Pada Maret 2019, saya telah selesai menciptakan lab virtual untuk praktik Elektronika Dasar menggunakan aplikasi PSPICE. Proyek ini dilatarbelakangi oleh kenyataan bahwa saat ini ketersediaan modul-modul untuk mendukung praktik elektronika dasar berbasis laboratorium virtual masih belum dapat memenuhi kebutuhan. Mengapa harus menggunakan lab virtual? Perkembangan teknologi informasi yang sangat pesat telah mendisrupsi landscape laboratorium teknik termasuk elektronika dasar, yang semula hanya mengandalkan peralatan-peralatan real, saat ini muncul kebutuhan untuk mengintegrasikan kegiatan-kegiatan hands-on activity dengan online activity dalam sebuah blanded learning penyelenggaraan praktik. Produk yang saya ciptakan ini memperkaya implementasi lab virtual untuk mendukung online activity menggunakan aplikasi yang handal dan mudah dioperasikan dalam praktik elektronika dasar.
Produk ini dapat digunakan oleh dosen/mahasiswa jurusan Teknik Elektro dan jurusan sejenis serta guru/siswa SMK untuk mengajar/belajar Elektronika Dasar. Secara fungsional, produk ini dapat digunakan sebagai media pembelajaran di kelas atau untuk mendukung praktik di laboratorium. Secara lebih detil, spesifikasi produk disajikan pada tabel berikut ini.
Tabel 1. Spesifikasi produk
Produk ini menyediakan 8 topik praktik elektronika dasar dengan dukungan rangkaian virtual seperti ditunjukkan pada tabel 2.
Tabel 2. Topik dan Rangkaian Virtual Pendukung yang disediakan Produk
Rangkaian elektronika virtual berbasis PSPICE pada produk ini ditunjukkan melalui gambar berikut ini.
Gambar 1. Rangkaian Pengisian dan Pengosongan Kapasitor, Rangkaian RC, dan Rangkaian Karakteristik Diode
Gambar 2. Rangkaian Pembentuk Gelombang
Gambar 3. Rangkaian Penyearah
Gambar 4. Rangkaian Penjepit dan Pengganda Tegangan
Gambar 5. Karakteristik Transistor dan Rangkaian Penguat
Sedangkan ouput yang dihasilkan oleh rangkaian-rangkaian tersebut disajikan gambar-gambar berikut ini.
1. Pengisian dan Pengosongan Kapasitor
Gambar 6. Kurva tegangan (atas) dan arus (bawah) pengisian kapasitor hasil eksperimen laboratorium virtual SPICE (kiri) dan teoritik (kanan)
Gambar 7. Kurva tegangan (atas) dan arus (bawah) pengosongan kapasitor hasil eksperimen laboratorium virtual SPICE (kiri) dan teoritik (kanan)
2. Rangkaian RC
Gambar 8. Watak integrator dengan input gelombang kotak (garis tebal: tegangan output; garis tipis: tegangan input)
Gambar 9. Watak integrator dengan masukan gelombang sinus (garis tebal: tegangan output; garis tipis: tegangan input)
Gambar 10. Watak diferensiator dengan input gelombang kotak
Gambar 11. Watak diferensiator dengan input gelombang sinus
Gambar 12. Respons frekuensi filter low pass dan filter high pass hasil eksperimen dengan PSPICE
3. Karakteristik Diode
Gambar 13. Hasil pengukuran karakteristik diode 1N4002 menggunakan PSPICE
4. Rangkaian Pembentuk Gelombang
Gambar 14. Watak rangkaian pembentuk gelombang hasil eksperimen PSPICE
5. Rangkaian Penyearah
Gambar 15. Bentuk gelombang tegangan pada penyearah setengah gelombang hasil eksperimen menggunakan PSPICE dengan beban ringan
Gambar 16. Bentuk gelombang tegangan pada penyearah gelombang penuh hasil eksperimen dengan PSPICE: (a) beban ringan, dan (b) beban penuh
Gambar 17. Bentuk gelombang penyearah jembatan dengan beban ringan hasil eksperimen menggunakan PSPICE
Gambar 18. Bentuk gelombang tegangan rangkaian penyearah filter C Hasil eksperimen menggunakan PSPICE
6. Rangkaian Penjepit dan Pengganda Tegangan
Gambar 19. Watak rangkaian penjepit hasil eksperimen menggunakan PSPICE dan hasil komputasi teoritik
Gambar 20. Watak pengganda tegangan dua kali
Gambar 21. Watak pengganda tegangan empat kali
7. Karakteristik Transistor
Gambar 22. Karaktersitik transistor 2N2222 hasil eksperimen dengan PSPICE
8. Rangkaian Penguat
Gambar 23. Respons amplitudo amplifier common emitter untuk Vi=1mV: (a) tanpa kapasitor bypass; (b) dilengkapi kapasitor bypass
Selamat menggunakan!!