS
0
READS
1,946
1 author:
Eka Putra Prasetya Universitas Islam Indonesia 135PUBLICATIONS 1CITATION
SEE PROFILE
All content following this page was uploaded by Eka Putra Prasetya on 17 January 2022.
The user has requested enhancement of the downloaded file.
Laporan Praktikum Elektronika
Modul VIII – Skema dan Layout
Eka Putra Prasetya/18524057 Asisten: Alyandi R
Tanggal praktikum: 20 Desember 2019 18524057@students.uii.ac.id Teknik Elektro – Fakultas Teknologi Industri
Universitas Islam Indonesia
Abstrak— Kehidupan yang semakin modern membuat manusia tidak bisa lepas dari yang namanya penggunaan alat elektronik. Alat-alat tersebut tersusun atas banyak komponen elektronika yang membentuk suatu rangkain dengan fungsi tertentu. Komponen – komponen tersebut disusun dalam suatu papan yang biasa disebut PCB (Printed Circuit Board). Desain PCB akan semakin rumit dengan komponen dan jalur antar komponen yang tidak mudah dipahami. Maka dari itu Mahasiswa Teknik Elektro perlu untuk mempelajari cara mendesain PCB dengan baik dan benar agar dapat berkontribusi terhadap perkembangan teknologi kedepannya. Tujuan dari praktikum ini adalah dapat memahami desain rangkaian elektronika. Hasil dari praktikum ini adalah Dalam mendesain PCB perlu memerhatikan spesifikasi komponen yang digunakan, lebar jalur tembaga, lebar jarak isolasi tembaga, dan skala yang digunakan. Jika mengalami kesulitan saat melakukan routing, terdapat pilihan autoroute yang akan melakukan routing secara otomatis.
Kata kumci—PCB; EAGLE; Desain PCB I. PENDAHULUAN
Kehidupan yang semakin modern membuat manusia tidak bisa lepas dari yang namanya penggunaan alat elektronik.
Handphone diperlukan untuk alat komunikasi, kulkas diperlukan sebagai alat pedingin makanan, mesin cuci digunakan untuk mencuci pakaian, dan masih banyak alat lainnya [1]. Alat – alat tersebut digunakan untuk menunjang atau membantu aktivitas manusia. Alat-alat tersebut tersusun atas banyak komponen elektronika yang membentuk suatu rangkain dengan fungsi tertentu. Komponen – komponen tersebut disusun dalam suatu papan yang biasa disebut PCB (Printed Circuit Board) [2].
Semakin berkembangnya zaman dan kebutuhan akan teknologi yang powerfull membuat desain PCB selalu mengalami perubahan. Desain PCB akan semakin rumit dengan komponen dan jalur antar komponen yang tidak mudah dipahami. Maka dari itu Mahasiswa Teknik Elektro perlu untuk mempelajari cara mendesain PCB dengan baik dan benar agar dapat berkontribusi terhadap perkembangan teknologi kedepannya.
Tujuan dari praktikum ini adalah dapat menerangkan desain rangkaian elektronika, menerangkan proses desain skematik dan rangkaian elektronika, dapat membuat desain tersebut, dan membuat laporan dari desain yang telah dibuat.
II. TINJAUAN PUSTAKA A. PCB (Printed Circuit Board)
Printed Circuit Board atau yang biasa disebut PCB merupakan papan komponen elektronika yang umum digunakan untuk menggabungkan komponen – komponen dalam rangkaian elektronik. Komponen – komponen tersebut akan dihubungkan oleh jalur yang terdapat di PCB. Jalur ini biasanya terbuat dari tembaga. Terdapat tiga jenis PCB yaitu single layer dan double layer. Single layer dimaksudkan papan PCB hanya memiliki satu sisi yang dilapisi oleh tembaga.
Double layer berarti papan PCB memiliki dua sisi yang dilapisi tembaga [3].
B. EAGLE ( Easily Applicable Graphical Layout Editor) EAGLE merupakan aplikasi yang diciptakan untuk mendesain PCB. EAGLE memberikan pilihan kepada penggunanya untuk mendesain PCB dengan atau tidak menggunakan rangkaian skematik. Namun kebanyakan penggunanya tetap membuat desain skematiknya terlebih dahulu sebelum membuat desain papannya [4].
III. METODE PRAKTIKUM
Langkah pertama yang harus dilakukan adalah new project pada jendela utama dipilih dan memasukkan nama folder yang diinginkan untuk menyimpan file hasil pekerjaan. Kemudian, dari folder yang telah dibuat klik kanan lalu pilih new dan klik schematic. Penambahan komponen dapat dilakukan dengan menggunakan toolbox ADD kemudian komponen dicari dalam toolbox tersebut. Dalam toolbox, tersedia nama serta penjelasan singkat tentang komponen. Lalu komponen dicari yang sesuai dengan gambar berikut.
Gambar 1 Komponen yang dibutuhkan
Daftar lengkap nama-nama komponen yang digunakan pada gambar tersebut tersedia dalam modul praktikum. Kemudian pengubahan nama dari komponen dapat dilakukan dengan toolbox name. Lalu untuk menyambungkan antar komponen dapat menggunakan toolbox Wire atau Net. Penghubung antar
komponen dibuat seperti gambar di bawah ini.
Gambar 2 Hasil komponen yang telah dihubungkan dengan wire/net Setelah rangkaian skematik jadi, langkah selanjutnya yang perlu dilakukan adalah membuat PCB. Pertama pilih file kemudian pilih switch to board. Setelah jendela baru muncul, komponen – komponen dipindahkan ke dalam workspace.
Kemudian komponen disusun seperti gambar di bawah ini.
Gambar 3 Susunan komponen saat dalam switch to board Lalu routing perlu dilakukan dengan cara mengklik tombol Route pada toolbox, mengatur width menjadi 0.05, dan menghubungkan jalur – jalur antar komponen. Jalur – jalur antar komponen akan terlihat seperti gambar di bawah ini.
Gambar 4 Hasil setelah di routing
Kemudian toolbox polygon dipilih untuk membuat bentuk kotak di sekitar PCB. Lalu Ratnest dipilih sehingga hasil akhir PCB menjadi seperti dibawah ini.
Gambar 5 Hasil akhir PCB
IV. HASIL DAN ANALISIS A. Hasil PCB rangkaian dalam langkah kerja
Gambar 6 Skematik rangkaian dalam langkah percobaan
Gambar 7 Hasil desain PCB rangkaian dalam lembar kerja Komponen-komponen yang dibutuhkan untuk PCB diatas adalah terminal input, terminal output dioda 1N4004, kapasitor 1000uF, dioda zener 1N4728, dan LED. Dalam pemilihan tersebut perlu diperhatikan deskripsi dari setiap komponen. Deskripsi atau spesifikasi dari komponen meliputi diameter kaki komponen, panjang komponen, lebar komponen, dan jenis atau nama komponen.
Penulis mengalami beberapa kendala dalam mendesain PCB diatas. Kendala pertama adalah penulis tidak memerhatikan spesifikasi dari komponen. Karena hal tersebut, ketika penulis mengubah ke jendela board komponen – komponen yang tertampil berbeda dari yang dicontohkan sehingga penulis perlu untuk mengganti komponen menjadi yang telah dicontohkan.
Kendala kedua yang dialami penulis adalah saat routing, Polygon dan Ratnest. Dalam langkah kerja ditunjukkan untuk menggunakan width bernilai 0.05 pada saat routing, dan 1.778 pada saat Polygon dan Ratnest. Hasil dari proses yang salah tersebut membuat hasil PCB tidak sesuai dengan yang dicontohkan. Setelah penulis cari tahu ternyata penulis perlu mengubah satuan skala.
Kendala ketiga dan yang terakhir adalah ketelitian. Dalam mendesain PCB perlu ketelitian. Penulis mengalami kendala dimana saat penulis telah selesai menghubungkan jalur – jalur komponen dan memastikan komponen – komponen tersambung dengan benar. Namun ketika penulis ingin membuat Ratnest, muncul notifikasi error airwires. Penulis kemudian mencari solusi atas masalah tersebut di google.
Beberapa orang mengatakan masalah tersebut timbul karena jarak antar komponen yang terlalu jauh. Lalu penulis mempersempit jarak antar komponen. Setelah dipersempit, error tersebut tetap muncul. Kemudian penulis memutuskan
untuk mengulang routing antar komponen. Setelah routing diulang, error tersebut sudah tidak muncul lagi.
B. Hasil PCB rangkaian dalam lembar kerja
Gambar 8 Skematik rangkaian dalam lembar kerja
Gambar 9 Hasil desain PCB rangkaian dalam lembar kerja Komponen-komponen yang dibutuhkan untuk PCB diatas adalah terminal input, dioda 1N4004, Transistor TIP31, Potensio meter, Transistor TO9, kapasitor 1000uF, dioda zener 1N4728, dan LED. Dalam pemilihan tersebut perlu diperhatikan deskripsi dari setiap komponen. Deskripsi atau spesifikasi dari komponen meliputi diameter kaki komponen,
panjang komponen, lebar komponen, dan jenis atau nama komponen.
Karena telah berhasil dan mengetahui hal – hal yang perlu diperhatikan saat mendesain PCB, penulis hanya mendapatkan satu kendala dalam membuat rangkaian PCB dalam lembar kerja. Rangkaian dalam langkah kerja memiliki tingkat kesulitan yang lebih mudah dari rangkaian lembar kerja.
Komponen yang lebih banyak dengan jalur yang menghubungkan antar komponennya lebih rumit membuat routing pada rangkaian ini menjadi lebih rumit. Penulis sudah mencoba untuk routing secara manual. Namun saat proses routing ada suatu saat dimana penulis bingung mau menghubungkan jalur suatu komponen karena jalur – jalur nya sudah tertutup jalur – jalur komponen lainnya. Karena hal tersebut kemudian penulis menggunakan autoroute untuk mempermudah dalam proses routing.
V. KESIMPULAN
Printed Circuit Board atau yang biasa dikenal PCB merupakan suatu hal yang penting dalam mendesain suatu perangkat elektronik. PCB berfungsi untuk menggabungkan komponen-komponen menjadi satu yang dihubungkan dengan jalur tembaga dalam satu papan. Dalam mendesain PCB perlu memerhatikan spesifikasi komponen yang digunakan, lebar jalur tembaga, lebar jarak isolasi tembaga, dan skala yang digunakan. Jika mengalami kesulitan saat melakukan routing, terdapat pilihan autoroute yang akan melakukan routing secara otomatis.
DAFTAR PUSTAKA
[1] K. Cruch, "Printed Circuit Structures, the Evolution of Printed Circuit Boards", IPC APEX EXPO, 2014.
[Diakses 23 Desember 2019].
[2] H. Surjono, Elektronika: Teori dan Penerapan, 2nd ed.
Jember: Penerbit Cerdas Ulet Kreatif, 2007.
[3] H. Surjono, Elektronika Lanjut, 2nd ed. Jember: Penerbit Cerdas Ulet Kreatif, 2009.
[4] Modul Praktikum Elektronika. Jurusan Teknik Elektro Universitas Islam Indonesia, 2019.
View publication stats
