Jurnal Elektronika Dasar II
5
PEN=U$UA PEN=U $UAN N PADA PEN=UA PEN=U A, : ,AN+I+,- %E;& Abstrak —Percobaan —Percobaan ini bertujuan menyusun rangkaian dan
!eedback dan dengan tanpa !eed back# besarna penguatan dari kedua jenis penguat dua tahap tersebut# besarna !aktor balikan
I>rima ahma7ati# Atikah# Atikah# Elsa ?akiati# Ich7an ismaandie# Nor Hasanah# ahmat Nur @aulani# dan +ri Hartini# @.Pd Prodi Pend. isika# Jurusan Pend. @IPA# $IP# Uni0ersitas Lambung @angkurat Jalan 'rigjend H. Hasan 'asr#215:; 'asr#215:; 'anjarmasin e-mail / in!oBunlam.ac.id meng menghi hitu tung ng besa besarn rnya ya peng pengua uata tan n peng pengua uatt tran transi sist stor or dua dua tahap(dengan feedback dan tanpa feedback), menghitung faktor bali balika kan( n(da dari ri peng pengua uatt tran transi sist stor or dua dua taha tahapa pan n deng dengan an feedback) feedb ack)dan dan menampil menampilkan kan sinyal sinyal output output melalui melalui osilosko osiloskop. p. Meto Metode deny nya a meng mengub ubah ah-ub -ubah ah V(!"o (!"olt lt,, #"ol #"olt, t, dan dan $"ol $"olt) t) mengg mengguna unaka kan n f%&' f%&' dan mengu mengukur kur tegang tegangan( an(V V i dan Vo menggunak menggunakan an osilosko osiloskop), p), diperol diperoleh(V eh(Vi dan Vo)semakin )semakin besar besar dengan bertambahnya V.Persamaan
K v =
V o V i
(menentukan
penguatan tegangan) diperoleh hasil * V(pada perc percobaa obaan n tanpa feed feedba back ck)s )sec ecar ara a beru beruru ruta tan n yait yaitu u (+,','#),(+,&','#), (+,! (+,!',' ','&) &) dan (+,'& (+,'&' ','& ,'&),( ),(+, +,'/ '/', ','&) '&),(+ ,(+,'/ ,'/' ','/ ,'/)) (pada (pada percobaa perc obaan n dengan dengan feedb feedback ack), ), faktor faktor balikan(de balikan(dengan ngan feed feedback) back) ditent ditentuka ukan n den denga gan n per persam samaa aan n
β v =
V o V s
diperol diperoleh eh hasil hasil
secara berurutan yaitu 0,!!1 !,!1dan ,#0. asil percobaan ada yang sesuai dan kurang sesuai dengan hipotesis. *etidaksesuaian ini mungkin disebabkan kesalahan pada praktikan, kelelahan dan kurang tepat pada pemilihan pada komponen alat Kata Kunci — Trans Transist istor or,, pengu penguat at penguatan tegangan, tegangan, dan dan faktor balikan. balikan.
dua tahap tahap,,
feedb feedback ack,,
dari dari pengua penguatt transi transisto storr dua tahapa tahapan n dengan dengan !eedba !eedback ck dan tampilan sinal output dari rangkaian melalui osiloskop)*. +edang +edangkan kan tujuan tujuan dari dari percob percobaan aan ini adalah adalah menus menusun un rangkaian penguat transistor dua tahap dengan !eedback dan dengan dengan tanpa !eedback# menghitung menghitung besarna besarna penguatan penguatan dari kedua jenis penguat dua tahap tersebut# menghitung besarna !aktor !aktor balika balikan n dari dari pengua penguatt transi transisto storr dua tahapa tahapan n denga dengan n !eedba !eedback ck dan menamp menampilk ilkan an sinal sinal output output dari dari rangka rangkaian ian melalui osiloskop. II. ,E-I DA+A A+A ,erdapa ,erdapatt beberapa beberapa kelas kelas transisto transistor. r. $elas transisto transistorr ang akan dibicarakan ang dikenal dengan sebuat transistor npn silikon. silikon. Jenis transist transistor or ini dikenal dikenal juga sebagai sebagai transisto transistor r bipolar %bipolar %bipolar junction& junction& atau 'J,. +emua transistor memiliki tiga buah kaki terminal atau sambungan. Untu Untuk k meng menggg ggun unak akan an sebu sebuat atan an 'J, 'J,# kkit kkitaa haru haruss menambungkanna sedemikian rupa sehingga/ •
•
,ermin erminal al emito emitorr 'J, adalah adalah termin terminal al dengan dengan polaritas paling negati!. negati!. ,ermin erminal al kolekt kolektor or bebera beberapa pa 0olt 0olt lebih lebih positi positi! ! dibandingkan emitorna.
,erminal ,erminal basis lebih positi! 1#2 3 %atau sedikit lebih besar dari nilai nilai ini& dari pada terminal emitornna456. emajua emajuan n bidang bidang ilmu ilmu penget pengetahu ahuan an dan teknol teknologi ogi +alah satu persaratan bagi sebagian besar ampli!ier adalah menuru menurutt para para ilmua ilmuan n untuk untuk mencip menciptak takan an maupun maupun bah7a sinal output harus sama persis dengan sinal input# mengemban mengembangkan gkan suatu hal ang telah telah ada maupun 7alupun amplitudona lebih besar. Jenis"jenis ampli!ier ang menciptakan hal baru namun berman!aat dan bernilai ekonomi. lain adalah ampli!ier 8non linear9# dimana bentuk gelombang Pengua Penguatt ang ang berkem berkemban bang g akhir" akhir"akh akhir ir ini ini memung memungkin kinkan kan input dan ooutput tidak harus sama 4:6. sina sinall !rekue !rekuensi nsi tinggi tinggi dibang dibangkit kitkan kan maka maka ditemu ditemukan kanlah lah Penguat transistor dua tahap merupakan kombinasi dari dua transistor. Dan bentuk sederhana transistor unipolar kemudian tran transi sist stor or untu untuk k komp kompon onen en dari dari dua dua tran transi sist stor or untu untuk k transistor bipolar# dimana dikombinasi transistor# dioda# resistor memperoleh penguatan ang lebih besar. Untuk memperoleh dan kapasitor dibuat dalam terpadu. pengolahan pengolahan sinal maka sebagian sinal kuaran $ebanakan penguat ang dijumpai dalam praktek# sebagian dikembalikan kemasukan sehingga sinal masukan diperkuat isara isaratt keluar keluarann annaa dikemb dikembali alikan kan pada pada isara isaratt masuk masukan an atau diperlemah. Pada rangkaian ini terdiri dari dua macam sehing sehingga ga isara isaratt masuk masukann anna a diper diperlem lemah. ah. Usaha Usaha untuk untuk aitu tanpa !eedback dan dengan !eedback 4;6. mengembali mengembalikan kan sebagian sebagian isarat isarat keluaran keluaran kepada kepada masukan masukan disebut balikan % feed-back &. &. 5. Penguat dua tahap tanpa !eedback !eedback 'erdasarkan latar belakang ang sudah dipaparkan di atas +uatu +uatu pengua penguatt transi transisto storr d7ikut d7ikutub ub dua tahap tahap dengan dengan maka maka dapat dapat ditent ditentuka ukan n rumusa rumusan n masala masalah h sebaga sebagaii beriku berikut# t# gand ganden enga gan n < akan akan memb membah ahas as tang tangga gapa pan n ampl amplit itud udo o ('agaiman ('agaimanaa rangkaian rangkaian penguat penguat transisto transistorr dua tahap tahap dengan dengan I.
$
PENDAHULUAN
•
Jurnal Elektronika Dasar II
:
penguat untuk daerah !rekuensi tengah# !rekuensi rendah# sebagai $ 0#lb. +ubskip l b berarti lingkar terbuka [4]. dan !rekuensi tinggi. Daerah !rekuensi tengah kapasitansi ang seri dengan arus :. Penguat dua tahap dengan !eedback isarat aitu <5# <:# <;#
Jurnal Elektronika Dasar II
v , <¿=
;
K v,lb 1 + β v K v ,lb
≌
K v,lb V i
=
1
β v K v , l b β v
K ¿ %F& Pada balikan positi!# rangkaian balikan dihubungkan dengan masukan pada tempat ang membuat isarat balikan 3! memperkuat isarat masukan# aitu 3 i menjadi semakin kuat. +uatu balikan dikatakan bersi!at positi! bila isarat balikan membuat isarat masukan 3 i menjadi semakin kuat# aitu bila 3aG3i. keadaan ini dapat dicapai bila persamaan
V a=
V i 1− β v K v,lb
ini seperti gambar ;# dengan tuntunan asisten praktikum# menghubungkan saklar A ke bagian
# 0 $ 0#lb 5. Dapat disimpulkan
bah7a pada balikan positi! penguatan pada lingkar tertutup $ 0#lt lebih besar daripada penguatan dengan lingkar terbuka $ 0#lb 4F6. III. @E,-DE PE<-'AAN
Gambar 3. !ancangan percobaan penguat tranitor 2 ta"ap
Dalam melakukan percobaan ini diperlukan beberapa alat dan bahan antara lain osiloskop 5 buah# po7er suppl sebanak I3. PE@'AHA+AN 5 buah# 5 set kit percobaan penguat transistor dua tahap dan Pada percobaan pengukuran pada penguat dua transistor ini kabel penghubung sebanak 2 buah. bertujuan menusun rangkaian penguat transistor dua tahap Dari percobaan ini dapat ditentukan rumusan hipotesis aitu dengan !eedback dan dengan tanpa !eedback# menghitung semakin besar tegangan input ang diberikan pada rangkaian besarna penguatan dari kedua jenis penguat dua tahap penguat transistor dua tahap tanpa balikan# maka tegangan tersebut# menghitung besarna !aktor balikan dari penguat outputna juga semakin besar# dengan penguatan tegangan transistor dua tahapan dengan !eedback dan menampilkan ang tetap. +edangkan pada rangkaian penguat transistor dua sinal output dari rangkaian melalui osiloskop. tahap dengan balikan# jika tegangan input ang diberikan Percobaan ini dilakukan dengan bentuk rangkaian penguat diberikan diperbesar maka tegangan outputna juga semakin dua tahap dengan !eedback dan tanpa !eedback. Dimana besar# dengan penguaan tegangan ang konstan. tegangan sumber %3s& ang diubah"ubah pada po7er suppl Identi!ikasi dan de!inisi terhadap 0ariabel pada percobaan sebanak ; kali aitu sebesar ;0olt# 0olt# dan 0olt# aitu untuk 0ariabel manipulasina adalah tegangan input %3 i& menggunakan !rekuensi sebesar 1 HK# sehingga mengukur aitu mengubah"ubah tegangan input pada po7er suppl ang tegangan input %3i& dan tegangan keluar %3 o& menggunakan digunakan dalam satuan 0olt sebanak ; kali aitu sebesar ; osiloskop# maka diperoleh hasil seperti tabel berikut ini. 0olt# 0olt dan 0olt. 3ariabel responna adalah tegangan -siloskop / N+, M 5 3 3 O 5 1# 3 keluaran %3o& aitu mengukur tegangan keluaran melalui ,abel 5. Hasil Pengamatan dengan tanpa !eedback bentuk gelombang pada osiloskop. +edangkan 0ariabel kontrol pada percobaan ini adalah !rekuensi%!& dan bentuk rangkaian N 3+ %0olt& %3i1#& 3olt %3o1#& 3olt aitu menjaga tetap !rekuensi ang diberikan pada rangkaian o dalam satuan HK sebesar 1 HK dan menggunakan : bentuk 5 ; 5Q#1 :;#1 rangkaian aitu tanpa balikan dan dengan balikan. : :1#1 :#1 Langkah ang harus dilakukan untuk percobaan ini pada ; ::#1 :2#1 rangkaian penguat transistor dua tahap tanpa balikan aitu menusun rangkaian seperti gambar ;# dengan tuntunan asisten ,abel :. Hasil Pengamatan dengan !eedback praktikum# kemudian menghidupkan po7er suppl dengan N 3+ %0olt& %3i1#& 3olt %3o1#& 3olt memasukkan input ang berbeda"beda# dan mengukur o tegangan output melalui bentuk gelombang pada osiloskop# 5 ; :5#1 ::#1 : ::#1 :;#1 serta mencatat hasil pengamatan pada tabel pengamatan. ; :;#1 :F#1 +edangkan pada rangkaian penguat transistor dua tahap dengan balikan % feedback & aitu menusun rangkaian pada percobaan
Jurnal Elektronika Dasar II
F
Dan bentuk sinal output ang diperoleh untuk menentukan tegangan"tegangan ang diukur melalui laar pada tampilan osiloskop berdasarkan percobaan ditunjukkan pada tabel di ba7ah ini.
3
,abel ;. 'entuk gelombang tanpa !eedback
3s
3i
3o 3
;3
3
3
,abel F. 'entuk gelombang dengan !eedback
3s
;3
3i
3o
'erdasarkan tabel 5 dan tabel : data ang diperoleh melalui bentuk gelombang pada osiloskop untuk menentukan tegangn input dan tegangan output mengunakan nampak bah7a tegangan input dan output pada kedua kegiatan ini diperoleh hasil ang tegangan ang besar dari tegangan sumber ang diberikan# karena pada percobaan ini digunakan transistor berpenguat tinggi dengan noise ang rendah sehingga tegangan ang diperoleh lebih besar. ,egangan output pada penguat dua tahap tanpa !eedback lebih besar dari tegangan output dengan !eedback karena karena tidak ada keluaran ang di kembalikan kemasukkan sehingga penguatanna lebih besar dibandingkan dengan jika dipasang !eedback tetapi mudah terosilasi sehingga muncul derau pada keluaranna# sedangkan pada penguat dua tahap dengan !eedback tegangan output pada penguat pertama di!ilter terlebih dahulu# sehingga besarna noise akan berkurang lalu akan dikuatkan lagi oleh penguat kedua dan diupasang !eedback atau balikan dengan resistor dan kapasitor pada keluaranna ang menebabkan tingkat keakuratan penguat dua jauh lebih baik dan sebagaian tegangan dikembalikan ke masukkan sehingga tegangan outputna lebih kecil dibandingkan tanpa !eedback. Dengan menggunakan persamaan
K v =
V o V i
untuk
menentukan penguatan tegangan pada percobaan ini# dan diperoleh hasil sebagai berikut. ,abel . Penguatan tegangan tanpa !eedback 3+%3olt& %$3 $ 3& $ D$ ; %5#:Q1#1& F#R #1R %5#:1#1& F#1R #R %5#:;1#1& F#5:R #QQR ,abel . Penguatan tegangan dengan !eedback 3+%3olt& %$3 $ 3& $ D$
Jurnal Elektronika Dasar II ;
%5#11#1& %5#1F1#1& %5#1F1#1F&
F#R F#FR F#:R
#;R #R #2FR
transistor dua tahapan dengan !eedback dan menampilkan sinal output dari rangkaian melalui osiloskop. Percobaan ini dilakukan dengan 3s ang diubah"ubah pada po7er suppl sebanak ; kali aitu sebesar ;0olt# 0olt# dan 0olt# menggunakan ! 1HK# sehingga mengukur 3 i dan 3o menggunakan osiloskop# diperoleh bah7a 3i dan 3o semakin besar dengan bertambahna 3s. Dengan persamaan
Dari penguatan tegangan ang diperoleh pada tabel dan ini# Nampak bah7a perbandingan antara tegangan output dan tegangan input tidak konstan karena adana sedikit sekali selisih# bertambahna tegangan sumber ang diberikan pada V o rangkaian maka penguatan tegangan secara percobaan ini untuk menentukan penguatan tegangan sehingga K v = V i sedikit mengecil# dengan kesalahan relati! ang kurang lebihna sama dengan terbesar aitu pada 3 + ;3olt tanpa pada percobaan tanpa !eedback diperoleh secara berurutan !eedback aitu F#R. Penguatan tegangan ang diperoleh saat aitu %5#:Q1#1&# %5#:1#1&# dan %5#:;1#1& dan pada diberikan tegangan sumber sebesar ; 0olt# hasil pada rangkaian percobaan dengan !eedback diperoleh secara berurutan aitu tanpa !eedback berselisih sebesar 1#:; dibandingkan rangkaian %5#11#1&# %5#1F1#1&# dan %5#1F1#1F&# !aktor balikan dengan !eedback# bila diberikan tegangan sumber sebesar V o 3olt# hasil dari osiloskop berselisih sebesar 1#:5 dibandingkan %dengan !eedback& ditentukan melalui persamaan β v = V s rangkaian dengan !eedback# dan diberikan tegangan sumber diperoleh hasil secara berurutan aitu 2#;; S ;#Q; S dan :#2. sebesar 3olt# hasil dari osiloskop berselisih sebesar 1#5 +ehingga hasil percobaan ada ang sesuai dan kurang sesuai dibandingkan rangkaian dengan !eedback. Untuk penguat dua tahap dengan !eedback# !aktor balikan dapat ditentukan melalui dengan hipotesis. $etidaksesuaian ini mungkin saja ada kesalahan pada praktikan# kelelahan dan kurang tepat pada V o persamaan β = aitu perbandingan antara tegangan pemilihan pada komponen alat. v
V s
output dan tegangan sumber# maka diperoleh hasil secara berurutan aitu 2#;; S ;#Q; S dan :#2. +ehingga hasil tegangan ang diperoleh dari percobaan sesuai dengan hipotesis tetapi penguatan tegangan ang diperoleh tidak sepenuhna sesuai karena ada sedikit selisih dari hasil ang diperoleh. $etidaksesuaian ini mungkin saja ada kesalahan pada praktikan ketika melakukan percobaan seperti ketidaktelitian saat mengkalibrasi osiloskop dan mengukur tegangan dengan osiloskop atau kelelahan pada komponen alat sehingga tidak ber!ungsi secara maksimal seperti kabel penghubung ang longgar dan transistor ang digunakan kurang tepat sebagai penguat untuk !rekuensi tinggi sehinggga hasil penguatan tegangan kurang optimal dan tidak terlalu besar.
U
rima ahma7ati sebagai praktikan mengucapkan rasa puji dan sukur kepada Allah +T, karena berkat rahmat dan hidaahna"na penulis dapat menelesaikan laporan ini. Dan juga mengucapkan terima kasih kepada ahmat Nur @aulani selaku asisten praktikum pada percobaan ini ang telah membantu saat praktikum dan pembuatan laporan. +erta tidak lupa pula saa mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua ang selalu mendoakan dan mendukung. Dan terakhir untuk teman sekelompok aitu kelompok I3 shi!t I dan teman"teman seperjuangan isika Uni0ersitas Lambung @angkurat angkatan :15F ang telah membantu banak hal dalam menelesaikan laporan ini. DA,A PU+,A$A
I
+I@PULAN
Pada percobaan pengukuran pada penguat satu transistor ini bertujuan menusun rangkaian penguat transistor dua tahap dengan !eedback dan dengan tanpa !eedback# menghitung besarna penguatan dari kedua jenis penguat dua tahap tersebut# menghitung besarna !aktor balikan dari penguat
456 4:6
'ishop# -7en. :11F. #aar-daar $lektronik . Jakarta/ Erlangga. ,oole# @ike. 5. !angkaian $lektronik% prinip dan &plikai $dii kedua. Jakarta/ Erlangga. 4;6 ,im Dosen Pembina praktikum Elektronika Dasar II. :15. 'odul raktikum $lektronika #aar . 'anjarmasin/ Pend isika# Pend. @IPA# $IP# Uni0ersitas Lambung @angkurat 4F6 +utrisno. 5Q2. $lektronika% teori daar dan penerapann*a. 'andung/ I,'.
