Hasad A.

Peningkatan Layanan Keamanan S/MIME

Andi Hasad Education and Teaching , , , , , , , ,

Peningkatan Layanan Keamanan S/MIME

Andi Hasad
Program Studi Teknik Elektronika
Fakultas Teknik, Universitas Islam 45 (UNISMA)
Jl. Cut Meutia No. 83 Bekasi 17113
Telp. +6221-88344436, Fax. +6221-8801192
Website: andihasad.com, Email: andihasad@yahoo.com

 I. Pendahuluan

Untuk memahami S/MIME, diperlukan pemahaman umum format dasar dari email yang digunakan, yaitu MIME (Multipurpose Internet Mail Extension). MIME merujuk kepada protokol yang luas digunakan di dalam dunia Internet yang memperluas protokol SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)yang merupakan protokol dari format standar e-mail tradisional (Request for Comments /  RFC 5322), untuk mengizinkan beberapa data selain teks dengan pengodean ASCII, seperti video, suara, dan berkas biner, agar dapat ditransfer melalui e-mail tanpa harus mentranslasikan terlebih dahulu data-data tersebut ke dalam teks berformat ASCII. MIME merupakan bagian dari protokol HTTP, dan web browser dan server HTTP akan menggunakan MIME untuk menginterpretasikan berkas-berkas e-mail yang dikirimkan dan diterima.

Pada dasarnya, sebuah pesan SMTP hanya boleh mengandung berkas teks saja yang dikodekan dengan menggunakan pengodean ASCII 7-bit saja. Berkas-berkas biner, seperti halnya program, dokumen pengolah kata, dan banyak lagi format lainnya, tidak dapat dikirimkan melalui SMTP. Dengan menggunakan MIME yang didefinisikan di dalam RFC  1521, hal tersebut bukan lagi masalah. Meskipun demikian, protokol ini tidaklah dibuat untuk menggantikan protokol SMTP, tapi hanya memperluas pada dua bagian yaitu : “multipart message body” dan “non-ASCII message content”. MIME menambahkan dua jenis header SMTP tambahan, yakni sebagai berikut:

  • Content-Type: menentukan jenis content yang dibawa oleh pesan-pesan SMTP.
  • Content-Transfer-Encoding: menentukan metode apa yang digunakan untuk mengodekan pesan-pesan SMTP.

RFC 1521 menentukan tujuh buah jenis content dasar yang dapat dimasukkan ke dalam header Content-Type dalam pesan SMTP. Setiap jenis content dasar ini memiliki beberapa Content subtype yang menentukan informasi apa yang dibawa oleh pesan-pesan SMTP, yakni sebagai berikut:

  • Text: yang menentukan bahwa pesan yang dibawa oleh protokol SMTP merupakan teks biasa saja (Text/plain), teks kaya (Text/richtext), Text/html, dan beberapa jenis lainnya.
  • Application: yang menentukan bahwa pesan yang dibawa oleh protokol SMTP merupakan data biner. Beberapa jenis subtype untuk type ini adalah Application/octet-stream, Application/Postscript, Application/msword (dokumen Microsoft Word 97-2003) dan masih banyak lagi.
  • Berkas: yang menentukan bahwa pesan yang dibawa oleh protokol SMTP adalah gambar. Beberapa jenis subtype untuk type ini adalah Image/gif, Image/jpg, Image/png, Image/tiff dan lain-lain.
  • Audio: yang menentukan bahwa pesan yang dibawa oleh protokol SMTP adalah berkas audio.
  • Video: yang menentukan bahwa pesan yang dibawa oleh protokol SMTP adalah berkas video.
  • Message: Beberapa jenis subtype antara lain Message/rfc5322 (pesan asli teks standar RFC 5322), Message/HTTP (untuk lalu lintas HTTP), dan beberapa lainnya
  • Multipart

RFC 1521 juga mendefinisikan metode pengodean data tambahan yang dapat ditentukan pada field Content-Transfer-Encoding dalam header SMTP, yakni:

  • 7 bit: pengodean yang digunakan adalah teks ASCII 7 bit, dengan batasan panjang hingga kurang dari 1000 karakter
  • 8 bit
  • binary
  • quoted-printable
  • base64 (UUEncoded data)
  • x-token

S/MIME (Secure / Multipurpose Internet Mail Extension) adalah peningkatan keamanan standar format email internet MIME, yang didasarkan pada teknologi dari keamanan data RSA. Meskipun Pretty Good Privacy (PGP) dan S/MIME berada pada jalur standar Internet Research Task Force (IETF), kemungkinan S/MIME akan muncul sebagai standar industri untuk penggunaan komersial dan organisasi, sementara PGP akan tetap menjadi pilihan untuk keamanan e-mail pribadi untuk banyak pengguna. S/MIME didefinisikan dalam sejumlah dokumen, yang paling penting adalah RFC3369, 3370, 3850 dan 3851.

II. RFC 822 atau RFC 5322

Sebuah dokumen RFC adalah salah satu dari seri dokumen infomasi dan standar internet bernomor yang diikuti secara luas oleh perangkat lunak untuk digunakan dalam jaringan, internet dan beberapa sistem operasi jaringan, mulai dari Unix, Windows, dan Novell NetWare. RFC kini diterbitkan di bawah arahan Internet Society (ISOC) dan badan-badan penyusun-standar teknisnya, seperti Internet Engineering Task Force (IETF) atau Internet Research Task Force (IRTF). Semua standar Internet dan juga TCP/IP selalu dipublikasikan dalam RFC, meskipun tidak semua RFC mendefinisikan standar Internet. Beberapa RFC bahkan hanya menawarkan informasi, percobaan/eksperimen, atau hanya informasi sejarah saja. Sebelum menjadi sebuah dokumen RFC, sebuah dokumen yang diajukan akan dianggap menjadi draf Internet (Internet draft), yang merupakan sebuah dokumen yang umumnya dikembangkan oleh satu orang pengembang di dalam kelompok kerja IETF atau IRTF. Sebagai contoh, kelompok kerja IPv6 (IPv6 working group) mengkhususkan usahanya hanya untuk mengembangkan standar-standar yang akan digunakan pada IPv6, protokol calon pengganti IPv4. Setelah beberapa waktu, dokumen tersebut akan diulas dan akhirnya harus diterima secara konsensus oleh para penguji. Dan setelah diterima, maka IETF pun menerbitkan versi final dari draf Internet tersebut menjadi sebuah RFC dan kemudian memberikan nomor urut kepadanya, yang disebut sebagai RFC Number.

RFC 5322 mendefinisikan format untuk pesan teks yang dikirim menggunakan mail (surat) elektronik. RFC 5322 telah menjadi standar untuk pesan teks berbasis internet mail dan masih umum digunakan. Dalam konteks RFC 5322, pesan akan dipandang sebagai amplop dan isinya (Gambar 1). Amplop berisi informasi apa pun yang diperlukan untuk mencapai transmisi dan pengiriman sedangkan isi membentuk objek yang akan dikirim ke penerima.

Standar RFC 5322 hanya berlaku untuk isi. Namun, standar isi mencakup satu set field header yang dapat digunakan oleh sistem mail untuk membuat amplop, dan standar ini dimaksudkan untuk memudahkan perolehan informasi oleh program. Struktur keseluruhan dari sebuah pesan yang sesuai dengan RFC5322 sangat sederhana.

Gambar 1 Ilustrasi pesan dalam konteks RFC 5322

Sebuah pesan terdiri dari beberapa jumlah baris header (the header) diikuti oleh teks yang tidak dibatasi penggunaannya (the body). Header dipisahkan dari body oleh baris kosong.

Sebuah header biasanya terdiri dari sebuah kata kunci, diikuti oleh titik dua, diikuti oleh argumen kata kunci; format memungkinkan sebuah garis panjang untuk dipecah menjadi beberapa baris. Kata kunciyang paling sering digunakan adalah Dari, Untuk, Subjek, danTanggal. Berikut adalah contoh pesan

Date: October 8, 2009 2:15:49 PM EDT
From: William Stallings <ws@shore.net>
Subject: The Syntax in RFC 5322
To: Smith@Other-host.com
Cc: Jones@Yet-Another-Host.com

Hello. This section begins the actual
message body, which is delimited from the
message heading by a blank line.

Bidang lain yang umum ditemukan dalam header RFC 5322 adalah Message-ID. Bidang ini berisi pengenal unik terkait dengan pesan ini.

III. Keterbatasan RFC 5322

MIME adalah perluasan untuk kerangka RFC 5322 yang dimaksudkan untuk mengatasi beberapa masalah dan keterbatasan penggunaan SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) atau protokol transfer mail lain dan RFC 5322 untuk mail elektronik. Daftar keterbatasan antara lain :

  1. SMTP tidak bisa mengirimkan file executable atau objek biner lainnya. Sejumlah skema sedang digunakan untuk mengkonversi file biner ke dalam bentuk teks yang dapat digunakan oleh sistem mail SMTP, termasuk UNIX populer uuencode / skema uudecode. Namun, tidak satupun dari hal iniyang merupakan suatu standar atau bahkan standar de facto.
  2. SMTP tidak dapat mengirimkan data teks yang berisi karakter bahasa nasional karena ini diwakili oleh kode 8-bit dengan nilai desimal 128 atau lebih tinggi, dan SMTP terbatas untuk ASCII 7-bit.
  3. ServerSMTP mungkin menolak pesan email lebih dari ukuran tertentu.
  4. GatewaySMTP yang menerjemahkan antara ASCII dan karakter kode EBCDIC tidak menggunakan satu set konsisten pemetaan yang berakibat pada masalah terjemahan.
  5. GatewaySMTP ke jaringan mail elektronik X.400 tidak dapat menangani data nontextual termasuk dalam pesan X.400.
  6. Beberapa implementasi SMTP tidak mematuhi sepenuhnya standar SMTP yang  didefinisikan dalam RFC 821. Masalah umum meliputi:
  • Penghapusan, penambahan, atau pemesanan ulang dari carriage return dan linefeed
  • Memotong atau pembungkus garis lebih panjang dari 76 karakter
  • Penghapusan trailing white space (tab dan karakter spasi)
  • Padding baris dalam pesan dengan panjang yang sama
  • Konversi karakter tab ke beberapa karakter spasi

MIME dimaksudkan untuk menyelesaikan masalah-masalah ini dengan cara yang kompatibel dengan implementasi RFC 5322. Spesifikasi disediakan dalam RFC 2045 sampai 2049.

IV. MIME

Spesifikasi MIME mencakup unsur-unsur berikut :

  1. Lima bidang header pesan baru didefinisikan, yang dapat dimasukkan dalam RFC 5322 header. Bidang ini memberikan informasi tentang body pesan.
  2. Sejumlah format konten yang didefinisikan, sehingga standardisasi representasi multimedia yang mendukung mail elektronik.
  3. Transfer encoding didefinisikan yang memungkinkan konversi format konten ke dalam bentuk yang dilindungi dari perubahan oleh sistem email.

Dalam subbagian ini, diperkenalkan bidang-bidang pesan lima header. Kesepakatan   dua  subbagian berikutnya dengan format isi dan pengodean transfer. Bidang the fiveheader didefinisi kan  dalam MIME, sebagai berikut :

  • MIME-Version: Harus memiliki nilai parameter 1.0. Bidang ini menunjukkan bahwa pesan tersebut sesuai dengan RFC 2045 dan 2046.
  • Content-Type: Menjelaskan data yang terdapat dalam body dengan rincian yang memadai bahwa agen user penerima dapat mengambil seorang agen yang tepat atau mekanisme untuk mewakili data kepada user atau berurusan dengan data dalam cara yang tepat.
  • Content-Transfer-Encoding: Menunjukkan tipe transformasi yang telah digunakan untuk mewakili body pesan dengan cara yang dapat diterima untuk transportasi mail.
  • Content-ID: Digunakan untuk mengidentifikasi MIME entitas unik dalam beberapa konteks.
  • Content-Description: deskripsi teks dari objek dengan body, ini berguna ketika objek tidak dapat dibaca (misalnya, data audio).

Salah satu atau semua bidang ini mungkin muncul dalam sebuah header normal RFC 5322. Implementasi yang sesuai harus mendukung MIME-Version, Content-Type, dan Content-Transfer-Encoding bidang, sedangkan Content-ID dan bidang Content-Deskripsi adalah opsional dan dapat diabaikan oleh implementasi penerima.

V. S/MIME

S/MIME memanfaatkan sejumlah tipe konten baru MIME yang ditunjukkan dalam Tabel 1. Semua tipe aplikasi baru menggunakan penandaan PKCS mengacu pada spesifikasi kriptografi kunci publik yang dikeluarkan oleh RSA Laboratories.

Tabel 1. Tipe-tipe konten S/MIME

VI. Peningkatan Layanan Keamanan S-MIME

S/MIME melindungi entitas MIME dengan tanda tangan, enkripsi, atau keduanya. Entitas MIME merupakan pesan keseluruhan (kecuali untuk header RFC 5322), jika tipe konten MIME multipart, maka entitas MIME terdiri dari satu atau lebih dari subbagian pesan entitas MIME yang disusun menurut aturan normal untuk persiapan pesan MIME. Entitas MIME kemudian ditambah beberapa data yang berhubungan dengan keamanan, seperti algoritma identifikasi dan sertifikat yang diproses oleh S/MIME untuk menghasilkan apa yang dikenal sebagai objek PKCS. Sebuah objek PKCS kemudian diperlakukan sebagai konten pesan dan dibungkus di dalam MIME (disediakan dengan header MIME yang sesuai). Penerapan algoritma keamanan menggunakan transfer encoding base64.

Beberapa jasa peningkatan layanan keamanan yang dapat dilakukan, yaitu :

  • Signed receipt : Sebuah tanda terima yang telah ditandatangani dapat diminta dalam objek SignedData. Mengembalikan tanda terima yang telah ditandatangani menyediakan bukti pengiriman pesan dan memungkinkan pengirim untuk menunjukkan kepada pihak ketiga bahwa penerima telah menerima pesan. Tanda tangan penerima pesan seluruhnya asli ditambah tanda tangan pengirim pesan asli dan menambahkan tanda tangan baru untuk membentuk pesan  baru S/MIME.
  • Security labels : Label keamanan dapat dimasukkan dalam atribut otentikasi objek SignedData.
  • Penggunaan MLA S/MIME untuk membebaskan pengguna mengirim pesan ke beberapa penerima yang memerlukan pemrosesan tertentu per-penerima. MLA dapat mengambil satu pesan yang merupakan seperangkat keamanan informasi tentang sensitivitas dari konten yang dilindungi oleh enkapsulasi S/MIME. Label dapat digunakan untuk kontrol akses, dengan menunjukkan pengguna yang  diizinkan akses ke objek. Kegunaan lain mencakup prioritas (kerahasiaan, konfidensial, dibatasi, dan sebagainya) atau berbasis peran, yang menggambarkan jenis orang dapat melihat informasi (misalnya, tim pasien kesehatan, agen penagihan medis, dll).
  • Secure mailing lists : Pemanfaatan Mail List Agent yang masuk, melakukan enkripsi penerima-spesifik untuk masing-masing penerima, dan forward pesan, pengirim pesan hanya perlu mengirim pesan ke MLA dengan enkripsi yang dilakukan dengan menggunakan kunci publik MLA tersebut.

Selengkapnya … download [pdf]

Referensi :

Neyman Shelvie N., Materi Kuliah Keamanan Informasi, Sekolah Pascasarjana IPB, Bogor

Stalling William, 2005, Cryptography and Network Security, Principles and Practices, Prentice Hall, USA

Stalling William, 2011,Network Security Essential, Applications and Standards, Prentice Hall, USA

Operasi dan Aplikasi TRIAC

Andi Hasad Education and Teaching , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

OPERASI DAN APLIKASI TRIAC

 Andi Hasad
Program Studi Teknik Elektronika
Fakultas Teknik, Universitas Islam 45 (UNISMA)
Jl. Cut Meutia No. 83 Bekasi 17113
Telp. +6221-88344436, Fax. +6221-8801192
Website: andihasad.com, Email: andihasad@yahoo.com

Triac atau dikenal dengan nama Bidirectional Triode Thyristor, dapat mengalirkan arus listrik ke kedua arah ketika ditrigger (dihidupkan). Triac dapat ditrigger dengan memberikan tegangan positif ataupun negatif pada elektroda gerbang. Sekali ditrigger, komponen ini akan terus menghantar hingga arus yang mengalir lebih rendah dari arus genggamnya, misalnya pada akhir paruh siklus dari arus bolak-balik. Operasi triac sangat mirip dengan SCR. Perbedaannya adalah apabila SCR dihubungkan ke dalam rangkaian ac, tegangan output disearahkan menjadi arus searah sedangkan triac dirancang untuk menghantarkan pada kedua tengahan dari bentuk gelombang output. Oleh karena itu, output dari triac adalah arus bolak-balik, bukan arus searah. Triac dibuat untuk menyediakan cara agar kontrol daya ac ditingkatkan.

Gambar 1 Bentuk fisik triac

Operasi Triac

Kontruksi triac diperlihatkan pada Gambar 2. Triac beroperasi sebagai dua SCR dalam satu bungkus dan dipasang paralel berkebalikan. Rangkaian ekivalen triac diperlihatkan sebagai dua SCR yang dihubungkan paralel terbalik seperti diperlihatkan pada Gambar 3. Dengan demikian, triac mampu menghantarkan dengan salah satu polaritas tegangan terminal. Triac dapat juga ditrigger dengan salah satu polaritas sinyal gerbang.

Gambar 2 Konstruksi Triac

Gambar 3 Struktur, simbol dan rangkaian ekivalen triac

Triac mempunyai tiga terminal; dua terminal utama (MT2) dan terminal utama 1 (MT1) dan gerbang (G). Terminal MT2 dan MT1 dirancang demikian sebab aliran arus adalah dua arah. Karena aliran berinteraksi dengan gerbang, MT1 digunakan sebagai pengukuran terminal referen. Arus dapat mengalir antara MT2 dan MT1 dan juga antara gerbang dan MT1. Triac dapat ditrigger agar konduksi pada salah satu arah dengan arus gerbang bergerak masuk atau keluar dari gerbang. Apabila aliran arah arus terminal utama ditentukan, triac pada dasarnya mempunyai karakteristik pengoperasian internal yang sama dengan SCR. Triac mempunyai empat kemungkinan mode pentriggeran. Sehubungan dengan MT1 yaitu:

  • MT2 adalah positif dan gerbang positif
  • MT2 adalah positif dan gerbang negatif
  • MT2 adalah negatif dan gerbang positif
  • MT2 adalah negatif dan gerbang negatif

Gambar 4 Mode pentriggeran triac

Dua mode pentriggeran tersebut digambarkan pada Gambar 4. Karena triac dapat menghantarkan pada kedua tengahan siklus, maka sangat bermanfaat untuk mengontrol beban yang beroperasi pada arus searah. Efisiensi penuh dapat dicapai dengan menggunakan kedua tengahan gelombang dari tegangan input ac.

Aplikasi Triac

Skema rangkaian penghubungan triac yang dioperasikan dari sumber ac diperlihatkan pada Gambar 5.

 Gambar 5 Rangkaian penghubungan triac ac

Jika tombol tekan PB1 dipertahankan tertutup, arus trigger terus-menerus diberikan pada gerbang. Triac menghantarkan pada kedua arah untuk menghubungkan semua tegangan ac yang diberikan pada beban. Jika tombol tekan dibuka, triac kembali OFF atau mati, apabila tegangan sumber ac dan penahanan arus turun menjadi nol atau polaritas terbalik. Perhatikan bahwa tidak seperti output dari rangkaian SCR yang sama, output rangkaian ini adalah arus bolak-balik, bukan arus searah.

 Gambar 6 Aplikasi triac pada rangkaian penghubungan arus pada motor

Satu aplikasi umum dari triac adalah penghubungan arus ac pada motor ac. Rangkaian penghubungan motor triac pada Gambar 6 menggambarkan kemampuan triac untuk mengontrol jumlah arus beban yang besar dengan jum­lah arus gerbang yang kecil. Aplikasi ini akan bekerja seperti relay solid-state. Transformator penurun tegangan 24 V digunakan untuk mengurangi tegangan pada rangkaian thermostat. Tahanan membatasi jumlah aliran arus pada rang­kaian gerbang-MTl ketika thermostat terhubung kontaknya untuk menswitch triac dan motor ON. Ukuran kerja arus maksimum dari kontak thermostat jauh lebih rendah dibandingkan dengan arus kerja triac dan motor. Jika thermostat yang sama dihubungkan seri dengan motor untuk mengoperasikan motor secara langsung, kontak akan dihancurkan dengan aliran arus yang lebih besar.

Gambar 7 Aplikasi triac untuk merubah arus

Triac dapat digunakan untuk merubah arus ac rata-rata menjadi beban ac seperti terlihat pada Gambar 8. Rangkaian trigger mengontrol titik dari bentuk gelombang ac di mana triac yang dihubungkan ON. Bentuk gelombang yang terjadi adalah masih arus bolak-balik, tapi arus rata-rata diubah. Pada rangkaian penerangan, perubahan arus menjadi lampu pijar akan merubah jumlah cahaya yang dipancarkan oleh lampu. Jadi, triac dapat digunakan sebagai pengontrol keredupan cahaya. Pada rangkaian motor yang sama, perubahan arus itu akan merubah kecepatan motor. Diac adalah alat seperti transistor dua terminal yang digunakan untuk mengontrol trigger SCR dan triac.

Tidak seperti transistor, dua sambungan diac diberi bahan campuran yang sama kuat dan sama. Simbol diac memperlihatkan bahwa diac bertindak seperti dua dioda yang menunjuk pada arah yang berbeda. Arus mengalir melalui diac (pada salah satu arah) ketika tegangan antaranya mencapai tegangan breakover yang diratakan. Pulsa arus yang dihasilkan ketika diac berubah dari status non-induksi ke status konduksi digunakan untuk pentriggeran gerbang SCR dan triac.

Gambar 8 Aplikasi diac/triac sebagai peredup lampu

Rangkaian eksperimental peredup lampu triac/diac diperlihatkan pada Gambar 8. Ketika tahanan variabel R, ada pada harga terendahnya (terang), kapasitor C1 mengisi dengan cepat pada permulaan dari masing-masing setengah siklus dari tegangan ac. Jika tegangan antara C1, mencapai tegangan triac over dari diac, C1 dikosongkan pada gerbang triac. Jadi, triac ON (lebih awal) pada tiap setengah siklus dan bertahan hidup (ON) sampai akhir triac setengah siklus. Oleh karena itu. arus akan mengalir lewat lampu untuk sebagian besar dari diac setengah siklus dan menghasilkan kecerahan (terang) yang penuh. Pada saat tahanan R1 naik, waktu yang diperlukan untuk mengisi C1, sampai tegangan breakover dari diac bertambah. Hal ini menyebabkan triac menyala kemudian pada setiap setengah siklus. Sehingga panjang waktu arus mengalir pada lampu menjadi berkurang dan cahaya yang dipancarkan juga berkurang.

Selengkapnya … Download [pdf]

Referensi

Hasad A. 2011. Materi Kuliah Elektronika Industri, Teknik Elektro, UNISMA Bekasi

Petruzella F.D., 2001. Elektronik Industri, Andi Yogyakarta

Thyristor dan Aplikasinya

Andi Hasad Education and Teaching , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

THYRISTOR DAN APLIKASINYA

Andi Hasad
Program Studi Teknik Elektronika
Fakultas Teknik, Universitas Islam 45 (UNISMA)
Jl. Cut Meutia No. 83 Bekasi 17113
Telp. +6221-88344436, Fax. +6221-8801192
Website: andihasad.com, Email: andihasad@yahoo.com

Thyristor berasal dari bahasa Yunani yang berarti ‘pintu’. Sifat dan cara kerja komponen ini memang mirip dengan pintu yang dapat dibuka dan ditutup untuk melewatkan arus listrik. Thyristor merupakan salah satu tipe devais semikonduktor daya yang paling penting dan telah banyak digunakan secara ekstensif pada rangkaian daya . Thyristor biasanya digunakan sebagai saklar/bistabil, beroperasi antara keadaan non konduksi ke konduksi. Pada banyak aplikasi, thyristor dapat diasumsikan sebagai saklar ideal akan tetapi dalam prakteknya thyristor memiliki batasan karakteristik tertentu. Beberapa komponen yang termasuk thyristor antara lain PUT (Programmable Uni-junction Transistor), UJT (Uni-Junction Transistor ), GTO (Gate Turn Off Thyristor),  SCR (Silicon Controlled Rectifier), LASCR (Light Activated Silicon Controlled Rectifier), RCT (Reverse Conduction Thyristor), SITH (Static Induction Thyristor), MOS-Controlled Thyristor (MCT).

Gambar 1 Thyristor

Struktur Thyristor

Ciri  dari sebuah thyristor adalah komponen yang terbuat dari bahan semiconductor silicon. Walaupun bahannya sama, tetapi struktur P-N junction yang dimilikinya lebih kompleks dibanding transistor bipolar atau MOS. Komponen thyristor lebih digunakan sebagai saklar (switch) daripada sebagai penguat arus atau tegangan seperti halnya transistor.

Gambar 2  Struktur Thyristor

Struktur dasar thyristor adalah struktur 4 layer PNPN seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Sebuah thyristor dapat bekerja dan dapat disimulasikan terdiri dari sebuah resistor R on, Sebuah induktor Lon, sebuah sumber tegangan DC V yang terhubung seri dengan Switch (SW). SW dikontrol oleh signal Logic yang yang bergantung pada tegangan Vak, arus Iak  dan signal Gate (G). Simulasi ini dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3  Simulasi Operasi Thyristor

Jika dipilah, struktur ini dapat dilihat sebagai dua buah struktur junction PNP dan NPN yang tersambung di tengah. Ini tidak lain adalah dua buah transistor PNP dan NPN yang tersambung pada masing-masing kolektor dan base. Jika divisualisasikan sebagai transistor Q1 dan Q2, maka struktur thyristor ini dapat diperlihatkan seperti pada Gambar 4  berikut ini.

 Gambar 4  Visualisasi dengan  transistor

Kolektor transistor Q1 tersambung pada base transistor Q2 dan sebaliknya kolektor transistor Q2 tersambung pada base transistor Q1.  Rangkaian transistor yang demikian menunjukkan adanya loop penguatan arus di bagian tengah. Dimana diketahui bahwa Ic = BIb, yaitu arus kolektor adalah penguatan dari arus base.  Jika misalnya ada arus sebesar Ib yang mengalir pada base transistor Q2, maka akan ada arus Ic yang mengalir pada kolektor Q2. Arus kolektor ini merupakan arus base Ib pada transistor Q1, sehingga akan muncul penguatan pada pada arus kolektor transistor Q1. Arus kolektor transistor Q1 tdak lain adalah arus base bagi transistor Q2. Demikian seterusnya sehingga makin lama sambungan PN dari thyristor ini di bagian tengah akan mengecil dan hilang. Tertinggal hanyalah lapisan P dan N di bagian luar.

Jika keadaan ini tercapai, maka struktur yang demikian todak lain adalah struktur dioda PN (anoda-katoda) yang sudah dikenal. Pada saat yang demikian, disebut bahwa thyristor dalam keadaan ON dan dapat mengalirkan arus dari anoda menuju katoda seperti layaknya sebuah dioda.

Karakteristik Thyristor

Karakteristik Thyristor dapat dilihat pada Gambar 4. Karaktristik tegangan versus arus ini diperlihatkan bahwa thyristor mempunyai 3 keadaan atau daerah, yaitu :

  1. Keadaan pada saat tegangan balik (daerah I)
  2. Keadaan pada saat tegangan maju (daerah II)
  3. Keadaan pada saat thyristor konduksi (daerah III)

 

Gambar 5  Karakterisitik Thyristor

Pada daerah I, thyristor sama seperti diode, dimana pada keadaan ini tidak ada arus yang mengalir sampai dicapainya batas tegangan tembus (Vr). Pada daerah II terlihat bahwa arus tetap tidak akan mengalir sampai dicapainya batas tegangan penyalaan (Vbo). Apabila tegangan mencapai tegangan penyalaan, maka tiba – tiba tegangan akan jatuh menjadi kecil dan ada arus mengalir. Pada saat ini thyristor mulai konduksi dan ini adalah merupakan daerah III. Arus yang terjadi pada saat thyristor konduksi, dapat disebut sebagai arus genggam (IH = Holding Current). Arus IH ini cukup kecil yaitu dalam orde miliampere.  Untuk membuat thyristor kembali off, dapat dilakukan dengan menurunkan arus thyristor tersebut dibawah arus genggamnya (IH) dan selanjutnya diberikan tegangan penyalaan.

Secara umum, aplikasi Thyristor adalah  :

• Mengontrol kecepatan dan frekuensi
• Penyearahan
• Pengubahan daya
• Manipulasi robot
• Kontrol temperatur
• Kontrol cahaya

Selengkapnya … Download [pdf]

Referensi :

Hasad A. 2011. Materi Kuliah Elektronika Industri, Teknik Elektro, UNISMA, Bekasi.

Petruzella F.D., 2001, Elektronik Industri, Andi Yogyakarta

Rashid M.H., 1999, Elektronika Daya, PT. Prenhallindo, Jakarta

Principal Component Analysis (PCA)

Andi Hasad Actual and Reality , , , , , , , , , , , , , ,

PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS (PCA)

A. Hasad
Program Studi Teknik Elektronika
Fakultas Teknik, Universitas Islam 45 (UNISMA)
Jl. Cut Meutia No. 83 Bekasi 17113
Telp. +6221-88344436, Fax. +6221-8801192
Website: andihasad.com, Email: andihasad@yahoo.com

Dalam statistika, analisis komponen utama (principal component analysis / PCA) adalah teknik yang digunakan untuk menyederhanakan suatu data, dengan cara mentransformasi linier sehingga terbentuk sistem koordinat baru dengan varians maksimum. PCA dapat digunakan untuk mereduksi dimensi suatu data tanpa mengurangi karakteristik data tersebut secara signifikan.

Analisis komponen utama  merupakan suatu teknik statistik untuk mengubah dari sebagian besar  variabel asli yang digunakan yang saling berkorelasi satu dengan yang lainnya menjadi satu set variabel baru yang lebih kecil dan saling bebas (tidak berkorelasi lagi). Jadi analisis komponen utama berguna untuk mereduksi data, sehingga lebih mudah untuk menginterpretasikan data-data tersebut (Johnson & Wichern, 1982). Analisis ini merupakan analisis antara dari suatu proses penelitian yang besar atau suatu awalan dari analisis berikutnya, bukan merupakan suatu analisis yang langsung berakhir. Misalnya komponen utama bisa merupakan masukan untuk regresi berganda atau analisis faktor.

Dilihat secara aljabar linier, komponen utama adalah kombinasi linier-kombinasi linier tertentu dari p peubah acak x1,x2,x3,….,xm. Secara geometris kombinasi linier ini merupakan sistem koordinat baru yang didapat dari rotasi sistem semula dengan x1,x2,….,xm sebagai sumbu koordinat. Sumbu baru tersebut merupakan arah dengan variabilitas maksimum dan memberikan kovariansi yang lebih sederhana. Sumber lain merumuskan bahwa PCA merupakan teknik linier untuk memproyeksikan data vektor yang berdimesi tinggi ke vektor yang mempunyai dimensi lebih rendah (Turk, 1991). PCA lebih banyak digunakan untuk keperluan ekstraksi fitur citra, dimana jumlah dimensi dari citra jauh lebih besar dibandingkan dengan jumlah data sampel yang digunakan, untuk melakukan proyeksi sampel vektor dari citra pelatihan, setiap citra pelatihan disusun dalam bentuk vektor baris. Jika jumlah data pelatihan adalah sebanyak m, maka dimensi vektornya adalah mxn. Apabila vektor citra pelatihan mempunyai dimensi mxn tersebut diortogonalisasi dengan menentukan eigenvector dan eigenvalue, maka dimensinya akan berubah menjadi mxm, dimana m<<n.

Referensi :

Hasad A. 2010. Penerapan PCA pada Transformasi Wajah Menggunakan Matlab, Sekolah Pascasarjana IPB, Bogor.

Purnomo H. M., Muntasa A. 2010. Konsep Pengolahan Citra Digital dan Ekstraksi Fitur, Graha Ilmu, Yogyakarta.