No title

SEMINAR NASIONAL II SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 21-22 DESEMBER 2006 ISSN 1978-0176

Daftar Isi

RANCANG BANGUN GENERATOR FUNGSI BERBASIS XR-2206 JOKO SUNARDI, TOTO TRIKASJONO, ABDUL AzIZ

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN 55281 Jl. Babarsari Kotak Pos 6101 YKBB Yogyakarta 55281 Telepon 0274-484085,489716, Faksimili 0274-489715 [email protected]

L

Abstrak RANCANG BANGUN GENERATOR FUNGSI BERBASIS XR-2206. Telah dibuat generator fungsi berbasis XR-2206 yang mampu menghasilkan bentuk gelombang sinus, segitiga dan kotak dengan jangkauan frekuensi keluaran dari O,OIHz sampai dengan IMHz dengan lebar jalur antara 10 Hz sampai dengan 100KHz. Prinsip rangkaian yang dibuat terdiri dari penguat pengikut tegangan sebagai pengendali tegangan frekuensi internal dan penguat selisih tegangan sebagai pengendali tegangan frekuensi external yang keduanya untuk mengendalikan tegangan dari dalam maupun tegangan dari luar kesebuah pembangkit gelombang XR-2206. Dari sinilah pembangkit gelombang XR-2206 mengeluarkan bentuk gelombang dan amplitudo yang selanjutnya amplitudo keluarannya diperkuat oleh sebuah penguat awal dan penguat akhir. Dari hasil pengujian dengan membandingkan dengan generator fungsi standar merek "GW instek" model GFG-80 15 G terbukti bahwa generator fungsi buatan mempunyai frekuensi keluaran dengan penyimpangan yang relatif kecil. Hal ini membuktikan bahwa generator fungsi yang dibuat sudah layak sebagai alat peraga untuk praktikum. Kata kunci :generator fungs, XR-2206

Abstract DESIGN AND CONSTRUCT OF FUNCTION GENERATOR BASE ON XR-2206. Design and construct of Function Generator Base on XR-2206 has been made. This device can produce sine, triangle and square wave form with output frequency range 0.01 Hz - 1MHz and the band witch range 10Hz - 100 KHz. This device consists of buffer op-amp as internal frequency voltage controller and summing op-amp as external frequency voltage controller. Both of them is used to control internal or external voltage and connected to the XR-2206 wave generator block. The XR-2206 wave generator is produced wave form and amplitude. Then the amplitude is amplified by pre amplifier andfinal amplifier. From the test of this device by compared with standard generator function "GW instek" GFG-8015G model, we get that the function generator which has been made has a small relative error output frequency. That is proofed thatfunction generator which has been made is eligible as apractise device. Key words: function generator, XR-2206

PENDAHULUAN

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin pesat menyebabkan peranan Generator Fungsi sebagai instrumen elektronika yang dapat menyediakan gelombang kotak, segitiga dan sinusoida dengan amplitudo dan frekuensi keluaran yang fundamental sangat penting. Peran instrumen

Joko Sunardi dkk

tersebut dalam dunia industri biasanya dimanfaatkan dalam teknik pengendalian dan otomatisasi peralatan industri, sedangkan dalam duma pendidikan Generator Fungsi dimanfaatkan dalam pembuatan peralatan uji untuk penelitian baik dalam bidang fisika, kimia, biologi kesehatan dan sebagainya.

265

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir- BATAN


Di laboratorium e1ektronika instrumentasi Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-Badan Tenaga Nuklir Nasional (STTNBATAN), suatu instrumen Generator Fungsi yang mempunyai kemampuan yang tinggi dalam jangkah ukumya dan murah harganya serta komponen-komponennya mudah didapat dipasaran bila terjadi kerusakan sangatlah diperlukan, sehingga instrumen yang telah dibuat ini dapat dipergunakan mahasiswa pada saat praktikum dan juga untuk melengkapi fasilitas laboratorium instrumentasi nuklir Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir Badan Tenaga Nuklir Nasional Yogyakarta. DASAR TEaR! Gambaran Umum XR-2206

Gambar 1. adalah diagram blok dari Integrated Circuit (Ie) XR-2206, yaitu suatu rangkaian terpadu generator fungsi monolithic yang mampu menghasilkan ge10mbang sinus, segitiga dan kotak dengan kesetabilan dan ketepatan yang tinggi.

Keluaran dari ketiga gelombang tersebut frekuensi dan amplitudonya dapat diatur dengan memberikan tegangan masukan dari luar. Jangkah ukur frekuensinya berkisar antara O,OIHz sampai dengan lebih dari IMhz. Voltage-Controlled

Oscillator

Voltage-Controlled Oscillator (YCO) adalah sebuah osilator tegangan terkendali yang dapat menghasilkan frekuensi secara proposional kesebuah arus masukan, dimana pada pin 7 atau 8 mempunyai tegangan referensi sebesar 3Volt, sehingga frekuensi ke1uarannya dapat diatur oleh sebuah tahanan penentu (timing resistor) ke terminal ground dan kapasitor penentu (timing capacitor), sehingga frekuensi keluarannya dapat dihitung dengan Persamaan (1): 1

f

=-Hz RC

(1)

Keterangan : f = frekuensi (Hz) R = Tahanan (Ohm) C = Kapasitor

Vcc

III

GND

[]

(Farad)

BIAS

rn SYNCO

TCl Tirnming

Capacitor TC2

TRl Tirnming

Resistor

TR2

CURRENT SWITCHES

LTIPLIE AND SINE SHAPER

BUFFER

FSKI AMSI 31 MO WAVE

A 1

WAVEA2 SYMAl

SYMA2 Gambar 1. Diagram Blok IC XR-2206

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BAT AN

266

Joko Sunardi dkk

SEMINAR NASIONAL II SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGY AKART A, 21-22 DES EMBER 2006 ISSN 1978-0176 16 4

1

13 --,. S2 2 A Triangle

or

Sinne ~'lave

11

Square output

wave

10k 16V 10k

Gambar 2 Timing Capacitor dan Timing Resistor Sebagai Penentu Nilai Frekuensi Keluaran

FSK Vi

S/~

l:rianqle Slnne vJaveor Square output

10k 10k

'Nave

Vcc

10k

Gambar 3. TimingCapacitor dan Arus Sebagai Penentu Nilai Frekuensi Keluaran

Pada Gambar 3. sarna dengan halnya pada Gambar 2, rrekuensi keluarannya dapat juga diatur oleh timing capacitor dan timing resistor, hanya saja di sini timing resistor tidak di-ground-kan melainkan diberi langsung tegangan dari luar (V in) melalui pembagi tegangan bempa tahanan geser Pz, sehingga apabila nilai tahanan geser Pz dimbah-mbah maka pada timing resistor akan terjadi pembahan ams, sehingga nilai frekuensi keluarannya dapat di hitung dengan Persamaann (2) : f

= 3201(mA) Hz C(uF)

(2)

keterangan: = Frekuensi (Hz) f

Joko Sunardi dkk

267

320 I C

= Ketetapan pabrik pembuat XR-2206 = Arus (mili Amper) = Kapasitor (rnikro Farad)

PERANCANGAN FUNGSI

SISTEM GENERA TOR

Perancangan sistem generator fungsi ini menggunakan dua buah IC penguat operasional (Op-amp) yaitu penguat pengikut tegangan sebagai pengendali tegangan rrekuensi internal dan penguat selisih tegangan sebagai pengendali tegangan rrekuensi external, satu buah IC XR-2206 sebagai pembangkit gelombang, dan dua buah pre-amplifier sebagai penguat awal serta amplifier sebagai penguat akhir. Adapun blok diagram sistem generator fungsi dapat ditunjukkan pada Gambar 4.

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN

SEMINAR NASIONAL II SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 21-22 DESEMBER 2006 ISSN 1978-0176 Penauat Sellsih Tegangan

Timing Capacitor

Timing Resistor

v in Pre-Amp

Amplifier

IC XR-22D6

V-ref

Out

Timing Resistor penguat pengikut Teganqan

Gambar 4. Blok Diagram Pengamatan Rangkaian Perancangan

kaki output IC LF356 ini akan sarna dengan tegangan pada kaki inputnya. Kernudian tegangan keluaran dari IC penguat pengikut tegangan ini dibagi lagi tegangannya oleh sebuah tahanan geser Pz yang berfungsi sebagai pernbagi tegangan dan juga nantinya berfungsi sebagai pengali frekuensi keluaran dengan skala I sarnpai dengan 10. selanjutnya tegangan keluaran dari tahanan geser Pz ini diteruskan ke timing resistor rnenuju pin 7 dari IC XR-2206. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Garnbar 5.

Penguat Pengikut Tegangan

IC op-arnp LF356 adalah penguat pengikut tegangan yang berfungsi sebagai pengendali tegangan frekuensi internal, tegangan keluaran penguat ini akan sarna dengan tegangan rnasukannya, dirnana tegangan rnasukan didapat dari tegangan referensi IC XR-2206 pin 10 rnelalui tahanan pernbagi tegangan berupa tahanan geser PI, sehingga dengan rnengatur tahan geser PI sedernikian rupa, tegangan keluaran pada 111

VI

111

lt1

6

Timing Resistor

ca3140

TCl

TRl

11-1

l?

iN

14 13

5

TC2 1~

Timing Resistor

LF356 220

BYPASS

XR-2206

1

P2

Gambar 5. Pengendali Tegangan Frekuensi Internal dan External Perancangan

pengurang

Penguat Selisih Tegangan

Pada Garnbar 2. IC ca3140 rnerupakan IC penguat selisih tegangan yang berfungsi sebagai pengendali tegangan frekuensi external yang rnernpunyai dua rnasukan dengan modus loop tertutup, sehingga tegangan keluaran dapat ditentukan dan dikendalikan, karena sernua tahanan sarna rnaka rangkaian ini sebagai


268

tegangan.

Tegangan

rnasukan

Vz

didapat dari tegangan referensi IC XR-2206 pada pin 10 dan tegangan rnasukan VI rnerupakan tegangan rnasukan dari luar dengan

adjusment. Tegangan keluaran dari rangkaian penguat selisih tegangan ini ditentukan oleh besar kecilnya adjust dari tegangan rnasukan, sehingga tegangan keluarannya yang rnengenai

Joko Sunardi dkk


timing resistor menjadi besaran arus, inilah yang nantinya sebagai pengkonversi dari besaran tegangan menjadi besaran frekuensi, maka oleh sebab itu rangkaian ini dinamakan pengendali tegangan frekuensi external. Perancangan

Pembangkit

monolitik XR-2206. Pada pin 2 terdapat jalan keluaran bagi bentuk gelombang sinus dan segitiga, sedangkan pada pin 11 terdapat jalan keluaran bagi bentuk gelombang kotak seperti Gambar 6.

Gelombang

Pembangkitan gelombang dari rangkaian ini dibangun oleh sebuah IC generator fungsi

83-a

f

-8V

Gambar 6. Pembangkit Gelombang Untuk pembentukan gelombang sinus atau segitiga, pengaktifannya dikendalikan oleh sebuah transistor efek medan semikonduktor oksida-logam (MOSFET) BS 170. Transistor ini berfungsi sebagai saklar. Bila transistor ini aktif maka bentuk gelombang yang dikeluarkan adalah sinus dan bila transistor ini tidak aktif maka bentuk gelombang yang dikeluarkan adalah segitiga. Karena eatu daya yang diberikan ke rangkaian ini sebesar ±8 Volt (split), maka untuk mengaktifkan transistor tersebut kaki gatenya yang terlebih dahulu diserikan dengan tahanan sebesar 10MQ diberi tegangan sebesar +8 Volt terhadap minus. Untuk me-nonaktifkannya, kaki gate disambung langsung pada minusnya. Bentuk-bentuk gelombang ini juga harus disimetrikan dengan jalan mengatur tahan geser P7 sehingga bentuk gelombang yang dikeluarkan melalui kaki 2 benar-benar simetrik. Amplitudo yang diinginkan adalah yang dapat mengatur tahanan geser P6. Dalam hal ini untuk amplitudo gelombang segitiga akan lebih besar dari amplitudo gelombang sinus. Kemudian untuk pengaturan offset dikendalikan

Joko Sunardi dkk

269

oleh tahanan geser P5 pengatur bentuk gelombang agar tidak terpotong. Pada pembentukan gelombang kotak tidak terdapat pengaturan, baik kasimetrikkan, amplitudo maupun offset tetapi hanya sebuah penyaklaran frequency shift keying (FSK), dan ini berlaku juga untuk gelombang sinus maupun segitiga dimana FSK ini berfungsi untuk mengaktifkan kaki 7 atau kaki 8 sebagai saklar frekuensi internal dan external. Untuk mengaktifkan kaki 7 tegangan masukan ke FSK lebih besar sarna dengan 2 Volt. Untuk mengaktifkan kaki 8 tegangan masukan ke FSK lebih keeil sarna dengan 1 Volt. Perancangan

Penguat A wal

Penguat awal yang diraneang di SIllI menggunakan dua buah penguat awal. Penguat awal pertama dibangun oleh sebuah transistor BC 547 yang dimaksudkan untuk memberi jalan masukan bagi bentuk gelombang sinus dan segitiga melalui basisnya dan dikeluarkan melalui emitornya. Karena gelombang segitiga amplitudonya lebih besar dari amplitudo gelombang sinus, maka oleh emitor dikeluarkan


SEMINAR

NASIONAL

II

SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 21-22 DES EMBER 2006 ISSN 1978-0176

melalui pembagi tegangan untuk diteruskan ke saklar S3sebagai pemilihan gelombang. Dengan demikian gelombang segitiga dan gelombang sinus amplitudonya sarna. Penguat awal kedua dibangun oleh sebuah transistor BSX 20 yang dimaksudkan untuk memberi jalan masukan bagi gelombang kotak melalui basis dan dikeluarkan melalui kolektornya untuk diteruskan ke pembagi tegangan. Kemudian pada pemilihan gelombang oleh saklar S3. amplitudo keluaran dari gelombang kotak ini akan sarna dengan amplitudo gelombang sinus dan segitiga. Perancangan

kaki 10 (TPI) ke tahanan geser PI sebagai pembagi tegangan menuju masukan tak membalik dari penguat tersebut, serta mengukur tegangan masukan dan keluarannya pada TP2 dan TP3 dengan voltmeter digital dengan mengatur tahanan geser PI. Voltmeter digital ini digunakan agar nilai tegangan yang terukur lebih presisi dalam pembaeaannya. Untuk pengujian ini menghasilkan gambar 6. Perbandingan Tegangan Keluaran Penguat Pengikut Tegangan. ( yang digunakan seeara teoritis dalam pengikut tegangan pada Persamaann (3) (Fredrick W. Hughes, Panduan OP-AMP halaman 47) adalah Vout = Vin (3)

Penguat Akhir

Penguat akhir yang dirancang disini adalah penguat kelas AB. Penguat akhir ini dibanguin oleh dua buah transistor BC547 yang berfungsi sebagi penguat diferensial, satu buah transistor BC557 sebagai penguat kelas A sinyal besar dan dua buah transistor dorongtarik (push-pull) BD139 dan BDl40 yang berfungsi sebagai penguat kelas B. Maksud dari peraneangan penguat akhir ini adalah untuk memperkuat sinyal masukan dari semua bentuk gelombang (sinus, segitiga, kotak) yang masih keeil hingga beberapa kali, sehingga di jalan keluaran penguat ini amplitudonya dapat diatur melalui pengaturan tahanan geser Pg.

Data yang diperoleh melalui pengujian sedikit berbeda dibandingkan data yang diperoleh seeara teoritis menggunakan Persamaann (3). Hal ini dimungkinkan terjadi karena tahanan pembagi tegangan pada masukan terlalu besar sehingga pada waktu mengukur terjadi hubungan parallel dengan tahanan dalam Voltmeter. Seeara gratis data itu dapat dilihat pada Gambar 7. 3.2

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN Pengamatan Yang dimaksud adalah pengamatan dari kerja masing-masing piranti yang digunakan dan hasil eksekusi dari sistem generator fungsi yang telah kita buat. Adapun hal-hal yang akan dibahas adalah : 1. Pengamatan piranti penguat pengikut tegangan (pengendali tegangan frekuensi internal) 2. Pengamatan piranti pembangkit gelombang 3. Pengamatan hasil eksekusi dari sistem generator fungsi Pengamatan Tegangan

Piranti Penguat Pengikut

Pengamatan piranti penguat pengikut tegangan ini dilakukan dengan eara mengukur test point (TP) seperti terlihat pada Gambar 4. Yaitu memberi tegangan sebesar 3,14 Volt yang didapat dari tegangan referensi IC XR-2206


2.52

2.6

2.65

2.7

Tegangan

2.B 2.B5

2.9

3

3.1

3.1
M •.'tsukaf1 (Volt)

Gambar 7. Perbandingan Tegangan Keluaran Penguat Pengikut Tegangan SecaraTeoritis Dengan Pengamatan

Pada Gambar 4. juga dilakukan pengamatan tegangan dan arus pada timing resistor dengan eara terlebih dahulu mengatur tahanan geser PI sedemikian sehingga tegangan keluaran pada penguat pengikut tegangan sebesar 2,84 Volt, kemudian dimasukan ke tahanan geser P2 sebagai pembagi tegangan dengan skala 1 sampai dengan 10. Pengamatan dilakukan dengan mengukur tegangan keluaran pada tahanan geser P2 (TP4 sebagai VI) dengan skala I dan 10, dan mengukur tegangan

270

Joko Sunardi dkk

SEMINAR NASIONAL II SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGY AKARTA, 21-22 DES EMBER 2006 ISSN 1978-0176

referensi pada kaki 7 IC XR-2206 (TP7 sebagai Vz) serta mengukur tegangan dan arus pada timing resistor (TPs sebagai Vo dan TP6 sebagai I) dengan multimeter digital. Untuk pengujian ini data yang diambil hanya beberapa nilai dan hasilnya dibandingkan secara teori dengan Persamaann (4) dan (5). Persamaan yang digunakan secara teoritis adalah persamaan. (Fredrick W. Hughes, Panduan OP-AMP halaman 47) VO = V2 - VI (4) I=V/R (5) Hasil yang diperoleh melalui pengujian sedikit berbeda dibandingkan dengan perhitungan secara teoritis menggunakan Persamaann (4) dan (5). Hal ini dimungkinkan terjadi karena pada kaki 7 IC XR-2206 mempunyai impedansi yang tinggi, tahanan timing resistor mempunyai toleransi 1% serta tahanan geser Pz mempunyai toleransi 20% sehingga tegangan menjadi turun seiring dengan bertambahnya beban yang tentunya akan mempengaruhi ams. 1m

Pengamatan

Piranti Pembangkit

Gelombang

Pengamatan piranti pembangkit gelombang ini meliputi pembangkitan gelombang, frekuensi keluaran, pembahan amplitudo terhadap pembahan nilai tahanan geser P6, offset dan kesimetikkan yang dilakukan dengan cara mengukur beberapa bagian testpoint (TP) seperti terlihat pada Gambar 7. Untuk pembangkitan gelombang sinus, masukan pada gate transistor dampak medan semikonduktor oksida-logam (MOSFET) BS 170 (TP1) melalui saklar S3-adiberi tegangan sebesar setengah Vcc, sedangkan pada pembangkitan gelombang segitiga masukan pada gate di nolkan. Hal ini dimungkinkan karena transistor jenis ini mempakan transistor saklar, dimana untuk gelombang sinus transistor akan short dan untuk gelombang segitiga akan open. Pada pembangkitan gelombang kotak tidak ada pengaturan komponen kecuali jalan keluaran tersendiri di pin 11. Pengujian frekuensi keluaran (frekuensi internal) dari bentuk gelombang sinus, segitiga, dan kotak, dilakukan dengan cara mengatur kanal dari 1 sampai 8 dan mengatur tahanan geser Pz dengan skala 1 dan 10 serta mengukur Joko Sunardi dkk

271

frekuensi keluarannya pada TPz untuk gelombang sinus dan segitiga dan pada TP3 untuk gelombang kotak dengan osiloscop. Persamaan yang digunakan secara teoritis adalah Persamaan (4). Hasil yang diperoleh melalui pengujian ini sedikit berbeda bila dibandingkan dengan perhitungan secara teoritis dengan menggunakan Persamaan (4). Hal ini dimungkinkan teIjadi karena tahanan timing resistor yang digunakan mempunyai toleransi 1%, tahanan geser P2 mempunyai toleransi 20%, timing capacitor mempunyai toleransi 10% sehingga nilai yang terbaca dan temkur berbeda, sehingga mempengaruhi nilai arus dan nilai kapasitor yang dapat mempengaruhi frekuensi keluaran. Pengujian frekuensi keluaran (frekuensi external) dari bentuk gelombang sinus, segitiga, dan kotak, dilakukan dengan cara memberi tegangan dari luar kejalan masukan penguat selisih tegangan sebesar 1 Volt sampai dengan 8 Volt serta mengukur frekuensi keluarannya di TPz dan TP3 dengan osiloscop. Persamaan yang digunakan secara teoritis adalah Persamaann (4). Hasil yang diperoleh melalui pengujian ini sedikit berbeda bila dibandingkan dengan perhitungan secara teoritis dengan menggunakan Persamaann (4). Hal ini dimungkinkan terjadi karena tegangan masukan yang digunakan bukan tegangan yang stabil tetapi tegangan masukan yang dapat di-adjust sehingga sering berubah nilainya, hal ini akan mempengaruhi ams yang masuk ke timing resistor yang menyebabkan dampak terhadap frekuensi keluaran. Dari data itu dapat dibuat grafik seperti diperlihatkan pada Gambar 7. 1000000

f -

000000 800000

~

!

700000 600000

~

500000

~S 400000 300000 ~

I'-

200000 100000 o 2

4

5 Kanal

Gambar 7 Perbandingan Frekuensi Keluaran Hasil Pengamatan Dengan Teoritis Pada Tegangan Masukan 3 Volt dan Timing Resistor lK.Q



Pengujian amplitudo keluaran terhadap perubahan nilai tahanan geser P 6 juga dilakukan. Untuk gelombang sinus dan segitiga dengan terlebih dahulu mengatur frekuensi pada posisi frekuensi tertentu (dalam hal ini penulis mengatumya pada posisi frekuensi 1KHz), kemudian mengukur nilai tahanan geser P6 dan mengatur nilai tahanannya dari minimal sampai maksimal (TPs) serta mengukur amplitudo keluarannya di pin 2 (TP2) dengan osiloscop. Pengujian amplitudo untuk gelombang kotak, karena tidak terdapat pengaturan komponen maka pengukuran dilakukan dijalan keluaran pin 11 (TP3) dan hasilnya sebesar 2,8 Vp. Hasil yang diperoleh dari pengujian ini sangat berbeda dari yang direkomendasikan oleh EXAR Corporation yaitu: 60 miliV olt per kilo ohm untuk gelombang sinus dan 160 miliV olt per kilo ohm untuk gelombang segitiga. Hal ini dimungkinkan terjadi karena untuk kestabilan amplitudo, tahanan yang direkomendasikan seharusnya menggunakan tahanan positive temperature coefficient. Dari data itu secara gratis dapat diperlihatkan pada Gambar 8

L ~ . J .y~~ i' --00-----------;;;;;-::-.:4'--------------./,:>..--" J f

o

.~ ~,~

.••••..•. ...

-

~:

•.•....•••.

....,!IL~:.::::~~ .•.. ---.-

:::f;:::.::,:=~*.-.-.•-

~ ~ ~ ~ ~ ~ v ~ $ ~

f #~~$$4

TZlhJof\Jm ~.r

~ 4 P ~

P6 (Kilo Ohm)

Gambar 8 Perbandingan Amplitudo Ke1uaran Hasil Pengamatan Dengan Teoritis

tahanan geser Ps diatur hingga harga maksimum, sehingga agar harga puncak dari gelombang tersebut tidak tepotong maka tahanan geser Ps diatur pada posisi tengah atau tegangan keluaran pada tahanan tersebut menjadi 0 Volt terhadap ground. Pengamatan kesimetrian bentuk gelombang sinus dan segitiga juga dilakukan dengan jalan mengatur tahanan geser P7 dan melihat hasilnya dijalan keluaran pin 2 (TPz) dengan osiloscop. Hasil yang diperoleh dari pengamatan ini, untuk posisi tahanan geser P7 pada posisi titik tengah maka bentuk gelombang sinus dan segitiga akan simetrik. Pengamatan HasH Eksekusi Dari Sistem Generator Fungsi Pengamatan hasil eksekusi dari sistem generator fungsi ini hanya mengamati frekuensi keluaran yang dikendalikan oleh pengendali tegangan frekuensi internal saja, untuk dibandingkan dengan generator standar yang sudah terkalibrasi dan untuk mengetahui penyimpangannya, serta mengamati amplitudo masukan dan keluaran dari sistem penguat yang dibangun untuk mengetahui lebar jalurnya. Untuk Pengamatan frekuensi keluaran dilakukan dengan cara mengatur kanal dan skala dari generator fungsi standar merek "GW instek" model GFG-8015G sedemikian sehingga frekuensi keluarannya dari 0,1 Hz sampai 1 MHz yang kita sebut sebagai frekuensi kanal dengan amplitudo sebesar 10Vp, begitu pula pada generator fungsi buatan diatur kanal dan skalanya sedemikian sehingga frekuensi kanal sarna dengan generator standar dengan amplitudo yang sarna, yang hasilnya seperti Gambar 9. 1200000

Pengamatan offset untuk gelombang sinus dan segitiga juga dilakukan dengan jalan mengatur tahanan geser Ps dan mengukur tegangan keluaran dari tahanan tersebut (TP4) serta melihat hasilnya dengan osiloscop dijalan keluaran pin 2 (TPz). Hasil yang diperoleh dari pengujian ini, untuk harga minimum dari tahanan geser Ps harga puncak bawah dari gelombang sinus dan segitiga terpotong hingga separoh harga tegantung dari pengaturan amplitudo oleh tahanan geser P6, begitu pu1a untuk harga puncak atas akan terpotong bila


272

~ 1000000 ~

BOOOOO

~

600000

.~

400000

£

200000

~

o 0.1

1

10

100

1000WOOO

1E+05 I E+06

Frekuensi Kana' (Hz)

Gambar 9. Perbandingan Frekuensi Ke1uaran Generator Fungsi Standar Dengan Generator Fungsi Buatan

Joko Sunardi dkk


Untuk pengamatan amplitudo masukan dan keluaran untuk semua bentuk gelombang (sinus, segitiga dan kotak) dari sistem penguat yang dibangun dilakukan dengan cara mengukur amplitudo masukan di Penguat awal dan mengukur amplitudo keluaran di Penguat akhir dengan mengatur kanal dari I sampai dengan 8 sebagai frekuensi keluaran dari 0, I Hz sampai dengan 0,714 MHz. Hal ini dilakukan karena untuk mengetahui penguatan tegangan Bel yang dapat menentukan lebar jalur dengan diagram bode. Hasil yang diperoleh dari pengamatan ini, tidak dapat dibuat diagram bode untuk menentukan lebar jalur karena penurunan tegangan Bel terhadap frekuensi keluaran belum sempurna. Hal ini dimungkinkan teIjadi karena penurunan atau kenaikan amplitudo keluaran disebabkan oleh penurunan atau kenaikan dari amplitudo masukannya sehingga pada frekuensi tertentu penguatan tegangan cenderung sarna bahkan naik. Namun demikian dapat disimpulkan bahwa lebar jalur yang stabil dari frekuensi rendah sampai dengan frekuensi tinggi adalah dari 10Hz sampai 100 KHz.

DAFTAR PUSTAKA 1. FEDERICK W. HUGHES "Panduan Op-Amp", Cetakan pertama, Elex media Komputindo, Jakarta 1990 2. ROBERT F. COUGHLIN, FREDERICK F, DRISCOLL "Penguat Operasional dan Rangkaian Terpadu Linear", edisi kedua, Erlangga, Jakarta. 3. MALVINO "Prinsip-Prinsip Elektronik", edisi kedua, cetakan kesepuluh, Erlangga, Jakarta 1999. 4. MALVINO "Prinsip-prinsip Digital", edisi ketiga, Erlangga, Jakarta 1994

dan Penerapan cetakan ketiga,

5. PT. Elex Media Komputindo Jakarta, "Aneka Alat Ukur",1987. 6. http://www.chipcatalog.com. Corporation.

EXAR

TANYAJAWAB

KESIMPULAN 1. Alat yang dibuat dapat bekerja yaitu mampu menghasilkan frekuensi keluaran dari 0,0142 Hz sampai dengan 714285.71 Hz yang dikendalikan oleh pengendali tegangan frekuensi internal dan 10Hz sampai dengan 1 Mhz yang dikendalikan oleh pengendali tegangan frekuensi external.

2. Sistem penguat yang dibangun menghasilkan amplitudo keluaran sesuai dengan yang diharapkan yaitu 10 Volt peak, hal ini sudah sesuai dengan Generator Fungsi Standar. 3. Pada frekuensi 1 Hz ke bawah dan 100 KHz keatas dari bentuk gelombang sinus, segitiga dan kotak amplitudo menjadi turon dan bentuk gelombang mempunyai cacat. 4. Kestabilan frekuensi keluaran, amplitudo keluaran dan kesimetrikkan bentuk gelombang berada pada lebar jalur 10 Hz sampai dengan 100 KHz. 5. Hasil kalibrasi dengan Generator Fungsi Standar merek "GW instek" model GFG8015G bahwa Generator Buatan mempunyai penyimpangan yang relatif Joko Sunardi dkk

kecil, hal ini membuktikan bahwa Generator fungsi yang dibuat sudah layak sebagai alat peraga untuk praktikum.

273

Pertanyaan

1. Apakah alat ini hanya untuk praktikum saja? 2. Dari grafik ada penyimpangan , apakah penyimpangan itu masih layak atau tidak ? 3. Apakah alat ini bisa dikembangkan ? 4. Apakah ada kemungkinan dibuat 2 Mega ? ( Subari S) 5. Apa nilai lebih dari alat ini ? (Teguh Sadono) 6. Pada Gambar 4. ditunjukkan teori dan pengamatan. Sebenamya teori tersebut diacu dari mana? (Surakhman) 7. Kesimpulan point 4. kesimpulan frekuensi 10 Hz-100KHz itu adalah rentang yang jauh, maka kestabilan yang diperoleh tersebut, kestabilan seperti apa ? jelaskan ! 8. Yang stabil itu apa nya? (Teguh Sulistyono) Jawaban

1. Tidak, yang penting apabila dipakai tidak melebihi 1 MHz. 2. Masih layak 3. Masih bisa, apabila didapat potensio yang lebih besar.


SEMINAR NASIONAL II SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 21-22 DESEMBER2006 ISSN 1978-0176

4. mungkin sekali 5. nilai lebihnya alat ini dibuat dengan biaya yang murah ± Rp 350.000,6. Teori pada Persamaan (3) yaitu rangkaian pengikut tegangan. 7. Maksudnya jika kita set pada keluaran frekuensi, amplitude tertentu pada rentang tersebut, maka keluaran tersebut tidak berubah. 8. Frekuensi dan amplitudonya.

Daftar Isi Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BAT AN

274

Joko Sunardi dkk

No title

Recommend Documents