Pemanfaatan LTspice dan DesignSpark PCB
Proceeding Seminar Ilmu Pengetahuan Teknik 2013
“Teknologi Untuk Mendukung Pembangunan Nasional “
Pemanfaatan LTspice dan DesignSpark PCB untuk Simulasi Rangkaian
dan Perancangan PCB
Sunu Pradana1) Adhi Susanto 2) Widyawan 2)
1) Mahasiswa, Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, Program Studi Teknik Elektro
Universitas Gadjah Mada, Jl. Grafika no.2, Sleman, Yogayakarta, Indonesia
Kontak email: [email protected]
2) Dosen, Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, Program Studi Teknik Elektro
Universitas Gadjah Mada, Jl. Grafika no.2, Sleman, Yogayakarta, Indonesia
Abstract – Perkembangan teknologi semakin
memudahkan mahasiswa maupun insinyur (engineer)
untuk melakukan rancang bangun sistem elektronis
dengan bantuan EDA. Namun demikian pemanfaatan
perangkat lunak masih sering terbentur pada aspek
legalitas aplikasi. Biaya lisensi yang tinggi dari
program komersial bisa menjadi hambatan bagi
perluasan penguasaan dan pengembangan teknologi
elektronika di Indonesia pada masa mendatang.
Dilema ini dapat ini dialami oleh para mahasiswa di
perguruan tinggi hingga para insinyur yang tidak
bekerja di institusi yang mampu membeli lisensi
perangkat lunak EDA. Dalam makalah ini disajikan
solusi dengan mempergunakan dua aplikasi EDA
yang bebas pakai, untuk melakukan simulasi
rangkaian dan untuk melakukan perancangan PCB.
Pemilihan LTspice dan DesignSpark PCB dilengkapi
dengan argumentasi yang berasal dari kajian pustaka.
Sebagai contoh kasus, dipilih rangkaian ESR meter
amatir yang telah diuji pakai beberapa pengguna.
Sistem ini dipilih karena walaupun perangkat ini
dibutuhkan untuk memeriksa kondisi kapasitor,
ketersediannya di pasaran lokal masih sangat langka.
Selain itu sistem ini dapat menjadi bahan belajar yang
baik terutama sebagai latihan perancangan sistem
elektronis dengan cara hierakis, sebagaimana yang
diungkapkan dalam makalah ini.
Kata Kunci: EDA, SPICE, LTspice, DesignSpark
PCB, ESR, simulasi, PCB
1. PENDAHULUAN
Seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan,
teknologi, perdagangan dan transportasi, harga
komputer personal menjadi semakin murah [1],[2].
Dengan demikian semakin banyak orang yang mampu
untuk memiliki komputer [3, p. 19], dengan
kemampuan lebih baik dari workstation yang dahulu
dipergunakan untuk mengoperasikan perangkat lunak
CAD.
Namun kecenderungan penurunan harga
perangkat keras komputasi ini tidak selalu diiringi
dengan penurunan harga perangkat lunak CAD.
Program komputer jenis ini masih dianggap mahal
untuk pelajar (mahasiswa) maupun institusi
pendidikan [4], dan akan diangap mahal untuk UKM
(usaha kecil dan menegah).
Hal ini menjadi tantangan karena aplikasi
CAD/CAE/EDA/ECAD telah menjadi salah satu
kebutuhan utama untuk mempelajari, membuat dan
mengembangkan rangkaian dan sistem elektronis.
Dalam
menyelesaikan
skripsi/tesis/disertasi
mahasiswa dapat terbentur pada masalah legalitas
(lisensi) dari perangkat lunak yang dipergunakan.
Versi gratis atau versi uji coba dari perangkat lunak
komersial (free version/trial version) umumnya
memiliki pembatasan fungsi yang masih bisa
dipergunakan [4].
Sebelum melanjutkan pembahasan, ada baiknya
untuk terlebih dahulu meninjau beberapa istilah yang
lazim dipergunakan untuk membicarakan tentang
perangkat lunak yang dipergunakan sebagai alat bantu
dalam bidang elektronika. Menurut [5, p. 8], CAE
(computer-aided engineering) adalah istilah yang
secara umum dipergunakan untuk menggambarkan
penggunaan perangkat lunak komputer untuk semua
aspek keteknikan (engineering). Kategori dari CAE
yang merupakan himpunan perangkat lunak yang
dipergunakan untuk menggambar dan melakukan tata
letak fisik dalam proses desain suatu sistem disebut
sebagai CAD (computer-aided design).
Program CAD yang secara spesifik dipergunakan
dalam industri/bidang elektronika disebut sebagai
ECAD (electronic computer-aided design) atau EDA (
electronic design automation). Sebagai contoh,
OrCAD PSpice adalah aplikasi CAE yang memiliki
pustaka model matematis yang diperlukan untuk
melakukan simulasi, sedangkan OrCAD PCB Editor
adalah aplikasi CAD yang berfungsi untuk mengubah
diagram skematik yang berisi simbol-simbol menjadi
representasi fisik dari rancangan [5, p. 9].
2. ESR
Komponen elektronika kapasitor tidak hanya
memiliki unsur kapasitif, tetapi juga memiliki unsur
parasitik seperti ESR (equivalent series resistor) [6, p.
F-176].
Unsur parasitik resistif ini berpengaruh pada
tegangan keluaran sistem. Sebagai contoh, pada
rangkaian buck converter kapasitor yang dipergunakan
sebagai kapasitor filter seharusnya adalah tipe low
ESR capacitor. Jika kapasitor yang dipergunakan
ternyata memiliki nilai ESR yang besar maka riak
tegangan keluaran pun akan membesar, sebagaimana
ditunjukkan oleh hasil simulasi pada Gambar 1.
Peralatan LCR dan C meter yang dijual di toko130
Proceeding Seminar Ilmu Pengetahuan Teknik 2013
“Teknologi Untuk Mendukung Pembangunan Nasional “
toko elektronika lokal umumnya tidak memiliki
kemampuan untuk memeriksa kondisi ESR pada
kapasitor. Untuk memperkecil resiko kegagalan sistem
catu daya (seperti pada buck converter) sebagai akibat
dari kondisi kapasitor maka perlatan ini perlu dimiliki
(dibuat).
(a)
(b)
Gambar 1: Pengaruh nilai ESR pada tegangan listrik. (a)
Rangkaian buck converter pada default example di program
LTspice. (b) Tegangan keluaran dengan skenario simulasi
dua nilai ESR yang berbeda [6].
3. LTSPICE
LTspice [7] adalah aplikasi EDA sumber tertutup
(closed course) [3], yang bebas pakai berbasis aplikasi
SPICE3 [8]. SPICE (Simulation Program with
Integrated Circuit Emphasis) merupakan simulator
rangkaian yang dikembangkan di University of
California, Berkeley. Program komputer SPICE
kemudian dilepas sebagai public domain pada Mei
1972 [9]. SPICE versi 2G6 dilepas ke publik pada
April 1983 sedangkan SPICE versi 3F5, dilepas ke
publik pada1993 [10].
Sejak dilepas pertama kali ke publik, SPICE
telah menjadi standar industri untuk melakukan
simulasi dan memeriksa operasi rangkaian sampai
pada tingkat transistor sebelum rancangan memasuki
tahap implementasi sebagai IC (integrated circuit).
Masing-masing perusahaan produsen komponen
elektronika mengembangkan versi turunan SPICE
mereka sendiri, misalnya Analog Devices, Linear
Technology (LTC) dan Texas Instruments [9]. Tidak
hanya dipergunakan pada industri, SPICE juga umum
dipergunakan di dunia pendidikan (perguruan tinggi)
karena kemampuannya dan karena penggunaannya
bersifat gratis tanpa biaya lisensi.
Banyak aplikasi EDA yang merupakan turunan
langsung dan pengembangan dari SPICE. Program
turunan yang bersifat komersial (beberapa dilengkapi
dengan versi uji coba) antara lain; ISPICE, HSPICE,
PSpice, Multisim, Proteus, TINA dan Altium
Designer Mixed-Signal Circuit Simulator. Turunan
SPICE yang bebas pakai tanpa pembatasan (gratis)
juga umum dipergunakan, seperti XSPICE, Cider,
NGspice dan LTspice.
Sebagai simulator rangkaian analog yang paling
umum dipergunakan di dunia [11], SPICE masih sulit
untuk tergantikan [12]. Bahkan setelah lebih dari 40
tahun, SPICE (dan turunannya) masih bertahan
sebagai aplikasi EDA yang umum dipergunakan
sampai hari ini [9].
Sejarah LTspice dimulai pada tahun 1991 saat
program SwitcherCAD yang beroperasi pada OS DOS
mulai disediakan oleh LTC (Linear Technology
Corporation). Program LTspice IV sebagai kelanjutan
dari SwitcherCAD kemudian dirilis pada tahun 2008
oleh LTC dan juga tersedia untuk publik. LTspice
dilaporkan telah diunduh lebih dari 3 juta kopi dan
telah menjadi standar de facto untuk program
berbasis/turunan SPICE [10].
Perusahaan LTC lebih dikenal sebagai produsen
komponen elektronika yang unggul untuk bidang catu
daya tersaklar (switching power supply). Oleh karena
itu LTspice dioptimalkan untuk memiliki kemampuan
yang sangat baik untuk melakukan simulasi SMPS
(switch mode power supply). Program LTspice yang
disediakan untuk diunduh bebas adalah program yang
sama yang dipergunakan oleh para perancang IC di
LTC [13]. Dengan penggunaan dan pengembangan
yang intensif seperti ini LTspice dikenal sebagai
program SPICE yang mampu melakukan simulasi
switching regulator (pengendali tersaklar) lebih cepat
dari simulator SPICE lainnya.
Program LTspice tidak hanya mampu untuk
mensimulasikan (model) komponen produksi LTC
saja. Dengan LTspice, pengguna bisa mempergunakan
model komponen (dengan standar) SPICE dari
berbagai sumber dan produsen. Hal ini sangat
memudahkan pengguna karena cukup banyak model
komponen dari berbagai perusahaan telah tersedia di
berbagai situs di Internet.
LTspice telah dipergunakan sebagai alat bantu
pengajaran di banyak perguruan tinggi, antara lain
dilaporkan pada [14]-[17]. LTspice juga telah
dipergunakan sebagai alat bantu penelitian untuk
tingkat master (tesis) sebagimana dilaporkan pada
[3],[18],[19], maupun untuk tingkat doktoral
(disertasi) [20]. Dalam beberapa dokumen paten
ditemukan bahwa LTspice telah dipergunakan untuk
melakukan simulasi dan validasi rancangan [21],[22].
4. DESIGNSPARK PCB
DesignSpark PCB adalah program CAD (EDA)
tingkat profesional untuk perancangan PCB (printed
131
Proceeding Seminar Ilmu Pengetahuan Teknik 2013
“Teknologi Untuk Mendukung Pembangunan Nasional “
circuit board) yang bebas pakai (gratis) tanpa
pembatasan lisensi, sekalipun akan dipergunakan
untuk keperluan perancangan produk komersial [23].
Tidak ada pembatasan jumlah komponen pada
rancangan, juga tidak ada batasan legal mengenai
dimensi rancangan seperti jumlah lapisan (board
layer) maupun luas bidang PCB. Hal ini berbeda
misalnya dengan OrCAD versi uji coba (trial/lite)
yang dibatasi dalam jumlah komponen yang dapat
diletakan dan diatur pada PCB, versi ini juga tidak
dapat dipergunakan untuk keperluan produksi
komersial [24].
Program DesignSpark PCB memiliki dua
fasilitas utama. Yang pertama adalah schematic
capture, fasilitas ini dipergunakan untuk membuat
skema/diagram rangkaian elektronik. Fasilitas kedua
adalah PCB layout yang dipergunakan untuk
melakukan tata letak komponen dan membuat jalurjalur sinyal dan daya pada papan tercetak (PCB).
Penterjemahan dari skema rangkaian menjadi PCB
dapat dilakukan secara otomatis dengan perintah
”Translate To PCB” yang tersedia pada menu.
Pengaturan letak komponen maupun pembuatan jalur
(routing) pada PCB juga dapat dilakukan secara
otomatis maupun manual. Selain itu pada
DesignSpark PCB terdapat fasilitas tambahan berupa
antarmuka ke program simulator rangkaian, seperti
LTspice.
Dengan kemampuan teknis program dan sifat
lisensinya yang gratis maka DesignSpark PCB dapat
dipergunakan untuk keperluan pembelajaran rancang
bangun PCB di perguruan tinggi [24]. DesignSpark
PCB juga dilaporkan telah dipergunakan pada
berbagai perusahaan utamanya usaha kecil dan
menengah di bidang otomotif dan perangkat kendali
peralatan industri [25].
5. HASIL DAN PEMBAHASAN
Rancangan asli dari ESR meter [26],
menggunakan
rancangan
yang
datar
(flat)
sebagaimana terlihat pada Gambar 2. Rancangan
tersebut dapat dimodifikasi menjadi rancangan
bertingkat (hierarkis) dengan memanfaatkan fasilitas
”hierarchy” dari LTspice.
Gambar 2: Rancangan ESR meter [26].
Dengan menggunakan perancangan bertingkat,
rangkaian dapat dibagi-bagi menjadi beberapa sub-
rangkaian. Masing-masing bagian dapat diperlakukan
sebagai kotak hitam (black box). Dengan cara ini suatu
sistem yang kompleks dapat dibagi-bagi untuk
dikerjakan secara terpisah oleh beberapa orang
anggota kelompok. Program bebas pakai (gratis)
LTspice memungkinkan para calon insinyur untuk
dilatih menggunakan metode ini sejak dari masa
kuliah, tanpa terhambat oleh pembatasan fasilitas yang
bisa dipergunakan berdasarkan jenis lisensi.
(a)
(b)
Gambar 3: Pemanfaatan fasilitas hierarchy pada LTspice
yang dioperasikan pada OS GNU/Linux dengan Wine. (a)
Rangkaian dibagi menjadi beberrapa bagian yang
dilambangkan oleh kotak. (b) Tampilan keseluruhan sistem,
termasuk sub-rangkaian.
Fasilitas antarmuka pada DesignSpark PCB
memungkinkan pengguna untuk melakukan simulasi
dari diagram rangkaian yang telah dibuat dengan
schematic capture. Simulasi dilakukan dengan
menggunakan bantuan program simulator seperti
LTspice. DesignSpark PCB mampu menghasilkan
netlist dengan ekstensi .cir yang dapat dilihat pada
LTspice yang dipanggil secara otomatis. Sebagaimana
terlihat pada Gambar 4, perbedaan cara simulasi pada
LTspice hanya terletak pada penggunaan teks sebagai
masukan program (file netlist .cir).
Hasil simulasi menunjukkan bahwa dari tiga
contoh nilai ESR, maka nilai ESR sebesar 1 mΩ akan
menghasilkan tegangan keluaran terbesar yaitu sekitar
459 mV. Sedangkan nilai ESR sebesar 20 Ω akan
menghasilkan nilai tegangan terkecil, sekitar 47 mV.
Karenanya simpangan terjauh indikator analog meter
menunjukkan nilai ESR yang terkecil. Demikian pula
berlaku sebaliknya.
132
Proceeding Seminar Ilmu Pengetahuan Teknik 2013
“Teknologi Untuk Mendukung Pembangunan Nasional “
tersedia di Internet. Pengguna juga dapat membuat
sendiri simbol dan model komponen. DesignSpark
PCB memiliki fasilitas yang memudahkan pengguna
untuk memodifikasi dan melakukan kombinasi dari
simbol dan model yang telah ada di dalam pustaka,
seperti yang ditampilkan pada Gambar 7. Dengan cara
ini, pengguna dapat lebih cepat untuk mendapatkan
simbol/model yang sesuai dengan keperluannya.
(a)
Gambar 5: Penggunaan proyek untuk menampung seluruh
skema rangkaian dan rancangan PCB.
(b)
Gambar 4: Simulasi menggunakan LTspice dari rangkaian
yang dibuat pada DesignSpark PCB (a) File netlist yang
otomatis dihasilkan oleh DesignSpark PCB. (b) Hasil
simulasi rangkaian dengan menggunakan tiga nilai ESR
yang berbeda.
Gambar 6: Hasil akhir perancangan PCB ESR meter.
Dalam pembuatan skema rangkaian dan
pembuatan PCB, DesignSpark PCB juga mendukung
penggunaan metode desain bertingkat sebagaimana
LTspice mendukung metode hierarki untuk simulasi
rangkaian. Untuk menghasilkan satu rancangan PCB
dari beberapa skema rangkaian maka perlu dibuat
suatu project untuk menampung seluruh skematik
yang hendak diterjemahkan menjadi rancangan PCB,
sebagaimana terlihat pada Gambar 5.
Gambar 6 merupakan tampilan akhir dari desain
PCB yang dihasilkan dari penggabungan secara
otomatis beberapa skema/diagram rangkaian yang
disimpan terpisah di beberapa file. Untuk
menterjemahkan diagram rangkaian ke bentuk tata
letak PCB, DesignSpark PCB telah dilengkapi pustaka
(library) komponen yang cukup besar. Pustaka ini
dapat ditambah sendiri oleh pengguna menggunakan
simbol maupun model komponen yang banyak
Gambar 7: Pengelolaan pustaka pada DesignSpark PCB.
133
Proceeding Seminar Ilmu Pengetahuan Teknik 2013
“Teknologi Untuk Mendukung Pembangunan Nasional “
6. KESIMPULAN
Program komputer EDA berbasis (turunan)
SPICE seperti LTspice masih dominan dipergunakan.
Oleh karena itu waktu yang dipergunakan untuk
mempelajarinya masih merupakan investasi yang baik
untuk masa mendatang. LTspice telah umum
dipergunakan sebagai alat bantu pengajaran dan
penelitian, termasuk untuk penyelesaian tesis dan
disertasi. LTspice unggul dalam melakukan simulasi
untuk rangkaian tersaklar seperti SMPS, oleh karena
itu sangat baik untuk dipergunakan dalam bidang
elektronika daya (power electronics).
DesignSpark PCB merupakan program CAD
untuk pembuatan skema rangkaian dan PCB yang
bebas pakai (gratis) yang memiliki fasilitas
profesional layaknya program serupa yang dijual
secara komersial. Program ini tidak hanya layak
dipakai di dunia pendidikan tetapi juga sudah terbukti
layak dipakai untuk industri.
Sebagai program komputer yang sepenuhnya
gratis LTspice dan DesignSpark PCB tidak memiliki
pembatasan-pembatasan fasilitas berdasarkan jenis
lisensi sebagaimana umumnya program EDA yang
merupakan versi pelajar atau uji coba (trial
version/lite version). Keduanya dapat dioperasikan di
OS Microsoft Windows maupun di OS GNU/Linux
(dengan bantuan aplikasi Wine).
Fasilitas perancangan sistem elektronik dengan
metode hierarki pada LTspice dan DesignSpark PCB
telah berhasil diuji coba untuk mengimplementasikan
rancangan ESR meter. Kedua perangkat lunak ini
memungkinkan mahasiswa untuk berlatih pola
perancangan sistem elektronik secara berkelompok
sejak dini. Keterampilan penggunaan program
LTspice dan DesignSpark PCB dapat terus
dimanfaatkan oleh mahasiswa selepas kuliah karena
kedua program ini dapat secara profesional dipakai di
dunia industri.
Dengan fasilitas dan kemampuan yang dimiliki,
program LTspice dan DesignSpark PCB dapat
menjadi solusi untuk penguasaan dan pengembangan
elektronika di Indonesia tanpa harus terhalang oleh
mahalnya lisensi perangkat lunak EDA.
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
DAFTAR REFERENSI
[1] D. Clark, “New Intel CEO: Stay Tuned for Much
Cheaper Portable PCs - Digits - WSJ,” 17-Jul2013.
[Online].
Available:
http://blogs.wsj.com/digits/2013/07/17/new-intelceo-stay-tuned-for-much-cheaper-portable-pcs/.
[Accessed: 15-Aug-2013].
[2] N. Wooley, “Personal Computers Getting
Cheaper | InvestorPlace,” InvestorPlace, 12-Apr2013.
[Online].
Available:
http://investorplace.com/2013/04/personalcomputers-getting-cheaper/. [Accessed: 15-Aug2013].
[3] T. R. Pearson, “Design and implementation of
[14]
[15]
[16]
the uLab remote hardware design laboratory,”
M.S. thesis, Dept. Elct. Eng., Northern Illinois
University, United States -- Illinois, 2013.
Starzak, L.; Swiercz, B.; Zubert, M.; Napieralski,
Andrzej, "SPICE-based simulation website:
application to teaching of power electronics,"
CAD Systems in Microelectronics, 2003. CADSM
2003. Proceedings of the 7th International
Conference. The Experience of Designing and
Application of , vol., no., pp.334,336, 18-22 Feb.
2003.
K. Mitzner, Complete PCB design using OrCAD
Capture and PCB editor. Amsterdam; Boston:
Newnes/Elsevier, 2009.
S. Pradana, “Adaptasi Peralatan Penguji Kondisi
ESR pada Kapasitor,” in Prosiding Seminar
Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan
MIPA, Yogyakarta, 2013, pp. F175–F180.
“Linear Technology - Design Simulation and
Device Models,” Linear Technology - Design
Simulation and Device Models, 2013. [Online].
Available:
http://www.linear.com/designtools/software/#LT
spice. [Accessed: 15-Aug-2013].
J. D. Hewlett and B. M. Vilamowski, “SPICE as
a fast and stable tool for simulating a wide range
of dynamic systems,” The International journal
of engineering education, vol. 27, no. 2, pp. 217–
224, 2011.
A. Gopinath, “What’s New in SPICE?,”
Electronics For You, pp. 107–109, Mar-2013.
“LTspice Genealogy - The Heritage of
Simulation Ubiquity - LTwiki - Wiki for
LTspice,” 11-Aug-2013. [Online]. Available:
http://ltwiki.org/index.php5?title=LTspice_Genea
logy_-_The_Heritage_of_Simulation_Ubiquity.
[Accessed: 15-Aug-2013].
Green, L., "SPICE: avoiding the pitfalls,"
Northcon/94 Conference Record , vol., no.,
pp.202,204, 11-13 Oct 1994.
Kundert, K., "Life After SPICE," Solid-State
Circuits Magazine, IEEE , vol.3, no.2, pp.23,26,
Spring 2011.
P. Rako, “EDN - LTspice seminar with Mike
Engelhardt | EDN,” EDN, 12-Dec-2011.
[Online]. Available: http://edn.com/electronicsblogs/anablog/4311849/LTspice-seminar-withMike-Engelhardt. [Accessed: 15-Aug-2013].
Taufik, T.; McClusky, S.; Paolucci, J.; Dolan,
D.S., "A new undergraduate laboratory course in
magnetic design," North American Power
Symposium (NAPS), 2011 , vol., no., pp.1,4, 4-6
Aug. 2011.
S. Munk-Nielsen, “Experience with Spice
teaching power electronics,” in 13th European
Conference on Power Electronics and
Applications, 2009. EPE ’09, 2009, pp. 1–8.
Bousbaine, Amar; Eljarh, Mohamed, "A practical
project approach for teaching experimental
power
electronics,"
Universities'
Power
134
Proceeding Seminar Ilmu Pengetahuan Teknik 2013
“Teknologi Untuk Mendukung Pembangunan Nasional “
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
Engineering Conference (UPEC), Proceedings of
2011 46th International , vol., no., pp.1,6, 5-8
Sept. 2011.
Vollrath, J., "Using models, simulation and
measurements for teaching circuit design,"
Global Engineering Education Conference
(EDUCON), 2013 IEEE , vol., no., pp.978,983,
13-15 March 2013.
J. M. Cohen, “Peak power tracking for a solar
buck charger,” Thesis (M.Eng.), E.E.C.S.,
Massachusetts Institute of Technology, 2010.
Z. Li, “Design of a step-down DC-DC controller
integrated circuit with adaptive dead-time
control,”
Thesis
(M.Eng.),
E.E.C.S.,
Massachusetts Institute of Technology, 2010.
G. Eirea, “Estimation and Control Techniques in
Power Converters,” Ph.D. Dissertation, E.E.C.S.,
University of California at Berkeley, USA, Nov.
2006.
M. Arik, S. Weaver, T. Stecher, C. Seeley, G.
Kuenzler, C. W. JR, Y. Utturkar, R. Sharma, S.
Prabhakaran, and T. Icoz, “Lighting system with
thermal management system,” US8434906 B207May-2013.
D. J. Perreault and A. S. Jurkov, “Radiofrequency (RF) amplifier circuits and related
techniques,” US8451053 B228-May-2013.
“DesignSpark PCB Home » DesignSpark,”
DesignSpark PCB Home. [Online]. Available:
http://www.designspark.com/eng/page/designspa
rk-pcb-home-page. [Accessed: 16-Aug-2013].
[24] Aranguren, G.; Etxaniz, J.; Lopez-Nozal, L.A.,
"Design of printed circuit boards in university?,"
Technologies Applied to Electronics Teaching
(TAEE), 2012 , vol., no., pp.6,10, 13-15 June
2012.
[25] C. Hayes, “Printed circuit board design tools - E
& T Magazine,” Engineering and Technology
Magazine, 15-Jul-2013. [Online]. Available:
http://eandt.theiet.org/magazine/2013/07/circuitsby-design.cfm. [Accessed: 16-Aug-2013].
[26] L.Glaister, “Capacitor ESR Tester,” 2009.
[Online].Available:
http://members.shaw.ca/swstuff/esrmeter.html.
[Accessed: 16-Aug-2013].
135
“Teknologi Untuk Mendukung Pembangunan Nasional “
Pemanfaatan LTspice dan DesignSpark PCB untuk Simulasi Rangkaian
dan Perancangan PCB
Sunu Pradana1) Adhi Susanto 2) Widyawan 2)
1) Mahasiswa, Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, Program Studi Teknik Elektro
Universitas Gadjah Mada, Jl. Grafika no.2, Sleman, Yogayakarta, Indonesia
Kontak email: [email protected]
2) Dosen, Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, Program Studi Teknik Elektro
Universitas Gadjah Mada, Jl. Grafika no.2, Sleman, Yogayakarta, Indonesia
Abstract – Perkembangan teknologi semakin
memudahkan mahasiswa maupun insinyur (engineer)
untuk melakukan rancang bangun sistem elektronis
dengan bantuan EDA. Namun demikian pemanfaatan
perangkat lunak masih sering terbentur pada aspek
legalitas aplikasi. Biaya lisensi yang tinggi dari
program komersial bisa menjadi hambatan bagi
perluasan penguasaan dan pengembangan teknologi
elektronika di Indonesia pada masa mendatang.
Dilema ini dapat ini dialami oleh para mahasiswa di
perguruan tinggi hingga para insinyur yang tidak
bekerja di institusi yang mampu membeli lisensi
perangkat lunak EDA. Dalam makalah ini disajikan
solusi dengan mempergunakan dua aplikasi EDA
yang bebas pakai, untuk melakukan simulasi
rangkaian dan untuk melakukan perancangan PCB.
Pemilihan LTspice dan DesignSpark PCB dilengkapi
dengan argumentasi yang berasal dari kajian pustaka.
Sebagai contoh kasus, dipilih rangkaian ESR meter
amatir yang telah diuji pakai beberapa pengguna.
Sistem ini dipilih karena walaupun perangkat ini
dibutuhkan untuk memeriksa kondisi kapasitor,
ketersediannya di pasaran lokal masih sangat langka.
Selain itu sistem ini dapat menjadi bahan belajar yang
baik terutama sebagai latihan perancangan sistem
elektronis dengan cara hierakis, sebagaimana yang
diungkapkan dalam makalah ini.
Kata Kunci: EDA, SPICE, LTspice, DesignSpark
PCB, ESR, simulasi, PCB
1. PENDAHULUAN
Seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan,
teknologi, perdagangan dan transportasi, harga
komputer personal menjadi semakin murah [1],[2].
Dengan demikian semakin banyak orang yang mampu
untuk memiliki komputer [3, p. 19], dengan
kemampuan lebih baik dari workstation yang dahulu
dipergunakan untuk mengoperasikan perangkat lunak
CAD.
Namun kecenderungan penurunan harga
perangkat keras komputasi ini tidak selalu diiringi
dengan penurunan harga perangkat lunak CAD.
Program komputer jenis ini masih dianggap mahal
untuk pelajar (mahasiswa) maupun institusi
pendidikan [4], dan akan diangap mahal untuk UKM
(usaha kecil dan menegah).
Hal ini menjadi tantangan karena aplikasi
CAD/CAE/EDA/ECAD telah menjadi salah satu
kebutuhan utama untuk mempelajari, membuat dan
mengembangkan rangkaian dan sistem elektronis.
Dalam
menyelesaikan
skripsi/tesis/disertasi
mahasiswa dapat terbentur pada masalah legalitas
(lisensi) dari perangkat lunak yang dipergunakan.
Versi gratis atau versi uji coba dari perangkat lunak
komersial (free version/trial version) umumnya
memiliki pembatasan fungsi yang masih bisa
dipergunakan [4].
Sebelum melanjutkan pembahasan, ada baiknya
untuk terlebih dahulu meninjau beberapa istilah yang
lazim dipergunakan untuk membicarakan tentang
perangkat lunak yang dipergunakan sebagai alat bantu
dalam bidang elektronika. Menurut [5, p. 8], CAE
(computer-aided engineering) adalah istilah yang
secara umum dipergunakan untuk menggambarkan
penggunaan perangkat lunak komputer untuk semua
aspek keteknikan (engineering). Kategori dari CAE
yang merupakan himpunan perangkat lunak yang
dipergunakan untuk menggambar dan melakukan tata
letak fisik dalam proses desain suatu sistem disebut
sebagai CAD (computer-aided design).
Program CAD yang secara spesifik dipergunakan
dalam industri/bidang elektronika disebut sebagai
ECAD (electronic computer-aided design) atau EDA (
electronic design automation). Sebagai contoh,
OrCAD PSpice adalah aplikasi CAE yang memiliki
pustaka model matematis yang diperlukan untuk
melakukan simulasi, sedangkan OrCAD PCB Editor
adalah aplikasi CAD yang berfungsi untuk mengubah
diagram skematik yang berisi simbol-simbol menjadi
representasi fisik dari rancangan [5, p. 9].
2. ESR
Komponen elektronika kapasitor tidak hanya
memiliki unsur kapasitif, tetapi juga memiliki unsur
parasitik seperti ESR (equivalent series resistor) [6, p.
F-176].
Unsur parasitik resistif ini berpengaruh pada
tegangan keluaran sistem. Sebagai contoh, pada
rangkaian buck converter kapasitor yang dipergunakan
sebagai kapasitor filter seharusnya adalah tipe low
ESR capacitor. Jika kapasitor yang dipergunakan
ternyata memiliki nilai ESR yang besar maka riak
tegangan keluaran pun akan membesar, sebagaimana
ditunjukkan oleh hasil simulasi pada Gambar 1.
Peralatan LCR dan C meter yang dijual di toko130
Proceeding Seminar Ilmu Pengetahuan Teknik 2013
“Teknologi Untuk Mendukung Pembangunan Nasional “
toko elektronika lokal umumnya tidak memiliki
kemampuan untuk memeriksa kondisi ESR pada
kapasitor. Untuk memperkecil resiko kegagalan sistem
catu daya (seperti pada buck converter) sebagai akibat
dari kondisi kapasitor maka perlatan ini perlu dimiliki
(dibuat).
(a)
(b)
Gambar 1: Pengaruh nilai ESR pada tegangan listrik. (a)
Rangkaian buck converter pada default example di program
LTspice. (b) Tegangan keluaran dengan skenario simulasi
dua nilai ESR yang berbeda [6].
3. LTSPICE
LTspice [7] adalah aplikasi EDA sumber tertutup
(closed course) [3], yang bebas pakai berbasis aplikasi
SPICE3 [8]. SPICE (Simulation Program with
Integrated Circuit Emphasis) merupakan simulator
rangkaian yang dikembangkan di University of
California, Berkeley. Program komputer SPICE
kemudian dilepas sebagai public domain pada Mei
1972 [9]. SPICE versi 2G6 dilepas ke publik pada
April 1983 sedangkan SPICE versi 3F5, dilepas ke
publik pada1993 [10].
Sejak dilepas pertama kali ke publik, SPICE
telah menjadi standar industri untuk melakukan
simulasi dan memeriksa operasi rangkaian sampai
pada tingkat transistor sebelum rancangan memasuki
tahap implementasi sebagai IC (integrated circuit).
Masing-masing perusahaan produsen komponen
elektronika mengembangkan versi turunan SPICE
mereka sendiri, misalnya Analog Devices, Linear
Technology (LTC) dan Texas Instruments [9]. Tidak
hanya dipergunakan pada industri, SPICE juga umum
dipergunakan di dunia pendidikan (perguruan tinggi)
karena kemampuannya dan karena penggunaannya
bersifat gratis tanpa biaya lisensi.
Banyak aplikasi EDA yang merupakan turunan
langsung dan pengembangan dari SPICE. Program
turunan yang bersifat komersial (beberapa dilengkapi
dengan versi uji coba) antara lain; ISPICE, HSPICE,
PSpice, Multisim, Proteus, TINA dan Altium
Designer Mixed-Signal Circuit Simulator. Turunan
SPICE yang bebas pakai tanpa pembatasan (gratis)
juga umum dipergunakan, seperti XSPICE, Cider,
NGspice dan LTspice.
Sebagai simulator rangkaian analog yang paling
umum dipergunakan di dunia [11], SPICE masih sulit
untuk tergantikan [12]. Bahkan setelah lebih dari 40
tahun, SPICE (dan turunannya) masih bertahan
sebagai aplikasi EDA yang umum dipergunakan
sampai hari ini [9].
Sejarah LTspice dimulai pada tahun 1991 saat
program SwitcherCAD yang beroperasi pada OS DOS
mulai disediakan oleh LTC (Linear Technology
Corporation). Program LTspice IV sebagai kelanjutan
dari SwitcherCAD kemudian dirilis pada tahun 2008
oleh LTC dan juga tersedia untuk publik. LTspice
dilaporkan telah diunduh lebih dari 3 juta kopi dan
telah menjadi standar de facto untuk program
berbasis/turunan SPICE [10].
Perusahaan LTC lebih dikenal sebagai produsen
komponen elektronika yang unggul untuk bidang catu
daya tersaklar (switching power supply). Oleh karena
itu LTspice dioptimalkan untuk memiliki kemampuan
yang sangat baik untuk melakukan simulasi SMPS
(switch mode power supply). Program LTspice yang
disediakan untuk diunduh bebas adalah program yang
sama yang dipergunakan oleh para perancang IC di
LTC [13]. Dengan penggunaan dan pengembangan
yang intensif seperti ini LTspice dikenal sebagai
program SPICE yang mampu melakukan simulasi
switching regulator (pengendali tersaklar) lebih cepat
dari simulator SPICE lainnya.
Program LTspice tidak hanya mampu untuk
mensimulasikan (model) komponen produksi LTC
saja. Dengan LTspice, pengguna bisa mempergunakan
model komponen (dengan standar) SPICE dari
berbagai sumber dan produsen. Hal ini sangat
memudahkan pengguna karena cukup banyak model
komponen dari berbagai perusahaan telah tersedia di
berbagai situs di Internet.
LTspice telah dipergunakan sebagai alat bantu
pengajaran di banyak perguruan tinggi, antara lain
dilaporkan pada [14]-[17]. LTspice juga telah
dipergunakan sebagai alat bantu penelitian untuk
tingkat master (tesis) sebagimana dilaporkan pada
[3],[18],[19], maupun untuk tingkat doktoral
(disertasi) [20]. Dalam beberapa dokumen paten
ditemukan bahwa LTspice telah dipergunakan untuk
melakukan simulasi dan validasi rancangan [21],[22].
4. DESIGNSPARK PCB
DesignSpark PCB adalah program CAD (EDA)
tingkat profesional untuk perancangan PCB (printed
131
Proceeding Seminar Ilmu Pengetahuan Teknik 2013
“Teknologi Untuk Mendukung Pembangunan Nasional “
circuit board) yang bebas pakai (gratis) tanpa
pembatasan lisensi, sekalipun akan dipergunakan
untuk keperluan perancangan produk komersial [23].
Tidak ada pembatasan jumlah komponen pada
rancangan, juga tidak ada batasan legal mengenai
dimensi rancangan seperti jumlah lapisan (board
layer) maupun luas bidang PCB. Hal ini berbeda
misalnya dengan OrCAD versi uji coba (trial/lite)
yang dibatasi dalam jumlah komponen yang dapat
diletakan dan diatur pada PCB, versi ini juga tidak
dapat dipergunakan untuk keperluan produksi
komersial [24].
Program DesignSpark PCB memiliki dua
fasilitas utama. Yang pertama adalah schematic
capture, fasilitas ini dipergunakan untuk membuat
skema/diagram rangkaian elektronik. Fasilitas kedua
adalah PCB layout yang dipergunakan untuk
melakukan tata letak komponen dan membuat jalurjalur sinyal dan daya pada papan tercetak (PCB).
Penterjemahan dari skema rangkaian menjadi PCB
dapat dilakukan secara otomatis dengan perintah
”Translate To PCB” yang tersedia pada menu.
Pengaturan letak komponen maupun pembuatan jalur
(routing) pada PCB juga dapat dilakukan secara
otomatis maupun manual. Selain itu pada
DesignSpark PCB terdapat fasilitas tambahan berupa
antarmuka ke program simulator rangkaian, seperti
LTspice.
Dengan kemampuan teknis program dan sifat
lisensinya yang gratis maka DesignSpark PCB dapat
dipergunakan untuk keperluan pembelajaran rancang
bangun PCB di perguruan tinggi [24]. DesignSpark
PCB juga dilaporkan telah dipergunakan pada
berbagai perusahaan utamanya usaha kecil dan
menengah di bidang otomotif dan perangkat kendali
peralatan industri [25].
5. HASIL DAN PEMBAHASAN
Rancangan asli dari ESR meter [26],
menggunakan
rancangan
yang
datar
(flat)
sebagaimana terlihat pada Gambar 2. Rancangan
tersebut dapat dimodifikasi menjadi rancangan
bertingkat (hierarkis) dengan memanfaatkan fasilitas
”hierarchy” dari LTspice.
Gambar 2: Rancangan ESR meter [26].
Dengan menggunakan perancangan bertingkat,
rangkaian dapat dibagi-bagi menjadi beberapa sub-
rangkaian. Masing-masing bagian dapat diperlakukan
sebagai kotak hitam (black box). Dengan cara ini suatu
sistem yang kompleks dapat dibagi-bagi untuk
dikerjakan secara terpisah oleh beberapa orang
anggota kelompok. Program bebas pakai (gratis)
LTspice memungkinkan para calon insinyur untuk
dilatih menggunakan metode ini sejak dari masa
kuliah, tanpa terhambat oleh pembatasan fasilitas yang
bisa dipergunakan berdasarkan jenis lisensi.
(a)
(b)
Gambar 3: Pemanfaatan fasilitas hierarchy pada LTspice
yang dioperasikan pada OS GNU/Linux dengan Wine. (a)
Rangkaian dibagi menjadi beberrapa bagian yang
dilambangkan oleh kotak. (b) Tampilan keseluruhan sistem,
termasuk sub-rangkaian.
Fasilitas antarmuka pada DesignSpark PCB
memungkinkan pengguna untuk melakukan simulasi
dari diagram rangkaian yang telah dibuat dengan
schematic capture. Simulasi dilakukan dengan
menggunakan bantuan program simulator seperti
LTspice. DesignSpark PCB mampu menghasilkan
netlist dengan ekstensi .cir yang dapat dilihat pada
LTspice yang dipanggil secara otomatis. Sebagaimana
terlihat pada Gambar 4, perbedaan cara simulasi pada
LTspice hanya terletak pada penggunaan teks sebagai
masukan program (file netlist .cir).
Hasil simulasi menunjukkan bahwa dari tiga
contoh nilai ESR, maka nilai ESR sebesar 1 mΩ akan
menghasilkan tegangan keluaran terbesar yaitu sekitar
459 mV. Sedangkan nilai ESR sebesar 20 Ω akan
menghasilkan nilai tegangan terkecil, sekitar 47 mV.
Karenanya simpangan terjauh indikator analog meter
menunjukkan nilai ESR yang terkecil. Demikian pula
berlaku sebaliknya.
132
Proceeding Seminar Ilmu Pengetahuan Teknik 2013
“Teknologi Untuk Mendukung Pembangunan Nasional “
tersedia di Internet. Pengguna juga dapat membuat
sendiri simbol dan model komponen. DesignSpark
PCB memiliki fasilitas yang memudahkan pengguna
untuk memodifikasi dan melakukan kombinasi dari
simbol dan model yang telah ada di dalam pustaka,
seperti yang ditampilkan pada Gambar 7. Dengan cara
ini, pengguna dapat lebih cepat untuk mendapatkan
simbol/model yang sesuai dengan keperluannya.
(a)
Gambar 5: Penggunaan proyek untuk menampung seluruh
skema rangkaian dan rancangan PCB.
(b)
Gambar 4: Simulasi menggunakan LTspice dari rangkaian
yang dibuat pada DesignSpark PCB (a) File netlist yang
otomatis dihasilkan oleh DesignSpark PCB. (b) Hasil
simulasi rangkaian dengan menggunakan tiga nilai ESR
yang berbeda.
Gambar 6: Hasil akhir perancangan PCB ESR meter.
Dalam pembuatan skema rangkaian dan
pembuatan PCB, DesignSpark PCB juga mendukung
penggunaan metode desain bertingkat sebagaimana
LTspice mendukung metode hierarki untuk simulasi
rangkaian. Untuk menghasilkan satu rancangan PCB
dari beberapa skema rangkaian maka perlu dibuat
suatu project untuk menampung seluruh skematik
yang hendak diterjemahkan menjadi rancangan PCB,
sebagaimana terlihat pada Gambar 5.
Gambar 6 merupakan tampilan akhir dari desain
PCB yang dihasilkan dari penggabungan secara
otomatis beberapa skema/diagram rangkaian yang
disimpan terpisah di beberapa file. Untuk
menterjemahkan diagram rangkaian ke bentuk tata
letak PCB, DesignSpark PCB telah dilengkapi pustaka
(library) komponen yang cukup besar. Pustaka ini
dapat ditambah sendiri oleh pengguna menggunakan
simbol maupun model komponen yang banyak
Gambar 7: Pengelolaan pustaka pada DesignSpark PCB.
133
Proceeding Seminar Ilmu Pengetahuan Teknik 2013
“Teknologi Untuk Mendukung Pembangunan Nasional “
6. KESIMPULAN
Program komputer EDA berbasis (turunan)
SPICE seperti LTspice masih dominan dipergunakan.
Oleh karena itu waktu yang dipergunakan untuk
mempelajarinya masih merupakan investasi yang baik
untuk masa mendatang. LTspice telah umum
dipergunakan sebagai alat bantu pengajaran dan
penelitian, termasuk untuk penyelesaian tesis dan
disertasi. LTspice unggul dalam melakukan simulasi
untuk rangkaian tersaklar seperti SMPS, oleh karena
itu sangat baik untuk dipergunakan dalam bidang
elektronika daya (power electronics).
DesignSpark PCB merupakan program CAD
untuk pembuatan skema rangkaian dan PCB yang
bebas pakai (gratis) yang memiliki fasilitas
profesional layaknya program serupa yang dijual
secara komersial. Program ini tidak hanya layak
dipakai di dunia pendidikan tetapi juga sudah terbukti
layak dipakai untuk industri.
Sebagai program komputer yang sepenuhnya
gratis LTspice dan DesignSpark PCB tidak memiliki
pembatasan-pembatasan fasilitas berdasarkan jenis
lisensi sebagaimana umumnya program EDA yang
merupakan versi pelajar atau uji coba (trial
version/lite version). Keduanya dapat dioperasikan di
OS Microsoft Windows maupun di OS GNU/Linux
(dengan bantuan aplikasi Wine).
Fasilitas perancangan sistem elektronik dengan
metode hierarki pada LTspice dan DesignSpark PCB
telah berhasil diuji coba untuk mengimplementasikan
rancangan ESR meter. Kedua perangkat lunak ini
memungkinkan mahasiswa untuk berlatih pola
perancangan sistem elektronik secara berkelompok
sejak dini. Keterampilan penggunaan program
LTspice dan DesignSpark PCB dapat terus
dimanfaatkan oleh mahasiswa selepas kuliah karena
kedua program ini dapat secara profesional dipakai di
dunia industri.
Dengan fasilitas dan kemampuan yang dimiliki,
program LTspice dan DesignSpark PCB dapat
menjadi solusi untuk penguasaan dan pengembangan
elektronika di Indonesia tanpa harus terhalang oleh
mahalnya lisensi perangkat lunak EDA.
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
DAFTAR REFERENSI
[1] D. Clark, “New Intel CEO: Stay Tuned for Much
Cheaper Portable PCs - Digits - WSJ,” 17-Jul2013.
[Online].
Available:
http://blogs.wsj.com/digits/2013/07/17/new-intelceo-stay-tuned-for-much-cheaper-portable-pcs/.
[Accessed: 15-Aug-2013].
[2] N. Wooley, “Personal Computers Getting
Cheaper | InvestorPlace,” InvestorPlace, 12-Apr2013.
[Online].
Available:
http://investorplace.com/2013/04/personalcomputers-getting-cheaper/. [Accessed: 15-Aug2013].
[3] T. R. Pearson, “Design and implementation of
[14]
[15]
[16]
the uLab remote hardware design laboratory,”
M.S. thesis, Dept. Elct. Eng., Northern Illinois
University, United States -- Illinois, 2013.
Starzak, L.; Swiercz, B.; Zubert, M.; Napieralski,
Andrzej, "SPICE-based simulation website:
application to teaching of power electronics,"
CAD Systems in Microelectronics, 2003. CADSM
2003. Proceedings of the 7th International
Conference. The Experience of Designing and
Application of , vol., no., pp.334,336, 18-22 Feb.
2003.
K. Mitzner, Complete PCB design using OrCAD
Capture and PCB editor. Amsterdam; Boston:
Newnes/Elsevier, 2009.
S. Pradana, “Adaptasi Peralatan Penguji Kondisi
ESR pada Kapasitor,” in Prosiding Seminar
Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan
MIPA, Yogyakarta, 2013, pp. F175–F180.
“Linear Technology - Design Simulation and
Device Models,” Linear Technology - Design
Simulation and Device Models, 2013. [Online].
Available:
http://www.linear.com/designtools/software/#LT
spice. [Accessed: 15-Aug-2013].
J. D. Hewlett and B. M. Vilamowski, “SPICE as
a fast and stable tool for simulating a wide range
of dynamic systems,” The International journal
of engineering education, vol. 27, no. 2, pp. 217–
224, 2011.
A. Gopinath, “What’s New in SPICE?,”
Electronics For You, pp. 107–109, Mar-2013.
“LTspice Genealogy - The Heritage of
Simulation Ubiquity - LTwiki - Wiki for
LTspice,” 11-Aug-2013. [Online]. Available:
http://ltwiki.org/index.php5?title=LTspice_Genea
logy_-_The_Heritage_of_Simulation_Ubiquity.
[Accessed: 15-Aug-2013].
Green, L., "SPICE: avoiding the pitfalls,"
Northcon/94 Conference Record , vol., no.,
pp.202,204, 11-13 Oct 1994.
Kundert, K., "Life After SPICE," Solid-State
Circuits Magazine, IEEE , vol.3, no.2, pp.23,26,
Spring 2011.
P. Rako, “EDN - LTspice seminar with Mike
Engelhardt | EDN,” EDN, 12-Dec-2011.
[Online]. Available: http://edn.com/electronicsblogs/anablog/4311849/LTspice-seminar-withMike-Engelhardt. [Accessed: 15-Aug-2013].
Taufik, T.; McClusky, S.; Paolucci, J.; Dolan,
D.S., "A new undergraduate laboratory course in
magnetic design," North American Power
Symposium (NAPS), 2011 , vol., no., pp.1,4, 4-6
Aug. 2011.
S. Munk-Nielsen, “Experience with Spice
teaching power electronics,” in 13th European
Conference on Power Electronics and
Applications, 2009. EPE ’09, 2009, pp. 1–8.
Bousbaine, Amar; Eljarh, Mohamed, "A practical
project approach for teaching experimental
power
electronics,"
Universities'
Power
134
Proceeding Seminar Ilmu Pengetahuan Teknik 2013
“Teknologi Untuk Mendukung Pembangunan Nasional “
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
Engineering Conference (UPEC), Proceedings of
2011 46th International , vol., no., pp.1,6, 5-8
Sept. 2011.
Vollrath, J., "Using models, simulation and
measurements for teaching circuit design,"
Global Engineering Education Conference
(EDUCON), 2013 IEEE , vol., no., pp.978,983,
13-15 March 2013.
J. M. Cohen, “Peak power tracking for a solar
buck charger,” Thesis (M.Eng.), E.E.C.S.,
Massachusetts Institute of Technology, 2010.
Z. Li, “Design of a step-down DC-DC controller
integrated circuit with adaptive dead-time
control,”
Thesis
(M.Eng.),
E.E.C.S.,
Massachusetts Institute of Technology, 2010.
G. Eirea, “Estimation and Control Techniques in
Power Converters,” Ph.D. Dissertation, E.E.C.S.,
University of California at Berkeley, USA, Nov.
2006.
M. Arik, S. Weaver, T. Stecher, C. Seeley, G.
Kuenzler, C. W. JR, Y. Utturkar, R. Sharma, S.
Prabhakaran, and T. Icoz, “Lighting system with
thermal management system,” US8434906 B207May-2013.
D. J. Perreault and A. S. Jurkov, “Radiofrequency (RF) amplifier circuits and related
techniques,” US8451053 B228-May-2013.
“DesignSpark PCB Home » DesignSpark,”
DesignSpark PCB Home. [Online]. Available:
http://www.designspark.com/eng/page/designspa
rk-pcb-home-page. [Accessed: 16-Aug-2013].
[24] Aranguren, G.; Etxaniz, J.; Lopez-Nozal, L.A.,
"Design of printed circuit boards in university?,"
Technologies Applied to Electronics Teaching
(TAEE), 2012 , vol., no., pp.6,10, 13-15 June
2012.
[25] C. Hayes, “Printed circuit board design tools - E
& T Magazine,” Engineering and Technology
Magazine, 15-Jul-2013. [Online]. Available:
http://eandt.theiet.org/magazine/2013/07/circuitsby-design.cfm. [Accessed: 16-Aug-2013].
[26] L.Glaister, “Capacitor ESR Tester,” 2009.
[Online].Available:
http://members.shaw.ca/swstuff/esrmeter.html.
[Accessed: 16-Aug-2013].
135