BAB II LANDASAN TEORI

BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 RECTIFIER
Rectifier adalah suatu rangkaian elektronika daya yang dapat mengubah
sumber tegangan bolak-balik (AC) menjadi sumbar tegangan searah (DC) yang tetap.
Rangkaian penyearah yang lebih dikenal dengan sebutan rectifier, merupakan
rangkaian yang mengkonversikan tegangan AC menjadi DC. Dioda maupun
Thyristor merupakan komponen utama pada rangkaian rectifier, yang saat ini hampir
dipakai pada seluruh rangkaian elektronik.
Pada saat ini, rectifier adalah sumber utama harmonisa. Karena dapat
menimbulkan perubahan bentuk gelombang sinusoidal murni menjadi nonsinusoidal.
Perubahan ini akibat interaksi antara gelombang sinusoidal murni dengan komponen
gelombang lain yang mempunyai kelipatan integer yang dinamakan harmonisa.
2.1.1 Hukum Ohm
Jika sebuah penghantar/hambatan/resistansi dilewati oleh sebuah arus, maka
pada kedua ujung penghantar tersebut akan muncul beda potensial. Menurut hukum
Ohm, beda potensial atau tegangan tersebut berbanding lurus dengan arus yang
mengalir melalui bahan tersebut.
Secara matematis :
V = I . R …………………………………….. (2.1)
5
Dimana :
V = Tegangan (Volt)
I = Arus ( Amper/A)
R = Tahanan (Ohm/Ω)
Gambar 2.1 Hukum Ohm
2.1.2 Daya
Daya adalah perkalian antara tegangan yang diberikan dengan hasil arus yang
mengalir,
Secara matematis :
P = V . I ……………..………………… (2.2)
Dimana :
P = Daya (watt)
V = Tegangan (Volt)
I = Arus ( Amper)
Daya dikatakan positif, ketika arus yang mengalir bernilai positif, artinya arus
mengalir dari sumber tegangan menuju rangkaian (transfer energi dari sumber ke
rangkaian).
6
Daya dikatakan negatif, ketika arus yang mengalir bernilai negatif, artinya
arus mengalir dari rangkaian menuju sumber tegangan (transfer energi dari rangkaian
ke sumber). Daya listrik dapat dibagi 3 menjadi tiga macam yaitu sebagai berikut :
a. Daya Nyata (P)
Daya nyata merupakan daya listrik yang digunakan untuk keperluan
menggerakkan mesin-mesin listrik atau peralatan lainnya. Persamaan 2.3
adalah untuk daya satu fasa sedangkan persamaan 2.4 untuk daya 3 fasa.
P = V . I . Cosθ ………………………………(2.3)
P = √3 . V . I . Cosθ ……………………….. (2.4)
Dimana :
P
= Daya Nyata (Watt)
V
= Tegangan (Volt)
I
= Arus yang mengalir pada penghantar (Amper)
Cosθ = Faktor Daya
b. Daya Semu
Daya semu merupakan daya listrik yang melalui suatu penghantar transmisi
atau distribusi. Daya ini merupakan hasil perkalian antara tegangan dan arus
yang melalui penghantar. Persamaan 2.5 adalah untuk daya satu fasa
sedangkan persamaan 2.6 untuk daya 3 fasa.
S = V . I ……………...…………………….. (2.5)
S = √3 . V . I ………….……………………. (2.6)
7
Dimana :
S
= Daya Semu (VA)
V
= Tegangan (Volt)
I
= Arus yang mengalir pada penghantar (Amper)
c. Daya Reaktif
Daya reaktif merupakan selisih antara daya semu yang masuk pada
penghantar dengan daya aktif pada penghantar itu sendiri, dimana daya ini
terpakai untuk daya mekanik dan panas. Daya reaktif ini adalah hasil kali
antara besarnya arus dan tegangan yang dipengaruhi oleh faktor daya.
Persamaan 2.5 adalah untuk daya satu fasa sedangkan persamaan 2.6 untuk
daya 3 fasa.
Q = V . I Sin θ ………………………….. (2.7)
Q = √3 . V . I . Sinθ ………………………. (2.8)
Dimana :
Q
= Daya Reaktif (VAR)
V
= Tegangan (Volt)
I
= Arus (Amper)
Sinθ
= Faktor Daya
d. Faktor Daya
Faktor daya atau power factor (pf) merupakan perbandingan daya nyata
terhadap daya semu
8
pf =
.
.
= cos θ =
………………………… (2.7)
e. Segitiga Daya
Hubungan antara daya rata-rata, daya reaktif, dan daya tampak dapat
dinyatakan dengan merepresentasikan daya-daya tersebut sebagai vektor.
Daya rata-rata atau daya daya nyata direpresentasikan sebagai vektor vertikal.
Vektor daya tampak adalah hipotenusa (sisi miring) dari segitiga siku-siku
yang terbentuk dengan menghubungkan vektor-vektor daya nyata dan reaktif.
Representasi ini sering disebut sebagai segitiga daya.
Gambar 2.2 Segitiga Daya
f. Efisiensi
Efisensi adalah perbandingan antara daya output dengan daya input.
Secara Matematis :
η=
x 100 % ……………………………… (2.8)
Dimana :
η
= Efisiensi (%)
= Daya keluaran (watt)
9
= Daya masukan (watt)
2.2 GERBANG LOGIKA
Gerbang logika adalah suatu entitas dalam elektronika dan matematika
Boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logika menjadi sebuah sinyal
keluaran logik. Gerbang logika terutama diimplementasikan secara elektronik
menggunakan diode dan transistor, akan tetapi dapat pula dibangun menggunakan
susunan komponen-komponen yang memanfaatkan sifat-sifat elektromagnetik
(relay), cairan, optik dan bahkan mekanik.
Tabel 2.1 Jenis-jenis Gerbang Logika
Lambang dalam Rangkaian
Nama
Fungi
Tabel Kebenaran
IEC 60617-12
US-Norm
A B Y Y = A&B
0 0 0 Y = A.B
0 1 0 Y = AB
1 0 0 1 1 1 A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 GerbangAND
Gerbang-
A
Y = A>=B
B
OR
Y = A+B
10
A Y 0 1 1 0 Gerbang
Y=Ā
NOT
Y=
A B Y 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 A B Y 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 A
Gerbang
Y = AB
B
NAND
Y=
Y=
A
Gerbang
Y = AB
B
NOR
Y=
Gerbang
A
Y = A&B
B
XOR
11
Gerbang
A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 A
Y=
B
XNOR
2.3 TCP/IP
TCP/IP (Transmisson Control Protocol/Internet Protocol) adalah standar
komunikasi data yang digunakan oleh komunitas internet dalam proses tukarmenukar data dari satu komputer ke komputer lain didalam jaringan internet. Protokol
ini tidaklah dapat berdiri sendiri, karena memang protocol ini berupa kumpulan
protokol (protocol suite). Protokol ini juga merupakan protokol yang paling banyak
digunakan saat ini.data tersebut diimplementasikan dalam bentuk perangkat lunak
(software) di sistem operasi
Protokol TCP/IP dikembangkan pada akhir decade 1970-an hingga awal
1980-an sebagai sebuah protokol standar untuk menghubungkan komputer-komputer
dan jaringan untuk membentuk sebuah jaringan yang luas (WAN). TCP/IP
merupakan sebuah standar jaringan terbuka yang bersifat independen terhadap
mekanisme transport jaringan fisik yang digunakan, sehingga dapat digunakan
dimana saja. Protokol ini menggunakan skema pengalamatan yang sederhana yang
disebut sebagai alamat IP (IP Address) yang mengizinkan hingga beberapa ratus juta
komputer untuk dapat salin berhubungan satu sama lainnya di internet. Protokol ini
12
juga bersifat routable yang berarti protokol ini cocok untuk menghubungkan sistemsistem berbeda (seperti Microsoft Windows dan keluarga UNIX) untuk membentuk
jaringan yang heterogen.
Protokol TCP/IP selalu berevolusi seiring dengan waktu, mengingat semakin
banyaknya kebutuhan terhadap jaringan komputer dan internet. Pengembangan ini
dilakukan oleh beberapa badan, seperti halnya Internet Society (ISOC), Internet
Arcihtecture Board (IAB) dan Internet Engnering Task Force (IETF).
TCP/IP
merupakan pengembangan modifikasi dari model OSI. TCP/IP
memiliki dua protokol utama yaitu Transmission Control Protocol (TCP) pada
transport layer dan Internet
Internet Protokol (IP) pada network layer. Padanan antara model OSI dan TCP/IP
dapat dilihat pada gambar 2.3.
Model TCP/IP
Model OSI
Applicatio
Applicatio
Presentatio
n
Session
Transport
Transport
Network
Network
Data Link
Data Link
Physical
Physical
Gambar 2.3 Padanan model OSI dan model TCP/IP.
13
Seperti terlihat dalam gambar, model TCP/IP menggabungkan fungsi
application, presentation dan sension layer kedalam satu application layer. Sedangkan
fungsi data-link dan physical layer digabungkan ke dalam satu lapis dengan nama
network access layer.
Fungsi dari masing-masing lapis pada model TCP/IP sama persis dengan
fungsi dari masing-masing lapis dalam model OSI. Perbedaan di antara keduanya
telah dijelaskan diatas bahwa fungsi dari setiap lapis dalam model TCP/IP telah
diimplementasikan dalam bentuk protokol.
a. Application Layer
Lapisan ini memungkinkan pengguna melakukan akses terhadap jaringan
komunikasi melalui aplikasi antar muka (interface), misalnya : aplikasi mail
browser memungkinkan pengguna menulis, membaca, mengambil, mengirim
serta mengorganisasi pesan. Contoh aplikasi antar muka yang lain, antara lain
akses file dan direktori secara remote, akses informasi melalui web,akses
database dan berbagai layanan jaringan komunikasi yang lain.
b. Presentation Layer
Lapis ini memiliki fungsi khusus yang berkaitan dengan translasi informasi di
antara dua buah system, melakukan proses enkripsi untuk data-data yang
penting dan melakukan proses kompresi dengan satu tujuan untuk
memperkecil jumlah bit yang akan dikirimkan melalui jaringan komunikasi.
Proses translasi informasi dibutuhkan karena setiap sistem mungkin memiliki
cara yang berbeda untuk mengkodekan (encode) informasi dari karakter atau
bilangan menjadi data dalam bentuk bit. Karena itu lapis ini bertugas untuk
14
menjamin adanya inter-operabilitas di antara sistem-sistem yang memiliki
metode encoding berbeda.
c. Session Layer
Lapis ini melakukan kendali terhadap percakapan (dialog control) yang terjadi
di antara dua buah system. Model dialog yang mungkin dilakukan adalah
simplex, half duplex dan full duplex. Perbedaan dari ketiganya ditunjukan
dalam gambar 2.4
Gambar 2.4 Model dialog control pada session layer
d. Transport Layer
Transport layer merupakan lapis yang menangani proses komunikasi dari titik
ke titik yang sebenarnya. Bandingkan dengan tiga lapis teratas (application,
presentation, session) yang hanya menangani proses pengformatan data,
pengaturan data, dan pengaturan persiapan komunikasi.
15
Pesan yang diterima oleh transport layer akan dipecah-pecah ke dalam
segmen-segmen kecil dengan ukuran sesuai dengan istilah segmen yang
diisyaratkan oleh protokol. Proses dikenal dengan istilah segmentation. Lalu
data dalam bentuk segmen-segmen itulah yang dikirimkan. Tentunya di sisi
penerima akan ada proses sebaliknya untuk menggabungkan kembali
rangkaian segmen tersebut. Proses penggabungan ini dikenal sebagai
reassembly. Dengan adanya error control dan flow control pada lapis ini,
transport layer menjamin bahwa setiap segmen dari pesan akan tiba di tempat
tujuan dengan benar dan berurutan. Error control mendeteksi adanya
kesalahan dan melakukan aksi untuk memperbaiki kesalahan tersebut,
sedangkan flow control menjamin sinkronisasi pengiriman segmen antara sisi
pengirim dan penerima, agar tidak terjadi penumpukan data di sisi penerima.
e. Network Layer
Network layer bertanggung jawab untuk pengiriman paket data dari alamat
sumber ke alamat tujuan. Termasuk di dalamnya adalah mengatur rute
perjalanan masing-masing paket melintasi jaringan komunikasi. Proses ini
dikenal dengan nama routing. Berbeda dengan transport layer yang melihat
pesan sebagai satu kesatuan utuh, network layer memperlakukan setiap paket
secara terpisah. Karena setiap paket telah dilengkapi dengan alamat sumber
dan alamat tujuan, maka network layer menjamin agar masing-masing paket
sampai di tempat tujuan dengan benar.
f. Data Link Layer
16
Di dalam proses komunikasi data sangat mungkin sekali terdapat berbagai
macam peralatan yang membentuk sebuah jaringan komunikasi di antara titik
sumber dan titik tujuan. Titik-titik lain yang berada di tengah-tengah di antara
titik sumber dan titik tujuan ini kita sebut dengan istilah intermediate node.
Tugas utama dari data-link layer adalah menghantarkan data dalam bentuk
frame-frame kecil dari titik sumber ke intermediate node, atau dari
intermediate node ke titik tujuan. Dengan kata lain data-link layer hanya
bertanggung jawab untuk menghantar frame dalam satu hop saja. Lihat
gambar 2.5.
Gambar 2.5 Komunikasi dari Hop ke Hop
Hop satu dengan hop yang lain dimungkinkan memiliki protokol yang
berbeda. Dalam proses pengiriman data dari hop ke hop, data link juga akan
melakukan error control, flow control dan access control. Tugas dari error
17
control dan flow control pada data-link layer mirip dengan tugas error control
dan flow control pada transport layer. Perbedaan di antara keduanya jelas.
Transport layer menangani pengiriman dari titik sumber ke tujuan, sedangkan
data-link menangani pengiriman dari hop ke hop. Lihat gambar 2.6
sedangkan access-control menjamin agar media komunikasi dapat digunakan
bersama-sama oleh beberapa terminal yang terhubung dalam sebuah jaringan
komunikasi.
g. Physical Layer
Lapis ini bertanggung jawab untuk membawa bit-bit data melalui media
transmisi. Karena itu physical layer bertanggung jawab menentukan
spesifikasi perangkat keras, seperti : representasi bit dalam bentuk tegangan
listrik, antar-muka (interface) perangkat komunikasi, jenis dan karakteristik
media transmisi, topologi jaringan komunikasi, konfigurasi jaringan
komunikasi, spesifikasi peralatan dengan kelajuan pengiriman data (data rate)
tertentu, dan hal-hal lain yang terkait media komunikasi secara fisik.
Protokol TCP/IP menggunakan dua buah skema pengalamatan yang dapat
digunakan untuk mengidentifikasi sebuah computer dalam sebuah jaringan yaitu
sebagai berikut :
•
Pengalamatan IP yang berupa alamat logis yang terdiri dari 32-bit (empat okta
berukuran 8-bit) yang umumnya ditulis dalam format www.xxx.yyy.zzz.
Dengan menggunakan subnet mask yang diasosiasikan dengannya, sebuah
alamat IP pun dapat dibagi menjadi dua bagian yakni Network Identifier
18
(NetID) yang dapat mengidentifikasikan jaringan local dalam sebuah
internetwork dan Host identifier (HostID) yang dapat mengidentifikasikan
host dalam jaringan tersebut. Sebagai contoh, alamat 205.116.008.044 dapat
dibagi dengan menggunakan subnet mask 255.255.255.000 ke dalam network
ID 205.116.008.000 dan host ID 44. Alamat IP merupakan kewajiban yang
harus ditetapkan untuk sebuah host, yang dapat dilakukan secara manual
(statis) atau menggunakan Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)
dinamis.
•
Fully
qualified
domain
name
(FQDN)
merupakan
alamat
yang
direpresentasikan dalam nama alfa numerik yang diekspresikan dalam bentuk
<nama_host>.<nama_domain>, dimana <nama_domain> mengidentifikasi
jaringan
dimana
sebuah
computer
berada,
dan
<nama_host>
mengidentifikasikan sebuah computer dalam jaringan. Pengalamatan FQDN
digunakan oleh skema penamaan Domain Name System (DNS). Sebagai
contoh alamat FQDN id.wikipedia.org merepresentasikan sebuah host dengan
nama “id” yang terdapat di dalam domain jaringan “wikipedia.org”. Nama
domain wikipedia.org merupakan second-level domain yang terdaftar didalam
top-level domain.org, yang terdaftar dalam root DNS, yang memiliki nama “.”
(titik). Penggunaan FQDN lebih bersahabat dan lebih mudah diingat
ketimbang menggunakan alamat IP. Akan tetapi, dalam TCP/IP, agar
komunikasi dapat berjalan FQDN harus diterjemahkan terlebih dahulu (proses
penerjemahan ini disebut sebagai resolusi nama) ke dalam IP dengan
menggunakan server yang menjalankan DNS, yang disebut dengan Name
19
Server
atau
dengan
menggunakan
berkas
hosts
(etc/hosts
atau
%systemroot%\system32\drivers\etc\hosts) yang disimpan di dalam mesin
yang bersangkutan.
Berikut ini adalah layanan yang dapat berjalan diatas protokol TCP/IP :
•
Pengiriman Berkas (File Transfer). File Transfer Protocol (FTP)
memungkinkan pengguna komputer yang satu untuk dapat mengirim
ataupun menerima berkas ke sebuah host di dalam jaringan. Metode
otentikasi yang digunakan adalah penggunaan nama pengguna (user
name) dan (password), meskipun banyak juga FTP yang dapat diakses
secara anonym (anonymous/tidak berpasword).
•
Remote Login. Network Terminal Protocol (telnet) memungkinkan
pengguna komputer dapat melakukan log in ke dalam suatu komputer di
dalam suatu jaringan secara jarak jauh. Jadi hal ini berarti bahwa
pengguna menggunakan komputer-nya sebagai perpanjangan tangan dari
komputer jaringan tersebut
•
Computer mail. Digunakan untuk menerapkan system surat elektronik
•
Network File System (NFS). Pelayanan akses berkas-berkas yang dapat
diakses dari jarak jauh yang memungkinkan klien-klien untuk mengakses
berkas pada komputer jaringan, seolah-olah berkas tersebut disimpan
secara lokal.
•
Remote
execution.
Memungkinkan
pengguna
komputer
untuk
menjalankan suatu program tertentu di dalam komputer yang berbeda.
20
Biasanya berguna jika pengguna menggunakan komputer yang terbatas,
sedangkan ia memerlukan sumber yang banyak dalam suatu system
komputer. Ada beberapa jenis remote execution, ada yang berupa
perintah-perintah dasar saja, yaitu yang dapat dijalankan dalam sistem
Remote Procedure Call (RPC), yang memungkinkan program untuk
memanggil subrutin yang akan dijalankan di sistem komputer yang
berbeda.
•
Name Server yang berguna sebagai penyimpanan basis data nama host
yang digunakan pada internet
21