Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Teknologi implan medis pada saat ini telah menjadi bagian penting dalam suatu metode monitoring kondisi tubuh dari suatu makhluk hidup. Dalam sistem teknologi implan medis yang dijalankan secara nirkabel,diperlukan sistem Wireless Power Transfer. Sistem Pada sistem WPT terdapat 2 bagian penting, yaitu transmitter dan reciever. Pada bagian transmitter memiliki peran penting untuk proses amplifikasi daya, dibagian transmitter yang memiliki peran tersebut adalah Power Amplifier (PA). Topologi PA yang digunakan adalah Class-J yang dikenal memiliki liniearity yang baik tanpa mengorbankan efisiensi yang dimiliki, lalu terdapat komponen MOSFET yang bertugas sebagai switching tegangan-arus yang mengalir diterapkan dalam PA, spesifikasi MOSFET diharapkan memiliki kemampuan switching yang cepat dan memiliki efek parasitik dan resistansi yang rendah. PA akan dioperasikan dengan parameter frekuensi masukan sebesar 13,56 MHz sebagai spesifikasi dari penerapan untuk alat implant biomedis. Desain PA dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Advance System Design 2020 (ADS 2020) untuk mendapatkan efisiensi yang tinggi dengan parameter yang diharapkan. Hasil dari desain merupakan dengan target mendapatkan nilai PAE setinggi-tingginya dengan keluaran daya juga yang besar dalam hal ini Power Gain (dBm), dan hasil penguatan dalam decibel (dB) sebesar-besarya agar daya tidak hilang ketika ditransfer melalui coil menuju reciever. Melalui desain ini diperoleh output power atau P1dB sebesar 12,3 dBm sedangkan pada hasil simulasi P1dB sebesar 32 dBm.. ...... Medical implant technology at this time has become an important part in a method of monitoring the body condition of a living being. In a medical implant technology system that runs wirelessly, a Wireless Power Transfer system is needed. System In the WPT system there are 2 important parts, namely transmitter and receiver. The transmitter section has an important role for the power amplification process, the transmitter section has a Power Amplifier (PA) role. The PA topology used is Class-J which is known to have good linearity without sacrificing its efficiency, then there is a MOSFET component that acts as a current-voltage switching applied in the PA, the MOSFET specification is expected to have fast switching capabilities and has parasitic and parasitic effects. low resistance. The PA will be operated with an input frequency parameter of 13.56 MHz as a specification of the application for biomedical implant devices. The PA design was carried out using the Advance System Design 2020 (ADS 2020) software to obtain high efficiency with the expected parameters. The result of the design is with the target of getting the highest PAE value with a large power output in this case Power Gain (dBm), and the maximum gain in decibels (dB) so that power is not lost when transferred through the coil to the receiver. Through this design, the output power or P1dB is 12.3 dBm, while the P1dB simulation results are 32 dBm.

Abstrak :
Transfer daya nirkabel atau wireless power transfer (WPT) memiliki banyak aplikasi terutama untuk charging berbagai divais elektronika seperti implan-implan biomedik dan perangkat elektronik baik berdaya kecil (smartphone dan smart watch) ataupun berdaya besar (electronic vehicle). WPT yang memiliki topologi sederhana masih berupa tantangan karena banyak WPT yang sudah dikembangkan memiliki rangkaian elektronika yang rumit terutama dengan ditambahnya DC-DC konverter seperti kelas E. Penelitian ini menghadirkan sebuah WPT dengan metode IPT (Inductive Power Transfer) sebagai jembatan antara pemancar dan penerima yang kumparannya dibuat dengan tangan. Hasil simulasi dari desain dalam penelitian ini dengan komponen ideal menghasilkan sebuah pemancar dengan efisiensi rata-rata 77.25%, simulasi dengan komponen pasaran rata-rata 46.17%, dan hasil uji coba rangkaian pada protoboard rata-rata 41.62% dengan efisiensi tertingginya adalah 45.90%. ......Wireless power transfer (WPT) has many applications especially for elctronic devie charging such as biomedic implants, low powered devices (smartphone and smart watch), and high powered devices (electronic vehicles). Although, a WPT with simple design that provides decent efficiency is still a challenge because most of developed WPT has complexity added to its circuit with the addition of DC-DC converters such as Class E converters. This research presents a WPT using IPT method as a bridge between transmitter and receiver which coils are made by hands. The simulation with ideal components resulted with an average efficiency of 77.25%, simulation with non-ideal comonents resulting in 46.17%, and the designed circuit on a protoboard with 41.62% average efficiency with the highest point in 45.90%.

Abstrak :
Wireless power transmission is being investigated as a means to operate tiny medical devices such as the capsular endoscope, which is able to exist for a long period during diagnostic procedures within the body. In this paper, we examine the wireless power transmission to a capsular endoscope by electromagnetic waves to show its usability for medical applications. A modified helical antenna inside the endoscope is proposed as a power receiving antenna, operating at 915 MHz. By calculating a maximum received power in the stomach using such antenna, the results show that adequate power can be well received.

Abstrak :
Pada aplikasi wireless power transfer, rangkaian bekerja pada frekuensi resonansi. Berbagai antena memiliki karakteristik frekuensi resonansi yang berbeda. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut, dirancang sebuah alat berbasis mikrokontroller yang memungkinkan pengguna menentukan frekuensi yang akan dibangkitkan. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut, dirancang sebuah alat berbasis mikrokontroller yang memungkinkan pengguna menentukan frekuensi yang akan dibangkitkan. Hasil pengujian dengan 2 tipe antena berbeda menunjukkan perbedaan karakteristik frekuensi resonansi. Pengaturan frekuensi juga menunjukkan konsumsi daya terkecil rangkaian transmitter terjadi pada frekuensi resonansi antena. ......On the application of wireless power transfer, the circuit works at the resonant frequency. Various antennas have different characteristic of resonance frequency. To fulfill this needs, device based on microcontroller that allows the user to specify the frequency have been designed. The test results with two different antenna types showed differences in the characteristics of the resonant frequency. Frequency setting also showed the smallest power consumption of the transmitter circuit occurs at resonant frequency of the antenna.

Abstrak :
Saat ini, pemanfaatan wireless power transfer untuk menyediakan daya bagi implan medis menjadi krusial dalam meminimalisasi tindakan operasi berulang yang diperlukan untuk penggantian baterai. Akan tetapi sistem Wireless Power dan Data Transfer (WPDT) konvensional memiliki dua koil induktif, sehingga diperlukan rangkaian yang kompleks dan area besar. Pada penelitian ini, diusulkan rangkaian pemancar WPDT koil tunggal dengan modulasi amplitudo shift keying (ASK) yang yang compact dan mampu menghasilkan efisiensi tinggi. Dua buah kapasitor parallel yang dirangkai seri dengan koil pemancar memungkinkan operasi transfer daya dan data berada pada kondisi optimal. Uji coba rangkaian pada level PCB memperoleh efisiensi sebesar 40,47% dan dapat ditingkatkan hingga 96,44% dengan rentang frekuensi 8,5 MHz hingga 11,5 MHz. ......Currently, the utilization of wireless power transfer to provide power for medical implants is crucial in minimizing the need for repeated surgical procedures for battery replacement. However, conventional Wireless Power and Data Transfer (WPDT) systems have two inductive coils, requiring complex circuitry and a large area. In this study, a single-coil WPDT transmitter circuit with amplitude shift keying (ASK) modulation is proposed, which is compact and capable of achieving high efficiency. Two parallel capacitors connected in series with the transmitter coil enable power and data transfer operations to be in optimal condition. Circuit testing at the PCB level achieved an efficiency of 40.47% and can be improved up to 96.44% within the frequency range of 8.5 MHz to 11

Abstrak :
Perangkat implan medis memainkan peran penting sebagai perangkat medis karena manfaatnya dalam memantau dan mendeteksi gejalan penyakit. Pada perangkat implant medis yang bekerja secara nirkabel, dibutuhkan Wireless power dan data transfer (WPDT) sebagai alat komunikasi berdaya rendah antara implan dengan penerima di luar tubuh pasien. Namun, topologi rangkaian WPDT yang sederhana masih menjadi tantangan karena rangkaian WPDT yang sudah dikembangkan sebelumnya masih menggunakan rangkaian yang kompleks dengan dua tautan daya induktif untuk pengiriman daya dan data secara terpisah. Pada penelitian ini diusulkan rangkaian WPDT yang dapat mengirim daya dan data pada satu tautan daya induktif yang sama dengan menggunakan teknik modulasi amplitude-shift keying (ASK) sebagai metode pengiriman data. Pada rangkaian yang diajukan, tingkat efisiensi yang didapat sebesar 40,2% dengan daya terkirim ke beban sebesar 51,5 mW. Pada frekuensi pengiriman data 1 MHz; 1,5 MHz; dan 2 MHz bit error rate (BER) yang terukur kurang dari 10-8. ......Medical implant devices play an important role as medical devices due to their benefits in monitoring and detecting disease conditions. In wireless medical implant devices, Wireless power and data Transfer (WPDT) is required as a low-power communication tool between the implant and an external receiver outside the patient's body. However, the simplicity of WPDT circuit topology remains a challenge as previously developed WPDT circuits still use complex circuits with two separate inductive power links for power and data transmission. This research proposes a WPT circuit that can transmit power and data over the same inductive power link using the Amplitude-Shift Keying (ASK) modulation technique as the data transmission method. In the proposed circuit, the achieved efficiency level is 40.2% with a power delivered to the load of 51.5 mW. At data transmission frequencies of 1 MHz, 1.5 MHz, and 2 MHz, the measured Bit Error Rate (BER) is less than 10-8

Abstrak :
Teknologi implant biomedis menjadi salah satu teknologi yang paling banyak digunakan pada saat ini. Teknologi tersebut memanfaatkan sistem WPT untuk mentransmisikan energi nya. Salah satu bagian penting pada WPT adalah PA. Pada skripsi ini, didesain sebuah PA yang beroperasi pada frekuensi kerja 13.56 MHz yang dapat mencapai PAE hingga 80% dan gain hingga 20 dB. Pada PA ini digunakan konfigurasi Kelas A dengan menggunakan titik kerja kelas AB. PA dapat menghasilkan daya output hingga 10 dBm atau sekitar 10 mW. Tahapan desain dimulai dengan melakukan simulasi menggunakan perangkat lunak ADS (Advanced Design System) 2020 untuk menguji dan menganalisis PAE, gain, dan daya output. Berdasarkan hasil simulasi, didapatkan PAE sebesar 87.48%, gain sebesar 41.44 dBm, dan P1dB sebesar 12.39 dBm. Pada tahapan berikutnya, skematik rangkaian PA pada ADS didesain menjadi sebuah layout PCB dengan menggunakan komponen yang tersedia di pasaran. Layout PCB tersebut kemudian dicetak dan diuji. Berdasarkan pengukuran PCB, didapatkan PAE sebesar 14.58%, gain sebesar 39.1 dB, dan P1dB sebesar 12.4 dBm. ......Biomedical implant technology is one of the most widely used technologies today. The technology utilizes the WPT system to transmit its energy. One of the important parts of WPT is PA. In this research, a 13.56 MHz PA that can reach PAE up to 80% and gain up to 20 dB has been designed. This PA used Class A configurations with Class AB operation. This PA could produce an output power up to 10 dBm or approximately 10 mW. The design process started from simulation using ADS (Advanced Design System) 2020 to observe and analyze PAE, gain, and output power. Based on simulation, this PA could reach PAE up to 87.48%, gain up to 41.44 dBm, and P1dB of 12.39 dBm. The next step of the design process is designing a PCB layout based on the schematic on ADS 2020 using available components. The PCB layout was printed and tested. Based on the PCB testing result, this PCB could reach PAE up to 14.58%, gain up to 39.1 dB, and P1dB of 12.4 dBm.

Abstrak :
Envelope detector berperan dalam proses demodulasi dan terletak di belakang low noise amplifier pada receiver wireless power and data transfer. Envelope detector sendiri merupakan rangkaian elektronika yang dapat mendeteksi puncak dari sebuah gelombang atau daya yang masuk, sehingga hanya menunjukan bagian envelope pada gelombang tersebut. Untuk keperluan alat implan medis, kebutuhan tegangan operasional sangat rendah sehingga ini menjadi tantangan sendiri. Penelitian ini menyajikan tiga macam desain envelope detector yang bekerja pada 14 MHz (ISM band) yang terdiri dari rangkaian transistor berupa nMOSFET, PNP BJT, atau Dioda Schottky yang dilakukan diatas PCB. Berdasarkan simulasi, penggunaan ketiga tipe semikonduktor tersebut dapat melakukan pendeteksian envelope hingga ke tegangan 100 mV. Namun berdasarkan hasil uji coba yang dirangkai pada PCB, kapabilitas pendeteksian paling rendah dan stabil dapat dilakukan pada tegangan 500 mV. ......Envelope detector used on a WPDT receiver serves in a demodulation process following an amplification by an LNA. Envelope detector is an electronic circuit used to detect the envelope of a given wave by utilising the peak signals. In medical implant devices, operating in a very low voltage is compulsory and poses challenges. This research presents three envelope detector designs operating in 14 MHz consisting of transistors configurated with either an nMOSFET, PNP BJT or a Schottky diode implemented on a PCB. Based on the simulations, the proposed circuit design had been able to detect the envelope of the coming signals with the ability to detect as low as 100 mV. Moreover, the fabricated circuit implemented on a PCB shows the ability to detect an envelope as low as 500 mV.

Abstrak :
Saat ini perkembangan teknologi Wireless Power Transfer (WPT) atau transmisi daya nirkabel semakin meningkat dengan pesat. Penelitian dalam peningkatan efisiensi WPT pun semakin beragam, baik di sisi transmitter maupun di sisi receiver nya. Pada tugas akhir ini, penelitian untuk meningkatkan efisiensi WPT dilakukan di sisi transmitter yaitu pada bagian Power Amplifier (PA). Penambahan terminasi harmonik ketiga pada sisi output PA kelas E konvensional secara efektif mampu menurunkan nilai arus yang mengalir dari drain ke source, sehingga total konsumsi daya rangkaian menjadi lebih rendah. Di sisi lain, modifikasi yang diusulkan mampu meningkatkan power gain secara signifikan sehingga diperoleh peningkatan Power Added Efficiency (PAE). Hasil simulasi desain PA kelas-E dengan terminasi harmonik ketiga pada frekuensi 6,78 MHz menggunakan perangkat lunak Advanced Design Sistem 2020, mampu meningkatkan efisiensi hingga 3,5% dibandingkan PA kelas-E konvensional dan power gain yang dihasilkan bernilai lebih dari 30 dB. Karena keterbatasan alat pengukuran, hasil desain PA pada PCB hanya menghasilkan power output sebesar -3.02 dBm, serta power gain sebesar -27 dB. Perbaikan dan optimasi desain dilakukan untuk memperoleh kondisi optimum desain PA yaitu menggunakan mode bias transistor kelas B pada tegangan VGS 8 volt, dan tegangan VDD sebesar 35 volt. Dengan kondisi tersebut, PA yang diusulkan memiliki nilai power gain sebesar 31.848 dB dan nilai PAE sebesar 26.116%. ......Nowadays, the development of Wireless Power Transfer (WPT) technology or wireless power transmission is increasing rapidly. Research on improving the efficiency of WPT is also increasingly diverse, both on the transmitter and the receiver side. In this final project, the research to improve WPT efficiency is carried out at the transmitter side, i.e., the Power Amplifier (PA). The addition of a third harmonic termination on the output side of the conventional class E PA effectively reduces the drain to the source, so that the total power consumption is decreased. On the other hand, the proposed modification boosts the power gain so that the Power Added Efficiency (PAE) increases simultaneously. The simulation of class-E PA with third harmonic termination at a frequency of 6.78 MHz increases the PAE by 3.5% compared to conventional E-class PA and the power gain increase by 6.23 dB. Due to the limitations of measurement tools, the PA design on the PCB only produces an output power of -3.02 dBm and a power gain of -27 dB. Design improvement and optimization are carried out to obtain the optimum conditions for the PA design by using class B transistor bias mode at VGS of 8 V and VDD of 35 V. Under these conditions, the proposed PA has a power gain of 31,848 dB and a PAE of 26,116%.