Unit I. Penggunaan Osiloskop dan Multimeter

Panduan Praktikum Elektronika

Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter A. Tujuan 1. Dapat menggunakan osiloskop untuk mengukur amplitudo dan frekuensi sinyal audio. 2. Dapat menggunakan multimeter untuk mengukur arus dan tegangan. B. Alat dan Bahan 1. Osiloskop dua channel

4. Power Supplay

2. Audio Frekuensi Generator

5. Trafo Daya

3. Multimeter

6. Resistor

C. Dasar Teori 1. Oscilloscope Sebuah

oscilloscope

merupakan

alat

berfungsi

untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal. Alat ini sangat diperlukan untuk menguji rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik. Seperti terlihat pada gambar 1 berikut, layar sebuah oscilloscope terbagi atas 8 buah bujur sangkar (Division/Div) pada skala vertical dan 10 buah bujur sangkar (Division/Div) pada skala horizontal. Pada oscilloscope terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah skala vertical atau horizontal sehingga bentuk gelombang isyarat dapat ditampilkan lebih jelas. Oscilloscope yang mempunyai fungsi dual trace dapat menampilkan dua buah bentuk gelombang pada saat yang bersamaan, dengan demikian isyaratisyarat yang berasal dari bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika.

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

1


Gambar 1. Tampilan layar sebuah Oscilloscope

2. Pengamatan Bentuk Gelombang Pengukuran Tegangan Dari bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode gelombang yang ada. Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai tegangannya, dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya. Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada gambar 2.

Gambar 2. Gelomang sinus

Pada gambar dapat diamati tegangan puncak V[p], tegangan puncak-ke-puncak V[p-p] yang pada nilainya dua kali V[p], dan tegangan efektif (rood mean square/rms) V[rms] yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC. Perhitungan tagangan V[rms] untuk bentuk gelombang yang umum adalah : Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

2


No.

Bentuk Gelombang

Hubungan V[rms] dan V[p-p]

1.

Sinus

V [rms] 

2.

Segitiga

V [rms] 

3.

Kotak

V [rms] 

V [ p  p]

volt

2 2 V [ p  p]

volt

2 3

V [ p  p] volt 2

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari sebuah bentuk gelombang pada skala vertical. Semakin lebar layar oscilloscope yang digunakan, semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan. Untuk pengukuran tegangan yang baik, lakukan pengukuran amplitudo pada garis skala vertikal tengah seperti pada gambar 3 berikut.

Gambar 3. Pengukuran tegangan pada skala vertical yang ditengah

Pengukuran Periode dan Frekuensi Pengukuran periode dilakukan dengan menggunakan skala horizontal oscilloscope.

Pengukuran

periode

meliputi

pengukuran

lebar

pulsa.

Frekuensi merupakan kebalikan dari perioda, jadi jika perioda diketahui, maka frekuensi adalah 1/perioda. Dan sebaliknya jika frekuensi diketahui, maka perioda adalah 1/frekuensi. Seperti pada pengukuran tegangan, pengukuran waktu akan lebih akurat jika bentuk gelombang diperlebar sehingga pada layar oscilloscope hanya ada satu perioda. Melakukan Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

3


pengukuran waktu pada skala horsontal yang ditengah, di mana terdapat pembagian skala yang lebih kecil, akan diperoleh hasil pengukuran yang lebih akurat, seperti pada gambar 4 berikut.

Gambar 4. Pengukuran waktu pada skala horizontal yang ditengah

3. Multimeter Analog Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur beberapa besaran listrik. Pada umumnya multimeter analog dapat mengukur tegangan dan arus baik AC maupun DC dan resistansi. Pada beberapa jenis multimeter ada fungsi tambahan seperti pengukuran kapasitansi, induktansi, hfe transistor dan lain-lain. Pada satu saat multimeter hanya dapat dugunakan untuk mengukur satu besaran saja, sehingga untuk memilih besaran apa yang akan diukur dan batas ukur perlu mengatur saklar pemilih yang sesuai.

Prosedur Pengukuran Langkah pertama yang harus dilakukan dalam pengukuran besaran listrik adalah memilih saklar selector yang sesuai. Jika kita akan mengukur tegangan, tentunya saklar selector diatur pada salah satu batas skala pengukuran untuk tegangan. “Prosedur yang baik adalah memilih batas skala pengukuran yang paling besar, karena tegangan yang akan diukur biasanya belum diketahui”. Ini merupakan prosedur yang paling aman dan dapat mencegah kerusakan pada alat ukur. Setelah alat ukur menunjukkan nilai tertentu, langkah selanjutnya yang dilakukan adalah memilih batas Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

4


skala pengukuran sehingga jarum penunjuk terletak ditengah-tengah skala. Hal ini dilakukan karena kebanyakan skala lebih mudah dibaca jika jarum penunjuk terletak ditengah-tengahnya. Tentunya hampir tidak mungkin untuk memilih batas skala pengukuran yang menempatkan jarum penunjuk tepat ditengah-tengah skala, tetapi pilihlah yang paling mendekati. Intinya disini adalah untuk mencegah posisi skala di ujung yang terlalu kekanan atau kekiri. Jika

melakukan

pengukuran

arus

atau

tegangan

dengan

menggunakan multimeter analog harus diperhatikan polaritasnya. Jika jarum penunjuk bergerak terbalik (kekiri), hal ini berarti polaritasnya terbalik. Hentikan segara pengukuran, dan baliklah polaritasnya. Maka jarum penunjuk akan bergerak maju (kekanan) dan menunjukkan nilai tertentu. Skala untuk mengukur resistansi pada multimeter analog bukan hanya tidak linier tetapi juga ada perbedaan dalam pengaturan skala dan batas pengukuran skala. Pada batas pengukuran skala resistansi mempunyai faktor pengali, biasanya X1, X10, X100, X1k dan X10k. Jika jarum penunjuka menunjukkan pada tanda 25, sebagai contoh, dan saklar selector pada posisi X100 maka resistor yang diukur mempunyai nilai resistansi sebesar 25 x 100 atau 2500 Ohm.

Prosedur Pembacaan Multimeter Analog Langkah pertama dalam pembacaan skala multimeter analog adalah memeriksa saklar selector/range. Jika melakukan pengukuran resistansi, pengaturan faktor pengali (X1, X10 dst.) harus diketahui. Jika melakukan pengukuran tegangan pengaturan saklar fungsi harus diketahui. Dengan kata lain, harus diketahui AC atau DC yang akan diukur, serta pengaturan skalanya. Setting skala pada tegangan dan arus merupakan nilai-nilai maksimum. Sebagai contoh jika saklar setting fungsi/range pada 5 V hal ini berarti 5 V merupakan tegangan maksimum yang akan dikukur dengan setting Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

5


tersebut. Jika menggunakan setting 5V maka angka terakhir yang terletak pada skala yang digunakan adalah “5”. Angka yang lebih teliti mungkin “0.5” atau “50” tetapi hal ini tidak akan menimbulkan perbedaan. Jika pada multimeter hanya ada skala tegangan yang berakhir dalam 5 adalah “0.5” ini merupakan skala yang digunakan meskipun setting fungsi/range pada 5V.”0.5” mewakili 5 jika setting range diatur pada 5V. Jika setting range pada 50V (yang merupakan tegangan maksimum yang bias dibaca pada skala tersebut) skala dengan akhir “0.5” masih digunakan. “0.5” sekarang mewakili 50 karena setting range ada pada 50V. Jika setting range pada 15V dan skala yang berakhir dengan “1” dan “5” hanya ada “1.5” skala itulah yang digunakan. Secara umum hasil pembacaan alat ukur multimeter analog adalah sebagai berikut :

hasil pengukuran  angka yang ditunjuk 

setting range angka terakhir skala yang digunakan

4. Multimeter Digital Multimeter digital hampis sama dengan multimeter analog, hanya saja tampilannya berupa angka yang menujukkan nilai besaran yang terukur. Multimeter digital pada mempunyai kelebihan akurasi yang lebih baik, kemudahan dalam pembacaan, keandalan yang lebih besar daripada multimeter analog. Ada dua jenis display dari multimeter digital yaitu LCD ( liquid crystal display) dan LED (light emitting diode). LCD lebih dikenal untuk alat ukur dengan tenaga battery kerana membutuhkan lebih sedikit arus listrik dari pada LED. Pada umumnya multimeter digital beroperasi dengan tegangan 9 volt dan dengan usia battery dari beberapa ratus sampai 2000 jam. Tampilan multimeter digital sulit untuk dibaca pada saat pecahayaan tidak baik atau tidak ada sama sekali. Bagaimanapun, Jenis LED dapat dilihat dalam kegelapan dan lebih cepat menanggapi perubahan nilai besaran listrik dari pada jenis LCD.


6


Ketelitian Multimeter Digital Dengan mengambil sebuah contoh display dengan 3.5 digit. “.5” digit merupakan digit pertama dan sebagai half digit karena bisa hanya berupa “1”. Sisa digit yang lain bisa apa saja dari 0 sampai 9. Harus diingat digit pertama dalam display 4-digit dapat hanya sebagai 1 dari pembacaan tegangan .999 volt. Penambahan atau penurunan tegangan sebesar .001 merupakan

perubahan

terkecil

dimana

multimeter

digital

dapat

menanggapinya. Jika tegangan bertambah .001 volt dan display berubah menjadi 2.00 volt dan penurunan tegangan .001 volt display berubah menjadi .998, resolusi dalam kasus ini adalah sebesar .001. Alat ukur melakukan pembulatan ke ribuan yang paling dekat sehingga resolusi adalah .001. Jika tegangan yang diukur dengan alat ukur ini adalah dari 2.00 sampai 19.99 resolusinya adalah .01 karena alat ukur melakukan pembulatan ke ratusan terdekat ketika mengukur tegangan dengan range tersebut. Pembacaan tegangan dari 20.0 sampai 199.9 volt mempunyai resolusi .1 volt dan pada 200 volt resolusinya adalah 1 volt. Resolusi sama dengan jumlah pembulatan yang dilakukan oleh display alat ukur. Ketelitian multimeter digital ditentukan sepenuhnya sistem elektronis yang digunakan. Ketelitian yang khas dari multimter digital adalah dari 0.01 % (satu bagian per10000) sampai 0.5 % (lima bagian per 1000). Untuk standar laboratorium ketelitian lebih tinggi, yaitu 0.002 % (dua bagian per 100000).


7


Langkah Percobaan 1. Operasi Dasar Oscilloscope (Kalibrasi ) Sebelum menghubungkan ke sumber tegangan AC, lakukan setting oscilloscope sebagai berikut (baca lampiran) : Item

No.

Setting

Item

No.

Setting

10,18

GND

POWER

6

Posisi OFF

AC-GND-DC

INTEN

2

Posisi Tengah

SOURCE

23

CH1

FOCUS

3

Posisi Tengah

SLOPE

26

+

VERT MODE

14

CH1

TRIG. ALT

27

OFF

ALT/CHOP

12

OFF (ALT)

TRIG. MODE

25

AUTO

CH2 INV

16

OFF

TIME/DIV

29

0.5 mSec/Div

▲▼ Pos.

11,19

Posisi Tengah

SWP.VER

30

Posisi CAL

VOLTS/DIV

7,22

0.5 V/IV

◄► Pos.

33

Posisi Tengah

VARIABLE

9,21

CAL( clockwise)

X 10 MAG

31

OFF

Setelah setting di atas dilakukan, hubungkan ke sumber AC dan lakukan langkah kalibrasi berikut ini : 1. Tekan switch power, dan pastikan LED power menyala. Sekitar 20 detik, pada layer oscilloscope akan muncul trace. Jika dalam waktu 60 detik tidak muncul, periksa ulang setting yang dilakukan sebelumnya. 2. Lakukan pengaturan INTEN dan FOCUS sesuai kebutuhan. 3. Sejajarkan trace tersebut dengan garis horizontal (sumbu X) dengan mengatur CH1 POSITION 4. Hubungkan Probe ke CH1 INPUT dan hubungkan isyarat tegangan kalibrasi ke Probe tersebut 5. Atur switch AC-GND-DC ke AC, sebuah bentuk gelombang akan ditampilkan seperti pada gambar 5 berikut

Gambar 5.. Isyarat Hasil Kalibrasi


8


6. Lakukan pengaturan FOCUS, VOLT/DIV, TIME/DIV, ▼▲POSITION dan ◄► POSITION sehingga dapat dilakukan pengamatan terhadap isyarat dengan baik. 2. Operasi Dual-Channel Lakukan langkah-langkah percobaan berikut ini : 1. Atur switch VERT MODE ke DUAL untuk menampilkan trace CH2 (langkahlangkah

percobaan

yang

dilakukan

sama

dengan

percobaan

sebelumya). Sampai tahap ini, isyarat kalibrasi muncul di CH1 dengan bentuk gelombang kotak, tetapi pada CH2 muncul garis mendatar karena belum ada isyarat masukan di CH2. 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan prosedur yang sama dengan probe CH1. Atur switch AC-GND-DC ke AC, dan aturlah posisi VERTICAL (11 dan 19). Amatilah bentuk gelombang yang tampil. 3. Jika switch ALT/CHOP tidak ditekan (mode ALT), isyarat masukan yang dihubungkan ke CH1 dan CH2 berturut-turut akan muncul dilayar secara bergantian untuk setiap perioda. Pengaturan seperti ini digunakan jika perioda pengamatan pendek di kedua channel. 4. Jika switch ALT/CHOP ditekan (mode CHOP), isyarat masukan yang dihubungkan ke CH1 dan CH2 ditampilkan dilayar pada saat yang bersamaan dengan frekuensi 250 kHz. Pengaturan seperti ini digunakan untuk kecepatan perubahan isyarat yang rendah.

3. Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Audio Function Generator Untuk mengoperasikan AFG lakukan langkah-langkah berikut ini : 1. Nyalakan saklar utama AFG. 2. Pilih bentuk gelombang isyarat yang dihasilkan dengan menekan saklar yang sesuai (sinus, kotak atau segitiga). Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

9


3. Takan saklar frequency selector untuk memilih besar frekuensi yang diinginkan. Pengaturan frekuensi yang lebih teliti dilakukan dengan memutar frequency control dial. 4. Amplitudo dari isyarat yang dihasilkan diatur dengan mengoperasikan amplitude control knob. Jika amplitude control knob ditarik, maka isyarat yang dihasilkan mempunyai amplitude tetap sebesar 20 dB. 5. OFFSET control knob digunakan untuk memberikan offset bentuk gemlombang di atas atau di bawah tegangan 0 volt (ground) dengan sebuah tegangan DC dengan interval ± 10 volt. Untuk mengatur level teganga DC, tariklah OFFSET control knob kemudian putar perlahan searah jarum jam (tegangan positif) atau berlawanan arah dengan jarum jam (tegangan negative). Jika OFFSET control knob tidak ditarik, maka tidak ada level tegangan DC, tetapi hanya tegangn AC yang ada pada isyarat keluaran. 6. Bentuk/simetri

dari

isyarat

keluaran

dapat

diubah-ubah

dengan

Symmetry control knob. Untuk mengatur simetri bentuk gelombang, tariklah Symmetry control knob dan putarlah perlahan dengan arah yang berlawanan dengan arah jarum jam. Untuk melakukan pengukuran tegangan dan waktu dari sebuah bentuk gelombang yang dihasilkan dari sebuah AFG, lakukan langkah-langkah perocobaan berikut ini : 1. Aturlah AFG sehingga menghasilan isyarat keluaran dengan V[p-p] sebesar 1 volt dan frekuensi 1 kHz. 2. Hubungkan keluaran AFG ke CH1 oscilloscope. 3. Masukan CH1 pada mode AC, ukurlah tegangan puncak-ke-puncak dari isyarat 1 kHz tersebut. Pada lembar kerja, catatlah (a) pengaturan untuk Volt/Div dan (b) jumlah bagian (kotak) dari puncak-ke-puncak, serta gambarlah sketsa bentuk gelombangnya. 4. Ukurlah frekuensi dari isyarat keluaran AFG tersebut. Pada lembar kerja, catatlah (a) pengaturan Time(Sec)/Div dan (b) jumlah bagian (kotak) antara dua buah pucak yang berdekatan. Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

10


Transformator Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dengan sumber dari sebuah transformator, lakukanlah langkah-langkah percobaan berikut ini : 1. Persiapkan oscilloscope untuk operasi dual-channel. 2. Perlu diperhatikan, pada saat sebuah transformator sedang beroperasi, tap-tap sekunder transformator tidak boleh saling bersentuhan. Jika terjadi hubung singkat yang menghasilkan resistansi nol, maka arus yang sangat besar akan mengalir dan terjadilah pemanasan yang berlebih pada belitan transformator. 3. Hubungkan CH1 dengan sisi sekunder transformator, dan CH2 pada sisi lainnya sekunder, sedang prob ground dihubungkan dengan centre tap trafo. PASTIKAN GROUND DARI KEDUA BUAH PROBE TERHUBUNG SATU DENGAN LAINNYA. Jika masih ada keraguan tentang hubungan ke ground tanyakan kepada asisten praktikum. Sebuah ground pada salah satu ujung sekunder, dan ground yang lain pada ujung sekunder yang lain akan menghasilkan hubung singkat pada belitan sekunder dan menyebabkan panas yang berlebihan pada transformator. 4. Ukurlah tegangan puncak-ke-puncak dari kedua bentuk gelombang sinus yang dihasilkan. 5. Hitunglah tegangan puncak (amplitudo) dari kedua gelombang sinus tersebut. 6. Hitunglah tegangan efektif (V[rms]) dari kedua gelombang sinus tersebut. 7. Ukurlah frekuensi kedua gelombang sinus, yaitu dengan cara mengukur perioda T terlebih dahulu, kemudian hitung frekuensi f.

4. Multimeter Analog Pengukuran Resistor Langkah pengukuran 1. Hubungkan probe ke alat ukur Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

11


2. Lakukan penyetelan alat ukur 3. Hubungkan leads (kabel pengukuran) melintasi resistor. Polaritas tidak perlu diperhatikan. 4. Catatlah nilai resistansi yang ditunjukkan alat ukur pada lembar kerja Catatan : Setiap resistor mempunyai nilai toleransi tertentu. Nilai toleransi ini ditentukan oleh warna yang terpisah jauh dari warna-warna pita resistor. Biasanya pita toleransi berwarna emas yang menandakan nilai toleransi 5 %. Jika berwarna perak bernilai 10 %. Jadi jika sebuah resistor 1000 Ohm mempunyai toleransi dengan warna emas, maka ketelitian resistor adalah 5 % atau ± 50 Ohm. Ini berarti nilai resistor yang masih baik berada diantara 950 dan 1050 Ohm

Pengukuran Tegangan DC Langkah pengukuran 1. Hubungkan probe ke alat ukur, 2. Lakukan penyetelan alat ukur, 3. Hubungkan probe hitam ke terminal negative baterai dan probe merah ke terminal positifnya, 4. Catatlan hasil pembacaan alat ukur, 5. Dengan probe masih terhubung ke sumber DC, hubungkanlah sebuah resistor 470 Ohm ke terminal-terminal sumber DC tersebut, 6. Catatlah hasil pembacaan alat ukur.

Catatan : sumber dc berupa battery yang sudah matipun akan menunjukkan tegangan nominalnya jika diukur dalam keadaan tanpa beban. Resistansi beban (RL) berbeda untuk setiap jenis battery, D-Cell – RL = 10 Ohm, C-Cell – RL = 20 Ohm, AA-Cell – RL = 100 Ohm, dan sebuah Transistor Battery 9-Volt – RL = 330 Ohm.


12


Pengukuran Tegangan AC Pengukuran

tegangan

AC

dilakukan

disisi

tegangan

rendah

transformator daya (tegangan). Ukurlah tegangan yang ada di tap-tap sekunder transformator. Langkah pengukurannya sebagai berikut: 1. Untuk alasan keamanan dan keselamatan, jangan pernah menghubungkan alat ukur ke sumber utama AC, 2. Hubungkan probe ke alat ukur, 3. Lakukan penyetelan alat ukur, 4. Hubungkanlah probe-probe pengukuran ke kutub-kutub sumber AC, Catatlah hasil pembacaan alat ukur,


13


Lembar Kerja Unit I

Penggunaan Osiloskop dan Multimeter 1. Operasi Dual-chanel Bentuk Gelombang

Pengaturan Oscilloscope Sinyal CH1: Volt/Div = Time/Div

=

Sinyal CH2: Volt/Div = Time/Div

=

Tegangan dan Frekuensi Sinyal CH1: Amplitudo = Volt Frekuensi = Hz Perioda = sec Sinyal CH2 : Amplitudo Volt Frekuensi = Perioda =

= Hz sec

2. Pengukuran Tegangan dan Frekuensi (AFG Sinusoida) Bentuk Gelombang Oscilloscope

Pengaturan Oscilloscope Volt/Div =

Tegangan dan Frekuensi V[p-p] = Volt

Time/Div =

Frekuensi = Perioda

=

Hz sec

Transformator Bentuk Gelombang

Pengaturan Oscilloscope Sinyal CH1: Volt/Div =

Tegangan dan Frekuensi Sinyal CH1: V[p-p] = Volt V[p] = Volt Time/Div = V[rms] = Volt Frekuensi = Hz Sinyal CH2: Perioda = sec Volt/Div = Sinyal CH2 : Time/Div = V[p-p] = Volt V[p] = Volt V[rms] = Volt Frekuensi = Hz Perioda = sec


14


1. Multimeter Analog 1.1. Pengukuran dan Pengujian Resistor

Kode Warna

Nilai ± Toelransi

Nilai Terukur

1.2. Pengukuran Tegangan DC (Battery)

Tegangan Nominal

Tegangan Terukur (Hasil Pembacaan) Tanpa Dgn. beban Beban

Range dan Skala Maks. yg digunakan Range Skala Range Skala

= = = =

1.3. Pengukuran Tegangan AC

Tegangan Nominal

Range dan Skala Maks. yg digunakan Range = Range

Tegangan Terukur (Hasil Pembacaan)

Skala = =

Skala =

2. Multimeter Digital 2.1. Pengukuran dan Pengujian Resistor

Kode Warna

Nilai ± Toelransi


Nilai Terukur

15


2.3. Pengukuran dan Pengujian Kapasitor Elektrolit

Jenis Kapastior

Nilai Tertera/Kode

Nilai Terukur

Elektrolit

Keramik 2.4. Pengukuran Tegangan DC (Battery) Tegangan Nominal

Tegangan Terukur (Hasil Pembacaan) Tanpa Beban Dgn. Beban


16


Unit II Penyearah dan Tapis Kapasitor A. Tujuan Percobaan : 1. Dapat menjelaskan prinsip kerja beberapa macam rangkaian dioda sebagai penyearah. 2. Dapat menggambarkan watak input output penyearah dengan tapis kapasitor B. Alat yang digunakan 1. Dioda

4. Trafo Daya

2. Resistor

5. Osiloscop

3. Kabel Jumper

6. Multimeter

C. Landasan Teori Dioda sebagai penyearah tegangan bolak-balik(Rectifier) Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah (penyedia daya searah). Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai sumber daya baterai, tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai penyedia daya tegangan searah (Power Supply). Peralatan yang digunakan untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber tegangan searah adalah penyearah (adaptor). Komponen utama penyearah adalah dioda. Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat bila arah arus berlawanan. Penyearah Setengah Gelombang. Bila pada dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi gelombang searah ini disebut penyearah untai seperti terlihat pada gambar berikut. Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

17

Panduan Praktikum Elektronika Vi

Vm



0

D

2

t

2

t

2

Vi

220 V

Vo

Vo

RL Vm

i



0

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output hanya berlangsung selema setengah pereode (0 s/d ). Ini disebabkan karena dalam periode yang berikutnya ( s/d 2) tegangan yang terpasang pada dioda terbalik (reverse) dengan kata lain mendapat tegangan negatip. Selama periode ini, dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0). Jadi dapat ditulis : I = Im sin  I=0 dalam hal ini

Im 

untuk 0 <  

untuk <<2  = t

Vm Rf  RL dimana

Im

= arus maksimum

Vm

= tegangan maksimum

Rf

= resistor forward dioda

RL

= resistan beban

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga simpangan jarumnya menunjukan harga rata-rata dari arus yang melewatinya. Jadi kalau dalam rangkaian gambar diatas dipasang ampermeter DC maka akan terbACa nilai sbb: Idc

Im



sedangkan volt meter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan menunjukan nilai tegangan searah: V dc 

Im



RL


18


Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya. Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujungujungnya. Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan harga: Irms 

sedangkan Vrms 

Im 2

voltmeter

AC

pada

ujung-ujung

RL

akan

menunjukan:

Im RL 2

Penyearah Gelombang Penuh Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam rangkaian seperti gambar di bawah. Rangkaian dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian. Bentuk tegangan pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya. Tegangan ini sudah searah hanya belum rata, masih bergelombang. Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

Vo

searah).

AC

Vm

RL

Vo



0 VO

2

0

VO



2

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter DC adalah sbb: Idc 

2 Im



dan

V dc 


2 Im RL

 19


Sedangkan untuk ampermeter dan multimeter AC adalah sbb:

Irms 

Im 2

dan

Vrms 

Im RL 2

Penyearah jembatan Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan. Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT), sedangkan untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal. Skema rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar dibawah ini.

220 V

Analisa arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan penyearah gelombang penuh.

Tapis kapasitor Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya untuk memperbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau mengusahakan tegangan searah yang dikeluarkan lebih rata. Dengan kata lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil.


20


+ +

AC

Penyearah

A

-

Vo +

+ C -

RL

V

-

Vr

Vr

0



2

t

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel dengan beban seperti gambar diatas. Besarnya riak gelombang penyearah bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus beban yang dilakukan dengan persamaan berikut : Vr 

Idc Vdc  2 fC 2 fCRL

dimana: f : frekuensi tegangan AC. (Hz) C: nilai kapasitot(farad) Perbandingan antara riak terhadap tegangan DC disebut faktor riak (fr). fr 

Vr x100% Vdc


21


D. Langkah percobaan . Penyearah Dasar. 1. Buatlah rangkain penyearah setengah gelombang seperti gambar diatas. 2. Dengan menggunakan osiloskop, amati gelombang input AC dan catat nilai Vpp lalu ukur tegangan Vrms nya dengan multimeter. 3. Kemudian amati gelombang output DC dan catat nilai Vm lalu ukur tegangan Vdc dengan multimeter. 4. Buatlah rangkaian penyearah gelombang penuh seperti gambar atas. 5. Lakukan pengukuran seperti pada setengah gelombang. Penyearah dengan tapis kapasitor 1. Siapkan rangkaian penyearah Jembatan (diganti dengan Dioda kiprok.) dengan tapis kapasitor seperti pada gambar di atas. 2. Pilih Nilai C = 100 F dan R = 10 k 3. Dengan multimeter ukur dan catatlah arus beban Idc dan tegangan beban Vdc. 4. Dengan Osiloskop catatlah besar tegangan riak Vr. 5. Kemudian hitunglah faktor riak (fr). 6. Ulangi untuk nilai R = 1 k dan 470 k 7. Setelah semua nilai R dicobakan, lakukan percobaan seperti poin 2 s/d 5 diatas dengan R = 10k dan C berurutan 10 F, 100 F dan 470 F

Pertanyaan (dikerjakan pada laporan) 1. Jelaskan perbedaan prinsip antara penyearah gelombang penuh dengan dua dioda dan jembatan. 2. Pada tapis kapasitor faktor apa saja yang mempengaruhi besar faktor riak dan bagamiana pengaruhnya masing-masing. Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

22


Data Percobaan Unit II Penyearah dan Tapis Kapasitor Tanggal

: ……………….

Nama: …………………….. 1………………………No. ………….…

Kelompok

:………………..

2………………………No. ………….… 3………………………No....……….…

Penyearah

Input AC Bentuk

Vpp

Output DC Vrms

Bentuk

Vm

Haf-wave ……………….

……………….

Full- wave ……………….

……………….

Jembatan ……………….

……………….

C

R

100 F

10 k

Vdc

Idc

Vdc

Vr

Fr

Idc

Vdc

Vr

Fr

1k 470

R

C

10k

10 F 100 F 470 F


23


Unit III Filter RC

A. Tujuan Percobaan : 1. Dapat menjelaskan prinsip rangkaian filter RC 2. Dapat menggambarkan watak input output rangkaian filter 3. Dapat menggambarkan watak input output rangkaian filter sebagai pengatur nada (tone control) 4. Dapat menjelaskan prinsip kerja peralatan pengaturan nada pasif B. Alat yang digunakan 1. Beberapa resistor dan kapasitor

3. Resistor Variabel

2. Osiloscop dan AFG

4. Kabel-Kabel

C. Landasan Teori Filter RC Dalam suatu rangkaian sound system, pemilihan frekuensi output merupakan hal yang sangat penting. Hal ini disebabkan karena frekuensi tersebut akan menentukan kwalitas suara yang dihasilkan. Dengan demikian dalam rangkaian elektronikanya diperluakan suatu sytem yang dapat melewatkan suatu range frekuensi tertentu sekaligus menahan range frekuensi yang lain. Peralatan inilah yang disebut sebagai filter (tapis) yang dalam istilah lain sering disebut sebagai cross-over atau tone control baik pasif maupun aktif. Rangkaian filter yang sederhana bias dibuat dengan merangkai komponen R dan C dengan nilai tertentu. Rangkaian inilah yang akan memanfaatkan perubahan nilai reaktansi suatu kapasitor yang sangat tergantung pada frekuensi dari arus yang dilewatkan pada kapasitor tersebut.

Xc  dimana Xc

1 2 f C : reaktansi kapasitif (Ohm)


24


f

: frekuensi sinyal yang lewat C (Hz)

C

: nilai kapasitor (farad)

Dari persamaan diatas diperoleh bahwa nilai reaktansi suatu kapasitor akan naik jika frekuensi sinyal turun dan sebaliknya.

Filter Pelewat Rendah (Low-pass filter)

Vi

R

C

Vo

Dari rangkaian diatas bila frekuensi semakin sinyal input semakin tinggi, maka nilai reaktansi Xc akan semakin rendah. Dengan demikian sebagian besar arus sinyal akan mengalir lewat kapasitor yang mengakibatkan arus yang menuju ke beban berkurang akibatnya tegangan outputnya rendah. Atau dengan kata lain semakin tinggi frekuensi sinyal, tegangan outputnya aka semakin rendah. Sebaliknya bila frekuensi sinyal input semakin rendah, maka reaktansi kapasitifnya Xc semakin tinggi, sehingga sebagian besar sinyal akan mengalir ke rangkaian output yang akibatnya tegangan output menjadi tinggi hampir sama dengan tegangan sinyal inputnya. Karena watak inilah rangkaian tersebut dinamakan rangkaian filter pelewat rendah yaitu hanya melewatkan sinyal yang frekuensinya rendah. Nilai frekuensi yang merupakan batas sinyal dilewatkan dinamakan frekuensi “cut-off” yaitu:

fc 

1 2RC

Sinyal dengan frekuensi lebih rendah dari nilai fc akan diteruskan ke rangkaian output, sedang sinyal dengan frekuensi lebih tinggi dari nilai fc akan ditahan atau dialirkan ke ground. Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

25


Filter Pelawat Tinggi (Hihg-pass filter)

C Vi

R

Vo

Prinsip kerja rangkaian filter pelewat tinggi merupakan kebalikan dari prinsip kerja rangkaian filter pelewat rendah, yaitu bila frekuensi sinyal input semakin tinggi maka reaktansi kapasitifnya semakin rendah sehingga semakin besar sinyal yang

dialirkan ke rangkaian output yang

mengakibatkan tegangan output menjadi tinggi mendekati tegangan sinyal inputnya. Demikian sebaliknya untuk sinyal dengan frekuensi yang rendah. Oleh karena rangkaian ini hanya mengalirkan sinyal yang frekuensinya tinggi, maka dinamakan rangkaian filter pelewat tinggi. Sebagaimana filter pelewat rendah, nilai frekuensi “cut-off” untuk filter pelewat tinggi adalah:

fc 

1 2RC

Pengaturan nada pasif Dalam prakteknya penggunaan filter-filter tersebut sering digabungkan. Salah satu penggunaannya adalah rangkaian pengatur nada (tone control) pasif. Untuk menggeser frekuensi “cut-off” dilakukan dengan mengubah nilai R dan C. Untuk mempermudah pembuatan rangkaian maka besaran yang di ubah-ubah adalah resistornya, baik pada rangkaian pelewat tinggi maupun pelewat rendah. Contoh rangkaian pengatur nada (tone control) pasif adalah seperti tampak pada gambar di bawah ini.


26


10 K

Bass

in

Treble

22 kp

10 kp 100 K 100 kp

100 k

10 k 2k2

22 kp

out

D. Langkah percobaan Low-pass filter 1. Buatlah rangkaian low-pass filter dengan R = 1 KOhm dan C = 47 nF. 2. Berilah input gelombang sinus dengan amplitude (Vi) 1 volt dan frekuensi 20 Hz. 3. Amati dan catat nilai gelombang output out (Vo). 4. Ulangi percobaan point 2 dan 3 untuk frekuensi seperti yang tercantum dalam tabel. 5. Hitung nilai Av = Vout/Vin dan 20 log Av untuk masing-masing percobaan. 6. Hitunglah frekuensi gelombang input yang menghasilkan Vout = 0.707 Vi sebagai fc. 7. Ulangi percobaan point 1 s.d 6 untuk nilai R = 1 k dan C = 470 nF 8. Ulangi percobaan point 1 s/d 6 untuk nilai R 2k dan C = 470 nF High-pass filter 1. Buatlah rangkaian high-pass filter R = 120 K Ohm dan C = I nF 2. Lakukan percobaan seperti pada low pass filter. 3. Ulangi percobaan point 1 s/d 6 nilai R = 120 k dan C = 10 nF 4. Ulangi percobaan point 1 s/d 6 untuk R = 60 k dan C = 1 nF


27


Pengatur nada pasif 1. Buatlah rangkaian Pengatur nada pasif 2. Aturlah potensio treble dan bass keduanya minimum 3. Berilah gelombang sinus amplitude 1 volt dan frekuensi 20 Hz 4. Amati dan catat nilai gelombang output Vout 5. Ulangi percobaan point 2 dan 4 untuk frekuensi seperti yg tercantum dalam table 6. Hitung nilai Av = Vout/Vin dan 20 log Av untuk masing –masing percobaan. 7. Ulangi percobaan point 1 s/d 6 untuk posisi treble maksimum dan bass minimem 8. Ulangi percobaan point 1 s/d 6 untuk posisi treble minimum dan bass maksimum 9. Ulangi percobaan point 1 s/d 6 untuk posisi treble maksimum dan bass maksimum Tugas 1. Buatlah grafik 20 log Av 9dB) sebagai fungsi frekuensi sinyal input untuk percobaan, dibuat dalam masing-masing kertas untuk satu macam filter.


28


Unit III Filter RC

Low pass filter Vin = 1 volt p - p frek

R = 1K

(Hz)

Vout

C = 47 n Av

R = 1k

20 log Av

Vout

C = 470 n Av

20 log Av

20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10 k 20 k 50 k 100 k

Catatan : Baris paling bawah di isi fc High-pass filter Vin = 1 volt p - p frek

R=

(hz)

Vout

C= Av

20 log Av

R= Vout

C= Av

20 log Av

20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10 k 20 k 50 k 100 k


29


Tone-control pasif Vin = 1 volt p - p frek (hz)

Bass min Trebel min Vout

Av

20 log Av

Bass maks Trebel min Vout

Av

20 log Av

20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10 k 20 k 50 k 100 k Vin = 1 volt p - p frek (hz)

Bass min Trebel maks Vout

Av

20 log Av

Bass maks Trebel maks Vout

Av

20 log Av

20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10 k 20 k 50 k 100 k


30


Unit IV Penguat Tegangan Satu Transistor A. Tujuan Percobaan : 1. Dapat merangkai penguat tegangan satu transistor 2. Dapat mendeteksi bahwa suatu transistor telah bekerja 3. Dapat mngukur nilai penguatan sebuah penguat tegangan 4. Dapat menguji dan menggambarkan tanggapan frekuensi suatu penguat 5. Dapat mengukur impedansi input dan output suatu penguat tegangan A. Alat yang digunakan 1. Sejumlah komponen

3. Osiloscop,Multimeter,AFG

2. Bread-broad

4. Catu Daya Searah

A. Dasar Teori: Penguat

tegangan

adalah

sebuah

alat

yang

digunakan

untuk

memperkuat (memperbesar amplitude) suatu sinyal/gelombang. Penguat tegangan yang sederhana dapat dibuat dengan menggunakan satu transistor sebagai komponen aktif ditambah dengan beberapa komponen pasif. Penguat yang demikian ini disebut penguat tegangan satu transistor. Tegangan output dari penguat tersebut merupakan hasil kali tegangan input yang diberikan dengan suatu factor yang disebut penguatan tegangan (Av). Adapun untainya adalah sebagai berikut : A +Vcc

2 k 68 k

out 10 uF

in

9013

10 uF 12 k

200 47 uF


31


Untuk kepentingan perancangan nilai-nilai resistor dapat dihitung sebagai berikut: resistor pada emitor:

Re 

Vo aVbe  Ic Ic

konstanta a adalah suatu factor pengali yang makin baik bila diambil makin besar, karena makin stabil. Biasanya cukup a > 4 resistor pada kolektor : Rc  Re 

Vcc Vce Ic

nilai R1 dan R2 dicari dengan rumus:

R1 R 2 

Vcc  Vcc  k lc k Ic

konstanta k diambil 5 atau lebih, untuk menjamin stabilitas. nilai R2 diperoleh dengan rumus :

R2 Vcc  (a  1)vbe R1 R 2 Adapun karakter penguat ini dilukiskan oleh besaran-besaran: Av  

hfe Rc : hie

Zout = Rc :

Zin = hie. R1. R2

D. Langkah Percobaan Pengujian Statis 1. Buatlah rangkaian seperti gambar di atas. 2. Catu daya (Vcc) diset 9 volt 3. Ukur dengan multimeter nilai-nilai tegangan DC di titik A, B, C, E dengan ground dan antara titik B dan E Pengukuran Penguatan Dari rangkaian pengujian statis di atas lakukan percobaan berikut:


32


1. Berilah input penguat (Vi) dengan pembangkit gelombang frekuensi 1 k Hz 2. Dengan osiloskop amatilah gelombang output yang terjadi. 3. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus). 4. Catat nilai amplitude tegangan output tersebut (Vo) 5. Pada kondisi tersebut ukurklah amplitude tegangan input (Vin) 6. Hitung penguatannya Av = Vo / Vin Pengukuran Impedansi Input Dari rangkaian pengukuran di atas, lakukan percobaan berikut:

RS

out

IN Penguat

RL

1. Pasanglah satu resistor Rs = 1k5 seri pada rangkaian input seperti terlihat pada gambar atas tanpa RL. 2. Berilah input gelombang dengan frekwensi 1 KHz 3. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus). 4. Ukur dan catat nilai Vs (tegangan di sebelah kiri Rs) dan Vin (tegangan di sebelah kanan Rs). 5. Kemudian hitunglah nilai impedansi input Zin dengan rumus : Zin (Vin x Rs) / (Vs – Vin) 6. Lakukan percobaan serupa dengan tambahan beban RL = 33k pada terminal output. Pengukuran impedansi Output Dari rangkaian pengukuran impedansi input di atas, lepaskan Rs dan lakukan percobaan berikut: Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

33


Vr out

IN

Penguat

1. Berilah input gelombang dengan frekwensi 1 khz 2. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output tersebut bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus). 3. Catat nilai sebagai tegangan output tanpa beban (Vo tanpa beban). 4. Kemudian pada terminal putput pasang resistor variable potensio Vr sesuai gambar dan aturlah nilai Vr tersebut hingga didapat Vo setengah Vo tanpa beban. 5. Vr dilepas dan ukurlah resistansinya. 6. Nilai impedansi output Zo yang dicari nilainya sama dengan nilai resistansi Vr.

Pengamatan Tanggapan Frekwensi Dari rangkaian pengukuran impedansi output di atas, lakukan percobaan berikut: 1. Pasanglah resistor beban RL yang nilainya mendekati nilai impedansi output yang didapat 2. Berilah input gelombang dengan frekwensi 1 khz 3. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output tersebut bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus). Catatlah nilai input Vin. 4. Ubahlah frekwensi input menjadi 20 Hz. 5. Catat nilai Vo untuk frekwensi 20 Hz tersebut 6. Hitung nilai Av = Vo/Vin dan 20 log Av


34


7. Lakukan percobaan seperti point 4 s/d 6 di atas untuk frekwensi yang tercantum di tabel. 8. Carilah nilai frekuensi yang menghasilkan Av = 0,707 Av maksimum untuk batas frekuensi rendah (f-low) maupun batas frekuensi tinggi (f-high) 9. Hitunglah lebar pita penguat tersebut Bw = f-high – f-low Pertanyaan: 1. Bagaimana cara mengecek bekerja atau tidaknya suatu transistor dalam rangkaian. 2. Nilai Ro dalam percobaan ini di anggap sama dengan nilai Vr, jelaskan. 3. Apa manfaat kita mengetahui impedansi input dan impedansi output suatu penguat.

Tugas: 1. Buatlah grafik tanggapan frekuensi yaitu nilai 20 log Av sebagai fungsi frekuensi sinyal input pada kertas semilog, berilah komentar. 2. Buatlah kesimpulan yang anda dapatkan dalam percobaan ini.


35


Unit IV Penguat Tegangan Satu Transistor

Pengujian statis :

Vcc = 9 volt

Vc = …………..

Vbe = ………………..

Hfe

Vb = …………..

Ve = …………………

Q1 = ………….

Pengukuran Penguatan Maksimum f-input = 1 khz

Vcc = 9 volt

Vout = …………… volt p-p : Vin

= …………. Volt p-p : Av = ………..

Pengukuran Impedansi input

Rs = 1 k5

f-input = 1 kHz

RL = tak terhingga (terbuka)

Vs = ……………… volt p-p : vin = ……………

voltp-p : Zin = …………..

RL = 33 k Vs = ……………… Volt p-p : Vin = ………….. volt p-p : Zin = ………….

Pengukuran Impedansi out-put f-input = 1 kHz Vo-maks = ……………

volt p-p

Untuk Vo = setengah Vo-maks.

Nilai Zout = Vr = …………………..Ohm


36


Pengamatan Tanggapan Frekuensi f-input = 1 Khz

Frek(Hz)

Vout

: RL = ………………………………..

Vin

Av

20 log Av

20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10 k 20 k 50 k 100 k


37


Unit V Penguat Tegangan Op-Amp

A. Tujuan Percobaan : 1. Dapat menjelaskan prinsip kerja rangkaian Op-Amp. 2. Dapat

menjelaskan

pengaruh

resistor

feedback

terhadap

nilai

penguatan pada penguat tegangan Op-Amp. 3. Dapat mengukur dan menggambarkan tanggapan frekuensi penguatan tegangan dengan Op-Amp. 4. Dapat mengukur impedansi input dan output penguat tegangan dengan Op-Amp.

B. Alat yg digunakan 1. Rangkaian penguat tegangan dengan IC LM 741 2. Osiloscop,multimeter dan pembangkit gelombang 3. Catu daya searah

C. Dasar Teori : Penguat

tegangan

adalah

sebuah

alat

yang

digunakan

untuk

memperkuat (memperbesar amplitude) suatu sinyal /gelombang. Untuk menyederhanakan rangkaian sering digunakan rangkaian terintegrasi (IC) untuk membuat penguat tegangan. Dapat juga digunakan Op-amp sebagai komponen utama rangkaian penguat tersebut. Untuk praktikum unit ini digunakan Op-amp LM 741 sebagai penguat pembalik

(inverting).Besar

penguatan

tegangannya

(Av)

sangat

dipengaruhi oleh besarnya resistansi feed-back yang digunakan.


38


Penguatan tegangan (Av) = -Rf/R Dimana

Rf : resistansi feed-back R : resistansi yang dipasang pada rangkaian input:

Adapun rangkaiannya adalah sebagai berikut:

+

100 K

VCC

Rf in

__

1 uF

1k

7

2 3

+

out

6

LM 741 4

1uF

100 k

D. Langkah Percobaan Pengukuran Tegangan output maksimum dan penguatan Dari rangkaian penguat di atas lakukan percobaan berikut: 1. Vcc dipasang 12 volt dan Rf = 10 k Ohm. 2. Berilah input penguat dengan pembangkit gelombang frekwensi 1 k Hz. 3. Dengan Osiloskop amatilah gelombang output yang terjadi. 4. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output tersebut bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus). Catat amplitude tegangan output tersebut (Vo) sebagai tegangan output maksimum. 5. Pada kondisi tersebut ukurlah amplitude tegangan input (Vin). 6. Hitung penguatan Av = Vo / Vin 7. Ulangi percobaan 1 s/d 6 untuk Rf = 47 k Ohm dan 100 k Ohm. Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

39


Pengukuran Impedansi Input Dari rangkaian pengukuran di atas, lakukan percobaan berikut:

out

IN

RS

Penguat

RL

1. Pasanglah satu resistor Rs = 1k5 seri pada rangkaian input seperti terlihat pada gambar atas tanpa RL. 2. Berilah input gelombang dengan frekwensi 1 KHz 3. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus). 4. Ukur dan catat nilai Vs (tegangan di sebelah kiri Rs) dan Vin (tegangan di sebelah kanan Rs). 5. Kemudian hitunglah nilai impedansi input Zin dengan rumus : Zin (Vin x Rs) / (Vs – Vin) 6. Lakukan percobaan serupa dengan tambahan beban RL = 33k pada terminal output. Pengukuran impedansi Output Dari rangkaian pengukuran impedansi input di atas, lepaskan Rs dan lakukan percobaan berikut:

Vr IN

out Penguat

1. Berilah input gelombang dengan frekwensi 1 khz Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

40


2. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output tersebut bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus). 3. Catat nilai sebagai tegangan output tanpa beban (Vo tanpa beban). 4. Kemudian pada terminal putput pasang resistor variable potensio Vr sesuai gambar dan aturlah nilai Vr tersebut hingga didapat Vo setengah Vo tanpa beban. 5. Vr dilepas dan ukurlah resistansinya. 6. Nilai impedansi output Zo yang dicari nilainya sama dengan nilai resistansi Vr. Pengamatan Tanggapan Frekwensi Dari rangkaian pengukuran impedansi output di atas, lakukan percobaan berikut: 1. Pasanglah resistor beban RL yang nilainya mendekati nilai impedansi output yang didapat 2. Berilah input gelombang dengan frekwensi 1 khz 3. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output tersebut bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus). Catatlah nilai input Vin. 4. Ubahlah frekwensi input menjadi 20 Hz. 5. Catat nilai Vo untuk frekwensi 20 Hz tersebut 6. Hitung nilai Av = Vo/Vin dan 20 log Av 7. Lakukan percobaan seperti point 4 s/d 6 di atas untuk frekwensi yang tercantum di tabel. 8. Carilah nilai frekuensi yang menghasilkan Av = 0,707 Av maksimum untuk batas frekuensi rendah (f-low) maupun batas frekuensi tinggi (f-high) 9. Hitunglah lebar pita penguat tersebut Bw = f-high – f-low Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

41


Pertanyaan: 1. Bagaimana

pengaruh

perubahan

nilai

Rf

terhadap

perubahan tegangan output maksimum dan penguatan 2. Apa

manfaat

kita

mengetahui

impedansi

input

dan

impedansi output suatu penguat.

Tugas: 3. Buatlah grafik tanggapan frekuensi yaitu nilai 20 log Av sebagai fungsi frekuensi sinyal input pada kertas semilog, berilah komentar. 4. Buatlah kesimpulan yang anda dapatkan dalam percobaan ini.


42


Unit V Penguat Tegangan Op-amp 741 Pengukuran Tegangan output maksimum Rf

Vout

Vin

Av

10 k 47 k 100 k Pengukuran Impedansi Input Rs = 1 k f-input = 1 kHz RL = tak terhingga (terbuka) Vs = …………………Volt p-p : vin = …………volt p-p : Zin = ……………….. Pengukuran Impedansi output f-input = 1 kHz

Vo-maks = ……………..

volt p-p

Untuk Vo = setengah vo-maks nilai Zout = vr = …………………Ohm Pengamatan Tanggapan Frekuensi f-input = 1 kHz : Frek(Hz)

Vout

RL = ………………. Vin = ……………volt p-p Vin

Av

20 log Av

20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10 k 20 k 50 k 100 k


43


Unit VI dan VII IMPLEMENTASI RANGKAIAN PENGUAT Tujuan 1. Mampu

menjelaskan

beberapa

jenis

dan

macam

komponen

elektronika. 2. Dapat memasang dan menyolder komponen elektronika pada Print Circuit Board (PCB) 3. Dapat merangkai dan menguji sebuah amplifier. Alat dan Bahan 1. PCB penguat mic 1 transistor dan mini amplifier (disediakan oleh laboratorium). 2. Komponen penguat mic 1 transistor dan mini amplifier (disediakan oleh praktikan). 3. Membawa amplas 4. Solder, kabel penghubung dan tenol secukupnya (membeli sendiri). 5. Speaker ukuran kecil (membeli sendiri). Prosedur Kerja 1. Minggu pertama (Unit VI) melakukan perakitan di laboratorium. 2. Minggu kedua (Unit VII) Alat Harus sudah jadi dan siap di nilai 3. Bagi yang belum jadi tetap akan dinilai apa adanya dan tidak ada perpanjangan waktu.


44


Unit 8 Responsi Ketentuan Responsi  Responsi Bersifat Individual  Responsi Berupa Praktikum dan Teori


45

Unit I. Penggunaan Osiloskop dan Multimeter

Recommend Documents