Sejarah Komputer

Electronic Numerical Integrator and Calculator (ENIAC) merupakan generasi pertama komputer digital elektronik yang digunakan untuk kebutuhan umum. Pgamroposal ENIAC dirancang oada tahun 1942, dan mulai dibuat pada tahun 1943 oleh Dr. John W. Mauchly dan John Presper Eckert di Moore School of Electrical Engineering (University of Pennsylvania) dan baru selesai pada tahun 1946.

ENIAC berukuran sangat besar, untuk penempatannya membutuhkan ruang 500m2. ENIAC menggunakan 18.000 tabung hampa udara, 75.000 relay dan saklar, 10.000 kapasitor, dan 70.000 resistor. Ketika dioperasikan, ENIAC membutuhkan daya listrik sebesar 140 kilowatt dengan berat lebih dari 30 ton, dan menempati ruangan 167 m2.

Mesin Von Neumann

Mesin ini dikembangkan oleh seorang ahli matamatika yaitu John Von Neumann yang juga merupakan kosultan proyek ENIAC. Mesin ini dikembangkan mulai tahun 1945 yang memberikan gagasan sebagai stored-program concept, yaitu sebuah konsep untuk mempermudah proses program agar dapat direpresentasikan dalam bentuk yang cocok untuk penyimpanan dalam memori untuk semua data. Gagasan ini juga dibuat hampir pada waktu yang bersamaan dengan Turing. Selanjutnya Von Neumann mempublikasikannya dengan nama baru yaitu: Electronic Discrete Variable Computer (EDVAC).

Semua input dan output dilakukan melalui kartu plong. Dalam waktu satu detik, ENIAC mampu melakukan 5.000 perhitungan dengan 10 digit angka yang bila dilakukan secara manual oleh manusia akan memakan waktu 300 hari, dan ini merupakan operasi tercepat saat itu dibanding semua komputer mekanis lainnya. ENIAC dioperasikan sampai tahun 1955. Teknologi yang digunakan ENIAC adalah menggunakan tabung vakum yang dipakai oleh Laboratorium Riset Peluru Kendali Angkatan Darat (Army’s Ballistics Research Laboratory-LBR) Amerika Serikat.

Selanjutnya mesin ini dikembangkan kembali dengan perbaikan-perbaikan pada tahun 1947, yang disebut sebagai generasi pertama komputer elektronik terprogram modern yang disediakan secara komersial dengan nama EDVAC, EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator), dan UNIVAC1 dan 2 (Universal Automatic Computer) yang dikembangkan oleh Eckert dan Mauchly. Untuk pertama kalinya komputer tersebut menggunakan Random Access Memory (RAM) untuk menyimpan bagian-bagian dari data yang diperlukan secara cepat.

Dengan konsep itulah John Von Neumann dijuluki sebagai bapak komputer modern pertama di dunia yang konsepnya masih digunakan sampai sekarang. John Von Neumann lahir di Budapest, Hongaria 28 Desember 1903 dan meninggal pada tanggal 8 Februari 1957 di Washington DC, AS. Von Neumann sangat cerdas dalam matematika dan angka-angka. Pada usia eman tahun dia sudah dapat menghitung pembagian angka dengan delapan digit tanpa menggunakan kertas atau alat bantu lainnya. 

Pendidikannya dimulai di University of Budapest pada tahun 1921 di jurusan kimia. Tapi kemudian dia kembali kepada kesukaannya, matematika, dan menyelesaikan doktoralnya di bidang matematika di tahun 1928. di tahun 1930 dia mendapatakan kesempatan pergi ke Princeton University (AS). Pada tahun 1933, Institute of Advanced Studies dibentuk dan dia menjadi salah satu dari enam professor matematika di sana. Von Neumann kemudian menjadi warga negara Amerika.

Komputer Komersial Pertama

Pada pertengahan tahun 1950 UNIVAC mengalami kemajuan dalam beberapa aspek pemrograman tingkat lanjut, sehingga merupakan komputer general purpose pertama yang didesain untuk menggunakan angka dan huruf dan menggunakan pita magnetik sebagai media input dan output-nya. Inilah yang dikatakan sebagai kelahiran industri komputer yang didominasi oleh perusahaan IBM dan Sperry. Komputer UNIVAC pertama kali digunakan untuk keperluan kalkulasi sensus di AS pada tahun 1951, dan dioperasikan sampai tahun 1963. 

Komputer-Komputer IBM

IBM memproduksi IBM 605 dan IBM 701 pada tahun 1953 yang berorientasi pada aplikasi bisnis dan merupakan komputer paling populer sampai tahun 1959. IBM 705 dikeluarkan untuk menggantikan IBM 701 yang kemudian memantapkan IBM dalam industri pengolahan data. 

Komputer Generasi II (1959-1964)

Komputer generasi kedua ditandai dengan ciri-ciri sebagai berikut: 

* Menggunakan teknologi sirkuit berupa transistor dan diode untuk menggantikan tabung vakum.
* Sudah menggunakan operasi bahasa pemrograman tingkat tinggi seperti FORTRAN dan COBOL.
* Kapasitas memori utama dikembangkan dari Magnetic Core Storage.
* Menggunakan simpanan luar berupa Magnetic Tape dan Magnetic Disk.
* Kemampuan melakukan proses real time dan real-sharing.
* Ukuran fisiknya sudah lebih kecil dibanding komputer generasi pertama.
* Proses operasi sudah lebih cepat, yaitu jutaan operasi perdetik.
* Kebutuhan daya listrik lebih kecil.
* Orientasi program tidah hanya tertuju pada aplikasi bisnis, tetapi juga aplikasi teknik.

Dibanding denga tabung, teknologi transistor jauh lebih efisien sebagai switch dan dapat diperkecil ke skala mikroskopik. Pada tahun 2001 peniliti Intel telah memperkenalkan silikon paling kecil dan paling cepat di dunia, dengan ukuran 20 nanometer ata sebanding dengan sepermiliar meter, yang akan digunakan pada prosesor dengan kecepatan 20 GHz (Giga Hertz). Era ini juga menandakan permulaan munculnya minikomputer yang merupakan terbesar kedua dalam keluarga komputer. Harganya lebih murah dibanding dengan generasi pertama. Komputer DEC PDP-8 adalah minikomputer pertama yang dibuat tahun 1964 untuk pengolahan data komersial.

Jenis-jenis komputer lain yang muncul pada generasi ini diantaranta UNIVAC III, UNIVAC SS80, SS90, dan 1107, IBM 7070, 7080, 1400, dan 1600.

Komputer Generasi III (1964-1970)

Pada generasi ketiga inilah teknologi Integrated Circuit (IC) menjadi ciri utama karena mulai digunakan pada sebuah perangkat komputer hingga generasi sekarang. Komponen IC berbentuk hybrid atau solid (SLT) dan monolithyc (MST). SLT adalah transistor dan diode diletakkan terpisah dalam satu tempat sedangkan MST adalah elemen transistor, diode, dan resistor diletakkan bersama dalam satu chip. MST lebih kesil tetapi mempunyai kemmapuan lebih besar dibanding SLT.

IC dibuat pertama kali oleh Texas Istruments dan Fairchild Semiconductor pada tahun 1959 yang hanya berisi enam transistor. Bisa kita bandingkan bahwa prosesor saat ini yang kita gunakan telah memiliki jutaan, puluhan, ratusan juta transistor, bahkan telah didesain prosesor dengan miliaran transistor. Sebuah perkembangan yang luar biasa dalam masa kurang dari setengah abad.


  



Ciri-ciri komputer generasi ketiga adalah:

* Karena menggunakan IC maka kinerja komputer menjadi lebih cepat dan tepat. Kecepatannya hampir 10.000 kali lebih cepat dari komputer generasi pertama.
* Peningkatan dari sisi software.
* Kapasitas memori lebih besar, dan dapat menyimpan ratusan ribu karakter (sebelumnya hanya     puluhan ribu).
* Menggunakan media penyimpanan luar disket magnetik (external disk) yang sifat pengaksesan datanya secara acak (random access) dengan kapasitas besar (jutaan karakter).
* Penggunaan listrik lebih hemat.
* Kemampuan melakukan multiprocessing dan multitasking.
* Telah menggunakan terminal visual display dan dapat mengeluarkan suara.
* Harganya semakin murah.
* Kemampuan melakukan komunikasi dengan komputer lain.

IBM S/360, UNIVAC 1108, UNIVAC 9000, Burroughts 5700, 6700, 7700, NCR Century, GE 600, CDC 3000, 6000, dan 7000, PDP-8, dan PDP-11 (pabrik pembuatnya adalah Digital Equipment Corporation) merupakan contoh-contoh komputer generasi ketiga.


Komputer Generasi IV (1970-1980-an)

  
  Komputer generasi keempat merupakan kelanjutan dari generasi III. Bedanya bahwa IC pada generasi IV lebih kompleks dan terintegrasi. Sejak tahun 1970 ada dua perkembangan yang dianggap sebagai komputer generasi IV. Pertama, penggunaan Large Scale Integration (LSI) yang disebut juga dengan nama Bipolar Large Large Scale Integration. LSI merupakan pemadatan beribu-ribu IC yang dijadikan satu dalam sebuah keping IC yang disebut chip. Istilah chip digunakan untuk menunjukkan suatu lempengan persegi empat yang memuat rangkaian terpadu IC. LSI kemudian dikembangkan menjadi Very Large Scale Integration (VLSI) yang dapat menampung puluhan ribu hingga ratusan ribu IC. Selanjutnya dikembangkannya komputer mikro yang menggunakan mikroprosesor dan semikonduktor yang berbentuk chip untuk memori komputer internal sementara generasi sebelumnya menggunakan magnetic core storage.


Komputer Generasi IV: Apple II

Perusahaan Intel pada tahun 1971 memperkenalkan mikrokomputer 4 bit yang menggunakan chip prosesor dengan nama 4004 yang berisi 230 transistor dan berjalan pada 108 KHz (Kilo-Hertz) dan dapat mengeksekusi 60.000 operasi per detik. Dilanjutkan pada tahun 1972, Intel memperkenalkan mikrokomputer 8008 yang memproses 8 bit informasi pada satu waktu. Selanjutnya mikroprosesor 8080 dibuat pada tahun 1974, dan merupakan prosesor untuk tujuan umum pertama. Sebelumnya prosesor 4004 dan 8008 dirancang untuk kebutuhan aplikasi tertentu, dan prosesor 8080 memiliki kemampuan lebih cepat dan memilki set instruksi yang lebih kaya, serta memiliki kemampuan  
pengalamatan yang lebih besar. Pada generasi keempat ini tampilan monitor masih satu warna (green color).

Komputer Generasi IV: PDP 11

Komputer-komputer generasi keempat diantaranya adalah IBM 370, Apple I dan Apple II, PDP-11, VisiCalc, dan Altair yang menggunakan prosesor Intel 8080, dengan sistem operasi CP/M (Control Program for Microprocessor), dengan bahasa pemrograman Microsoft Basic (Beginners Allpurpose Symbolic Instruction Code). Sebagai catatan bahwa pada komputer-komputer generasi keempat ini tidak satupun yang PC-Compatible atau Macintosh-Compatible. Sehingga pada generasi ini belum ditentukan standar sebuah komputer terutama personal computer (PC).

Sejarah Perkembangn Laptop dari Tahun ke Tahun

Pada tahun 1975 IBM menciptakan komputer mikro pertama yang bernama IBM PC portabel 5100. IBM 5100 ini mampu berjalan dengan prosesor yang ukurannya besar, dan itu menjadi inovasi pertama untuk sejarah perkembangan laptop. Lalu, Adam Osborne pada tahun 1981 menciptakan Osborne 1 yang merupakan komputer pertama portabel yang mampu dilipat dan mudah dibawa. Oleh karena itu, Osborne 1 ini sering dianggap sebagai laptop pertama oleh para sejarawan. Tetapi keberhasilan Osborne 1 tidak berlangsung lama.
Selanjutnya, sejarah perkembangan laptop ditorehkan oleh Clamshell yang berhasil mendesain GRID Compass 1101 yang dirancang untuk menjadi komputer portabel utama di tahun 1982, ini bisa disebut kelahiran pertama laptop yang lebih modern. Harga dari GRID Compass 1101 adalah $8150, dan pada saat itu merupakan barang paling mewah, sehingga hanya digunakan oleh orang-orang yang kaya dan instansi public saja.

Berikutnya ada Gavilan SC yang hadir di tahun 1983. Gavilan dapat dikatakan laptop pertama yang berfungsi sempurna dan telah memiliki drive floppy disk serta baterai yang pada GRID Compass 1101 tidak ada. Meskipun lebih modern diantara dua pendahulunya, Gavilan ternyata kalah laku dari Osborne 1 dan GRID Compass 1101.

Beranjak ke tahun 1984, perusahaan Advent berhasil menjadi yang pertama dalam melahirkan komputer yang mampu dilipat rapi menjadi dua bagian , laptop buatan Advent ini  diberi nama TRS-80 Model 200. Selanjutnya masih di tahun 1984, HP 110 dirilis dengan teknologi terobosan baru, yaitu pemakaian prosesor 5MHz, tampilan layar yang luar biasa dan praktis dibawa-bawa layaknya tas.

Tahun 1987, dilakukan upaya menyertakan layar sentuh dan fungsi pengenalan tulisan tangan pada laptop menggunakan stylus. Lalu di tahun 1989, Perusahaan Apple membuat Macintosh portabel yang lengkap dengan layar beresolusi tinggi dan prosesor 16MHz yang tentunya lebih cepat. Namun, karena bobotnya yang terlau berat, maka sangat tidak praktis untuk dibawa-bawa. Apple tidak menyerah untuk membuat Macintosh portable untuk menjadi lebih kecil, lebih ringan, lebih murah dan lebih menarik bagi konsumen. Mereka berkolaborasi dengan Sony di tahun 1991 untuk mewujudkan hal tersebut. Kemudian Macintosh portabel menjadi laptop terbaik Apple dalam hal penjualan selama satu dekade. Apple tak berhenti disitu saja, di tahun 1999 perusahaan tersebut memperkenalkan iBook dan menjadi laptop pertama yang nirkabel.

Untuk abad 21 ini, kita bisa melihat laptop yang lebih kecil, lebih ringan, lebih cepat, dan lebih menarik dalam gaya dan berkemampuan tinggi. Selain itu, fitur layar sentuh telah bisa diintregarsikan di laptop, sehingga teknologi laptop semakin berkembang. Untuk urusan bobot dan ukuran, sekarang kita bisa mendapatkan laptop mini yang lebih ringan, dan tidak memakan tempat yang banyak yang biasa dikenal dengan sebutan netbook, netbook ini cocok bagi kita yang hanya memerlukan fungsi komputer dasar saja. Kemajuan pasar netbook diprediksi  yang akan menentukan masa depan laptop .

Sejarah Speaker DAN PERKEMBANGAN

SEJARAH DAN PERKEMBANGAN 
Pada tahun 1898, Horace Short mengumumkan sebuah design speaker yang menggunakan kompresor udara yang kemudian menjualnya pada Charles Parsons. Kemudian mendapatkan beberapa tambahan hak paten di Inggris sebelum 1910. Pada tahun 1924 Dr. Walter H. Schottky menemukan pita loudspeaker pertama. Untuk pertama kalinya speaker menggunakan electromagnet sehingga suara yang dihasilkan sangat keras. Namun pada waktu itu speaker yang menggunakan magnet jarang sekali digunakan ini dikarenakan harganya yang mahal. Lilitan dari sebuah electromagnet disebut bidang lilitan atau dasar lilitan yang disambungan melalui kedua pasang energized ke driver. Belokan ini biasa disediakan pada sebuah dual role dan juga berperan sebagai filter listrik dari amplifier loudspeaker yang terhubung dengan listrik. Reaksi AC telah dilemahkan oleh lilitan penghambat listrik. Tetapi frekuensi AC cenderung memodulasi sinyal audio yang dikirim ke lilitan suara sehingga terdengar dengungan yang berkekuatan besar dari sebuah audio device. Sudah jelas fungsi dari speaker yakni untuk memproduksi gelombang suara, namun setiap jenis dan merk speaker khususnya untuk car audio mulai dari tweeter, midrange, midbass hingga subwoofer, masing-masing mempunyai fungsi dan tugas yang berbeda dalam hal memproduksi suara.

Sejarah Speaker

Sebuah loudspeaker, Pembicara, atau sistem speaker adalah transduser elektromekanis yang mengubah sinyal listrik. Loudspeaker panjang dapat merujuk ke perangkat individu atau driver, dan sistem yang lengkap terdiri dari sebuah kandang corporating satu atau lebih driver dan Elektronik tambahan.


Pengeras suara adalah unsur paling variabel dalam sistem Audio, dan bertanggung jawab untuk perbedaan terdengar ditandai antara sistem suara dinyatakan identik. Loudspeaker kinerja atau akurasi dalam mereproduksi sinyal tanpa menambahkan distorsi secara signifikan lebih miskin daripada peralatan audio lainnya.

Beberapa yang penting orang yang membuat sejarah

Ernst W. Siemens adalah yang pertama untuk menggambarkan transduser kumparan dinamis atau bergerak, dengan kumparan kawat melingkar dalam medan magnet dan didukung sehingga bisa bergerak secara aksial. Ia mengajukan nya U. S. paten aplikasi untuk Aparatur listrik Magneto untuk mendapatkan gerakan mekanis dari suatu kumparan listrik dengan arus listrik ditransmisikan melalui itu diberikan paten No.149797 pada tanggal 14 April 1874.

Oliver Lodge mengajukan paten Inggris No.9712 pada April 27, 1898, untuk loudspeaker ditingkatkan dengan spACer bukan magnetik untuk menjaga celah udara antara kutub dalam dan luar transduser kumparan bergerak. Ini adalah tahun yang sama ia diterapkan untuk paten pada radio tuner terkenal.

Thomas Edison telah mengeluarkan paten Inggris selama tahun 1881, untuk sistem menggunakan kompresi udara sebagai mekanisme untuk memperkuat phonographs awal silinder, tetapi ia akhirnya menetap untuk tanduk logam akrab didorong oleh membran melekat pada stylus.

Harold Arnold sekitar tahun 1925 memulai program di Bell Labs untuk meningkatkan rekaman suara Phonographic. Prioritas pertama adalah penguat elektronik menggunakan tabung vakum yang baru, kedua adalah mikrofon, dan ketiga loudspeaker yang akan meningkatkan unit angker seimbang dikembangkan untuk alamat publik.

Bell Laboratories pada tahun 1931 mengembangkan dua cara pengeras suara, yang disebut rentang dibagi untuk demonstrasi oleh H. A. Frederick dari catatan secara vertikal dipotong. Frekuensi tinggi digantikan oleh sebuah tanduk kecil dengan respon frekuensi 3000 sampai 13.000 Hz, dan frekuensi rendah oleh 12 Unit radiator kerucut inci dinamis langsung dengan respon frekuensi dalam 5dB dari 50 sampai 10.000 hz.

Bagaimana pengeras suara yang digunakan untuk bekerja

Pengeras suara pertama kali digunakan elektromagnet karena besar, kuat magnet permanen tidak tersedia pada biaya yang wajar.

Kumparan elektromagnet, yang disebut bidang gulungan, adalah energi oleh arus melalui sepasang kedua koneksi ke driver. Hal ini biasanya disajikan berliku peran ganda, bertindak juga sebagai sebuah kumparan tersedak penyaringan catu daya dari amplifier loudspeaker yang terhubung.

Riak AC di saat ini adalah dilemahkan oleh aksi melewati kumparan tersedak. Namun, frekuensi garis AC cenderung memodulasi sinyal audio dikirim ke kumparan suara dan ditambahkan ke dengungan terdengar dari perangkat suara sampai reproduksi bertenaga.

Kualitas sistem loudspeaker sampai 1950-an, oleh standar modern, miskin. Perkembangan terus menerus dalam desain kandang dan bahan telah menyebabkan peningkatan signifikan didengar. Perbaikan yang paling penting dalam perbaikan modern speaker dalam materi kerucut, pengenalan suhu tinggi Adhesives, meningkatkan bahan-bahan magnet permanen, perbaikan teknik pengukuran, dibantu komputer desain dan analisis elemen hingga.

Sejarah Elektronika

Sejarah elektronika dimulai dari abad ke-20, dengan melibatkan tiga buah komponen utama yaitu tabung hampa udara (vacuum tube), transistor dan sirkuit terpadu (integrated circuit). Pada tahun 1883, Thomas Alva Edison berhasil menemukan bahwa electron bisa berpindah dari sebuah konduktor ke konduktor lainnya melewati ruang hampa. Penemuan konduksi atau perpindahan ini dikenal dengan nama efek Ediosn. Pada tahun 1904, John Fleming menerapkan efek Edison ini untuk menemukan dua buah elemen tabung electron yang dikenal dengan nama dioda, dan Lee De Forest mengikutinya pada tahun 1906 dengan tabung tiga elemen, yang disebut trioda. Tabung hampa udara menjadi divais yang dibuat untuk memanipulasi kemungkinan energi listrik sehingga bisa diperkuat dan dikirimkan.

Aplikasi tabung elktron pertama diterapkan dalam bidang komunikasi radio. Guglielmo Marconi merintis pengembangan telegraf tanpa kabel(wireless telegraph) pada tahun 1896 dan komunikasi radio jarak jauh pada tahun 1901. Pada tahun 1918, Edwin Armstrong menemukan penerima "super-heterodyne" yang dapat memilih sinyal radio atau stasion dan dapat menerima sinyal jarak jauh. Armstrong juga menemukan modulasi frekuensi FM pita lebar (wide-band) pada tahun 1935; sebelumnya hanya menggunakan AM atau modulasi amplitudo pada rentang tahun 1920 sampai 1935. Bell Laboratories mengeluarkan televisi ke publik pada tahun 1927, dan ini masih merupakan bentuk electromechanical. Ketika sistem elektronik menjadi jaminan kualitas, para insinyur Bell Labs memperkenalkan tabung gambar sinar katoda dan televisi berwarna. Namun Vladimir Zworykin, seorang insinyur di Radio Corporation of America (RCA), dianggap sebagai "bapak televisi" karena penemuannya, tabung gambar dan tabung kamera iconoscope. Pada pertengahan tahun 1950-an, televisi telah melewati radio untuk penggunaan di rumah dan hiburan.

Setelah perang, tabung elektron digunakan untuk mengembangan komputer pertama, tapi tabung ini tidak praktis karena ukuran komponen elektroniknya. Pada tahun 1947, transistor ditemukan oleh tim insinyur dari Bell Laboratories. Fungsi transistor seperti tabung hampa udara, tapi memiliki ukuran yang lebih kecil, lebih ringan, konsumsi daya lebih kecil, dan lebih kuat, dan lebih murah untuk diproduksi dengan adanya kombinasi penghubung metalnya dan bahan semikonductor.

Konsep sirkuit terintegrasi diusulkan pada tahun 1952 oleh Geoffrey W. A. Dummer, seorang ahli elektronika berkebangsaan Inggris dengan Royal Radar Establishment-nya. Pada tahun 1961, sirkuit terintegrasi menjadi produksi penuh oleh sejumlah perusahaan, dan desain peralatan berubah secara cepat dan dalam beberapa arah yang berbeda untuk mengadaptasi teknologi.

echo box jadul

Elektronika

Elektronika merupakan ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor, dan lain sebagainya. Ilmuyang mempelajari alat-alat seperti ini merupakan cabang dari ilmu fisika, sementara bentuk desain dan pembuatan sirkuit elektroniknyaadalah bagian dari teknik elektro, teknik komputer, dan ilmu/teknik elektronika dan instrumentasi.

Alat-alat yang menggunakan dasar kerja elektronika ini disebut sebagai peralatan elektronik (electronic devices). Contoh peralatan (piranti) elektronik ini: Tabung Sinar Katode (Cathode Ray Tube, CRT), radio, TV, perekam kaset, perekam kaset video (VCR), perekamVCD, perekam DVD, kamera video, kamera digital, komputer pribadi desk-top, komputer Laptop, PDA (komputer saku), robot, smart card, 

Transformator. trafo

Transformator, atau kerap disebut dengan ‘trafo’, merupakan suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain melalui suatu gandengan magnet yang berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Trafo digunakan secara luas, baik dalam bidang tenaga listrik maupun elektronika. Penggunaan trafo dalam sistem tenaga memungkinkan pemilihan tegangan yang sesuai secara ekonomis dan teknis untuk kebutuhan beban atau permintaan konsumen, misalnya kebutuhan akan tegangan tinggi dalam proses transmisi daya listrik jarak jauh. Dalam bidang elektronika, trafo digunakan antara lain sebagai gandengan impedansi antara sumber dan beban, untuk memisahkan satu rangkaian dengan rangkaian yang lain serta menghambat arus searah dengan tetap mengalirkan arus bolak-balik antar rangkaian. Trafo memiliki frekuensi kerja yang berbeda-beda sesuai penggunaannya yang bergantung kebutuhan beban/konsumen.

Secara umum, trafo terdiri atas beberapa bagian, yaitu: bagian utama trafo, bagian supporting, dan juga peralatan proteksi. Penjelasan mengenai beberapa bagian trafo dapat dilihat pada gambar berikut ini:

edangkan bagian utama trafo terdiri dari inti besi, kumparan primer dan kumparan sekunder:

Gambar 2-Bagian utama trafo (sumber : www.wikipedia.org)

Trafo dapat digunakan untuk menaikkan dan menurunkan level tegangan AC, yang mana hal ini berguna untuk membantu sistem transmisi tenaga listrik. Mengapa harus ada perubahan level tegangan? Setelah listrik terbangkitkan melalui generator pada pembangkit listrik, level tegangannya akan dinaikkan menggunakan trafo step-up. Ketika proses transmisi daya listrik, dengan tegangan yang lebih tinggi maka akan didapatkan arus yang lebih rendah sehingga dapat menekan kerugian daya yang terjadi selama proses transmisi. Oleh karena itu, trafo banyak digunakan untuk mendapatkan efisiensi yang lebih tinggi dalam proses transmisi daya listrik dari satu tempat ke tempat lain melalui proses menaik-turunkan level tegangan. Setelah daya listrik ditransmisikan, maka level tegangannya dapat diturunkan kembali sesuai dengan kebutuhan konsumen menggunakan trafo step-down.

Gambar 3-Proses transformasi level tegangan pada trafo

Pada trafo, terdapat dua hukum utama yang bekerja, yaitu: hukum induksi Faraday dan hukum Lorentz. Hukum Faraday menyatakan bahwa gaya listrik yang melalui garis lengkung tertutup berbanding lurus dengan perubahan arus induksi persatuan waktu pada garis lengkung tersebut, sehingga apabila ada suatu arus yang melalui sebuah kumparan maka akan timbul medan magnet pada kumparan tersebut. Sedangkan hukum Lorentz menjelaskan bahwa arus bolak-balik (AC) yang beredar mengelilingi inti besi mengakibatkan inti besi tersebut berubah menjadi magnet, apabila magnet tersebut dikelilingi oleh suatu lilitan maka lilitan tersebut akan memiliki perbedaan tegangan pada kedua ujung lilitannya.

Dimana :

Vs = tegangan induksi pada sisi sekunder

Ns = jumlah belitan pada sisi sekunder

dФ/dt = perubahan fluks terhadap waktu

Dari persamaan tersebut diketahui bahwa tegangan induksi yang terbangkitkan pada kumparan trafo berbanding lurus dengan jumlah lilitan kumparan pada inti trafo. Selain itu, tegangan induksi juga dapat terbangkitkan apabila ada perubahan fluks terhadap waktu, jika fluks yang mengalir adalah konstan maka tegangan induksi tidak dapat terbangkitkan.

Setiap trafo juga memiliki suatu besaran yang dinamakan perbandingan transformasi (a), untuk menunjukkan perbandingan lilitan atau perubahan level tegangan dan arus pada sisi primer dan sekunder yang ditransformasikan pada trafo tersebut. Berikut perumusannya:

Dimana :

Vs = tegangan induksi pada sisi sekunder

Ns = jumlah belitan pada sisi sekunder

dФ/dt = perubahan fluks terhadap waktu

Dari persamaan tersebut diketahui bahwa tegangan induksi yang terbangkitkan pada kumparan trafo berbanding lurus dengan jumlah lilitan kumparan pada inti trafo. Selain itu, tegangan induksi juga dapat terbangkitkan apabila ada perubahan fluks terhadap waktu, jika fluks yang mengalir adalah konstan maka tegangan induksi tidak dapat terbangkitkan.

Setiap trafo juga memiliki suatu besaran yang dinamakan perbandingan transformasi (a), untuk menunjukkan perbandingan lilitan atau perubahan level tegangan dan arus pada sisi primer dan sekunder yang ditransformasikan pada trafo tersebut. Berikut perumusannya:

Gambar 5-(a) timbulnya fluks magnetik pada sisi primer, (b) terbangkitnya tegangan induksi pada sisi sekunder akibat fluks bersama (sumber : www.learnengineering.org)

Pembahasan di atas merupakan penjelasan trafo dalam keadaan tanpa beban, bagaimana jika trafo dihubungkan pada beban di sisi sekundernya ?

Apabila kumparan sekunder dihubungkan dengan beban ZL, maka akan mengalir I2 pada kumparan sekunder trafo, dimana besarnya I2dapat dirumuskan sebagai berikut:

I2 = V2 / ZL

Arus beban I2 ini akan menimbulkan gaya gerak magnet (ggm) atau fluks yang cenderung berlawanan dengan fluks bersama (Ф) yang telah ada akibat arus pemagnetan pada sisi primer. Agar fluks bersama tersebut nilainya tidak berubah akibat pengaruh ggm yang berlawanan, maka pada kumparan primer harus mengalir arus I2 dan menimbulkan fluks Ф2’ yang menentang fluks akibat arus beban I2.

Gambar 6-Ilustrasi trafo berbeban (sumber : sapoean.wordpress.com)

Dapatkah Trafo Bekerja Untuk Suplai Tegangan DC ?

Berdasarkan prinsip kerja trafo yang telah dibahas pada poin sebelumnya, dapat diketahui bahwa trafo dapat bekerja atau tegangan induksi dapat terbangkitkan pada kumparan sisi sekunder apabila terdapat perubahan fluks terhadap waktu yang mengalir pada inti trafo. Fluks bolak-balik yang berubah terhadap waktu ini dapat dihasilkan melalui suplai tegangan bolak-balik. Namun yang menjadi pertanyaan adalah, dapatkan trafo bekerja apabila pada kumparan primer diberi tegangan DC? Secara prinsip kerja dan dengan asumsi bahwa suplai tegangan DC yang diberikan merupakan tegangan DC murni dan konstan maka trafo tidak dapat bekerja, hanya menimbulkan tegangan induksi sesaat ketika kumparan baru disambungkan dengan suplai tegangan. Namun bagaimana bila suplai tegangan DC tersebut direkayasa sedemikian rupa sehingga dapat membangkitkan fluks bolak-balik yang berubah terhadap waktu? Simak pada pembahasan selanjutnya!

Trafo Pada Peralatan Sehari-Hari

Seperti kita ketahui bersama, penggunaan trafo berukuran besar dan bertegangan tinggi banyak dijumpai sepanjang jalan perkotaan maupun pada pusat perumahan yang mana trafo tersebut digunakan untuk mengonversi tegangan tinggi menjadi tegangan distribusi yang lebih rendah untuk kemudian disalurkan menuju konsumen. Namun tahukah anda bahwa di dalam rumah anda juga terdapat beberapa penerapan trafo pada peralatan rumah tangga. Peralatan berukuran besar seperti mesin cuci, kipas angin dan televisi mungkin masih menggunakan tegangan suplai domestik sebesar 220V, namun untuk peralatan berukuran kecil seperti laptop, iPod, ataupun telepon genggam biasanya menggunakan suplai tegangan rendah, sekitar 5-20 Volt untuk kebutuhan pengisian baterai. Untuk itu, pada peralatan elektronik tersebut memiliki trafo kecil untuk menurunkan level tegangan dari suplai tegangan domestik agar sesuai dengan kebutuhan suplai tegangan peralatan.