Phasor analysis, power factor, and the calculation of 3-phase

Fasor sinusoid wave

In the field of electronics, bearan-scale current and voltage can be calculated by measuring because these quantities do exist and manifest in a series. But in the calculations are often settled by way of abstraction because in addition to simplify calculations, the concept of abstraction phasor important in electronics education. Phasor state transformation of a function of time into a complex field that contains information about the amplitude and phase angle.

Analysis of the spin vector at specified intervals called phasor analysis which, if associated with sine wave form will allow the depiction of phasor sinusoids are very important in an electronic problem.

1. There are many phenomena in nature which can be described as a sinusoidal wave.
2. Because of easy pembangktannya, then the current and voltage in the power generation shaped sinus.
3. Appropriate description of Fourier series, all other periodic waves, with certain conditions can be decomposed into the sum of sine waves with varying frequency.

In a linear circuit consisting of resistance (R), inductor (L) and capacitor (C), if a current or voltage is a sinusoid, then semuja currents and other teganagan dengaan sinusoids also shaped the same frequency.

Through the Kirchoff law there are 3 ways to addition and subtraction sinusoids forms:

1. Graphical way, by describing the wave after wave and added all the time. It's time consuming and not precise.
2. How to trigonometry, using the arguments of trigonometry to add and subtract two sinusoids. This method is difficult and time consuming.
3. How da complex algebraic phasor analysis as described earlier. Aiani is the easiest way.

power Fasor and power complex

From the preceding discussion can be seen that the average power is not a function of current and voltage rms, but there are distinctive elements of the current and voltage phase angle.

Voltage multiplied by current is called pseudo-power. The average power divided by apparent power is called power factor.

If a given load voltage, the impedance of the load, the impedance of the load will determine the amount of current flowing and the phase angle on the load. Power factor is an indication that states the nature of a burden.

Calculation of 3-phase

Almost all the electricity used by industry, generated, transmitted, and distributed in 3 phase system. These systems have the same magnitude for voltage or current but have different angles of 120˚ between them phase

If the source supplies a balanced load, the current flowing in each of the Conductor will have the same magnitude and phase angle different from 120 ˚ to each other. This current flow is called balanced.

AC Generation

An understanding of how an AC generator develops an AC output will help us analyze the AC power generation process.

The elementary AC generator (Figure 1) consists of a conductor, or loop of wire in a magnetic field that is produced by an electromagnet. The two ends of the loop are connected to slip rings, and they are in contact with two brushes. When the loop rotates it cuts magnetic lines of force, first in one direction and then the other.

Development of a Sine-Wave Output

Figure 1 Simple AC Generator

At the instant the loop is in the vertical position (Figure 2, 0o), the coil sides are moving parallel to the field and do not cut magnetic lines of force. In this instant, there is no voltage induced in the loop. As the coil rotates in a counter-clockwise direction, the coil sides will cut the magnetic lines of force in opposite directions. The direction of the induced voltages depends on the direction of movement of the coil. The induced voltages add in series, making slip ring X (Figure 1) positive (+) and slip ring Y (Figure 1) negative (-). The potential across resistor R will cause a current to flow from Y to X through the resistor. This current will increase until it reaches a maximum value when the coil is horizontal to the magnetic lines of force (Figure 2, 90o). The horizontal coil is moving perpendicular to the field and is cutting the greatest number of magnetic lines of force. As the coil continues to turn, the voltage and current induced decrease until they reach zero, where the coil is again in the vertical position (Figure 2, 180o). In the other half revolution, an equal voltage is produced except that the polarity is reversed (Figure 2, 270o, 360o). The current flow through R is now from X to Y (Figure 1).

The periodic reversal of polarity results in the generation of a voltage, as shown in Figure 2. The rotation of the coil through 360° results in an AC sine wave output.

Summary

• A simple generator consists of a conductor loop turning in a magnetic field, cutting across the magnetic lines of force.
• The sine wave output is the result of one side of the generator loop cutting linesof force. In the first half turn of rotation this produces a positive current and in the second half of rotation produces a negative current. This completes one cycle of AC generation.

Radiation Polymerization

The use of irradiation technology is big enough in the process of an industrial chemical. Because it brings high energy, radiation may act as a catalyst to stimulate the chemical changes suatuÆÒhan, one of which is to change the type of liquid chemicals from organic compounds in the class of monomers into polymers. One of these is the nature of the monomer when receiving radiation exposure can be turned into new materials called polymers, which is a very hard solid material at room temperature. Polymer-making technique with the help of this radiation is called radiation polymerization. In industry, radiation polymerization technology can be used to produce high-quality plastic because of its very strong and resistant to heat.

In general it can be said that the polymerization is an effort to combine several elements into one cohesive substance. Utilization of the results of irradiation in the polymer industry the most is for the manufacture of electric cable insulation material. Irradiation causes long-chain molecules in polymers holding in certain places that the process known as crosslinking (crosslinking). Radiation energy can stimulate the occurrence of crosslinking between the polymer thus formed three-dimensional network that can change the properties of polymers. These events actually cause cable insulation materials are more resistant to heat and high voltage electricity.

Conductor metals currently used for power transmission cables are still a prisoner-in, thereby causing electric current dialirkannya partly converted into heat which is known as Joule heating. The higher the temperature, the higher the resistance-in, so that more electrical energy converted into heat dialirkannya. Because of Joule heating, too, the strong currents flowing in the cable should be limited. That is why, certain electronic goods, computers for example, equipped with a fan to remove heat that occurs in the circuit-circuit.

PVC plastic is made of polymer material can maintain the density of the irradiation at much higher temperatures than ordinary PVC (the result of chemical processes). With this irradiation technology, cable insulation materials become stronger, more elastic, and more resistant to oils and other chemical solutions. This advantage can be achieved without causing changes in electrical properties as well as insulating power.

Irradiation technology can also modify polyethylene polymer product can be shrunk if the volume is given a heat treatment which is often referred to as heat shrinkable tubes. This product is widely used in the electric industry to insulate electrical connections. Heat shrinkable tubes are also often used in the telecommunications industry for the packing units such as cable telephone cable unit, to be shielded from outside influences, more durable, safe and can be planted in the ground.

Irradiation technology is very efficient and economical to manufacture polymeric small-diameter cable insulation material that is widely used in electronics industry which requires high accuracy, such as computers and telecommunications aircraft. For some types of electronics products, the use of high quality cable is often a necessary condition, so our product really can be reliable and competitive.

Very thin surface layer (membrane) on a silver oxide batteries used in digital watches and calculators, as well as the surface of the floppy disks and tape record the video tape, are processed using irradiation technology. Researchers from Japan have succeeded in making polymer membranes of cellulose that is used for microphone or a magnifying system of acoustic sound. This high-quality membranes are being developed for the manufacture of commercial sound systems and high-quality musical instruments. In the field of energy, solid polymer electrolyte (solid polymer electrolyte) can be used to manufacture chemical fotoelektro cells. These polymers are made from polyethylene oxide (PEO) that is coupled with potassium jodida (KJ) and jodium (J2). Research in this field still continues to be developed to obtain a system of solid polymer electrolyte which would later be used as batteries for solar electric generating systems (solar energy).

Wheatstone bridge

Wheatstone bridge is a measuring instrument invented by Samuel Hunter Christie in 1833 and improved and popularized by Sir Charles Wheatstone in 1843. This is used to measure an unknown electrical resistance by balancing two legs of the bridge, one leg that includes the components known. it works similar to the original potentiometer.

Basic law of electric circuits associated with the Wheatstone bridge:

1. Ohm's Law
Ohm's Law states "If an electric current through a conductive, the current strength is proportional to the voltage-larus contained between the two ends of Conductor earlier."

This law was coined by Georg Simon Ohm, a physicist from Germany in 1825 and published in a paper entitled The Galvanic Circuit Investigated Mathematically in 1827.


The formula for Ohm's Law

Mathematically, Ohm's law is written

V = I.R
or
I = V / R

where
I = electric current that flows in a Conductor (Ampere)
V = voltage found on both ends of the Conductor (Volt)
R = electrical resistance found in a Conductor (Ohm)

2. Kirchoff Law I
Mid-19th century, Gustav Robert Kichoff (1824-1887) found a way to determine the electric current in the circuit branch which became known to the law of Kirchoff. Kirchoff law reads "The number of strong currents that enter the branching point equal to the amount of flow coming out strong from the point of branching."

The number I enter = I out

3. Kirchoff Law II
Kirchoff Law II reads, "In a closed circuit, the algebraic sum emf (E) and total potential drop equal to zero."

Purpose of the total potential drop equal to zero is the absence of electrical energy is lost in the circuit or in the sense that all energy can be used or absorbed.

Rangkaian Sensor Suhu LM35

LM35DZ adalah komponen sensor suhu berukuran kecil seperti transistor (TO-92). Komponen yang sangat mudah digunakan ini mampu mengukur suhu hingga 100 derajad Celcius. Dengan tegangan keluaran yang terskala linear dengan suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 derajad Celcius, maka komponen ini sangat cocok untuk digunakan sebagai teman eksperimen kita, atau bahkan untuk aplikasi-aplikasi seperti termometer ruang digital, mesin pasteurisasi, atau termometer badan digital.

LM35 dapat disuplai dengan tegangan mulai 4V-30V DC dengan arus pengurasan 60 mikroampere, memiliki tingkat efek self-heating yang rendah (0,08 derajad Celcius), dan termasuk kerabat dekat dompet kita-kita,

self-heating adalah efek pemanasan oleh komponen itu sendiri akibat adanya arus yang bekerja melewatinya. Untuk komponen sensor suhu, parameter ini harus dipertimbangkan dan diupakara atau di-handle dengan baik karena hal ini dapat menyebabkan kesalahan pengukuran. Seperti sensor suhu jenis RTD PT100 atau PT1000 misalnya, komponen ini tidak boleh dieksitasi oleh arus melebihi 1 miliampere, jika melebihi, maka sensor akan mengalami self-heating yang menyebabkan hasil pengukuran senantiasa lebih tinggi dibandingkan suhu yang sebenarnya.

Untuk lebih detil mengenai karakteristik sensor suhu LM35, maka Anda bisa download datasheet menggunakan link berikut ini.

Download disini

Gambar disamping kanan adalah gambar skematik rangkaian dasar sensor suhu LM35-DZ. Rangkaian ini sangat sederhana dan praktis. Vout adalah tegangan keluaran sensor yang terskala linear terhadap suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 derajad celcius. Jadi jika Vout = 530mV, maka suhu terukur adalah 53 derajad Celcius.Dan jika Vout = 320mV, maka suhu terukur adalah 32 derajad Celcius. Tegangan keluaran ini bisa langsung diumpankan sebagai masukan ke rangkaian pengkondisi sinyal seperti rangkaian penguat operasional dan rangkaian filter, atau rangkaian lain seperti rangkaian pembanding tegangan dan rangkaian Analog-to-Digital Converter.

Rangkaian dasar tersebut cukup untuk sekedar bereksperimen atau untuk aplikasi yang tidak memerlukan akurasi pengukuran yang sempurna. Akan tetapi tidak untuk aplikasi yang sesungguhnya. Terbukti dari eksperimen yang telah saya lakukan, tegangan keluaran sensor belumlah stabil. Pada kondisi suhu yang relatif sama, jika tegangan suplai saya ubah-ubah (saya naikkan atau turunkan), maka Vout juga ikut berubah. Memang secara logika hal ini sepertinya benar, tapi untuk instrumentasi hal ini tidaklah diperkenankan. Dibandingkan dengan tingkat kepresisian, maka tingkat akurasi alat ukur lebih utama karena alat ukur seyogyanya dapat dijadikan patokan bagi penggunanya. Jika nilainya berubah-ubah untuk kondisi yang relatif tidak ada perubahan, maka alat ukur yang demikian ini tidak dapat digunakan.

Untuk memperbaiki kinerja rangkaian dasar di atas, maka ditambahkan beberapa komponen pasif seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut ini.

Dua buah resistor 150K yang diparalel membentuk resistor 75K yang diseri dengan kapasitor 1uF. Rangkaian RC-Seri ini merupakan rekomendasi dari pabrik pembuat LM35. Sedangkan resistor 1K5 dan kapasitor 1nF membentuk rangkaian passive low-pass filter dengan frekuensi 1 kHz. Tegangan keluaran filter kemudian diumpankan ke penguat tegangan tak-membalik dengan faktor penguatan yang dapat diatur menggunakan resistor variabel.

Dengan rangkaian ini, terbukti tegangan keluaran rangkaian ini jauh lebih stabil dibandingkan tegangan keluaran rangkaian dasar di atas. Dengan demikian akurasi pengukuran telah dapat ditingkatkan. Tegangan keluaran opamp dapat langsung diumpankan ke rangkaian ADC untuk kemudian datanya diolah lebih lanjut oleh mikrokontroler.

Resep Spesial
Untuk lebih meningkatkan keakurasian dan kepresisian pengukur suhu, maka perlu dilakukan pengesetan yang optimal pada tegangan referensi ADC yang digunakan sehingga jika menggunakan ADC 8-bit misalnya, maka jangkauan 0-255 haruslah merepresentasikan nilai minimum dan maksimum suhu yang dapat diukur oleh rangkaian sensor suhu. Jangan sampai memberikan tegangan referensi yang salah pada rangkaian ADC, sehingga jangkauan ADC melebihi atau kurang dari jangkauan tegangan masukannya.

Langkah selanjutnya, lakukan pensamplingan minimal sepuluh data dan hitung nilai rata-ratanya. Nilai rerata inilah yang dijadikan sebagai hasil pengukuran. Jika diperlukan, maka dapat pula diterapkan algoritma filter digital untuk mendapatkan hasil akhir pengukuran yang benar-benar akurat.

Sensor Suhu LM35

IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk Integrated Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear berpadanan dengan perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pegubah dari besaran fisis suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /°C yang berarti bahwa kenaikan suhu 1° C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV.

IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperature ruang. Jangka sensor mulai dari – 55°C sampai dengan 150°C, IC LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari indicator tampilan catu daya terbelah. IC LM 35 dapat dialiri arus 60 m A dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0 ° C di dalam suhu ruangan.

gambar 1. Bentuk dan simbol IC LM 35

Adapun keistimewaan dari IC LM 35 adalah :

• Kalibrasi dalam satuan derajat celcius.
• Lineritas +10 mV/ º C.
• Akurasi 0,5 º C pada suhu ruang.
• Range +2 º C – 150 º C.
• Dioperasikan pada catu daya 4 V – 30 V.
• Arus yang mengalir kurang dari 60 µA

Intruksi intruksi dalam mikroprosesor

Kode operasi (opcode) direpresentasikan dengan singkatan – singkatan yang disebut mnemonic. Mnemonic mengindikasikan suatu operasi bagi CPU.

Contoh mnemonic adalah

Add = penambahan

SUB = substract (pengurangan)

Load = Muatkan data ke momori

JENIS INSTRUKSI

• Data processing : Arithmetic dan Logic Instructions
• Data storage : Memory instructions
• Data Movement : I/O instructions
• Control : Test and branch instructions

TRANSFER DATA

• Menetapkan lokasi operand sumber dan operand tujuan.
• Lokasi-lokasi tersebut dapat berupa memori, register atau bagian paling atas daripada stack.
• Menetapkan panjang data yang dipindahkan.
• Menetapkan mode pengalamatan.
• Tindakan CPU untuk melakukan transfer data adalah :

a. Memindahkan data dari satu lokasi ke lokasi lain.

b. Apabila memori dilibatkan :

Menetapkan alamat memori.

Menjalankan transformasi alamat memori virtual ke alamat memori aktual.

Mengawali pembacaan / penulisan memori

OPERASI-OPERASI SET INSTRUKSI

 

Operasi set instruksi untuk transfer data :

• MOVE : memindahkan word atau blok dari sumber ke tujuan
• STORE : memindahkan word dari prosesor ke memori.
• LOAD : memindahkan word dari memori ke prosesor.
• EXCHANGE : menukar isi sumber ke tujuan.
• CLEAR / RESET : memindahkan word 0 ke tujuan.
• SET : memindahkan word 1 ke tujuan.
• PUSH : memindahkan word dari sumber ke bagian paling atas stack.
• POP : memindahkan word dari bgian paling atas sumber

Operasi set instruksi untuk arithmetic :

• ADD : penjumlahan
• SUBTRACT : pengurangan
• MULTIPLY : perkalian
• DIVIDE : pembagian
• ABSOLUTE
• NEGATIVE
• DECREMENT
• INCREMENT

Nomor 5 sampai 8 merupakan instruksi operand tunggal.

Operasi set instruksi untuk operasi logical :

• AND, OR, NOT, EXOR
• COMPARE : melakukan perbandingan logika.
• 3TEST : menguji kondisi tertentu.
• SHIFT : operand menggeser ke kiri atau kanan menyebabkan konstanta pada ujung bit.
• ROTATE : operand menggeser ke kiri atau ke kanan dengan ujung yang terjalin.

Operasi set instruksi untuk conversi :

• TRANSLATE : menterjemahkan nilai-nilai dalam suatu bagian memori berdasrkan tabel korespodensi.
• CONVERT : mengkonversi isi suatu word dari suatu bentuk ke bentuk lainnya.

Operasi set instruksi Input / Ouput :

• INPUT : memindahkan data dari pernagkat I/O tertentu ke tujuan
• OUTPUT : memindahkan data dari sumber tertentu ke perangkat I/O
• START I/O : memindahkan instruksi ke prosesor I/O untuk mengawali operasi I/O
• TEST I/O : memindahkan informasi dari sistem I/O ke tujuan

Operasi set instruksi untuk transfer control :

• JUMP (cabang) : pemindahan tidak bersyarat dan memuat PC dengan alamat tertentu.
• JUMP BERSYARAT : menguji persyaratan tertentu dan memuat PC dengan alamat tertentu atau tidak melakukan apa tergantung dari persyaratan.
• JUMP SUBRUTIN : melompat ke alamat tertentu.
• RETURN : mengganti isi PC dan register lainnya yang berasal dari lokasi tertentu.
• EXECUTE : mengambil operand dari lokasi tertentu dan mengeksekusi sebagai instruksi
• SKIP : menambah PC sehingga melompati instruksi berikutnya.
• SKIP BERSYARAT : melompat atau tidak melakukan apa-apa berdasarkan pada persyaratan
• HALT : menghentikan eksekusi program.
• WAIT (HOLD) : melanjutkan eksekusi pada saat persyaratan dipenuhi.
• NO OPERATION : tidak ada operasi yang dilakukan.

Alat Pembaca Pikiran Teroris Dikembangkan

            Kekhawatiran masyarakat internasional terhadap serangan teroris masih belum hilang. Untuk mengantisipasinya, para ahli pun mengembangkan sebuah perangkat pembaca pikiran yang dinilai mampu mengantisipasi setiap serangan di masa depan.

             Ahli komputer dan psikolog dari Northwestern University, Amerika Serikat mengklaim bahwa mereka mampu membaca pikiran para teroris yang tertangkap dan mereka akan mengetahui rencana lokasi penyerangan berikutnya. Tim menempelkan elektroda pada kulit kepala teroris dan memeriksa gelombang otak mereka.

             Ujicoba dilakukan dengan melibatkan sekira 29 mahasiswa yang diberikan sejumlah rencana serangan. Mahasiswa tersebut diposisikan sebagai seorang teroris.

              Seperti dilansir News.com, Rabu (4/7/2010), para mahasiswa diberikan waktu sekira 30 menit untuk menghafal rencana penyerangan tersebut.

        

              Untuk studi pertama, mahasiswa tersebut kemudian ditanyai tentang rencana serangan tersebut, dan tentu saja para peneliti sebenarnya juga tahu tentang rencana teroris tiruan tersebut. Tapi tujuan mereka di penelitian tahap awal adalah untuk memantau bagaimana pola gelombang otak mahasiswa saat menjawab pertanyaan di mana dan kapan serangan itu berlangsung.

              Saat tahap awal, menurut Profesor psikologi J. Peter Rosenfeld, mengungkapkan sebuah informasi dalam rasa bersalah terjadi dalam 'gelombang P300'.

            Di Tahap berikutnya, peneliti tak mengetahui rencana serangan dan kemudian para mahasiswa tersebut diminta untuk tak memberitahukan rencana lokasi. Para peneliti menemukan bahwa saat memberikan informasi yang salah gelombang p300 menunjukkan pola yang tidak sama. Sehingga kemungkinan besar pola teroris memberikan informasi yang salah tapi ketika pola p300 mirip dengan pengujian tahap awal maka kemungkinan besar hal itu benar adanya.

            "Tes ini 83 persen akurat dalam memprediksi informasi tersembunyi, dan dapat menunjukkan protokol yang kompleks dan bisa mengidentifikasi kegiatan teroris masa depan," kata Rosenfeld.

Sumber : News.com

MIKROPROSESOR 8088

I. MIKROPROSESOR 8088

             Mikroprosesor 8088 mulai diperkenalkan oleh Intel Corporation pada tahun 1978. Mikroprosesor ini mengawali sejarah perkembangan mikroprosesor Intel selanjutnya, seperti 80186, 80286, 80386, 80486, Intel Pentium I, sampai yang sekarang Intel Pentium IV. Semua instruksi yang terdapat pada mikroprosesor 8088 sepenuhnya dapat dijalankan pada mikroprosesor-mikroprosesor Intel tersebut. Karena itu, untuk memahami perancangan hardware dan software pada PC sekarang, ada baiknya jika Anda lebih dahulu memahami perancangan hardware dan software pada mikroprosesor 8088 ini.

           Mikroprosesor 8088 mempunyai 8 bit jalur data dan 20 bit jalur alamat. Jalur data memiliki pin yang sama dengan jalur alamat, artinya pada saat tertentu digunakan sebagai jalur data dan pada saat yang lain digunakan sebagai jalur alamat. Karena satu pin memiliki dua fungsi, yaitu sebagai jalur data dan jalur alamat maka digunakanlah sistem time multiplexing, yaitu penggunaan jalur yang sama untuk fungsi dan waktu yang berbeda, sehingga tidak bisa data dan alamat dikirim pada saat yang bersamaan. Mikroprosesor 8088 dibuat dalam bentuk IC dengan kaki sebanyak 40 pin (jenis DIP 40). 

         Ada dua mode yang dapat digunakan pada mikroprosesor 8088, yaitu mode minimum dan mode maksimum. Pena yang menjadi penentu penggunaan mode adalah pena MN/MX. Mode minimum biasanya digunakan untuk sistem yang sederhana yang umumnya menggunakan prosesor pada satu PCB. Sedangkan mode maksimum umumnya digunakan untuk sistem yang lebih kompleks yang menggunakan multi I/O dan memori yang terpisah serta dapat pula digunakan dengan co-prosesornya (co-prosesor untuk 8088 adalah 8087). Dalam homepage ini, penulis hanya akan menjelaskan perancangan pada mode minimum saja, karena umumnya cukup dengan mode minimum saja suatu alat pengontrol/kendali otomatis sudah dapat diwujudkan.

            Mikroprosesor 8088 mampu mengalamati memori sampai 1 MB. Memori ini digunakan untuk menyimpan kode biner dari instruksi yang akan dijalankan oleh µP, selain itu memori juga digunakan untuk menyimpan data secara sementara. Dengan tambahan unit I/O memungkinkan µP 8088 untuk menerima data dari luar (operasi input) ataupun mengirim data keluar (operasi output).

II. Konfigurasi pena µP 8088

            Gambar dibawah ini memperlihatkan diagram pewaktuan yang menunjukkan siklus baca tulis ketika terjadi operasi I/O dan Memori oleh µP. Seluruh penjelasan tentang pena-pena pada mikroprosesor 8088 ini akan selalu mengacu pada diagram pewaktuan tersebut. 

            Pena pada µP 8088 ada yang tidak dipengaruhi oleh perubahan mode baik mode maksimum ataupun mode minimum dan ada pula pena yang berfungsi hanya pada saat mode maksimum. 

Pena yang tidak dipengaruhi oleh perubahan mode baik mode maksimum ataupun mode minimum, diantaranya adalah : 

a. Bus alamat ( AD0-AD7, A8-A15, dan A16/S3-A19/S6). Mikroprosesor 8088 mempunyai 20 pin jalur alamat sehingga dapat menjangkau 220 ( 1 MB) lokasi memori. Pena-pena ini hanya berfungsi pada saat T1 (lihat diagram pewaktuan). Pada saat T2 sampai T4 ada sebagian pin yang berfungsi sebagai data dan juga sebagai status. 

b. Bus data ( AD0-AD7). Mikroprosesor 8088 mempunyai jalur data sebanyak 8 pin dan bisa digunakan secara biderectional (dua arah). Pin-pin ini berfungsi sebagai jalur data hanya pada saat T2-T4. Pada saat T1 berfungsi sebagai jalur alamat. 

c. Kontrol baca (RD). Sinyal ini aktif rendah. Jika pena ini berlogic nol berarti µP sedang melaksakan pembacaan data. Sinyal ini aktif dipertengahan T2 dan kembali tidak aktif dipertengahan T4. 

d. Clock (CLK). Yaitu masukan sinyal detak yang diberikan dari luar untuk mensinkronkan segala kegiatan pada µP. Miroprosesor 8088 dapat bekerja pada frekuensi clock 4,77 MHz atau 8 MHz untuk versi turbo. 

e. Kontrol waktu tunggu (READY). Sinyal READY ini disampel pada sisi naik T2. Jika sinyal READY ini berlogic 0 berarti akan disisipkan TW/Twait antara T3 dan T4. Hal ini terus diulangi sampai sinyal READY diberi logika 1. Sinyal ini biasanya digunakan jika ada hardware lain yang memiliki kecepatan lebih lambat dari kecepatan µP ketika sedang bekerja dalam keadaan normal. 

f. Reset sistem (RESET). Sinyal ini aktif tinggi. Bila logika 1 diberikan pada pena ini, mikroprosesor akan menghentikan segala kegiatan yang sedang terjadi saat itu. Semua register akan dibuat 0 kecuali register code segment dibuat FFFF0H (akan dijelaskan pada penjelasan mengenai segment register ). 

g. Interupsi (INTR dan NMI). INTR dan NMI (Non Maskable Interrupt) adalah permintaan interupsi yang dipanggil secara hardware. Sinyal INTR merupakan sinyal aktif tinggi, sedangkan NMI dapat aktif menggunakan trigger sisi naik dari sinyal clock. INTR tidak akan berfungsi jika interupsi flag dikosongkan (menggunakan instruksi CLI ), sedangkan NMI tidak dapat dihalangi dengan instruksi CLI. 

h. Kontrol tunggu test (TEST). Untuk mengaktifkan sinyal TEST, digunakan instruksi WAIT. Jika pin ini berlogic 1 ketika µP sedang menjalankan instrruksi WAIT, CPU akan berada pada keadaan idle mode, artinya mikroprosesor tidak melakukan kegiatan apa-apa sebelum pin ini berlogic 0. Jika pin ini berlogic 0 kembali, maka pelaksanaan instruksi akan dilanjutkan.

i. Status (A16/S3-A19/S6). Sinyal status digunakan untuk mendeteksi suatu keadaan-keadaan atau operasi-operasi yang sedang berlangsung, diantaranya pengambilan instruksi, membaca memori, menulis memori, dan operasi-operasi yang lain. Sinyal ini dikeluarkan pada saat keadaan T2-T4. Definisi dari status S4 dan S3 adalah : 

S4.. S3	Yang Dijangkau saat terjadi siklus bus
0.. ...0	Extra segment (ES)
0..... 1	Stack segment (SS)
1..... 0	Code segment (CS) atau tidak sama sekali
1..... 1	Data segment (DS)

j. Catu daya ( VCC dan GND). Mikroprosesor 8088 membutuhkan Vcc = +5 V yang masih bisa bertoleransi sebesar ± 10% dari +5 V. 

Sinyal yang berfungsi hanya pada mode minimum ( mode maksimum tidak digunakan ) adalah : 

a. Sinyal tulis (WR). Sinyal ini aktif rendah. Jika sinyal ini berlogic 0, berarti µP sedang melaksanakan operasi tulis data ke unit memori atau I/O. Sinyal ini aktif pada saat T2-T4. 

b. Sinyal kontrol memori dan I/O ( IO/M ). Jika pena ini berlogic 0, berarti saat ini pada siklus bus sedang berlangsung operasi input/output. Jika pena ini berlogic 1, berarti saat ini pada siklus bus sedang berlangsung operasi memori. 

c. Address Latch Enable (ALE). Sinyal ini digunakan sebagai penahan alamat yang baru masuk dalam suatu proses siklus mesin. Sinyal ini dapat digunakan untuk dimultipleks dengan alamat, data, dan status. Sinyal ini mengeluarkan logic 1 pada saat clock T1. 

d. Pengiriman dan penerimaan data ( DT/R ). Jika sinyal ini berlogic 1, arah data adalah dari µP menuju keluar. Jika sinyal ini berlogic 0 maka arah data dari luar menuju µP. 

e. Data Enable ( DEN ). Sinyal ini biasanya digunakan untuk meng"on"kan buffer (latch) yang dihubungkan kebus data. 

f. Interrupt Acknowledge ( INTA ). Sinyal ini secara khusus digunakan sebagai tanggapan terhadap suatu instruksi INTR. 

g. Hold Request ( HOLD). Bila logika 1 diberikan pada pena HOLD, µP akan menghentikan kegiatan dan melepas bus yang berhubungan dengan unit memori dan I/O, sehingga hal ini memberikan kesempatan bagi proses lain untuk mengambil alih sistem. 

h. Hold Acknowledge (HLDA) Sinyal ini digunakan sebagai pengakuan dari µP bahwa sinyal HOLD telah diterima dan sistem dapat diambil alih oleh prosesor lain. 

Sinyal yang berfungsi hanya pada saat mode maksimum adalah : 

 

a. Status siklus bus ( S0, S1, S2 ). Sinyal ini merupakan keluaran yang akan diberikan oleh IC lain yang berfungsi sebagai bus kontroller . 

b. Kunci ( LOCK ). Sinyal ini akan mengeluarkan logika 0 selama pelaksanaan instruksi LOCK sehingga akan mencegah prosedur lain menjangkau sistem. 

c. Status antrian ( QS0, QS1). Sinyal ini akan memberitahu informasi apa yang telah dipindahkan dan informasi apa yang ada dalam antrian sewaktu terjadi siklus clock sebelumnya. 

d. Local Bus Control ( RQ/ GT1 dan RQ/ GT0 ). Sinyal ini menggantikan fungsi HOLD dan HLDA pada mode minimum.

III. Arsitektur Internal µP 8088

            Arsitektur internal µP 8088 dibagi menjadi dua bagian, yaitu BIU (Bus Interface Unit) dan EU (Execution Unit). BIU berfungsi untuk menjalankan operasi bus seperti menjemput instruksi, membaca data dan menulis ke memori, menerima input dan mengeluarkan output ke unit periferal. Dari BIU ini, dihasilkan bus data sebanyak 8 bit. Untuk menjalankan fungsinya, BIU memiliki register segment, register komunikasi internal, pointer instruksi, antrian kode objek instruksi, bus alamat, dan bus kontrol logika. EU berfungsi untuk menterjemahkan dan menjalankan instruksi.

Mikroprosesor 8088 mempunyai 4 kelompok register internal yaitu register penunjuk instruksi (indeks pointer register), register data (general purpose register), register segment (segment register), serta flag register.

 

Register Penunjuk Instruksi (Indeks Pointer Register).

            Register Penunjuk instruksi merupakan register 16 bit yang berfungsi untuk menunjukkan lokasi instruksi berikutnya yang akan dijalankan. Register IP ini berpasangan dengan CS (code segment) dimana penulisannya adalah sebagai berikut [CS : IP]. Jadi lokasi alamat yang ditunjuk bergantung pada code segment yang terdapat pada segment register.

 

Register Data (General Purpose Register).

            Register data pada µP 8088 dibagi menjadi 4 kelompok register yang semuanya berfungsi untuk penyimpanan data secara sementara. Keempat kelompok register ini adalah register AX, BX, CX. dan DX. Register AX, BX, CX, dan DX merupakan register data 16 bit. Register-register 16 bit dari kelompok ini mempunyai suatu ciri khas, yaitu dapat dipisah menjadi 2 bagian dimana masing-masing bagian terdiri dari 8 bit, yaitu register data AH; AL (untuk AX), BH; BL (untuk BX), CH; CL (untuk CX), dan DH; DL (untuk DX). Akhiran H menunjukkan High dan akhiran L menunjukkan Low. Selain berfungsi sebagai penyimpan data serba guna yang dapat digunakan secara bebas oleh pemogram, register-register tersebut memiliki juga fungsi-fungsi lainnya secara khusus, yaitu : Register AX biasanya digunakan pada operasi aritmatika (perkalian dan pembagian), dan operasi I/O 16 bit. Register BX biasanya digunakan untuk menunjukkan suatu alamat offset dari suatu segment. Register CX biasanya digunakan untuk menunjukkan banyaknya looping yang akan terjadi. Register DX biasanya digunakan untuk menampung sisa hasil pembagian 16 bit serta pada operasi I/O secara tidak langsung (16 bit)

 

Register Penunjuk dan Register Indeks (Indeks and Pointer Register).

            Mikroprosesor 8088 mempunyai dua buah register penunjuk (register SP dan BP) serta dua buah register indeks ( register SI dan DI). Data yang terdapat pada SP ( Stack Pointer) memungkinkan pemogram untuk menjangkau lokasi memori dari stack segment. Stack pointer yang berpasangan dengan stack segment (SS : SP) digunakan untuk menunjukkan alamat dari stack RAM (Random Access Memory). Stack RAM ini biasanya digunakan untuk menyimpan informasi yang berhubungan dengan operasi stack, seperti isi PC, alamat kembali (return address) pada instruksi CALL, dan akumulator. Penyimpanan informasi pada stack RAM menggunakan sistem LIFO (Last In First Out), artinya data yang terakhir dimasukkan (PUSH) merupakan data pertama yang akan diambil (POP). BP (Base Pointer) yang berpasangan dengan register stack segment (SS) digunakan untuk mencatat suatu alamat dimemori tempat data. Source Indeks (SI) dan Destination Indeks (DI) biasanya digunakan pada operasi string dengan mengakses secara langsung pada alamat dimemori yang ditunjukkan oleh kedua register ini .

 

Register Segment (Segment Register).

            Mikroprosesor 8088 menghasilkan 20 bit alamat sehingga dapat menjangkau 1 MB lokasi memori ( 220 = 1048576 Byte atau disingkat 1 MB). Namun pada µP 8088 register yang tersedia hanya 16 bit ( 216 = 64 KB), sehingga untuk menjangkau alamat 1 MB, memori pada µP 8088 dibagi menjadi ruas-ruas 64 KB, sehingga setiap saat hanya ada 4 segment (ruas) yang dapat aktif. Segment-segment register ini adalah: Code Segment (CS), Data Segment (DS), Stack Segment (SS), dan Extra Segment (ES). Code segment digunakan untuk menyimpan program. Data segment digunakan untuk menyimpan data program. Extra segment digunakan untuk menyimpan segment data tambahan. Stack segment digunakan nuntuk menyimpan alamat kembalinya interupsi dan subrutin. Keempat register diatas menunjuk kelokasi masing-masing segment. Karena register segment hanya terdiri dari 16 bit, sedangkan memori yang dapat dijangkau sebanyak 20 bit, maka unit BIU ( Bus Interface Unit) akan menambah 4 bit lagi pada LSB. Sebagai contoh, jika register ES=2721H, maka register akan menunjuk kelokasi 27210H. Setiap segment hanya dapat menampung 64 KB lokasi memori, sehingga jika CS=A000H, maka lokasi memori untuk Code Segment dimulai dari A0000H sampai AFFFFH (64 KB). 

             Setiap kali catu daya dihidupkan, µP berada dalam keadaan sembarang dimana semua register berisi data yang tidak dapat diramalkan. Hal ini memungkinkan terjadinya pembacaan maupun penulisan lokasi memori yang acak pula. Karena itu semua register µP harus dibuat nol kecuali Code Segment register dibuat FFFF0H, sehingga µP akan menjemput instruksi yang berada pada alamat fisik FFFF0H. Jadi dengan memberikan sinyal RESET ketika pertama kali dihidupkan, µP akan selalu menjemput instruksi pada lokasi FFFF0H. Setelah menempatkan suatu instruksi pada lokasi tersebut, maka instruksi itu merupakan instruksi yang pertama kali dijalankan ketika µP dinyalakan atau ketika diberi sinyal RESET

 

Flag Register.

             Flag register merupakan register 16 bit, namun pada µP 8088 yang digunakan hanya 12 bit, yaitu 9 bit untuk status dan 3 bit untuk kontrol. Diagram blok flag register adalah sebagai berikut : 

X	X	X	X	OF	DF	IF	TF	SF	ZF	X	AF	X	PF	X	CF
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0

Fungsi masing-masing register tersebut adalah: 

CF (Carry Flag)	jika berlogic 1 berarti terdapat carry atau borrow pada MSB (Most Significant Bit) yang terjadi selama operasi aritmatika. Jika berlogic 0 berarti tidak terdapat carry atau borrow.
PF (Parity Flag)	jika berlogic 1 berarti 8 bit terendah menghasilkan paritas genap dan jika manghasilkan paritas ganjil PF akan berlogic 0
AF (Auxillary Carry Flag)	jika berlogic 1 berarti terdapat carry pada bit ke 4 pada register AL dan bila tidak akan berlogic 0. Register ini biasanya digunakan pada operasi BCD, seperti perintah AAA. ZF (Zero Flag), jika berlogic 1 maka operasi aritmatika menghasikan sisa 0, jika berlogic 1 maka tidak menghasilkan 0
SF (Sign Flag)	jika digunakan bilangan bertanda bit ini akan bernilai 1. Sedangkan bila SF berlogic 0 berarti bilangan diperlakukan sebagai bilangan tidak bertanda. Bilangan bertanda dibagi menjadi bilangan positif (+) dan bilangan negatif (-). Pada bilangan bertanda, bit terakhir (bit ke-16) diperlakukan sebagai tanda (+) atau tanda(-). Jika bit terakhir tersebut bernilai 1 berarti bilangan tersebut negatif dan jika bit terakhir bernilai 0 berarti bilangan tersebut positif
TF (Trace Flag)	jika berlogic 1 berarti berada pada keadaan single step. Keadaan ini digunakan pada program Debug
IF (Interrupt Flag)	jika berlogic 1 berarti Maskable Interrupt Request dapat dilakukan. Jika berlogic 0 maka permintaan interupsi tidak dapat dipenuhi oleh CPU
OF (Over Flow Flag)	jika terjadi Over Flow pada operasi aritmatika, bit ini akan bernilai 1. Dan jika tidak terjadi Over Flow pada operasi aritmatika, bit ini akan bernilai 0
DF (Direction Flag)	jika berlogic 1 berarti pada instruksi string nilai register akan diturunkan secara otomatis dan jika berlogic 0 maka akan dinaikkan secara otomatis
X	Tidak digunakan

Sentuhan Nuklir Dalam Produk Elektronik

            Ada tiga jenis reaktor nuklir dilihat dari tujuan penggunaannya. Pertama adalah reaktor yang digunakan untuk tujuan penelitian yang lazim disebut reaktor penelitian (research reactor). Kedua adalah reaktor yang dirancang untuk menghasilkan listrik yang lazim disebut reaktor daya (power reactor) dan digunakan dalam Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN). Ketiga adalah reaktor yang dirancang berperan ganda, yaitu sebagai penghasil listrik (berperan sebagai reaktor daya) dan produksi bahan bakar fisi (membiakkan bahan bakar nuklir) yang lazim dikenal sebagai reaktor pembiak (breeder reactor). 

            Reaktor penelitian mempunyai peran yang sangat besar dalam rangka pemanfaatan teknik nuklir di luar energi. Reaktor jenis ini hanya memanfaatkan neutron hasil reaksi fisi nuklir, sedang panas yang keluar dari reaksi nuklir itu akan dibuang. Karena memanfaatkan neutron, reaktor penelitian dirancang mempunyai fluks neutron yang cukup besar sehingga cocok sebagai sarana untuk melakukan irradiasi dengan neutron. Agar fluks neutronnya mencapai optimum, maka pada teras reaktor dikelilingi balok berlillium (Be) dan beberapa baris elemen Be sebagai pemantul neutron. Selain itu, karena panasnya tidak dimanfaatkan, maka reaktor penelitian dirancang berdaya thermal rendah, yaitu berkisar dari beberapa ratus kilo Watt (kW) hingga puluhan Mega Watt (MW). 

            Pemanfaatan teknik nuklir di luar sektor energi dapat dilakukan dengan melibatkan reaktor penelitian maupun tanpa melibatkan reaktor penelitian secara langsung. Pemanfaatan yang melibatkan reaktor penelitian umumnya adalah dengan melakukan irradiasi neutron di dalam teras reaktor. Proses irradiasi neutron ini banyak dimanfaatkan untuk penelitian dalam bidang kedokteran, fisika, kimia, biologi, pertanian, industri, studi lingkungan, metalurgi bahan dan sebagainya. Sedang pemanfaatan teknik nuklir yang tidak melibatkan reaktor penelitian secara langsung biasanya dilakukan dengan memanfaatakan radiasi yang dipancarkan oleh radioisotop. Dengan teknik ini, irradiasi bisa dilakukan di luar teras reaktor. Sedang radioisotopnya sendiri diproduksi dengan teknik irradiasi neutron di dalam teras reaktor. 

            Irradiasi gamma dengan radioisotop banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang. Teknologi irradiasi telah diaplikasikan dalam proses-proses kimia suatu industri. Tanpa disadari sebetulnya banyak produk-produk industri yang dipakai dalam kehidupan sehari-hari mengandung komponen yang proses pembuatannya melibatkan teknologi irradiasi. Barang-barang dari plastik untuk keperluan rumah tangga dapat dibuat melalui proses irradiasi. Produk berupa pesawat televisi maupun mobil misalnya, mengandung komponen-komponen maupun kabel yang pembungkusnya diperkuat oleh proses irradiasi. 

Polimerisasi Radiasi

            Penggunaan teknologi irradiasi yang cukup besar adalah dalam proses kimia suatu industri. Karena membawa energi yang cukup tinggi, radiasi dapat bertindak sebagai katalis untuk merangsang terjadinya perubahan kimia suatuÆÒhan, salah satunya adalah untuk merubah bahan kimia sejenis cairan dari senyawa organik dalam golongan monomer menjadi polimer. Salah satu sifat dari monomer ini adalah apabila menerima paparan radiasi dapat berubah menjadi bahan baru yang disebut polimer, yaitu bahan padat yang sangat keras pada suhu kamar. Teknik pembuatan polimer dengan bantuan radiasi ini disebut polimerisasi radiasi. Dalam bidang industri, teknologi polimerisasi radiasi dapat dipakai untuk memproduksi plastik bermutu tinggi karena sifatnya yang sangat kuat serta tahan terhadap panas.

            Secara umum dapat dikatakan bahwa polimerisasi merupakan usaha untuk memadukan beberapa unsur menjadi satu zat yang berpadu. Pemanfaatan polimer hasil irradiasi dalam industri yang paling banyak adalah untuk pembuatan bahan isolasi kabel listrik. Irradiasi menyebabkan rantai molekul panjang pada polimer bergandengan pada tempat-tempat tertentu yang prosesnya dikenal sebagai pengikatan silang (crosslinking). Energi radiasi dapat merangsang terjadinya ikatan silang antar polimer sehingga terbentuk jaringan tiga dimensi yang dapat mengubah sifat polimer. Peristiwa inilah yang sebenarnya menyebabkan bahan isolasi kabel lebih tahan terhadap panas dan listrik tegangan tinggi. 

            Kabel tidak pernah dapat dipisahkan dari listrik. Hampir pada setiap barang elektronik dapat kita jumpai kabel di dalamnya. Secara umum, kabel yang kita kenal biasanya terdiri atas satu atau lebih logam konduktor yang dibungkus dengan bahan isolator. Kabel jenis ini sering kita temui baik untuk transmisi arus listrik maupun pengiriman pulsa listrik dalam telekomunikasi. Isolasi kabel listrik umumnya dibuat dari bahan plastik polietilen atau polivinil chlorida (PVC). Kedua polimer ini merupakan jenis linier, yaitu polimer yang melunak atau leleh apabila dipanaskan. Kelemahan bahan isolasi ini tentu tidak diinginkan untuk kabel yang digunakan pada alat atau instalasi tertentu. 

            Logam-logam konduktor yang saat ini digunakan untuk kabel transmisi listrik masih memiliki tahanan-dalam, sehingga menyebabkan sebagian arus listrik yang dialirkannya berubah menjadi panas yang dikenal sebagai pemanasan Joule. Semakin tinggi temperatur, semakin tinggi pula tahanan-dalamnya, sehingga semakin banyak energi listrik yang dialirkannya berubah menjadi panas. Karena pemanasan Joule itu pula, maka kuat arus yang mengalir dalam kabel harus dibatasi. Itulah sebabnya, barang-barang elektronik tertentu, komputer misalnya, dilengkapi dengan kipas angin untuk mengeluarkan panas yang terjadi dalam sirkuit-sirkuitnya.

            Plastik PVC yang dibuat dari bahan polimer hasil irradiasi dapat mempertahankan kepadatannya pada temperatur yang jauh lebih tinggi dibandingkan plastik PVC biasa (hasil proses kimia). Dengan teknologi irradiasi ini, bahan isolasi kabel menjadi lebih kuat, lebih elastis, dan lebih tahan terhadap minyak serta larutan kimia lainnya. Kelebihan ini dapat dicapai tanpa menyebabkan perubahan sifat kelistrikan maupun daya isolasinya.

            Teknologi irradiasi juga dapat memodifikasi polietilen menjadi produk polimer yang dapat menyusut volumenya apabila diberi perlakuan panas yang sering disebut sebagai heat shrinkable tube. Produk ini banyak digunakan dalam industri listrik untuk mengisolasi sambungan-sambungan listrik. Heat shrinkable tube juga sering digunakan dalam industri telekomunikasi untuk membungkus satuan-satuan kabel seperti satuan kabel telepon, agar terlindung dari pengaruh luar, lebih awet, aman serta dapat ditanam di bawah tanah.

Teknologi irradiasi sangat efisien dan ekonomis untuk pembuatan polimer bahan isolasi kabel berdiameter kecil yang banyak dipakai dalam industri elektronika yang memerlukan akurasi tinggi, seperti komputer dan pesawat telekomunikasi. Untuk beberapa jenis produk barang elektronik, penggunaan kabel bermutu tinggi ini seringkali menjadi syarat mutlak, sehingga produk yang dihasilkannya benar-benar dapat diandalkan dan berdaya saing. 

            Lapisan permukaan sangat tipis (membran) pada baterai perak oksida yang digunakan dalam jam digital maupun kalkulator, demikian juga permukaan floppy disks dan pita rekam video tape, diproses menggunakan teknologi irradiasi. Peneliti dari Jepang telah berhasil membuat membran polimer dari selulosa yang digunakan untuk sistim akustik mikrofon atau pembesar suara. Membran berkualitas tinggi ini sedang dikembangkan nilai komersialnya untuk pembuatan sound systems dan alat musik bermutu tinggi. Dalam bidang energi, polimer elektrolit padat (solid polymer electrolyte) dapat digunakan untuk pembuatan sel fotoelektro kimia. Polimer ini dibuat dari polietilen oksida (PEO) yang dikopel dengan kalium jodida (KJ) dan jodium (J2). Penelitian dalam bidang ini masih terus dikembangkan untuk mendapatkan suatu sistim polimer elektrolit padat yang kelak dapat digunakan sebagai baterai untuk keperluan sistim pembangkit listrik bertenaga matahari (solar energy). 

Pembuatan Bahan Semikonduktor

            Hampir semua alat maupun perkakas sedikit atau banyak bertumpu pada teknologi elektronika. Oleh sebab itu, hampir semua aspek kehidupan manusia dipengaruhi oleh penggunaan bahan semikonduktor dalam produk-produk elektronik. Penggunaan semikonduktor dalam berbagai peralatan elektronik akan meningkat seiring dengan semakin canggihnya produk elektronik. Semikonduktor diperkirakan paling banyak dipakai oleh industri komputer (57 %), peralatan komunikasi (17 %), peralatan elektronik rumah tangga (15 %) dan sisanya sekitar 11 % untuk keperluan lainnya, seperti peralatan militer, otomotif dan mesin industri. Reaktor penelitian seringkali dilengkapi dengan berbagai fasilitas, salah satunya adalah fasilitas doping untuk memproduksi bahan semikonduktor. Pembuatan bahan baru dengan struktur yang berbeda dari bahan aslinya dapat dilakukan dengan teknik irradiasi neutron. Karena penyerapan neutron itu, maka kestabilan inti atom bahan menjadi terganggu dan bahan akan berubah menjadi isotop lain dengan sifat fisika yang berbeda dari unsur aslinya. Teknik ini ternyata dapat dimanfaatkan untuk memproduksi bahan semikonduktor, terutama mengubah karakteristik silikon (Si) murni menjadi silikon yang tercangkok dengan phosphor (P) dengan kadar tertentu, sehingga berperan sebagai bahan semikonduktor yang sangat baik. Fasilitas doping dengan transmutasi neutron (neutron doping facility) pada suatu reaktor nuklir dapat digunakan untuk melakukan irradiasi neutron pada sampel semikonduktor Si yang umumnya terdapat di alam dengan nomor atom 30. Karena proses irradiasi ini maka sebagian sangat kecil inti atom 30Si akan menyerap neutron dan berubah menjadi inti atom radioaktif 31Si, selanjutnya 31Si meluruh menjadi 31P. Dengan teknik irradiasi neutron ini dapat diperoleh bahan semikonduktor Si yang tercangkok P melalui reaksi inti sebagai berikut :

30Si + 1n Æ [31Si]* —> 31P + b- 

            Dalam abad moderen saat ini, semikonduktor merupakan komponen yang sangat penting dan merupakan bagian utama dari hampir semua rangkaian elektronik. Semikonduktor Si dengan dopan P ini banyak digunakan untuk pembuatan transistor, thyristor tegangan tinggi maupun CCD untuk kamera video. Komputer elektronik generasi baru dikembangkan dengan menggunakan mikroprosesor yang makin renik sehingga secara fisik tampil dengan ukuran yang lebih kecil, namun dengan kecepatan kerja yang jauh lebih tinggi. Semakin reniknya komponen elektronik juga menuntut semakin murninya bahan semikonduktor yang digunakannya. Teknologi irradiasi neutron ternyata mampu memenuhi tuntutan tersebut, bahkan merupakan metode terbaik yang ada saat ini untuk memproduksi bahan semikonduktor dengan tingkat kemurnian sangat tinggi.

            Perkembangan teknologi telah mengantarkan elektronika beralih dari orde mikro ke nano, yang berarti komponen elektronika kelak dapat dibuat dalam ukuran seribu kali lebih kecil dibandingkan generasi mikroelektronika sebelumnya. Proses pembuatan bahan semikonduktor dengan teknik irradiasi neutron dapat dilakukan dengan hasil yang sangat baik, sehingga mendukung ke arah terealisasinya teknologi nano elektronika di masa mendatang. Kadar dopan P dapat diatur dengan teknik pengaturan waktu irradiasi yang tepat. Komponen elektronik seperti transistor biasanya sangat peka terhadap pengotoran, misal pengotoran Si pada saat pabrikasi. Dengan teknik irradiasi neutron, kehadiran pengotor-pengotor lainnya yang tidak dikehendaki dalam produksi komponen berbahan semikonduktor dapat dihindari sejak sebelum proses irradiasi.