Electromagnetic Interference

Presentasi berjudul: "Electromagnetic Interference"— Transcript presentasi:

1 Electromagnetic Interference
Dibuat oleh: Kelompok 8 Idwan Kelvin Leonardus Christanto P. Martin Maurece M. Fakhrul Hadi

2 Electromagnetic Interference
Interferensi elektromagnetik atau yang disingkat EMI adalah sebagai degradasi kinerja suatu sirkuit listrik atau sistem elektromagnetik yang dihasilkan dari kebisingan

3

4 Mengurangi noise Menghalangi jalur transmisi
Menggunakan receptor yang lebih tidak peka terhadap noise

5 Sumber Interferensi Sub - bab 9.1

6 Sumber Interferensi Terdapat beberapa sumber interferensi di alam ini
Banyak dari sumber ini mempunyai perubahan secara tiba-tiba pada arus yang akan menghasilkan spektrum frekuensi response Beberapa sumber EMI yaitu petir, electrostatic discharge, power disturbance sources dan transmisi radio

7

8 Petir Sebuah sambaran petir dapat memindahkan muatan sebesar 20C dengan arus 50 kA Petir dapat menghasilkan frekuensi dari beberapa Hz sampai 100 MHz yang dapat menginduksi peralatan listrik di dekatnya

9 Electrostatic Discharge
Electrostatic discharge dapat terjadi akibat 2 material digosok secara bersamaan. Tingkatan tiap benda bisa dilihat menggunakan tabel triboelectric yang ada di bawah Salah satu teknik yang digunakan untuk mengatasi electrostatic discharge ini adalah dengan menggroundkan

10

11 Power Disturbance Sources
Perubahan tiba-tiba pada power load dapat mengakibatkan penurunan tegangan atau sag. Pemindahan tiba-tiba beban yang besar juga dapat mengakibatkan swell (pembesaran) dari tingkat daya Sag dan Swell dapat menimbulkan interferensi pada peralatan yang terdapat pada saluran daya.

12 Radio Transmitter Transmisi radio biasanya di disain untuk membatasi emisi pada frekuensi harmonik (biasanya penurunan di bawah 70dB) Local oscilator digunakan pula untuk menerima transmisi radio namun LO juga akan menghasilkan frekuensi harmonik yang akan meninterferensi peralatan elektronik di dekatnya

13

14 Passive Circuit Elements
Sub - bab 9.2

15 Konduktor Resistansi pada konduktor bertambah besar saat kebanyakan arus mengalir di sekitar permukaan yang disebabkan frekuensi tinggi. Atau dapat dituliskan sementara pada AC Kebanyakan kabel yang digunakan di dunia elektronik berbahan dasar tembaga dengan insulasi Insulasi adalah nonmagnetik sehingga tidak ada efek pada medan magnet di kabel Di frekuensi tinggi sangat penting untuk meminimalisir induktansi pada konektor dengan menjaga hubungan sependek mungkin

16 Resistor Tipe resistor : Wire wound
dibuat dengan mengambil kabel yang baik dengan spesifik. DC resistance sangat akurat akan tetapi di suhu tinggi menjadi parasit Carbon composite Dibuat dari karbon granules. Menyerupai wire wound Film Resistif saat frekuensi tinggi. Dibuat pada papan sirkuit

17

18

19 Contoh Soal Find Rac, L and Z for a 2.0 cm length of AWG20 copper wire at 500 MHz answer: Rac = 46m, L=14nH, Z=0.046+j45

20 Induktor Fig. 9.8 several types of inductors: (a) ferriterod inductor, (b) ferrite toroidal induktor, (c) single loop induktor, and (d) spiral loop inductor Fig. 9.9 inductive coils used as filter elements. Courtesy of coilcraft, Inc.

21 Serta self resonant frequency (frekuensi resonansi) di dapat saat
Peningkatan induktansi dapat dilakukan dengan pemanjangan koil dan memperbanyak kumparan Induktansi yang besar dapat diperoleh dengan menyatukan loop antar koil. Pada aplikasi EMC induktor digunakan sebagai elemen tunning dan high frekuensi chokes Chokes (restrict high frequency signals) adalah kondisi induktor open circuit saat frekuensi yang tinggi Pada gambar di samping terlihat besarnya impedansi adalah Serta self resonant frequency (frekuensi resonansi) di dapat saat Fig Inductor equivalent circuit model

22 Example 9.2 An inductor is formed by evenly wrapping 20 turns of AWG30 insulated copper wire around a 300 mil-long Teflon rod diameter 0.50 cm, as shown in Figure 9.11a. Neglecting the wire resistance, estimate the coil’s inductance and its self-resonance frequency.

23 Jawab Diketahui : = x 10^(-7) H/m N = 20 h = 300 mil Dalam hal ini 0,5-cm memiliki radius 100-mil a = 100 mil Karena a<<h Maka digunakan persamaan Dan didapat L=1,3 H Kemudian mencari nilai frekuensi resonansi dengan persamaan:

24 Besarnya nilai C didapat dengan persamaan:
Dimana nilai d = Dengan h tinggi rod, N banyak lilitan, dan t diameter wire. Untuk AWGG30 diketahui t=10mils, d=5.3 mils (0.130mm). Maka total permukaannya dapat dikatan S= Atau sebesar 120x 103 mil2 (77 x 10-6 m2) Kemudian dengan besarnya nilai r = 10-9/ F/m Maka didapat Cx = 5.2 pF Kemudian diperoleh besarnya SRF sebesar 60MHz

25 Drill 9.2 Recalculate L, Cx dan fsrf, if the AWG30 wire for the coil of example 9.2 is replaced with AWG28 wire Jawab Diketahui : = x 10^(-7) H/m N = 20 h = 300 mil Dalam hal ini 0,5-cm memiliki radius 100-mil a = 100 mil Karena a<<h Maka digunakan persamaan Dan didapat L=1,3 H

26

27

28 Kapasitor

29 Ekivalent circuit kapasitor terlihat pada Fig 9.13
Dimana Rx adalah ekivalent dari hambatan seri yang biasa dianggap sebagai eletrolitik kapasitor, tapi pada prakteknya diabaikan untuk kapasitor keramik. LL induktansi primer yang dijaga pada kondisi short Rᵟ adalah dielektrik loss tangent

30 Besarnya Rᵟ adalah Pada dielektrik yang baik besarnya Rᵟ sangat besar dan dapat diabaikan, maka impedansi input hambatan ini adalah: Dan besarnya SRF adalah

31 Contoh Soal Calculate the self resonance frequency for 4.7-nF mica capacitor with a pair of 0.50-cm-long AWG26 copper leads. (length=1,0 cm) Jawab

32

33 Sinyal Digital Sub bab 9.3

34 Sinyal Digital sinyal digital adalah sinyal fisik yang merupakan representasi dari urutan nilai diskrit (a quantified discrete-time signal), misalnya arbitrary bit stream, atau dari digitalisasi (konversi analog-ke-digital) sinyal analog.

35

36 Kelebihan sinyal digital didanding sinyal analog
digital hanya mempertimabangkan speed, power dissipation analog harus mempertimbangkan speed, power dissipation, gain, precission, supply voltage dsb Analog lebih sensitif terhadap derau/noise, crosstalk dan interferensi (kecepatan & presisi) Teknologi sekarang banyak digunakan dan dirancang untuk memproduksi produk digital, karena itu sulit kalau mau memproduksi yang analog.

37 Contoh sinyal digital:

38 Rise time (tr)= fall time (tf) dengan tf=t2-t1

39 an= 2𝑉o n2𝜋ωot𝑓 (cos(n ωot1)-cos(n ωot2))
Persamaan fourier: ao= 𝑉o 𝑇o (t1+t2) Dan an= 2𝑉o n2𝜋ωot𝑓 (cos(n ωot1)-cos(n ωot2)) Sehingga persamaan tegangannya v(t)=ao+ 𝑛=1 ∞ ( ancos(n ωot))

40 Persamaan umum yang menghubungkan antara rise time dan lebar bandwidth:
𝐵𝑊≈ 1 𝑡𝑟 BW = Bandwidth 𝑡𝑟 = rise time

41 Langkah-langkah untuk mengurangi interferensi elektromagnetik
menggunakan frekuensi yang serendah mungkin dengan rise time yang panjang meminimalkan perubahan tegangan dan arus selama switching akan mengurangi amplitudo dari komponen frekuensi dalam sistem frekuensi ganda, harus diperhatikan dalam memilih frekuensi yang berbeda harmonik

42 Contoh Soal What is the spectral bandwidth for 4 ns rise time signal? What rise time is required to achive a 1 GHZ bandwidth? Suppose a 1 Ghz clock rate is assumed. What is the minimum spectral bandwidth calculated

43 Jawaban What is the spectral bandwidth for 4 ns rise time signal? What rise time is required to achive a 1 GHZ bandwidth? The bandwidth is approximated by Equation (9.13), Modifying Equation (9.13),

44 The minimum bandwidth occurs for the maximum possible rise time, or when the signal is a sawtooth function. At 1 GHz, the period is T = 1/f = 1 ns. For a sawtooth wave, then, the risetime would be half the period, or tr = 0.5 ns. Then we have

45 Thank YOu