1 "LAPORAN LENGKAP ELEKTRONIKA DASAR
Grafik Hubungan antara Ic ( A ) dan Vcc ( volt)
Ic
Vcc
LAPORAN LENGKAP
PRAKTIKUM ELEKTONIKA
OLEH :
SURITNO FAYANTO (A1C313117)
JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS HALU OLEO
KENDARI
2016
RANGKAIAN SERI-PARALEL DAN RANGKAIAN TRANSIEN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Resistor adalah sebuah konduktor dengan resistansi yang ditentukan. Resistor memiliki resistansi yang sama tanpa mempertimbangkan magnitudo dan arah beda potensial yang diterapkan. Piranti konduksi lain mungkin memiliki resistansi yang berubah sesuai dengan beda potensial yang diterapkan. Kita membedakan antara kedua jenis piranti dengan mengatakan bahwa yang satu mematuhi hokum ohm dan tidak (Halliday, 2010). Hokum ohm adalah penegasan bahwa arus yang melalui suatu piranti selalu berbanding lurus dengan beda potensial yang diterapkan pada piranti tersebut (Gussow, 1983).
Eksperimen mengenai rangkaian seri paralel dan arus transien merupakan eksperimen yang telah banyak dilakukan oleh praktikum-praktikum sebelumnya. Pada praktikum penyusun rangkaian seri-paralel dan arus transien kami hanya menelaah lebih dalam dan memahami konsep dasar rangkaian seri-paralel.
Berdasarkan uraian di atas, sehingga sangat penting untuk melakukan praktikum mengenai rangkaian seri-paralel dan rangkaian transien. Melalui praktikum ini kita dapat memahami konsep dasar rangkaian paralel, menentukan nilai resistansi berdasarkan kode warna dan pengukuran dengan multimeter, serta dapat membandingkan besar arus dan beda potensial pada masing-masing resistor dalam rangkaian seri dan rangkaian paralel.
Tujuan
Tujuan yang akan dicapai pada praktikum ini, yaitu :
Memahami konsep dasar rangkaian seri-paralel.
Menentukan nilai resistansi resistor berdasarkan kode warna dan pengukuran menggunakan multimeter.
Membandingkan besar arus dan beda potensial pada masing-masing resistor dalam rangkaian seri dan rangkaian paralel.
KAJIAN TEORI
Ketika suatu potensial V diberikan pada resistansi-resistansi yang terhubung secara seri, semua resistansi tersebut mempunyai arus I yang identik. Jumlah dari beda potensial pada resistansi-resistansi ini sama dengan beda potensial yang diberikan. Resistansi-resistansi yang terhubung seri dapat digantikan oleh sebuah resistansi ekuivalen Rek yang memiliki arus yang sama I dan beda potensial total yang sama V sebagai resistansi-resistansi sebenarnya (Halliday, 2010).
Sebuah rangkaian komponen yang dibuat mempunyai nilai hambatan spesifik diantara ujung-ujungnya dinamakan resistor. Resistor dalam kisaran 0,01 samapai 107 dapat dibeli dari persediaan. Resistor individu yang digunakan dalam rangkaian elektronik seringkali berbentuk silinder, yang diameter dan panjangnya beberapa millimeter dengan kawat-kawat yang keluar dari ujung-ujungnya. Hambatan dapat ditandai dengan kode standar yang menggunakan tiga atau empat pita didekat satu ujung. Untuk sebuah resistor yang menuruti Hukum Ohm sebagai grafik arus sebagai fungsi dari selisih potensial adalah garis lurus, kemiringan garis tersebut adalah I/R. jika tanda potensial tersebut berubah, maka tanda arus yang dihasilkan berubah (Young, 2003).
a b
a b
Gambar 1.1 a) Rangkaian Seri, b) Rangkaian Pararel
Rangkaian diatas terdiri dari rangkaian seri dan rangkaian pararel. Pada rangkaian seri arus yang mengalir pada sebuah rangkaian adalah sama sedangkan tegangannya berbeda, sedangkan pada rangkaian pararel arus yang mengalir pada setiap rangkaian adalah berbeda sedangkan tegannya sama. Cara membacar resisitor pada gelang warna yaitu gelang pertama dan kedua menyatakan kode warna, gelang ketiga sebagai pangkat dan gelang keempat sebagai toleransi. Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Sesuai dengan namanya, resistor bersifat resestif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Dari Hukum Ohm diketahui resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Tipe transistor yang umum adalah berbentuk tabung dengan dua kaki tembaga dikiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran berbentuk kode warna untuk memudahkan pemakai mengenai besar resistansinya (Hariyanto, 2013).
METODE PRAKTIKUM
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada percobaan rangkaian seri-paralel dan arus transien yaitu ditampilkan pada tabel 1.1
Tabel 1.1. Alat dan Bahan Percobaan 1
No
Alat dan Bahan
Fungsi
1
Resistor
Penghambat arus listrik
2
Papan rangkaian
Tempat merangkai resistor
3
Multimeter
Mengatur hambatan listrik, tegangan serta kuat arus
4
Kabel penghubung
Menghubungkan multimeter, catu daya dan resistor
5
Catu Daya
Sebagai sumber tegangan
Prosedur Kerja
Prosedur kerja yang kami lakukan dalam percobaan rangkaian seri-paralel dan arus transien yaitu :
Menentukan nilai resistansi resistor
Mengambil 10 buah resistor secara acak dari kotak eksperimen.
Menentukan nilai resistansi yang anda ambil berdasarkan kode warna-warnanya.
Mengukur resistansi resistor yang anda ambi menggunakan multimeter dan membandingkan hasilnya dengan langkah 2).
Rangkaian seri-paralel
Mengambil beberapa resistor yang telah disiapkan dan menyusun rangkaian seperti gambar 1.1 berikut.
Gambar 1.2 Rangkaian seri
Sebelum rangkaian dihubungkan dengan catu daya, mengukur hambatan total rangkaian dengan menggunakan multimeter.
Menghubungkan rangkaian dengan catu daya. Mengukur arus I1, I2, dan I3 serta tegangan V1, V2, dan V3 pada masing-masing resistor dengan menggunakan multimeter.
Menyusun rangkaian seperti pada gambar 1.3 berikut
Gambar 1.3 Rangkaian Paralel
Mengukur hambatan total rangkaian (Rtot), arus I1, I2, I3 dan tegangan V1, V2, dan V3 pada masing-masing resistor.
Menyusun rangkaian seperti pada gambar 1.4 berikut.
Gambar 1.4 Rangkaian Seri-Paralel
Melakukan langkah 1) sampai dengan 5) untuk variable nilai R yang lain.
Mencatat hasil pengamatan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Data Pengamatan
Data pengamatan untuk menentukan nilai resistansi resistor ditampilkan pada tabel 1.2 berikut.
Tabel 1.2 data pengamatan menentukan nilai resistansi resistor
No
Gelang Warna
Hambatan (Ω)
Multimeter
1
Hijau, biru, kuning, emas
(56 x 104) ± 5 %
0,5 mΩ
2
Jingga, putih, kuning, emas
(39 x 104) ± 5 %
0,341 mΩ
3
Hijau, biru, kuning, emas
(56 x 104) ± 5%
0,588 mΩ (R3)
4
Biru, abu-abu, kuning, emas
(68 x 104) ± 5 %
0,675 mΩ (R2)
5
Coklat, hitam, kuning, emas
(10 x 104) ± 5 %
100,2 mΩ
6
Kuning, ungu, merah, emas
(47 x 102) ± 5 %
0,465 mΩ
7
Hijau, biru, kuning, emas
(56 x 104) ± 5 %
0,558 mΩ
8
Merah, merah, kuning, emas
(22 x 104) ± 5%
359,3 kΩ (R1)
Tabel 1.3 data pengamatan pada rangkaian seri, rangkaian paralel dan rangkaian seri-paralel
Rangkaian
RT
I (A)
IT (A)
V (volt)
VT (volt)
I1
I2
I3
V1
V2
V3
Seri
0,000575
0,00001
0,00001
0,00001
0,00001
0,428
0,1774
0,1071
0,2615
Paralel
160700
0,00047
0,00051
0,00051
0,00052
5,1
5,18
5,28
5,111
Seri-Paralel
0,000648
0,00002
0,00001
0,00001
0,00001
1,238
1,258
1,287
2,122
Analisis Data
Menentukan resistansi berdasarkan kode warna
Kode Warna : Hijau, biru, kuning, emas
Resistansi yang sebenarnya
R = 56 x 104 ± 5 %
R = 560000 x 5100
R = 28000 Ω
R = 560000 – 28000 s/d 560000 + 28000
R = 532000 Ω s/d 588000 Ω
Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat dilihat pada tabel 1.4 berikut.
Tabel 1.4 nilai resistansi berdasarkan kode warna
No
Gelang Warna
Resistansi (Ω)
Resistansi yang sebenarnya (Ω)
1
Hijau, biru, kuning, emas
(56 x 104) ± 5 %
538000 s/d 588000
2
Jingga, putih, kuning, emas
(39 x 104) ± 5 %
370000 s/d 409000
3
Hijau, biru, kuning, emas
(56 x 104) ± 5%
538000 s/d 588000
4
Biru, abu-abu, kuning, emas
(68 x 104) ± 5 %
646000 s/d 714000
5
Coklat, hitam, kuning, emas
(10 x 104) ± 5 %
9500 s/d 10500
6
Kuning, ungu, merah, emas
(47 x 102) ± 5 %
4465 s/d 4735
7
Hijau, biru, kuning, emas
(56 x 104) ± 5 %
538000 s/d 588000
8
Merah, merah, kuning, emas
(22 x 104) ± 5%
209000 s/d 231000
Mencari nilai tegangan dan kuat arus untuk rangkaian seri, parallel dan seri-paralel
Rangkaian Seri
Dik :
R1 = 339,3 x 103 Ω
R2 = 0,675 x 106 Ω
R3 = 0,582 x 106 Ω
RT = 1,575 x 106 Ω
VT = 261,5 x 106 Ω
Dit :
V1 = . . . . ?
V2 = . . . . ?
V3 = . . . . ?
Penyelesaian
V1 = RRT VT
Untuk V1
V1 = 339,3 x 1031,575 x 106 x 261,5 x 106
V1 = (215, 8 x 10-3)(261,5 x 106
V1 = 56431,7 x 103 Volt
Untuk V2
V2 = 0,675 x 1061,575 x 106 x 261,5 x 106
V2 = (0,428)(261,5 x 106)
V2 = 112,07 x 106 Volt
Untuk V3
V3 = 0,582 x 1061,575 x 106 x 261,5 x 106
V3 = (0,37)(261,5 x 106)
V3 = 96,6 x 106 Volt
Rangkaian Paralel
Rp = R1+R2+ R3R2R3+R1R3+R1R2
Rp = 339,3 x 103+0,675 x 106+0,582 x 106 0,675x1060,582x106+339,3x1030,582x106+339,3x1030,675x106
Rp = 339,3 x 103+0,675 x 106+0,582 x 1060,392 x 1012+147,5 x 109+229,02 x 109
Rp = 1596,3 x 1030,392 x 1012+147,5 x 109+229,02 x 109
Rp = 1596,3 x 103818,52 x 109
Rp = 1,95 x 106 Ω
Is = VTRp
Is = 261,5 x 1061,95 x 106
Is = 134,10 A
Untuk I1
I1 = R2R3R1R2+R2R3+R1R3
I1 = 0,675 x 106(0,582 x 106)339,3x1030,675x106+0,0675x1060,582x106+339,3x103(0,58x106)
I1 = 0,392 x 10122241,02 x 109+0,392 x 1012+197,47 x 109
I1 = 0,392 x 1012818,49 x 109
I1 = 0,0004 x 103 A
Untuk I2
I2 = R1R3R1R2+R2R3+R1R3
I2 = 339,3 x 103(0,582 x 106)339,3x1030,675x106+0,0675x1060,582x106+339,3x103(0,58x106)
I2 = 197,47 x 1092241,02 x 109+0,392 x 1012+197,47 x 109
I2 = 197,47 x 109818,49 x 109
I2 = 0,241 A
Untuk I3
I3 = R1R2R1R2+R2R3+R1R3
I3 = 339,3 x 103(0,582 x 106)339,3x1030,675x106+0,0675x1060,582x106+339,3x103(0,58x106)
I3 = 229,02 x 1092241,02 x 109+0,392 x 1012+197,47 x 109
I3 = 229,02 x 109818,49 x 109
I3 = 0,279 A
Rangkaian Seri-Paralel
Menentukan R23
1R23 = 1R2+ 1R3
1R23 = 10,675 x 106+ 10,582 x 106
1R23 = 20,392 x 1012
R23 = 0,392 x 10122
R23 = 0,196 x 1012 Ω
Rtot = R1 + R23
Rtot = 0,00000003393 x 1012 + 0,196 x 1012
Rtot = 0,196 x 1012 Ω
Menentukan kuat arus
Untuk I1 :
I1 = VTRtotal
I1 = 261,5 x 1060.196 x 1012
I1 = 1334,183 x 106 Ampere
Untuk I2 :
I2 = R2R1+R3 x Is
I2 = 0,675 x 106339,3 x 103+0,582 x 106 x 1334,183 x 10-6
I2 = 0,675 x 106339,3 x 103+582 x 103 x 1334,183 x 10-6
I2 = 0,0007 x 103 x 1334,183 x 10-6
I2 = 0,977 x 10-3 Ampere
Untuk I3 :
I3 = R3R1+R2 x Is
I3 = 0,582 x 106339,3 x 103+0,675 x 106 x 1334,183 x 10-6
I3 = (0,00057 x 103) (1334,183 x 10-6)
I3 = 0,705 x 10-3 Ampere
Pembahasan
Praktikum ini membahas mengenai konsep dasar rangkaian seri-paralel, penentuan nilai resistansi resistor berdasarkan kode warna dan pengukuran dengan menggunakan multimeter dan besar arus dan beda potensial pada masing-masing resistor. Konsep dasar rangkaian seri paralel yaitu pada kasus seri arus listrik yang mengalir sama untuk setiap penghantar tetapi mempunyai tegangan yang berbeda, sedangkan pada rangkaian seri paralel mempunyai tegangan listrik yang sama tetapi arus listrik yang berbeda. Berdasarkan sumber literatur sebelumnya menyatakan bahwa hambatan ekuivalen dari sembarang resistor seri sama dengan jumlah hambatan, sedangkan rangkaian paralel kebanyakan hambatan ekuivalen sama dengan jumlah kebalikan-kebalikan dari hambatan-hambatan individunya (Young, 2003).
Penentuan nilai resistor berdasarkan kode warna dan pengaturan dengan multimeter dengan kode warna helang pertama (hijau, biru, kuning, emas) diperoleh nilai resistansi sebesar 56 x 104 dengan toleransi 5 % dan hambatannya sebesar 0,5 mΩ. Dimana nilai resistansi sebenarnya yaitu 583000 Ω s/d 588000 Ω. Untuk gelang kedua sampai dengan gelang kedelapan dengan kode warna yang berbeda, nilai resistansi, serta nilah hambatan pada multimeter seperti yang ditampilkan pada tabel 1.3.
Perbandingan antar resistansi dengan kode warna pada masing-masing resistor tidak jauh beda dengan nilai yang dihasilkan pada multimeter digital. Contohnya Hijau, biru, kuning, emas dengan permbacaan kode warna pada resistor diperoleh resistansinya sebesar (56 x 104) Ω ± 5 % dan pembacaan pada multimeter digital sebesar 0,5 mΩ. Hal ini menyatakan bahwa besarnya nilai yang terbaca pada kode warna pada resistot tidak jauh berbeda dengan nilai yang hasilkan pada multimeter digital seperti yang di tampilkan pada Tabel 1.3. Pada Rangkaian seri mempunyai kuat arus yang dihasilkan sama sedangkan tegangannya berbeda dan pada rangkaian pararel tegangan yang sama sedangkan kuat arusnya berbeda hal dapat lihat pada tabel 1.3
Untuk membandingkan besar arus dan beda potensial pada masing-masing resistor dalam rangkaian seri dan rangkaian paralel. Untuk rangkaian seri dengan R1 sebesar 339,3 x 103 Ω, R2 sebesar 0,675 x 106 Ω dan R3 sebesar 0,582 x 106 Ω serta RT dan VT yaitu 1,576 x 106 Ω dan 261,5 x 106 volt, diperoleh nilai tegangan pertama sebesar 26431,7 x 103 volt, tegangan kedua diperoleh sebesar 112,07 x 106 volt dan tegangan ketiga sebesar 96,6 x 106 volt. Pada rangkaian paralel paralel arus pada rangkaian pertama sebesar 0,0004 x 103 A, rangkaian kedua sebesar 0,241 A dan rangkaian ketiga sebesar 0,279 A. Untuk rangkaian seri paralel dengan hambatan total diperoleh sebesar 0,196 x 1012 Ω diperoleh kuat arus listrik pertama sebesar 1334,183 x 10-6 A, arus listrik kedua sebesar 0,977 x 10-3 A dan arus listrik ketiga diperoleh nilai sebesar 0,765 x 10-3 A.
Sehingga berdasarkan data tersebut dapat diperoleh hasil bahwa untuk rangkaian seri semakin besar hambatan suatu penghantar maka makin kecil tegangan listrik yang dihasilkan. Pada rangkaian paralel semakin besar nilai hambatan maka nilai arus listrik yang dihasilkan semakin sedikit begitupun pada rangkaian seri-paralel.
PENUTUP
Kesimpulan
Berdasarkan tujuan dan praktikum yang telah kami lakukan diperoleh kesimpulan yaitu :
Konsep dasar rangkaian seri-paralel yaitu pada rangkaian paralel mempunyai selisih beda potensial yang sama (tegangan) tetapi besar arus listriknya berbeda, dengan pada rangkaian seri arus yang mengalir pada sebuah penghantar adalah sama tetapi besar tegangan berbeda.
Nilai resistansi resistor berdasarkan kode warna dengan menggunakan multimeter yaitu nilai resistansi yang diperoleh pada resistor tidak jauh beda dengan nilai yang dihasilkan pada pembacaan menggunakan multimeter.
Pada rangkaian seri arus I harus sama dalam semua resistor sedangkan selisih potensial yang melalui setiap resistor tak perlu sama, tetapi selisih potensial diantara terminal-terminal setiap resistor harus sama dan sebanding.
Saran
Saran yang dapat saya berikat pada praktikum ini, yaitu :
Untuk laboratorium, sebaiknya alat-alat laboratorium lebih dilengkapi lagi.
Untuk asisten, sudah baik dalam menjelaskan dan lebih ditingkatkan.
Untuk praktikan, sebaiknya menjaga kebersihan ruang praktek.
PENYEARAH DAN CATU DAYA
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Secara umum istilah catu daya biasanya berarti suatu sistem penyearah, dimana tegangan ini mengubah tegangan AC yang berasal dari tegangan sumber PLN menjadi tegangan DC yang murni. Komponen dasar yang digunakan pada rangkaian catu daya adalah transformator, penyearah, resistor dan kapasitor. Transformator digunakan untuk memformasikan tegangan AC dari 22 volt menjadi lebih kecil sehingga bisa dikelola oleh rangkaian regulator linear. Penyearah yang terdiri dari dioda-dioda mengubah tegangan bolak-balik menjadi tegangan searah (Hariyanto, 2014).
Percobaan mengenai penyearah dan catu daya merupakan praktikum yang telah dilakukan peneliti-peneliti sebelumnya, ditempat lain praktikum mengenai penyearah dan catu daya menggunakan formulasi transformator. Pada percobaan ini kami tidak menggunakan transformator melainkan diganti menggunakan catu daya.
Berdasarkan pemikiran diatas sehingga praktikum ini sangat penting untuk dilakukan. Melalui praktikum ini kita dapat mengetahui bagaimana cara mengukur hambatan keluaran suatu transformator daya dan memasang rangkaian agar bekerja sebagai penyearah setengah gelombang maupun gelombang penuh.
Tujuan
Tujuan yang akan dicapai pada praktikum mengenai penyearah dan catu daya, yaitu :
Agar dapat mengukur hambatan keluaran suatu transformator daya.
Agar dapat memasang rangkaian agar bekerja sebagai penyearah setengah gelombang maupun gelombang penuh.
KAJIAN TEORI
Perangkat elektronika mestinya diatur oleh suplay arus searah DC yang stabil agar dapat bekerja dengan baik. Prinsip penyearah yang paling sederhana ditunjukkan pada gambar 2.1. Transformator diperlukan untuk menurunkan tegangan AC dari jala-jala listrik pada kumparan primernya menjadi tegangan AC yang lebih kecil pada kumparan sekundernya.
Gambar 2.1 Rangkaian penyearah sederhana
Pada rangkaian ini, dioda berperan hanya untuk merubah dari arus AC menjadi DC dan merupakan tegangan positif ke beban R1, ini yang disebut penyearah setengah gelombang (Alkater, 2014).
Tegangan arus searah biasanya dibutuhkan untuk mengoperasikan peralatan elektronik, misalnya pesawat amplifier, peralatan kontrol elektronik, peralatan komunikasi dan sebagainya. Catu daya arus searah (DC) dapat diperoleh dari baterai atau dari sumber daya 220/240 volt AC 50 Hz yang dirubah menjadi arus searah melalui rangkaian searah. Pada sistem rangkaian searah ada 4 fungsi dasar yang dibahas, yaitu transformator tegangan yang diperlukan untuk menurunkan tegangan yang diinginkan, rangkaian penyearah, filter dan regulasi (Anonim, 2003).
Transformator berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan tegangan AC. Setiap transformator memiliki hambatan keluaran R yang akan menyebabkan turunnya tegangan sekunder dari transformator sehingga bila dipasangkan beban dengan tegangan yang dihasilkan akan turun. Untuk memperoleh tegangan penyearah yang cukup konstan pada harga tertentu, kita dapat membuat penyearah tegangan dengan menggunakan dioda (Young, 2003).
METODE PRAKTIKUM
Alat dan Bahan
Alat dan bahan pada percobaan penyearah dan catu daya dapat dilihat pada tabel 2.1 berikut :
Tabel 2.1. Alat dan Bahan Percobaan Penyearah dan Catu Daya
No
Alat dan Bahan
Fungsi
1
Transformator
Menaikkan dan menurunkan tegangan AC
2
Dioda
Penyearah tegangan
3
Kapasitor dan resistor
Hambatan dalam rangkaian
4
Transistor 7812
Penguat arus
5
Papan rangkaian
Tempat untuk meletakkan rangkaian
6
Multimeter
Mengukur arus dan tegangan
7
Osiloskop
Menampilkan isyarat gelombang
8
Signal generator
Pembangkit isyarat gelombang
9
Kabel penghubung
Penghubung antar rangkaian
Prosedur Kerja
Prosedur kerja yang kami lakukan pada percobaan penyearah dan catu daya yaitu :
Pembebanan penyearah setengah gelombang
Pembebanan pada trafo, dengan menggunakan multimeter untuk tegangan AC dan osiloskop, membuat lengkung pembebanan untuk kumparan sekunder trafo antara CT dan tegangan AC maksimum dan antara tegangan maksimum dan tegangan AC minimum tanpa mengukr arus secara langsung.
Gambar 2.2 Penyearah setengah gelombang
Menggunakan persamaan V0 = Vob [R1/(R0+R1)] untuk menentukan hambatan keluaran, menggunakan tiga buah pengukuran.
Pembebanan pada penyearah setengah gelombang.
Menggunakan osiloskop untuk multimeter (DC volt) untuk mengukur V0 untuk mengukur R1 untuk setiap pembebanan.
Mencatat bentuk gambar untuk setiap pengukuran.\
Mebalikan polaritas dioda dan memotret tegangan V0 untuk keadaan tanpa beban.
Pembebanan pada penyearah gelombang penuh
Memasang rangkaian seperti pada gambar 2.3.
Gambar 2.3 Rangkaian penyearah gelombang penuh
Membuat pengukuran untuk menentukan lengkung pembebanan dengan menggunakan multimeter DC volt dan osiloskop.
Mencatat bentuk-bentuk tegangan pada titik a, b, dan c terhadap ground untuk tiap pembebanan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Data Pengamatan
Menentukan kode warna
Pita warna : Merah, ungu, kuning, emas.
R = 27 x 104 ± 5 %
Pita warna : Merah, hitam, jingga, perak.
R = 20 x 103 ± 10 %
Pita warna : Coklat, merah, kuning, emas.
R = 12 x 104 ± 5 %
Penyearah
Penyearah Setengah Gelombang
Tabel 2.2. Penyearah Setengah Gelombang
No
R (Ω)
V0 (volt)
Vob (volt)
1
12 x 104
6
10
2
20 x 103
6
9,8
3
27 x 10 4
6
11,2
Berdasarkan hasil pengukuran diperoleh gambar rangkaian penyearah setengah gelombang sebagaii berikut.
Gambar 2.5 Penyearah Setengah Gelombang
Peyearah Gelombang Penuh
Tabel 2.3 Penyearah Gelombang Penuh
No
R (Ω)
V0 (volt)
Vob (volt)
Skala
1
12 x 104
6
Titik a = 29,8
24
Titik b = 29,2
22
Titik c = 29,6
27
2
20 x 103
6
Titik a = 29,4
29
Titik b = 29,6
29
Titik c = 29,2
29
3
20 x 104
6
Titik a = 29,8
29
Titik b = 27,8
29
Titik c = 27,8
29
Berdasarkan hasil pengamatan diperoleh gambar untuk rangkaian penyearah gelombang penuh sebagai berikut.
Gambar 2.6 Penyearah Gelombang Penuh
Analisis Data
Penyearah Setengah Gelombang
Untuk resistor 12 x 104 Ω
Dik : V0 = 6 volt
R = 12 x 104 Ω
Dit : R0 = . . . . ?
Penyelesaian
R = V0I
I = V0R
I = 6120000
I = 0,00005 A
Vob = V0 – I. R0
R0 = V0- VobI
R0 = 6-100,00005
R0 = -80000 Ω
Untuk resistor 20 x 103 Ω
Dik : V0 = 6 volt
R = 20 x 103 Ω
Dit : R0 = . . . . ?
Penyelesaian
R = V0I
I = V0R
I = 620000
I = 0,0003 A
Vob = V0 – I. R0
R0 = V0- VobI
R0 = 6-9,80,0003
R0 = -12666,6 Ω
Untuk resistor 27 x 104 Ω
Dik : V0 = 6 volt
R = 27 x 104 Ω
Dit : R0 = . . . . ?
Penyelesaian
R = V0I
I = V0R
I = 6270000
I = 0,0000222 A
Vob = V0 – I. R0
R0 = V0- VobI
R0 = 6-11,20,0000222
R0 = -234234,23 Ω
Penyearah Gelombang Penuh
Untuk resistor 12 x 104 Ω
Titik a (Skala 24)
Vpp = Vdiv xdivskala x skala
29,8 = 2 x divskala x 24
divskala = 29,82 x 24
divskala = 0,620833
Titik b (Skala 22)
Vpp = Vdiv xdivskala x skala
29,2 = 2 x divskala x 22
divskala = 29,22 x 22
divskala = 0,663636
Titik c (Skala 27)
Vpp = Vdiv xdivskala x skala
29,2 = 2 x divskala x 27
divskala = 29,22 x 27
divskala = 0,540741
Untuk resistor 20 x 103 Ω
Titik a (Skala 29)
Vpp = Vdiv xdivskala x skala
29,4 = 2 x divskala x 29
divskala = 29,42 x 29
divskala = 0,5068966
Titik b (Skala 29)
Vpp = Vdiv xdivskala x skala
29,6 = 2 x divskala x 29
divskala = 29,62 x 29
divskala = 0,510345
Titik c (Skala 29)
Vpp = Vdiv xdivskala x skala
29,2 = 2 x divskala x 29
divskala = 29,22 x 29
divskala = 0,505448
Untuk resistor 27 x 104 Ω
Titik a (Skala 29)
Vpp = Vdiv xdivskala x skala
29,8 = 2 x divskala x 29
divskala = 29,82 x 29
divskala = 0,513793
Titik b (Skala 29)
Vpp = Vdiv xdivskala x skala
27,8 = 2 x divskala x 29
divskala = 27,82 x 29
divskala = 0,47931
Titik c (Skala 29)
Vpp = Vdiv xdivskala x skala
27,8 = 2 x divskala x 29
divskala = 27,82 x 29
divskala = 0,47931
Pembahasan
Penyearah adalah alat yang melewatkan arus hanya kesatu arah saja. Alat ini umumnya digunakan untuk mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah. Untuk . . . . . pada tegangan rendah sebagian besar penyearah menggunakan dioda. Ada dua jenis penyearah yaitu penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh.
Pada percobaan untuk menentukan penyearah setengah gelombang dan gelombang penuh digunakan transformator dan dioda. Transformator berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan tegangan, sedangkan diode berfungsi sebagai penyearah gelombang. Pertama kami menentukan pita warna. Pita warna pertama (merah, ungu, kuning, emas) diketahui nilai hambatannya sebesar 27 x 104 Ω dengan toleransi 5 %. Pita warna kedua (merah, hitam, jingga, perak) diketahui nilai hambatannya sebesar 20 x 103 Ω dengan toleransi 10 %. Pita warna ketiga (coklat, merah, kuning, emas) diketahui nilai hambatannya sebesar 12 x 104 Ω dengan toleransi 5 %.
Percobaan berikutnya menentukan penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh. Untuk penyearah setengah gelombang dengan resistor 12 x 104 Ω dengan besarnya tegangan (V0) sebesar 6 volt, diketahui nilai Vob sebesar 10 volt dan hambatan R0 sebesar -80000 Ω. Untuk resistor 20 x 103 Ω dengan tegangan V0 sebesar 6 volt, diketahui nilai Vob sebesar 9,8 volt dengan hambatan R0 sebesar -12666,6 Ω. Pada resistor 27 x 104 Ω diketahui tegangan V0 sebesar 6 volt dan Vob sebesar 11,2 volt diperoleh nilai hambatan R0 sebesar 234234,23 Ω. Hal ini menandakan bahwa semakin tinggi tegangan Vob, maka hambatan R0 semakin besar.
Selanjutnya menentukan penyearah gelombang penuh. Untuk resistor 12 x 104 Ω dengan besarnya tegangan (V0) sebesar 6 volt, diketahui nilai tegangan Vob untuk titik a,b dan c secara berturut-turut, yaitu 29,8 volt, 29,2 volt, dan 29,2 volt dengan skala untuk titik a, b dan c berturut-turut adalah 24, 22 dan 27, sehingga diperoleh nilai div/skala sebesar 0,620833; 0,663636; dan 0,540741. Selanjutnya, untuk resistor 20 x 103 Ω degan besarnya tegangan (V0) sebesar 6 volt, diketahui nilai tegangan Vob untuk titik a,b dan c secara berturut-turut, yaitu 29,4 volt, 29,6 volt, dan 29,2 volt dengan skala untuk titik a, b dan c masing-masing sebesar 29, sehingga diperoleh nilai div/skala sebesar 0,5068966; 0,510345; dan 0,505448. Terakhir, untuk resistor 27 x 104 Ω degan besarnya tegangan (V0) sebesar 6 volt, diketahui nilai tegangan Vob untuk titik a,b dan c secara berturut-turut, yaitu 29,8 volt, 27,8 volt, dan 27,8 volt dengan skala untuk titik a, b dan c masing-masing sebesar 29, sehingga diperoleh nilai div/skala sebesar 0,513793; 0,47931; dan 0,47931. Hal ini menunjukkan bahwa nilai div/skala bergantung pada nilai skala dan nilai tegangan Vob.
Dari data tersebut sehingga dapat diperoleh bahwa untuk nilai hambatan Ro dipengaruhi oleh nilai tegangan Vob, sedangkan utnuk nilai div/skala sangat dipengaruhi oleh perbedaan nilai resistor dan skala pada setiap resistor.
PENUTUP
Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diperoleh pada praktikum penyearah dan catu daya yaitu sebagai berikut :
Besarnya hambatan yang diberikan berbanding lurus dengan keluaran dan masukkan serta berbanding terbalik dengan kuat arus.
Bentuk gelombang pada rangkaian penyearah setengah gelombang berbentuk tidak terukur sedangkan gelombang penuh berbentuk sinusoidal.
Saran
Saran yang dapat kami ajukan dalam praktikum penyearah dan catu daya yaitu sebagai berikut :
Untuk laboratorium, sebaiknya alat-alat laboratorium lebih dilengkapi lagi.
Untuk asisten, sudah baik dalam menjelaskan dan lebih ditingkatkan.
Untuk praktikan, sebaiknya menjaga kebersihan ruang praktek.
TRANSISTOR SEBAGAI PENGUAT
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Elektronika merupakan ilmu yang sangat penting bagi manusia karena menyangkut tentang kelistrikan yang menjadi salah satu energi terpenting dalam kehidupan manusia. Sebagai bagian dari fisika, pada elektronika juga tidak cukup hanya dipelajari secara teoritis sehingga membutuhkan praktek untuk membantu kita dalam memahami dan mengaplikasikannya dalam kehidupan sehari-hari.
Transistor adalah suatu komponen aktif dibuat dari bahan semikonduktor. Ada dua macam transistor yaitu transistor dwikutub (bipolar) dan transistor efek medan ( field effect transistor FET). Transistor digunakan didalam rangkaian untuk memperkuat isyarat , artinya isyarat lemah pada masukan diubah menjadi isyarat yang kuat pada keluaran (Sutrisno, 1968 : 68).
Transistor merupakan salah satu komponen penyusun beberapa peralatan elektronik memiliki beberapa fungsi yang tidak bisa digantikan dengan alat-alat lainnya. Transistor sendiri merupakan salah satu alat pada rangkaian penyusun peralatan elektronika yang tersusun dari bahan-bahan semikonduktor yang terdiri dari tiga bagian utama, yakni bagian dasar, pengumpul serta pemancar yang disebut kaki elektroda.
Penguat basis di tanahkan, penguat basis ditanahkan adalah penggunaan yang kaki basis di grounkan, lalu input dimasukan ke emitor dan output diambil pada kaki kolektor.
Berdasarkan uraian diatas masih banyak yang belum diketahui dan dipahami mengenai transistor sebagai penguat seperti, memahami cara kerja rangkaian bias transistor common emitter, bagaimana cara membuat grafik ciri keluaran transistor dan bagaimana cara menentukan kerja transistor secara grafik serta bagaimana cara menentukan besar penguatan transistor pada rangkaian common emitter, untuk itu maka praktikum ini sangat penting untuk dilakukan, agar kita dapat memahami lebih mendalam lagi mengenai transistor sebagai penguat, baik dari fungsi, karaktersistik serta aplikasi lainya.
Tujuan
Adapun tujuan dari percobaan transistor sebagai penguat adalah sebagai berikut.
Dapat memahami cara kerja rangkaian bias transistor common emitter.
Dapat membuat grafik keluaran transistor.
Dapat menentukan besar penguatan transistor.
KAJIAN TEORI
Transistor merupakan salah satu komponen penyusun beberapa peralatan eletronika yang memiliki beberapa fungsi yang tidak bisa digantikan dengan alat – alat lainnya . Transistor sendiri merupakan salah satu alat pada rangkaian penyusun peralatan elektronika yang tersusun dari bahan – bahan semikonduktor yang terdiri dari tiga bagian utama yakni bagian dasar, pengumpul serta pemancar yang disebut kaki eletroda.
Transistor sebagai penguat merupakan salah satu fungsi dari sekian banyaknya fungsi transistor, selain digunakan sebagai saklar transistor juga dapat digunakan untuk membuat sinyal masukan menjadi besar pada pengeluaran, arus yang dikuatkan bisa berupa arus DC maupun arus AC, pada prinsipnya untuk penggunaan transistor sebagai penguat adalah '' arus kecil pada basis digunakan untuk mengontrol arus yang lebih besar yang diberikan kekolektor melewati transistor tersebut''
Penguat emitter di tanahkan adalah pengguat yang kaki emitor trnsistornya di groundkan, lalu input dimasukan ke basis dan output diambil pada kaki kolektor. Penguat emitor ditanahkan juga mempunyai karakter sebagai penguat tegangan. Rangkaian penguat common emitter adalah yang paling banyak digunakan karena memiliki sifat menguatkan tegangan puncak amplitudo dari sinyal masukan. Penguat emitter ditanahkan mempunyai impedansi masukan 1/1- kali lebih besar dari penguat basis ditanahkan , dan impedansi keluaran transistor (1-) lebih kecil dari penguat basis ditanahka ( Tooly, 2012 ).
Transistor adalah alat semi konduktor yang dipakai sebagai penguat. Sebagai sirkuit penguat dan penyambung, stabilitas tegangan dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi sebagai kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya ( BJT ) atau tengangan input ( fet ), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya ( haryanto, 2013).
Terdapat beberapa kelas transistor, salah satunya transistor NPN silikon. Jenis transistor ini dikenal sebagai transistor bipolar ( bipolar function transistor ) atau BJI. Semua transistor memiliki tiga buah kaki terminal atau sambungan. Transistor daya rendah dibuat dari bahan silikon atau logam. Kemasan transistor yang terbuat dari bahan plastik memiliki salah satu ciri permukaan yang berbentuk dasar. Sedangkan yang terbuat dari logam memilki sebuah tonjolan pada pinggiran bawahnya. Fitur ini dimaksudkan untuk membantu pemakaian mengidentifikasi kaki – kaki terminal. Apabila dilihat dari arah bawah kaki transistor akan nampak sebagaiamana bentuk ini untuk sebagian besar ( namun tidak semua transistor daya rendah ). Transistor adalah komponen aktif. Energi dibutuhkan oleh komponen-komponen aktif ini diperoleh dari pasokan listrik kerangkain. Komponen - komponen elektronika terbagi kedalam dua jenis pasif dan aktif. Resistor memiliki kemampuan untuk mengkonversikan energy listrik menjadi panas. Metode pengolahan data adalah mengihitung nilai konstanta penguatan arus pada transistor dengan menggunakan persamaan :
hFE=ICIB…………………………………………………………(3.7) (Bishop,2004).
Transistor NPN dan transistor PNP merupakan transistor yang terbuat dari semikonduktor tipe P dan semikonduktor tipe n. pada transistor tipe ini nail pergerakan dari elektronnya akan lebih tinggi dibandingkan dengan pergerakan muatan positifnya sehingga memungkinkan sistem beroperasi dengan arus yang besar dan padakecepatan yang besar. Transistor PNP merupakan transistor yang miliki satu lapis semikonduktor tipe n yang berada dua buah semikonduktor tipe P. jika dilihat dari arusnya maka transistor PNP akan hidup ketika arus pada basis lebih rendah dari pada emitter.
Gambar 3.1 Transistor Tipe NPN dan PNP
(Aditya, 2010).
Bias Transistor
Sebelum membahas model-model rangkaian sekutu pada transistor terlebih dahulu kita harus menentukan keadaan operasi transistor. Pengukuran beberapa parameter tegangan dalam rangkaian sangat membantu dalam menentukan keadaan operasi. Perhatikan gambar 1 berikut ini.
Gambar 3.2 Penentuan Keadaan Operasi Transistor
Gambar 3.3 Kurva Karakteristik Penentuan Titik Operasi Transistor
Dari gambar 3.2 diperoleh bahwa
VCC = VCE + ICRC + IERE …………………………………………………(3.1)
Persamaan (3.1) dapat digunakan untuk melukiskan kurva karakteristik transistor (gambar 3.3). Keadaan operasi hanya dapat ditentukan dengan mengambil pendekatan bahwa titik-q terletak ditengah garis beban, dari gambar 2, dengan demikian kita dapatkan bahwa:
VCE (q) = VCC……………………………………………………………………………………… (3.2)
Besarnya arus kolektor
IC (q) = IE = (VCE (q)) / (RC + RE) …………………………………………(3.3)
Sekarang kita merancang rangkaian pemberi bias basis dengan menentukan nilai RB1 dan RB2.
Perhatikan gambar 3.2, terlihat bahwa:
VBB = RB2 / (RB1 + RB2) VCC……………………………………………(3.4)
Bila untaian bias masuk basis kita ganti dengan untai secara thevenin maka berlaku hubungan:
VBB = IB RB + VBE + IE RE…………………………………………………………………..(3.5)
Kita akan dapat menentukan RB dan selanjutnya dengan menggunakan persamaan ini, Rb1 dan Rb2 dapat dihitung asal ib (q) dan VBe diketahui (Anonim, 2015).
METODE PRAKTIKUM
Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan transistor sebagai penguat dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 3.1 Alat dan Bahan Transistor Sebagai Penguat
No
Alat dan Bahan
Fungsi
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Transistor NPN
Multimeter
Osiloskop
Papan rangkaian
Kabel jamper
Resistor
Kapasitor
Catu daya
Potensiometer
Penguat tegangan listrik
Mengatur tegangan pada potensiometer
Menampilkan isyarat gelombang
Tempat merangkai alat dan bahan
Menghubungkan alat – alat elektronika
Pembagi arus
Penyimpan muatan
Sumber tegangan
Pengatur frekuensi
Prosedur Kerja
Prosedur kerja yang digunakan pada percobaan transistor sebagai penguat yaitu sebagai berikut.
Bias Transistor
Menyusun rangkaian seperti pada gambar berikut.
Gambar 3.4 Penentuan Keadaan Oprasional Transistor.
Mengatur potensiometer pada posisi nilai resistansi yang kecil.
Mengatur arus Ic yang mengalir pada Rc dan tegangan. Vc, mengukur resistansi dari potensiometer dengan menggunakan voltmeter.
Mengulangi langkah 3 dengan mengatur potensiometer ( membuat potensiometer sampai kemasukan nilai resistansi lebih kuat dari sebelumnya).
Common Emitter
Memasang rangkaian seperti pada gambar berikut, sebelum kapasitor terpasana, mengatur potensiometer VR agar VCE = 12 Vcc. Pada keadaan ini hitung arus Ic dengan mengukur beda tegangan kedua
Gambar 3.5 Penguat Emitter Ditanahkan.
Mengukur tegangan masukan dan tegangan keluaran transistor untuk setiap fariasi RV dan cara menghubungkan rangkain pada osiloskop.
D. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Pengamatan
Data pengamatan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan transistor sebagai penguat dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 3.2 Data Hasil Penentuan Bias Transistor.
No.
vcc ( volt )
RV
Ic ( A )
Vce
1
3
3,2 π
2,308 kπ
7,8 π
0,84
0,83
0,84
0,488
0,494
4,75
Tabel 3.3 Data Pengamatan Common Emitter
No
VIn (volt)
Vout ( volt )
VCC
1
72,00 mv
400,0 mv
3
Analis Data
Grafik hubungan Ic dan Vcc
Gambar 3.6. Grafik Hubungan antara Ic dan Vcc
Penguatan Pada Common Emitter
Dik : Vin = 72.00 mv = 72 x 10-3 v
V0ut = 400,00 mv = 0,4 v
Dit : Va = ?
Penyelesaian :
AV= VoutVin
AV=0,472 x10-3
=0,40,072
=5,55 kali
Pembahasan
Transistor merupakan suatu piranti yang dibuat dari sambungan semikonduktor jenis N dan P secara selang seling. Dalam peralatan elektronika. Piranti ini menjadi bagian penting baik sebagai komponen yang terpisah ataupun berada dalam suatu rangkaian yang berintegrasi (integrated circuit) yang disingkat Ic. Transistor banyak digunakan sebagai penguat arus, penguat tegangan maupun penguat daya bahkan juga sebagai sakelar elektronik. Sebuah transistor memiliki tiga daerah dopen yaitu emitter (daerah paling bawah), basis ( daerah bagian tengah ) dan kolektor ( bagian paling atas ).
Pada transistor dwi kutup ( bipolar ) sambungan P-N antara emitter dan basis diberi panjar ( bias ) maju sehingga arus mengalir dari emitter ke basis. Selain pada fungsi diatas, transistor juga dapat digunakan dalam rangkaian untuk memperkuat isyarat, ini artinya bahwa isyarat lemah pada masukan dapat diubah menjadi isyarat yang kuat pada keluarannya.
Cara kerja transistor hampir hampir sama dengan resistor yang mempunyai tipe dasar modern. Tipe dasar modern terbagi menjadi dua, yaitu Bipolar junction. Transistor atau biasa disingkat BJT dan Fileld Effect transistor atau FET. BJT dapat bekerja berdasarkan arus inputnya, sedangkan FET bekerja berdasarkan tegnagan inputnya.
Pada percobaan transistor sebagai penguat ini kita akan memahami cara kerja rangkaian bias transistor common emitter, kita dapat membuat grafik keluaran transistor, kita dapat menentukan besar penguatan transistor. Pada percobaan ini kami menggunakan transistor jenis ini hampir sama dengan transistor PNP adalah lubang – lubang. Pembawa muatan mayoritas pada transistor PNP adalah elektron – elektron bebas.
Percobaan pertama kami akan membahas cara kerja rangkaian bias transistor common emitter yang menggunakan transistor sebgai penguat. Agar transistor bekerja sebagai penguat, maka transistor harus berada dalam kondisi aktif, kondisi aktif dihasilkan dengan memberikan bias pada transistor, dimana bias dapat dilakukan dengan memberikan arus yang kontas pada basis atau pada kolektor .
Penguat common emitter ini adalah penguat yang kaki emmiter transistornya ditanahkan, lalu input dimasukan ke basis dan output diambil pada kaki kolektor. Pada rangkaian ini, emitter tanahkan , lalu input dimasukan ke basis dan output diambil pada kaki kolektor. Pada rangkaian ini, emitter ditanahkan, kemudian masukannya adalah basis sedangkan keluarannya adalah kolektor.
Perlakuan selanjutnya yaitu menentukan bias transistor, dimana data hasil penentuan bias transistor ini menunjukan bahwa nilai tegangan sebesar 3 volt, yang diberikan hambatan sebesar 3,2 π, menghasilkan nilai k ( A) 0,84 MA dan nilai tegangan Vce o,488 volt, pada tegangan Vc yang sama yaitu 3 dengan besar hambatan 2,308 kπ dan kuat arus 0,32 MA nilai Vce yaitu 0,494 volt. Untuk besar tegangan Vc yang sama 3 volt, nilai hambatan 7,8 π dengan kuat arus Sebesar 0,84 MA nilai tegangan Vcenya yaitu 0,75 volt.
Berdasarkan data hasil penentuan bias transistor dapat disimpulkan bahwa nilai hambatan ( Rv ) dapat mempengaruhi nilai tegangan Vce (volt). Pada percobaan selanjutnya kita menentukan common emitter, bedasarkan data pengamatan yang kami peroleh pada penentuan common emitter ini. Nilai tegangan Vcc 3 volt dengan diberikan tegangan masukan Vin yaitu sebesar 72, 00 mv hasil tegangan keluarannya yaitu 400,0 mv . dari hasil percobaan ini, dapat dilihat hubungan antara Ic dan Vce diperoleh nilai tegangan Vce 0,488 v untuk kuat arus 0,84 mA . pada tegangan Vcc 0,494 nilai kuat arusnya 0,32 mA dan untuk kuat arus ( Ic ) sebesar 0,84 mA ini juga nilai Vcc menjadi 9,75 V. ini berarti nilai kuat arus mengukur ( Ic ) sangat berpengaruh terhadap Vcc . Berdasarkan literatur sebelumnya bahwa grafik hubungan antara Ic dan Vcc seharusnya grafiknya berbentuk linear ( Taktor, 2011). Hal ini kemungkinan dipengaruhi oleh daerah aktif, daerah saturasi dan daerah Cut-OFF
Berdasarkan data pengamatan dan anlisis data yang kami peroleh pada percobaan transistor sebagai penguat bila hasil percobaan yang kami peroleh di hubungkan dengan teori suda sesuai. Dimana isyarat lemah pada masukan dapat diubah menjadi isyarat kuat pada keluaran .Teori yang sebenarnya transistor juga dapat digunakan dalam rangkaian untuk memperkuat isyarat lemah pada masukan dapat diubah menjadi isyarat kuat pada keluaran ( Fali 2017).
Dari data diats sehingga diperoleh bahwa transistros sebagai penguat sinyal, tetapi juga dapat digunakan sebagai penguat tegangan, penguat arus dan penguata daya
E. PENUTUP
Kesimpulan.
Berdasarkan hasil dan pembahasan dapat disimpulkan sebagai berikut.
Cara kerja rangkaian bias transistor sebagai common emitter yaitu pada saat penguat emitter ditanahkan, kaki emitor dari transistor bipolar dalam rangkaian penguat dihubungkan dengan ground, bias emitter dalam keadaan bias maju.
Grafik keluaran transistor yaitu berbentuk hampir menyerupai grafik linier.
Besar penguat transistor pada rangkaian common emitter yaitu sebesar 5,55 kali.
Saran
Saran yang dapat saya ajukan pada praktikum ini yaitu sebagai berikut.
Untuk laboratorium, sebaiknya alat–alat yang sudah rusak diganti dengan yang bagus, agar praktikum dapat berjalan dengan lancar, tanpa harus menunggu alat yang lagi dipakai oleh kelompok lain.
Untuk asisten cara membimbing bagus.
Untuk praktikan, diharapkan menjaga kebersihan laboratorium.
DESAIN RANGKAIAN ELEKTRONIK DENGAN SOFTWARE
WORKBENCH 5.12
PENDAHULUAN
Latar Belakang
EWB ( Electronic Work Bench ) adalah salah satu jenis software elektronika yang digunakan untuk melakukan simulasi terhadap cara kerja dari suatu rangkaian listrik ( Ali, 2012 ). Perlunya simulasi rangkaian listrik adalah untuk menguji apakah rangkaian listrik itu dapat berjalan dengan baik dan sesuai dengan pendekatan teori yang digunakan tanpa harus membuat rangkaian listrik secara nyata ( Sutrisno, 2003 ). Simulasi yang digunakan pada EWB adalah simulasi yang menghasilkan keluaran yang ideal.
Penggunaan EWB ( Electronic Work Bench ) haruslah didukung oleh pengetahuan dasar tentang elektronika. Tanpa pengetahuan dasar tentang elektronika yang memedai seperti cara pemakaian alat ukur (Osiloskop, Multimeter dan sebagainya ) tentu saja akan lebih sukar untuk memahami cara kerja software ini.
Atas dasar pemikiran diatas sehingga sangat perlu untuk dilakukan praktikum mengenai EWB (Electronic Work Bench ) . Melalui praktikum ini kita dapat mampu dan terampil menggunakan software electronik workbench dalam perancangan rangkaian-rangkaian elektronik dan mampu merancang catu daya dan atau rangkaian transistor sebagai penguat.
Tujuan
Tujuan yang akan dicapai pada praktikum yaitu agar dapat :
Mampu dan terampil menggunakan software EWB dalam perancangan rangkaian-rangkaian elektronik.
Membuat rangkaian sederhana dengan menggunakan software. EWB ( Electroni Work Bench ).
Landasan Teori
Electronic Work Bench merupakan software komputer yang dibuat untuk memudahkan para desainer dalam merancang berbagai rangkaian elektronik. Software ini juga dapat digunakan untuk menguji kinerja berbagai rangkaian elektronik yang telah dimuat pada banyak pustaka yang terdiri dari menu references, sources part bin, basic parts bin, dioda parts bin, dll. Menu Sources mendiskripsikan seperti AC voltage, Vcc Source dan Fin source. Reum Basing mendeskripsikan tentang komponen EWB contohnya resistor, kapasitor, dan lain-lain. Digit mendeskripsikan tentang logika seperti and, or, dan lain-lain ( Ali, 2012 ).
Dalam membuat rangkaian tidaklah muda diperlukan sebuah simulasi terlebih dahulu terhadap rangkaian yang dibuatr nantinya dapatbekerja optiumal. Simulasi ini disamping menggambarkan rangkaian juga memperhitungkan arus, daya, hambatan, dan tegangan yang ada dalam rangkaian tersebut maka dari itu diperlukan suatu program khusus untuk membu8at simulasi yang digunakan dilingkungan sistem komputer ( Malvino, 2002 ).
Electroni Work Bench merupakan salah satu program electrical computer. Simulation yang digunakan untuk menghitung besarnya /nilai dalam rangkaian elektronik. Dengan menggunakan Software program ini kita dapat melakukan perancangan elektronik dan digital menggunakan fotolistrik yang ada antara lain source, basic, transistor, dioda, dan lain-lain. Umumnya ada tiga hal yang perlu diketahui oleh pemakai baru EWB ( Electronic Work Bench ) yaitu cara pemakaian alat yang di sediakan, pemakaian komponen elektronika dan pembentukan rangkaian. Pemakaian alat ukur serta menjalankan EWB (Electronic Work Bench ) akan melihat tiga toolbar menu (barisan toolbar edit, toolbar gambar, dan toolbar komponen alat ukur ) (Milman, 1997)
METODE PRAKTIKUM
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada percobaan EWB ( Electronic Work Bench ) dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 4.1 Alat dan Bahan pada Percobaan Electroni Work Bench 5.12
No
Nama Alat dan Bahan
Fungsi
1
1 unit computer
Tempat merancang rangkaian
2
Softwere EWB 5.12
Program untuk mendesain rangkaian pada computer
Prosedur Kerja
Prosedur kerja yang dilakukan pada percobaan rangkaian EWB (Electroni Work Bench ) yaitu sebagai berikut:
1). Meng-On kan komputer hingga editor windows tampak pada layar
2). Mengarahkan mouse pada Software Electroni Work Bench (EWB), mengaktifkan dan mengklik kiri mouse dua kali
3). Memilih menu Source
4). Memilih sumber tegangan kemudia menarik dan menempatkan pada layar monitor ( menarik dan mengklik kiri )
5). Mengambil rangkaian resistor dengan besar masukan masing – masing masukan berbeda
6). Memilih menu instrumen, kemusian memilih dan menarik voltmeter dan amperemeter denagn cara mengklik kiri
Menghubungkan masing – masing komponen dengan mengklik salah satu ujung komponen dan menggeser mouse ke ujung komponen lainnya
Setelah rangkaian telah selesai, menjalankan dengan mengklik tombol dengan simbol I/O sudut kiri atau layar
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Data Pengamatan
Rangkaian Seri
Gambar 4.1 Rangkaian Seri dengan Menggunakan Amp dan Volt
Rangkaian Paralel
Gambar 4.2 Rangkaian Paralel dengan Menggunakan Amp dan Volt
Rangkaian Seri – paralel
Gambar 4.3 Rangkaian Seri – Paralel
Gambar 4.3. Rangkaian Seri-Paralel dengan Menggunakan Amp dan Volt
Analisi Data
Rangkaian Seri
Dik : R1 = 1 Ω
R2 = 10 Ω
R3 = 100 Ω
V0 = 12 volt
Dit : I = ?
Penyelesaian : Rtot = R1 + R2 + R3
Rtot = 1 + 10 + 100
Rtot = 111 π
I = V0R
I = 12111
I = 0,1081 A = 108,1 mA
Untuk tegangan (VI) adalah
VI = I . R
=108,1 x 1
= 108,1 mV
V2 = V x R
=108,1 x 10
=1081 mV
=1,081 volt
V3 = 1 x R
= 108,1 x 100
= 10, 81 volt
Rangkaian paralel
Dik : R1=10 Ω
R2 = 10 Ω
V0= 12 volt
Dit : I= ……….?
Penyelesaian :
Rtot = R1 R2 R1+R2
Rtot = 10 x 1010+10
Rtot = 10020
Rtot =5Ω
I = V0R
I = 125
I = 2,4 A
Untuk Vab adalah :
V1 = 1.12
= 2,4 . 5
= 12 volt.
V 2 = 1.12
= 2,4 . 5
= 12 volt.
Rangkaian Seri – Paralel
Dik : R1 = 10 Ω
R2 =10 Ω
R3 = 10 Ω
V0 =12 volt.
Dit : I = ……… ?
Penyelesaian : Rtot = Rseri+ Rpararel
= R1 + ( R2R3R2+ R3)
= 10 + ( 10 x 1010+10)
= 10 + ( 10020 )
= 10 + 5 = 15 Ω
I = V0R
I = 1215
I = 0,8 A = 8000μA
Pembahasan
Pada praktikum ini dilakukan percobaan untuk dapat menggunakan software EWB (elektronika work benh). Dari percobaan yang dilakukan diketahui bahwa software EWB 5.12 adalah salah satu software computer yang memudahkan dalam menggambar suatu rangkaian listrik, tetapi juga dapat digunakan untuk mengaji kinerja sebuah alat elektronik meskipun alat tersebut belum dibuat, sehingga kerugian akibat kegagalan mengenai alat tersebut dapat terhindari.
Pada EWB (Elektronik WorkBench) terdapat beberapa menu utama yaitu menu sources Part Bin, Basis Parts Bin, Dioda Parts Bin, Trasistor Parts Bin, Digital lcs Parts Bin, Bin,Indicator Parts Bin, dan lain – lain. Dengan berbagai fasilitas yang ada software ini sungguh memberi kemudahan bagi penggunanya. Sebagai contoh bagi alat elektronik dengan menggunakan sebagai fasilitas yang ada disofware ini, maka ia dapat menegtahui lebih dahulu, apakah alat yang dibuat berhasil atau tidak. Dengtan demikian kegiatan akibat kegagalan dapat dihindari.
Pada percobaan ini dibuat sebuah rangkaian sederhana tersebut adalah rangkaian seri dan rangkaian paralel serta rangkaian seri – paralel. Menurut literatur sebelumnya mengatakan bahwa rangkaian seri adalah rangkaian ekuivalen dari sembarang banyak resistor seri sama dengan jumlah hambatan – hambatan individunya ( Young, 2003 ). Hal ini sesuai dengan hasil yang diperoleh pada rangkaian seri pada Softwere EWB (Electroni Work Bench ) yang diketahui nilai hambatan ( R1, R2, dan R3 ) adalah 1Ω, 10Ω, dan 100Ω dengan tegangan (Vо) adalah 12 Volt, diperoleh besarnya kuat arus sebesar 108,1 mV, 1,081 V, dan 10,81 V. Hal ini menunjukkan bahwa pada rangkaian seri mempunyai kuat arus yang sama sedangkan besar tegangannya berbeda. Secara teori arus yang mengalir pada rangkaian seri adalah sama dan tegangannya berbeda sedangkan pada rangkaian paralel tegangannya sama sedangkan arusnya berbeda ( Giancoli, 2001). Hal ini berarti pada rangkaian seri resistor berfungsi sebagai pembagi tegangan sedangkan pada rangkana paralel berfungsi sebagai pembagi arus.
Pada rangkaian paralel untuk sembarang banyak resistor paralel, kebalikan hambatan ekuivalen sama dengan jumlah kebalikan –kebalikan hambatan – hambatan individunya ( Giancoli, 2001 ). Pada rangkaian paralel dengan hambatan R1 dan R2 adalah 10Ω dengan tegangan (Vc) sebesar 12 Volt diketahui kuat arus sebesar 2,4 A dengan besar tegangan Vab ( V1 dan V2 ) adalah 12 Volt. Hal ini menandakan bahwa untuk rangkaian parealel mempunyai tegangan yang sama tetapi kuat arus yang berbeda.
Pada rangkaian seri – paralel besar hambatan total yang dihasilkan sebesar 15Ω dengan R1 dan R2 serta R3 sebesar 10Ω. Besar kuat arus yang dihasilkan sebesar 0,8 A. Untuk tegangan Vab pada resistor pertama diperoleh nilai sebesar 8,000 V. Serta R2 dan R3 sebesar 4.000 Volt. Hal ini menunjukkan bahwa tegangan yang melewati dua buah resistor yang disusun paralel maka besar tegangan akan dibagi diantara kedua resistor tersebut.
Dari data tersebut dapat diperoleh bahwa EWB ( Electroni Work Bench ) merupakan salah satu Software komputer elektronika yang dapat digunakan untuk melakukan simulasi terhadap cara kerja dari suatu rangkaian elektronika baiuk analog maupun digital.
PENUTUP
Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diperoleh dari praktikum ini yaitu:
a). EWB ( Electronic Work Bench ) adalah Software computer yang dapat membantu menyediakan alat dan bahyan bagi pengguna dan memberikan kemudahan dalam pengukuran. Namun Software ini tidak dapat digunakan jika penggunanya tidak memiliki kempuan dasar elektronika.
b). Hasil pengukuran yang dilakukan dengan menggunakan EWB ( Electroni Work Bench ) adalah sesui dengan teori.
2. Saran
Saran yang dapat saya berikan yaitu:
a). Laboratorium, sebaiknya dalam ruangtan praktek dipasangkan ACE sehingga tidak terasa panas.
b). Asisten, sudah cukup baik dalam menjelaskan mengenai praktikum yang berlangsung
c). Praktikan, sebaiknya praktikan agar menjaga ketentraman dna kebersihan dalam ruangan praktek.
RANGKAIAN SETARA THEVENIN DAN NORTON
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Rangkaian setara Thevenin dan Norton dimana tegangan Thevenin didefenisikan sebagai tegangan yang melewati terminal beban saat hambatan beban terbuka. Arus Norton didefenisikan sebagai arus beban saat hambatan beban dihubungkan singkat. Pengertian setara hambatan tidak hanya digunakan pada dua hambatan paralel saja. Akan tetapi untuk segala macam hubungan antara beberapa buah hambatan. Dengan menggunakan rangkaian setara kita dapat membahas perilaku suatu alat elektrinika berdasarkan pengukuranya pada keluaran tanpa mengetahui rangkaian didalamnya (Ramadhan, 2005).
Untuk menyederhanakan suatu rangkaian dari rangkaian yang rumit menjadi rangkaian tersendiri yang membahasnya. Rangkaian inilah yang disebut rangkaian setara thevennin dan rangkaian setara norton. Dua buah hambatan R1 dan R2 yang disusun secara paralel dapat digantikan dengan cara sebuah resistor bernilai R3, Hambatan R3 ini disebut sebagai hambatan setara. Teorema menunjukan bahwa keseluruhan jaringan listrik tertentu. Kecuali beban dapat diganti dengan sirkuit yang hanya mengandung suatu sumber tegangan listrik indipenden dengan sebuah resistor yang terhubung secara seri (Sutrisno,1998)
Berdasarkan uraian diatas maka perlu dilakukan praktikum tentang rangkaian thevenin dan norton untuk memahami cara kerja rangkaian setara thevenin dan norton serta membuat rangkaian setara thevenin dan norton.
Tujuan
Adapun tujuan dari percobaan rangkaian setara thevenin dan norton ini adalah sebagai berikut untuk:
Memahami cara kerja rangkaian setara Thevenin
Membuat rangkaian setara Thevenin
Memahami cara kerja rangkaian setara Norton
Membuat rangkaian setara Norton
LANDASAN TEORI
Pengertian hambatan setara tidak hanya digunakan untuk dua hambatan paralel saja, akan tetapi untuk segala macam hubungan antara beberapa buah hambatan. Ada dua buah rangakaian setara yakni rangkaian setara thevenin dan Norton. Rangkaian setara thevenin menggunakan sumber tegangan tetap yakni sumber tegangan ideal dengan tegangan keluaran yang berbeda, berapa pun besarnya arus yang diambil darinya. Rangkaian setara Norton menggunakan sumber arus tetap yang menghasilkan arus tetap, berapa pun basar hambatan yang di pasang pada keluarannya (Sutrisno, 1998).
M.L Thevenin telah membuat suatu lompatan kemajuan ketika ia menemukan sebuah teorema rangkaian yang sekarang disebut sebagai teorema Thevenin. Teorema tersebut adalah Teorema Thevenin menunjukan bahwa keseluruhan jaringan listrik tertentu, kecuali beban dapat diganti dengan sirkuit yang hanya mengandung suatu sumber tagangan listrik independen dengan sebuah resistor yang terhubung secara seri. Pada rangkaian pengganti Thevenin tahanan beban merasakan sebuah tahanan sumber yang terhubung seri dengan sebuah sumber tegangan. Tegangan Thevenin adalah tegangan yang tampak pada terminal-terminal beban bila tekanan beban di lepaskan. Tegangan Thevenin biasa disebut tegangan rangkaian terbuka atau tegangan beban terbuka. Tahanan Thevenin adalah tahanan yang di ukur pada terminal-terminal beban ke arah sumber tegangan dengan hubungan singkat dan setiap sumber arus dengan hubungan terbuka (Malvino, 2003)
Sebelum kita definisikan hambatan Norton sama dengan hambatan Thevenin. Tetapi perhatikan perbedaan posisi hambatannya, hambatan Thevenin selalu di seri dengan sumber tegangan. Sedangkan, hambatan Norton selalu paralel dengan sumber tegangan (Sutrisno, 1998).
Norton membuktikan bahwa rangkaian dalam kotak hitam akan menghasilkan tegangan beban yang sama dengan rangkaian sederhana. Teorema Norton terlihat sebagai berikut:
V1=IN ( RN RL ) dengan kata lain tegangan beban sama dengan arus norton di kalikan dengan hambatan Norton yang parallel dengan hambatan beban. Teorema Norton merupakan salah satu hokum listrik yang menganalisa suatu rangkaian elektronika arus searah pada rangkaian tertutup dan analisa berdasarkan onsep pembagi arus searah pada rangkaian tertutup dan analisa berdasarkan konsep pembagi arus. Pada hukum Norton atau lebih dikenal sebagai teorema Norton, suatu rangkaian elektronika arus searah dengan sumber tegangan dan resistansi pada rangkaian loop tertutup dapat dianalisa dengan membuat rangkaian sumber arus dengan rangkaian tersebut yang setara rangkaian pengganti ini di kenal dengan nama rangkaian setara Norton (Malvino,2003)
Untuk menghitung arus pada suatu rangkaian atau hambatan pada setiap nilai tahanan R, yaitu dengan mengkombinasikan secara seri dan paralel tahanan-tahanan tersebut untuk mendapatkan tahanan total yang dirasakan oleh sumber tegangan. Kemudian untuk menghitung arus total yang bekerja kea rah beban yaitu, dengan membagi-bagi arus hingga akhirnya diperoleh arus beban dan bias diselesaikan dengan persamaan simulation dari loop kirchoff. Bila diberikan rangkaian thevenin, maka teorema Norton mengatakan bahwa kita dapat menggantikannya dengan rangkaian Norton (Trimawarningsih,2012).
METODE PRAKTIKUM
Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan "Rangkaian Setara Thevenin dan Norton" dapat dilihat pada tabel 5.1 berikut:
Tabel 4.1 Alat dan Bahan Percobaan Rangkaian Setara Thevenin dan Norton
No
Alat dan bahan
Fungsi
1.
Multimeter
Untuk mengukur arus, tegangan dan hambatan listrik
3.
Papan rangkaian
Untuk merangkai
5.
Resistor
Sebagai hambatan
Prosedur Kerja
Adapun prosedur kerja pada percobaan rangkaian setara Thevenin dan Norton adalah sebagai berikut:
Representasi Rangkaian Setara Thevenin
Merangkai rangkaian seperti pada gambar 5.1 berikut:
Gambar 5.1 Rangkaian Setara Thevenin
Mencari tegangan rangkaian terbuka (Vrb).
Mengukur arus hubungan singkat (Ihs).
Tegangan VT dan RT diberikan oleh :
RT = Vrb / Ihs
VT = Vrb
Selanjutnya nilai RN dan IN diberikan oleh :
RN = Vrb/Ihs
IN = Ihs
Mencocokan hasil pengukuran dengan hasil perhitungan secara teori
Representasi Rangkaian Setara Norton
Menentukan resistansi untuk tiap resistor
Marangkai rangkaian seperti pada gambar 4.2 berikut:
Gambar 5.2 Rangkaian Setara Norton
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pengamatan
Data Pengamatan
Rt = AB Ώ =17Ώ
Vt = AB Ώ =17 Volt
Rt = BA Ώ = 71Ώ
Ln = ABA = 171 A
Dengan nilai A dan B diperoleh dari nilai:
A1C3 13 117
Nilai A adalah 1
Nilai B adalah 7
Analisis Data
Menentukan tegangan (V) dalam arus (I)
Catatan: b/a dan c/a masing-masing disebut hambatan thevenin (Rt) dan tegangan thevenin (Vt).
Dik: Rt =ABΏ=17Ώ
Vt = AB V =17 Volt
I = 1A
Dit: V =………..?
Penyelesaian :
V = ( b a)I+(c a )
V =-Rt I + Vt
V =-17+17=0 Volt
Menentukan arus I dalam V
Catatan: a/b dan c/b masing-masing disebut Rn atau hambatan norton dan In (arus Norton)
Dik : Rn =71Ώ
V = 0Volt
In = 171 A
Dit: I =………..?
Penyelesaian:
I = (-ab) V + cb
=-VRn + In
= 071+ 171
= 171 A
Pembahasan
Pada percobaan ini kami merangkai komponen –komponen elektronika yang terdiri dari resistor dan sumber arus atau tegangan yang menjadi rangkaian thevenin dan norton. Rangkaian thevenin adalah rangkaian yang resistor rangkaianya terhubung seri dengan sumber tegangan seperti pada gambar 5.2 sedangkan rangkaian norton adalah rangkaian yang resistor rangkaianya terhubung paralel dengan sumber arus.
Pada rangkaian thevenin dan norton nilai yang akan diukur adalah hambatan thevenin ,tegangan thevenin, hambatan norton dan kuat arus. Besar hambatan thevenin (R1) sebesar 17Ώ serta kuat arus (An) adalah 171 A. besar tegangan (V) dalam arus (I) pada hambatan thevenin dan norton(V1) adalah sebesar 0 volt. Hal ini menunjukan kesesuain dengan teori thevenin yang menyatakan bahwa sembarang rangkaian linear dengan ujung terbuka dapat digantikan dengan sumber tegangan yang seri dengan suatu resistor dengan nilai Vth dimana semua sumber tegangan dibuat berharga nol.
Untuk rangkaian norton dengan besar hambatan norton (Rn) sebesar 71 ohm dan arus sebesar 171 A dengan nilai a/b adalah rangkaian hambatan norton dan c/b adalah arus norton (In). diperoleh besar kuat arus (I) dalam tegangan (V) adalah sebesar 171 A. hal ini menunjukan bahwa rangkaian setara dengan menggunakan sumber arus tetap serta dapat menghasilkan arus tetap berpapasan besar hambatan yang dipasang pada keluaranya.
Dari data diatas dapat diperoleh bahwa untuk rangkaian thevenin dengan tetap rangkaian untuk dua ujung dapat digantikan dengan suatu sumber tegangan tetap dan suatu hambatan seri dengan ggl tersebut, sedangkan rangkaian norton terdiri dari sumber arus tetap (In) dan paralel dengan suatu hambatan (Ro).
PENUTUP
Kesimpulan
Kesimpulan yang diberikan pada percobaan setara thevenin dan norton adalah sebagai berikut:
Cara kerja rangkaian thevenin dan norton pada umumnya sama dengan cara kerja pada rangkaian-rangkaian listrik lainya, tetapi pada rangkaian ini sumber tegangan yang digunakan sama dengan besar tegangan keluaran
Merangkai rangaian thevenin dan norton menggunakan tiga buah resistor yang disusun secara seri paralel.
Saran
Saran yang dapat saya berikan yaitu:
Laboratorium, sebaiknya diruangan praktikum dilengkapi dengan AC atau ditambah agar dalam ruangan praktikum tidak terasa panas.
Asisten, untuk asisten sudah baik sekali dalam menjelaskan mengenai praktik yang akan dilakukan.
Praktikan, untuk praktikan agar selalu menjaga kebersihan ruangan.
PENGUAT OPERASIONAL PEMBALIK DAN TAK MEMBALIK
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Komponen elektronika terbagi menjadi dua komponen yaitu komponen aktif dan komponen pasif. Dua macam komponen elektronika dasar ini selalu ada dalam setiap rangkaian elektronika.
Dalam elektronika dasar, penggunaan dua jenis komponen ini hampir selalu digunakan bersama-sama kecuali dalam rangkaian-rangkaian pasif yang hanya menggunakan komponen-komponen pasif saja misalnya tapis pasif dan sebagainya. Untuk IC adalah gabungan dari komponen aktif dan pasif yang disusun menjadi sebuah rangkaian elektronika dan diperkecil ukuran fisiknya (Candra,2005)
Penguat operasional (operational amplifier) atau yang biasa disebut dengan Op-Amp merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan hambatan arus serah yang memiliki faktor penguatan yang sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran.
Penguat operasional adalah peranagkat yang sangat efisien dan serbaguna. Contoh penggunaan penguat operasional adalah operasi matematika sederhana seperti penjumlahan dan pengurangan terhadap listrik hingga dikembangkan pada penggunaan aplikatif seperti komprator dan osilator dengan distorsi rendah serta pengembangan alat komunikasi.
Berdasarkan uraian diatas maka perlu dilakukan pratikum tentang penguat operasional pembalik dan tak membalik untuk menyusun rangkaian op-amp pembalik dan tak membalik dengan isyarat AC dan DC serta memahami karateristik pengoperasianya.
Tujuan
Adapun tujuan dari percobaan penguat operasional pembalik dan tak membalik adalah sebagai berikut:
Menyusun rangkaian Op-Amp pembalik dan tak membalik untuk isyarat AC dan DC serta memahami karakteristik pengoperasiannya.
Menerapkan perhitungan untuk menunjukkan besarnya penguatan tegangan dan penguatan arus dengan memasang resistor yang dipilih.
Dapat menerapkan perhitungan untuk menunjukan besarnya penguatan tegangan dengan menggunakan untuk resistansi dan tegangan.
LANDASAN TEORI
Op-Amp merupakan salah satu komponen analog yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika. Aplikasi Op-Amp yang paling sering dipakai antara lain adalah rangkaian inverter, non inverter, buffer, adder (penjumlah), integrator dan diferensiator.
Penguat operasional (Op-Amp) adalah penguat diferensial dengan dua masukan dan satu keluaran yang mempunyai penguatan yang sangat tinggi yaitu dalam orde ios. Oleh karena itu, penguat operasional lebih banyak digunakan dalam loop tertutup daripada operasional lingkar terbuka. Pada Op-Amp memiliki dua rangkaian feedback (umpan balik) yaitu feedback negative pada Op-Amp memegang peranan penting. Secara umum, umpan balik positif akan menghasilkan osilasi sedangkan umpan balik negative menghasilkan penguatan yang dapat tertukar ( Sutikno, 2000).
Karakteristik dari rangkaian Op-Amp terdiri atas rangkaian pembalik (inverting) dan rangkaian tak membalik (non inverting). Prinsip utama penguat tak membalik adalah penguat yang memiliki masukan yang dibuat melalui input non inverting. Dengan demikian, tegangan keluaran rangkaian ini satu fasa dengan tegangan inputnya. Pada rangkaian non inverting, bentuk sinyal masukan dan sinyal keluaran adalah sama, hanya tegangan output yang berbeda dikarenakan mengalami penguatan. Sedangkan Op-Amp sebagai penguat pembalik (inverting) memiliki prinsip kerja ketika diberi tegangan masukan maka tegangan keluaran bernilai negatif. Tanda negatif memperlihatkan bahwa polaritas Vo berkebalikan dengan Vin (Candra, 2005).
Rangkaian pembalik merupakan rangkaian penguat pembalik sinyal masukan yang diberikan melalui sebuah resistor masukan yang dihubungkan dengan seri terhadap masukan pembalik yang disimbolkan dengan (-).
Pada rangkaian pembalik untuk mencari tegangan keluaran (Vout) maka persamaan yang digunakan adalah:
Vout = Av.Vin……………………………………………….………………….(6.1)
Persamaan yang digunakan untuk mendapatkan nilai penguatan tegangan (Av) pada rangkaian membalik (inverting) adalah:
Av=RfRin………………………………………….………………………… (6.2)
Rangkaian non inverting merupakan rangkaian penguat tak pembalik sinyal masukan diberikan pada masukan tak membalik kemudian diberikan kembali pada masukan membalik melalui rangkaian umopan balik yang terbentuk dari resistor masukan (Rin) dan resistor umpan balik (Rf) tersebut membentuk sebuah rangkaian pembagi tegangan yang mengurangi tegangan keluaran (Vout) dan menghubungkan tegangan keluaran yang berkurang tersebut pada masukan membalik.
Persamaan yang digunakan untuk mencari tegangan keluaran (Vout) adalah:
Vout = Av.Vin.........................................................................................................(6.3)
Persamaan yang digunakan untuk mendapatkan penguat tegangan (Av) pada rangkaian tak membalik (non inverting) adalah:
Av=RfRin+1…………………………………………………………...(6.4)
(Kurniawan, 2004).
METODE PRAKTIKUM
Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan penguat operasional pembalik dan tak membalik dapat dilihat pada Tabel 6.1 berikut:
Tabel 6.1 Alat dan Bahan Percobaan Penguat Operasional Pembalik dan Tak
Membalik.
No.
Alat dan Bahan
Fungsi
1.
Resistor : 200kΩ, 300kΩ
Sebagai hambatan.
2.
Potensiometer
Untuk mengatur frekuensi tegangan.
3.
IC Op Amp
Sebagai penguat tegangan.
4.
Osiloskop
Untuk menampilkan bentuk frekuensi tegangan dalam bentuk gelombang.
5.
Multimeter
Untuk mengukur besarnya arus, besarnya tegangan dan besarnya hambatan.
6
Pembangkit isyarat AC
Untuk membangkitkan gelombang.
7
Pencatu daya
Sebagai sumber tegangan.
8
Papan rangkaian
Tempat merangkai alat
Prosedur Kerja
Adapun prosedur kerja dari percobaan penguat operasional pembalik dan tak membalik adalah sebagai berikut:
Rangkaian Pembalik
Menyusun rangkaian pembalik Op Amp DC seperti pada gambar 6.1 dan rangkaian sumber tegangan (Vin) seperti pada gambar 6.2.
Gambar 6.1 Rangkaian Op-Amp DC
Gambar 6.2 Rangkaian Sumber Tegangan Masukan Vin
Mengaktifkan osiloskop dan function generator dengan tegangan sebesar 1 volt kemudian mengukur tegangan keluarannya dengan menggunakan multimeter dan osiloskop.
Menghitung besar penguatan tegangan berdasarkan teori dan pengukuran.
Rangkaian Tak Membalik (Non Inverting)
Menyusun rangkaian tak membalik Op-Amp DC seperti gambar 5.3 dan rangkaian sumber tegangan (Vin) seperti pada gambar 5.4.
Gambar 6.3 Rangkaian Op-Amp DC Tak Membalik
Gambar 6.4 Rangkaian Sumber Tegangan Masukan Vin
Mengaktifkan osiloskop dan function generator dengan tegangan sebesar 1 volt kemudian mengukur tegangan keluarannya dengan menggunakan multimeter dan osiloskop.
Menghitung besar penguatan tegangan berdasarkan teori dan pengukuran.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Pengamatan
Data Pengamatan
Tabel 6.2 Data Pengamatan Percobaan Penguat Operasional Pembalik dan
Tak Membalik
No.
Tegangan Masukan (Vin)
Resistor : Rin (Ω)
Resistor : Rf (Ω)
1.
1 V
1×104 Ω
25×104 Ω
2.
2 V
2×104 Ω
3×105 Ω
Analisis Data
Rangkaian Pembalik
Mencari Penguat Tegangan (Av)
Teori: Av = RfRin
Untuk 1 Volt
Dik: Vin =1V
Rin =10000 ohm
Rf =250000 ohm
Dit: Av =………….?
Vout=……….?
Penyelesaian:
Av = RfRin
Av= -25000010000 =-25 kumparan
Vout =Vin x Av
Volt =1 x - 25 = 25 Volt
Untuk 2 Volt
Dik: Vi =2 volt
Rin =20000 ohm
Rf =300000 ohm
Dit: Av=……….?
Vout=…….?
Penyelesaian:
Av =-RfRin
Av =-30000020000 =-15 kumparan
Vout = Vin x Av
Vout = 2 x -15 =-30 volt
Rangkaian tak membalik
Mencari penguat tegangan (Av)
Teori: Av = RfRin + 1
Vout = Vin x Av
Untuk 1 Volt
Dik: Vin = 1 volt
Rin= 10000 ohm
Rf =250000 ohm
Dit: Av=………?
Vout=…….?
Penyelesaian:
Av = RfRin + 1
Av = 25000010000 +1 =26 kumparan
Vout =Vin x Av
Vout =1 x 26=26 volt
Untuk 2 volt
Dik: Vin=2 volt
Rin=20000 ohm
Rf = 300000 ohm
Dit: Av=……………?
Vout=………….?
Penyelesaian:
Av= RfRin +1
Av= 30000020000 +1
Av = 16 kumparan
Vout= Vin x Av
Vout=2 x 16=32 volt.
Pembahasan
Penguatan inverting berarti suatu penguat yang keluaranya selalu berlawanan fasa dengan masukanya. Sebuah penguat pembalik menggunakan umpan balik negatif untuk membalik dan menguatkan sebuah tegangan, sedangkan penguat tak membalik merupaka suatu penguat dimana tegangan keluaran (Vout) mempunyai polaritas yang sama dengan tegangan masukanya (Vin), sehingga jika isyarat masukan dihubungkan dengan tegangan masukanya dihubungkan dengan masukan tak membalik, maka isyarat keluaran atau sefasa.
Dalam penguat operasional terdapat dua pengamatan yaitu untuk penguat pembalik (inverting) dan penguat tak membalik (non inverting). Pada penguat pembalik dengan nilai teganggan masukan sebesar 1 volt dan 2 volt dengan resistor (Rin) adalah sebesar 10000 ohm, dan 20000 ohm dengan nilai resistor (Rf) sebesar 250000 ohm dan 300000 ohm. Ditinjau secara teori untuk nilai Av beranding lurus dengan resistor dan berbanding terbalik dan tegangan keluaran yang dihasilkan pun berbeda. Pada rangkaian pembalik diperoleh nilai Av untuk tegangan masukan (Vin) sebasar 1 volt dan 2 voltsebesar -25 kumparan dan -15 kumparan dengan tegangan yang dihasikan sebesar -25 volt dan -30 volt. Hal ini menandakan bahwa semakin tinggi tegangan masukan yang diberikan semakin besar pula nilai Av dan tegangan keluarannya. Berdasarkan literatur sebelumnya pada rangkaian pembalik merupakan rangkaian inverting dengan impedansi masukan rendah dan akan menerima arus atau tegangan dari transistor.
Dari data diatas sehingga dapat diperoleh dapat diperoleh untuk rangkaian pembalik dan tak pembalik nilai tegangan keluaran dipengaruhi oleh tegangan awal(vin) dan resistor masukan (Rin) dan resistor umpan balik (Rf).
PENUTUP
Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diperoleh dari percobaan ini adalah:
Rangkaian Op-amp pembalik sederhana untuk syarat Dc dapat disusun dengan menghubungkan sinyal masukan DC dengan kaki Vin inverting Op-amp, selangkan penguat operasional tak membalik dapat bekerja jika dipasang pada balikan negatif yang ditandai dengan masukan pada kaki positif.
Rangkaian Op-amp sebuah rangkaian penyearah tegangan dapat disusun dengan memasang sumber isyarat masukan pada terminal masukan dan non inverting. Tegangan keluaranya merupakan selisih antara tegangan masukan pada non inverting dengan tegangan masukkan pada inverting.
Saran
Saran yang dapat saya berikan adalah:
Laboratorium, sebaiknya alat-alat lebih dilengkapi
Asisten, sudah cukup bagus dalam menjelaskan
Praktikan, agar selalu menjaga kebersihan.
RANGKAIAN PENJUMLAH DAN PENGURANG TEGANGAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Rangkaian penjumlah atau rangkaian adder adalah rangkaian penjumlah yang dasar rangkaiannya adalah rangkaian inverting amplifier dan hasil outputnya adalah dikalikan dengan penguatan seperti pada rangkaian inverting. Rangkaian pengurang ini berasal dari rangkaian inverting dengan memanfaatkan masukannon-inverting, sehingga persamaannya menjadi sedikit ada perubahan. Untuk Operasi penjumlahan, masukan tak membalik dari op-amp dihubungkan dengan tanah sedangkan tegangan masukan yang akan dijumlah diumpankan pada masukan membalik. Pada operasi pengurangan atau penguat diferensial, dengan mengumpankan isyarat pada masukan tak-membalik akan didapat selisih keduanya (Robby, 2013).
Praktikum mengenai rangkaian penjumlah dan rangkaian pengurang merupakan praktikum yang telah banyak dilakukan oleh penelitti-peneliti sebelumnya. Parktikum ini membahas mengenaibagaimana hubungan antara tegangan masukan dan tehangan keluaran pada rangkaian penjumlah dan rangkain pengurang.
Berdasarkan pemikiran diatas sehingga praktikum mengenai rangkaian penjumlah dan rangkaian pengurang tegangan sangat penting untuk dilakukan. Melalui praktikum ini mkita dapat menyusun rangkaian Op-Amp penjumlah dan rangkain Op-Amp pengurang.
Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai pada parktikum ini adalah agar dapat :
Menyusun rangkaian op-amp sebagai rangkaian penjumlah.
Menyusun rangkaian op-amp sebagai rangkaian pengurang.
LANDASAN TEORI
Pengurang operasional penjumlah adalah menggabungkan dua sinyal analog atau lebih menjadi satu keluaran. Setiap masukan diperkuat dengan faktor keluarannya, dimana keluaran adalah jumlah masukan yang diperkuat. Jika semua perolehan skanal sama dengan satu, keluaran sama dengan jumlah masukan. Pada pencampuran, penguat penjumlah dapat memperkuat dan menggabungkan sinyal suara. Pengikut tegangan memiliki perolehan tegangan kalang tertutup. Sebesar satu dan bandwith sebesar funity. Rangkaian ini berguna untuk interfase antara sumber impedansi dan beban impedansi rendah (Malvino, 2004).
Op-amp sering digunakan sebagai penjumlah berbagai input sinyal. Berikut ini adalah gambar dari summing amplifier.
Gambar 7.1. Rangkaian Summing Amplifier
Rangkaian summing amplifier mempunyai penguatan tegangan sebanyak dua penguatan tegangan. Untuk penguatan tegangan 1 adalah sebagai berikut:
(7.1)
Untuk penguatan tegangan 2 adalah sebagai berikut:
(7.2)
Penguatan tegangan total dari summing amplifier adalah sebagai berikut:
(7.3)
(Widodo, 2004).
Dalam gambar berikut resistor R4 diganti dengan kondensator.
Gambar 7.2. Rangkaian Deferensiator
Disini tetap terdapat umpan balik negatif melalui resistor R4, maka prisip bumi semu tetap berlaku, hanya dalam rangkaian seri sekarang satu komponen adalah kondesator bukan resistor. Tetapi tidak ada arus yang masuk ke dalam op-amp, maka arus resistor R4 sama dengan arus dalam kondesator C. Karena prinsip bumi semu, maka voltase output sama dengan voltase pada resistor Rf dan voltase pada kondesator sama dengan nilai negatif dari voltase input Rangkaian penjumlah atau rangkaian adder adalah rangkaian penjumlah yang dasar rangkaiannya adalah rangkaian inverting amplifier dan hasil outputnya adalah dikalikan dengan penguatan seperti pada rangkaian inverting. Pada dasarnya nilai outputnya adalah jumlah dari penguatan masing masing dari inverting, seperti :
Bila Rf = Ra = Rb = Rc, maka persamaan menjadi :
Vo = -(Va +Vb +Vc)
Tahanan Rom gunanya adalah untuk meletak titik nol supaya tepat, terkadang tanpa Rom sudah cukup stabil. Maka rangkaian ada yang tanpa Rom juga baik hasilnya. Rangkaian penjumlah dengan menggunakan noninverting sangat suah dilakukan karena tegangan yang diparalel akan menjadi tegangan terkecil yang ada., sehingga susah terjadi proses penjumlahan (Blocher, 2005).
METODE PRAKTIKUM
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada percobaan rangkaian penjumlah dan rangkaian pengurang tegangan adalah :
Tabel 7.1. Alat dan Bahan Percobaan Rangkaian Penjumla dan Pengurang Tegangan
No
Alat Dan Bahan
Fungsi
1
1 set computer
Media untuk menjalankan Softwere EWB
2
Softwere EWB ( Electronic Work Bench )
Softwere yang digunakan untuk merangkai alat
3
Flash Disk
Menyimpan data
Prosedur kerja
Prosedur kerja yang dilakukan pada praktikum rangkaian penjumlah tegangan dan pengurang adalah sebagai berikut :
Menyusun rangkaian OP-Amp integrator seperti pada gambar di bawah. Pencatu daya µA741 dibuat dengan memasang DC variabel.
Membuat rangkaian isyarat masukan sinusoida Vi1 dan Vi2 dengan menggunakan rangkaian pembagi tegangan dengan sumber isyarat AC dari Function Generator (FG) pada frekuensi 1KHz seperti pada gambar. Memeriksa osiloskop serta mengamati Vi1.(Ch.1) dan Vi2 (Ch.2) berubah dengan adanya perubahan pada Ra dan Rb. Lalu mengatur amplitudo sumber (FG) dan Ra dan Rb agar dapat menghasilkan Vi1 = Vi2 = 40 mVpp.
Gambar 7.3 Rangkaian Op-Amp sebagai penjumlah
Gambar 3. Rangkaian Op-Amp Sebagai Penjumlah
Gambar 7.4. Rangkaian Sumber Isyarat Masukan
Menghubungkan sumber x dan y pada gambar diatas kesumber Vi1 dan Vi2 pada rangkaian di bawah.
menyususun rangkaian OP-Amp seperti pada gambar. Pencatu daya µA741 dibuat dengan memasang sumber DC variabel.
Y22 KΩ22 kΩVi2Vi1VoX22 KΩ22 KΩ
Y
22 KΩ
22 kΩ
Vi2
Vi1
Vo
X
22 KΩ
22 KΩ
Gambar 7.5. Rangkaian Op-Amp Sebagai Pengurang
Gambar 7.6. Rangkaian Sumber Isyarat Masukan untuk Rangkaian Pengurang
Membuat rangkaian isyarat masukan menggunakan rangkaian pembagi tegangan dengan sumber isyarat masukan mengguanakan rangkaian pembagi tegangan dengan sumber isyarat AC dari FG pada frekuensi 1 kHz.
Membuat rangkaian isyarat masukan menggunakan rangkaian pembagi tegangan dengan sumber isyarat AC dari function generator (FG) pada frekuensi 1 kHz. Seperti halnya pada langkah 2, Ra dan Rb diambil dari potensiometer.
Menghubungkan X dan y pada rangkaian gambar 3 ke sumber Vi+ v dan Vi
HASIL dan PEMBAHASAN
Hasil Pengamatan
Hasil pengamatan yang diperoleh pada praktikum rangkaian penjumlah tegangan dan pengurang adalah sebagai berikut :
Gelombang Isyarat Masukan Dan Keluaran Pada Rangkaian Penjumlah Tegangan
Keterangan: CHA = Vin = 1,363 voltCHB = Vout = 11,13 volt
Keterangan:
CHA = Vin = 1,363 volt
CHB = Vout = 11,13 volt
Gambar 7.7. Sinyal Masukan dan Keluaran Rangkaian Penjumlah
Gelombang Isyarat Masukan Dan Keluaran Pada Rangkaian Pengurang Tegangan
Keterangan: CHA = Vin = -14,18 μVCHB = Vout = 64,83 μV
Keterangan:
CHA = Vin = -14,18 μV
CHB = Vout = 64,83 μV
Gambar 7.8. Sinyal Masukan dan Keluaran Rangkaian Pengurang
Tegangan
Pembahasan
Penguat operasional (Op-Amp) adalah suatu blok penguat yang mempunyai dua masukan dan satu keluaran. Op-Amp memiliki masukan tak membalik v+ (non-inverting), masukan membalik v- (inverting) dan keluaran vo. Jika isyarat masukan dihubungkan dengan masukan membalik (v-), maka pada daerah frekuensi tengah isyarat keluaran akan "berlawanan fase" (berlawanan tanda dengan isyarat masukan). Sebaliknya jika isyarat masukan dihubungkan dengan masukan tak membalik (v+), maka isyarat keluaran akan sefase.
Penguat inverting dari penamaannya maka dapat diketahui bahwa sinyal masukan dari penguat jenis ini diterapkan pada masukan inverting dari Op Amp. Penguat inverting merupakan sebuah penguat pembalik menggunakan umpan balik negatif untuk membalik dan menguatkan sebuah tegangan. Resistor Rf melewatkan sebagian sinyal keluaran kembali ke masukan. Karena keluaran tak sefase sebesar 180°, maka nilai keluaran tersebut secara efektif mengurangi besar masukan.I ni mengurangi bati keseluruhan dari penguat dan disebut dengan umpan balik negatif. Jadi jika ada masukan positif, maka keluarannya adalah negatif.
Penguat non-inverting dari penamaannya maka dapat diketahui bahwa sinyal masukan dari penguat jenis ini diterapkan pada masukan inverting dari Op Amp. Sinyal keluaran penguat jenis ini sefasadengan sinyal keluarannya. Tegangan output op-amp (Vo) dari rangkaian ini mempunyai polaritas yang sama dengan tegangan input op-amp (Vi). Antara terminal input inverting (-) dan terminal input non inverting (+) pada op-amp tidak terdapat beda tegangan (Ed = 0), sehingga tidak ada arus yang masuk melalui terminal input op-amp.
Operasional Amplifier (Op-Amp) adalah Amplifier multifungsi dengan dua masukan yaitu inverting (pembalik) dan non inverting (tak pembalik). Rangkaian penguat operasional memang cocok karena penguat dapat digunakan untuk operasi matematika sebagai pengali, penjumlah, pengurang, pembagi (Alayat, 2014).
Pada praktikum kali ini mempunyai tujuan utama yaitu menyusun rangkaian Op- Amp sebagai rangkaian penjumlah dan pengurang tegangan. Pada percobaan kali ini kami merangkai desain rangkaian penjumlah dan pengurang tegangan menggunakan Software EWB (Eletronic Work Bench).
Pada rangkaian penjumlah tegangan keluaran yang dihasilkan berbentuk gelombang sunisiodal sedangkan keluarannya berbentuk segitiga. Besar tegangan masukkan untuk rangkaian penjumlah sebesar 1,363 Volt. Secara teori menyatakan bahwa untuk rangkaian penjumlah tegangan, tegangan yang dihasilkan harus lebih besar dibandingkan dengan tegangan masukan. Rangkaian penjumlah tegangan memperlihatkan masukan tak membalik (non inverting) dari Op- Amp (Operatoinal Amplifier) yang dihubungkan dengan tanah (ground) pada rangkaian penjumlah tegangan dan pengurang tegangan. Rangkaian penguat tegangan ini ditentukan oleh resistor pada masing-masing input dan tahanan umpan baliknya.
Pada rangkaian pengurang tegangan masukan dan tegangan keluaran berbentak gelombang sunisiodal. Tegangan masukan yang dihasilkan sebesar -14,18 μV dan tegangan keluaran sebesar 64,83 volt dengan nilai Av adalah -4,571μv. Pada rangkaian pengurang pada dasarnya saling mengurangkan dari dua buah inputnya. Penguat ini biasa digunakan untuk mencari selisih dua tegangan yang telah dikalikan dengan konstanta tertentu yang ditentukan oleh nilai resistansi.
Dari data diatas sehingga diperoleh bahwa besar kecilnya nilai Av yang dihasilkan pada rangkaian penjumlah dan pengurang tegangan bergantung pada nilai tegangan masukan dan tegangan keluaran.
PENUTUP
Kesimpulan
Kesimpulan pada praktikum rangkaian penjumlah tegangan dan pengurang adalah sebagai berikut :
Op-Amp sebagai rangkaian penjumlah disusun dengan menggabungkan dua sinyal analog atau lebih menjadi satu keluaran. Dimana perolehan setiap masukan besarnya ditentukan oleh rasio resistansi umpan balik terhadap resistansi masukan yang sesuai.
Op-Amp sebagai rangkaian pengurang disusun dengan mengurangi dua tegangan masukan untuk menghasilkan tegangan keluaran yang sama dengan perbedaaan anatara tegangan V1dan V2.
Saran
Untuk laboratorium agar mengganti atau memperbaiki alat yang rusak.
Untuk asisten agar cara menjelaskan materi praktikum dipertahankan lagi dan ditingkatkan.
Untuk praktikan agar lebih menjaga kebersihan dan ketertiban ruangan praktikum saat melakukan praktiku maupun setelah melakukan praktikum
RANGKAIAN INTEGRATOR
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tahun 1940-an merupakan awal dari penggunaan operasional, setika serkuit elektronika dasar dibuat dengan menggunakan tabung fakum untuk melakukan operasi matematika seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian , integral dan turunan (Ubaidullah, 2012)
Pada awalnya Op-Amp digunakan untuk rangkaian perhitungan analog, rangkaian pengaturan dan instrumentasi. Fungsi utamanya adalah untuk melakukan operasi linear matematika (tegangan dan arus), integrasi dan penguatan (Naratoma, 2012).
Op-Amp biasa juga digunakan untuk membuat rangkaian-rangkaian dengan respon frekwensi, misalnya rangkaian penapis, salah satu contohnya ialah rangkaian integrator. Rangkaian dasar sebuah integrator merupakan sebuah rangkaian Op-Amp inverting, hanya saja rangkaian umpan baliknya bukan merupakan sebuah resistor melainkan menggunakan sebuah kapasitor.
Berdasarkan uraian diatas maka penulis sangat penting untuk melakukan eksperimen mengenai rangkaian integrator. Melalui percobaan ini kita dapat mengetahui rangkaian Op-Amp sebagai integrator dan memahami karakteristik pengoperasiaannya serta dapat mempelajari hasil proses integrasi pada keluaran denagn memberi masukan gelombang kotak,segitiga,dan sinusoidal.
Tujuan
Tujuan dari praktikum rangkaian integrator adalah agar mahasiswa dapat:
Menyusun rangkaian Op-Amp sebagai integrator dan memahami karakteristik pengoperasiannya.
Mempelajari hasil proses integrasi pada keluaran dengan memberi masukan gelombang kotak, segitiga dan sinusoidal.
LANDASAN TEORI
Sebuah integrator merupakan rangkaian yang menyelenggarakan operasi integrasi secara matematik karena dapat menghasilkan tegangan keluaran yang sebanding dengan integral masukkan. Pemakain secara umum merupakan pemakain dengan menggunakan tegangan masukkan yang tetap untuk menghasilkan tegangan keluaran yang berbentuk lereng. Sebuah lereng merupakan tegangan yang mendaki atau menurun secara linear.
VoV1
Vo
V1
Gambar 8.1. Rangkaian Integrator
Di keadaan awal, arus input yang mengalir melalui resisitor adalah sama dengan i1=V1R. Tengan output (Vo) sama dengan nol sehingga arus yang mengalir melalui kapasitor C (I2=Cxddt) yaitu keadaan ideal ( Agung, 2004 )
Operating Amplifier merupakan amplifier multiusage dengan dua masukan ( Inverting dan non inverting ) dalam satu keluaran. Sebagai amplifier ideal Op-Amp mempunyai karateristik jika ditentukan oleh umpan balik mempunyai sifat penguat tegangan besar, penguat arus besar, penguat daya besar, impedansi input besar, impedansi output kecil serta band with besar. Ciri-ciri rangkaian Op-Amp mempunyai tegangan (-), tegangan (+) dan ground serta mempunyai input inverting dan non inverting. Rangkaian Inverting mempunyai penguatan yang outputnya berbeda phase 180° dengan inputnya, jika inputnya positif maka outputnya akan menjadi negatif, sedangkan pada non inverting memiliki penguatan yang outputnya sama dengan input tidak ada pembalikan phase ( Ahmad, 2007).
Op-Amp bisa juga digunakan untuk membuat rangkaian-rangkaian dengan respon frekwensi, misalnya rangkaian penapis( Filter). Fungsi rangkaian filter untuk menyaring, menahan atau melewatkan frekwensi tertentu. Rangkaian filter juga dapat dibuat dari komponen pasif maupun aktif. Salah satu rangkaian filter adalah LPF ( Low Pass Filter ). LDF akan melewatkan frekwensi rendah atau dengan kata lain Low Pass Filter akan memberikan tegangan keluaran yang konstanta dari DC hingga frekwensi Cut OFF ( Wawolumaja, 2013 ).
METODE PRAKTIKUM
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada praktikum rangkaian integrator adalah sebagai berikut :
Tabel 8.1. Alat dan Bahan pada Praktikum Rangkaian Integrator
No.
Alat dan Bahan
Kegunaan
1.
Resistor: 22 kΩ
Sebagai hambatan dalam rangkaian
2.
Kapasitor: 47 nF
Untuk menyimpan muatan
3.
IC Op-Amp: Μa741
Sebagai penguat tegangan
4.
Osiloskop
Untuk melihat bentuk sinyal yang diamati (keluaran gelmbang)
5.
Multimeter
Untuk mengukur arus, hambatan dan tegangan
6.
Pembangkit Isyarat AC (Function Generator)
Sebagai pembangkit isyarat gelombang yang berupa gelombang kotak, sinusoidal dan segitiga
7.
Catu Daya
Sebagai sumber tegangan
8.
Papan Rangkaian
Tempat merangkai rangkaian Integrator
9.
Kabel Penghubung
Menghubungkan rangkaian ke Catu Daya/Pembangkit Isyarat AC ke rangkaian
Prosedur Kerja
Prosedur kerja pada percobaan rangkaian integrator adalah sebagai berikut:
Menyusun rangkaian Op-Amp integrator seperti terlihat pada Gambar 4 Pencatu daya μA741 dibuat dengan memasang dua baterai atau sumber DC variabel.
Mengatur isyarat untuk meng masukan dari frekuensi dari FG untuk menghasilkan isyarat kotak 1 Vp-p pada frekuensi 1 kHz.
Gambar 8.2. Rangkaian Op-Amp sebagai Integrator
Berdasarkan rangkaian seperti Gambar 4, kita akan memferifikasi bahwa keluaran dan masukan mengikuti persamaan:
Vo = - (1 / RC) ʃ Vi dt.
Untuk masukan gelombang kotak menggambarkan bentuk isyarat masukan (Ch 1) dan bentuk isyarat keluaran (Ch 2) yang di lihat di osiloskop. Mengatur time/div dan volt/div agar seluruh layar osiloskop hanya ditempati oleh 1 (satu) gelombang saja.
Mengulangi langkah 4 untuk isyarat masukan berupa gelombang segitiga.
Mengulangi langkah 4 untuk isyarat masukan berupa gelombang sinusoidal
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Data pengamatan
Data pengamatan yang dihasilkan pada praktikum rangkaian integrator adalah sebagai berikut:
Gelombang Sinusoidal
Tabel 8.2. Hasil Pengamatan Gelombang Sinusoidal
Keterangan
Ch 1 ( Volt )
Ch 2 ( Volt )
Vpp
3,52
3,18
Vmax
1,20
1,52
Vrms
2,48
3,04
Vmin
-1,12
-148mV
Gambar 8.3. Keluaran Pada Gelombang Sinusoidal
Gelombang Kotak
Tabel 8.3. Hasil Pengamatan Gelombang Kotak
Keterangan
Ch 1 ( Volt )
Ch 2 ( Volt )
Vpp
3,02
3,12
Vmax
19,96mV
19,19 mV
Vrms
2,48
3,04
Vmin
-560
-80
Gambar 8.4. Keluaran pada Gelombang Kotak
Gelombang Segitiga
Tabel 8.4. Hasil Pengamatan Gelombang Segitiga
Keterangan
Ch 1( Volt )
Ch 2 ( Volt )
Vpp
2,56
2,72
Vmax
2
2,48
Vrms
2,56
3,04
Vmin
0
320mV
Gambar 8.5. Keluaran pada Gelombang Segitiga
Pembahasan
Rangkaian integrator Op-Amp berasal dari rangkaian inverting dengan tahanan umpan baliknya diganti dengan kapasitor.J ika kapasitor dihubungkan dalam untaian umpan baliknya, rangkaian tersebut digolongkan sebagai sebuah integrator.
Pada percobaan ini bertujuan agar dapat menyusun rangkaian Op-Amp sebagai integrator dan memahami karakteristik pengoperasiaanya serta mempelajari hasil proses integrasi pada keluaran dengan memberi masukan gelombang, kotak, segitiga, dan sinusoida. Rangkaian ini dapat dibuat dengan rangkaian dasar Op-Amp dengan menempatkan kapasitor pada masukan pembalik dan keluaran.Isyarat diberikan pada masukan pembalik.
Pada perlakuan pertama setelah rangkaian integrator dihubungkan dengan Osiloskop dan pembangkit isyarat Ac dengan menerapkan bentuk gelombang ,masukan senusoidal, gelombang keluarnya berupa gelombang smosoidal juga. Pada sinyal masukan terlihat amplitudo gelombang. Pada gelombang sinosoidal diperoleh nilai Vpp untuk chanel 1 dan chanel 2 yaitu 3,52 Volt dan 3,18 Volt,untuk nilai Vrm diperoleh nilai sebesar 1,20 Volt untuk chanel 1 dan 1,52 Volt untuk chanel 2.Untuk nilai Vmaks dan Vmin pada chanel 1 adalah 2,43 Volt dan pada chanel 2 diperoleh -1,12 Volt dan -148 mV. Chanel 1 menandakan isyarat masukan dan chanel 2 menandakan isyarat keluaran.
Pada gelombang kotak diperoleh nilai Vpp untuk chanel1 dan chanel 2 yaitu sebesar 3,04 Volt dan 3,12 Volt. Untuk nilai Vrms pada chanel1 dan chanel 2 diperoleh nilai sebesar 19,90 mV dan 19,19mV untuk Fmaks dan Fmin untuk chanel 1 diperoleh nilai sebesar 2,48 Volt dan -560 Volt sedangkan chanel 2 diperoleh sebesar 3,04 Volt dan -80 mV
Untuk gelombang segitiga pada chanel 1 sebesar 2,56 volt dan chanel 2 sebesar 2,72 untuk nilai Vpp, sedangkan untuk nilai Vrms diperoleh sebesar 2 dan 2,48 untuk chanel 1 dan chanel 2. Untuk nilai Vmaks dan Vmin untuk chanel 1 sebesar 2,56 volt dan 0 volt sedangkan untuk chanel 2 sebesar 3,04 volt dan 320 mVolt.
Berdasarkan literatur-literatus sebelumnya mengatakan bahwa rangkaian integrator merupakan penguat.linear yaitu penguat yang bentuk sinyal keluarannya tidak sama dengan bentuk nilai masukannya.Jika sinyal masukannya berbentuk sinusoidal maka bentuk sinyal keluarnnya berbentuk kotak.Sinyal masukan berbentuk kotak maka bentuk keluarrannya segitiga begitupula dengan gelombang sinusoidal. Namun pada praktikum ini belum sesuai dengan teori yang ada. Perbedaan ini kemungkinan disebabkan oleh kesalahan.pengukuran saat melakukan percobaan atau disebabkan oleh alat dan bahan yang digunakan tidak berfungsi sebagaimana mestinya.
Berdasarkan uraian analisis data diperoleh bahwa nilai masukan dan keluaran untuk bentuk gelombang sinosodal,gelombang kotak dan gelombang segitiga mempunyai nilai yang berbeda .
PENUTUP
Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh pada praktikum rangkaian integrator adalah:
Rangkaian integrator Op-Amp berasal dari rangkaian inverting dengan tahanan umpan baliknya diganti dengan kapasitor. Rangkaian integrator adalah rangkaian yang berfungsi untuk menghasilkan suatu lereng dari tegangan keluaran yang menaikkan atau menurunkan tegangan secara tidak linear.
Pada rangkaian integrator, apabila diberikan masukan gelombang sinusoidal maka keluaran akan menghasilakan gelombang kotak, begitupun dengan gelombang kotak dan gelombang segitiga.
Saran
Saran yang dapat saya berikan yaitu :
Untuk laboratorium agar mengganti atau memperbaiki alat yang rusak.
Untuk asisten agar cara menjelaskan materi praktikum dipertahankan lagi dan ditingkatkan.
Untuk praktikan agar lebih menjaga kebersihan dan ketertiban ruangan praktikum saat melakukan praktiku maupun setelah melakukan praktikum.
TAPIS / FILTER LOLOS RENDAH DAN TAPIS/FILTER LOLOS TINGGI
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pada awalnya Op-Amp hanya di gunakan untuk rangkaian perhitungan analog, rangkaian pengaturan dan instrumentasi fungsi utamanya adalah untuk melakukan operasi linear matematika (tegangan dan arus), Integrasi dan penguatan. Op-Amp biasa juga di gunakan untuk membuat rangkaian-rangkaian dengan respon frekuensi, misalnya rangkaian-rangkaian dasar sebuah integrator adalah rangkaian integrator Op-Amp inverting, hanya saja rangkaian umpan baliknya bukan sebuah resistor melainkan menggunakan kapasitor (Wawolumaja,2013).
Penelitian mengenai tapis/filter lolos rendah dan tapis/filter lolos tinggi merupakan yang menganalisis bagaimana sebuah rangkaian elektronik dan meloloskan sebuah frekuensi penelitian mengenai tapis/filter lolos rendah dan tapis/filter lolos tinggi telah banyak dilakukan sebelumnya. Berdasarkan study literatur yang kami peroleh bahwa penelitian mengenai filter lolos rendah dan filter lolos tinggi telah banyak kami temukan dan semua berhubungan dengan rangkaian elektronik.
Berdasarkan data diatas sehingga penelitian mengenai filter lolos rendah dan filter lolos tinggi sangat penting untuk dilakukan, melalui eksperimen ini kita dapat mengetahui dan menyusun rangkaian Op-Amp sebagai lolos rendah dan filter lolos tinggi serta dapat mempelajari hubungan amplitudo antara isyarat masukan dan isyarat keluaran sebagai fungsi frekuensi.
Tujuan
Tujuan dari percobaan Tapis/Filter Lolos Rendah dan Tapis/Filter Lolos Tinggi adalah agar mahasiswa dapat:
Menyusun rangkaian Op-Amp sebagai rangkaian filter lolos rendah dan rangkaian filter lolos tinggi.
Mempelajari hubungan amplitudo dan fase antara isyarat masukan dan isyarat keluaran sebagai fungsi frekuensi.
LANDASAN TEORI
Filter ialah suatu rangkaian yang digunakan untuk membuat tegangan output pada frekunsi tertentu. Untuk merancang filter dapat digunakan komponen pasif (R, L, C) dan komponen tarif (Op- Amp dan transisitor). Dengan demikian filter dapat dikelompokan menjadi filter pasif dan aktif. Filter lolos rendah merupakan filter yang hanya melewatkan frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi cat-off (fc) diatas frekuensi tersebut autputnya mengecil. Rangkaian RL LPF dan tanggapan frekuensi (Malvino, 1984).
Untuk sinyal listrik, low pas filter direalisasikan dengan menentukan kumparan secara seri dengan sumber sinyal atau dengan menentukan kapasitor secara paralel dengan sumber sinyal. Contoh pengunaan filter ini merupakan pada aplikasi audio yaitu pada peredaman frekuensi tinggi. Komponen rangkaian low pass filter berupa komponen induktor (L) dan kapasitor (C). Rangkaian ini juga sebagai filter harmonisasi pada sistem distrubusi yang menjaga agar gelombang tegangan atau arus tetap sinusoidal pada tapis filter lolos rendah, isyarat keluarannya akan berkurang sebesar 0,707 kali dan dari isyarat masukannya sebagai fungsi frekwensi (Paryanto, 2008).
Fungsi rangkaian filter uintuk menyerang, menahan dan melewatkan frekuensi tertentu. Rangkaian filter dapat dibuat dari komponen pasif dan aktif. Rangkaian filter dapat dapat dibedakan menjadi dua yaitu LPF (Low Pass Filter) dan HPF (High Pass Filter). Low Pass Filter atau melewatkan frekuensi rendah atau dengan kata lain LPF atau memberikan tegangan keluaran yang konstant dari arus DC hingga frekuensi Cut-Off. High Pass Filter berfungsi untuk melewatkan frekuensi tinggi, kebalikan dari LPF yaitu melewatkan frekuensi diatas frekuensi Cut Off (Ahmad, 2007).
METODE PRAKTIKUM
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan tapis/filter lolos rendah dan tapis filter lolos tinggi dapat dilihat pada Tabel 9.1 berikut:
Tabel 9.1. Alat dan Bahan Percobaan Tapis/Filter Lolos Rendah dan
Tapis/Filter Lolos Tinggi
No.
Alat dan Bahan
Fungsi
1.
Resistor: 20 kΩ, 12 kΩ, 6,8 Kω
Sebagai penghambat
2.
2 Buah Kapasitor 0,01 μF
Menyimpan muatan listrik
3.
IC Op-Amp: μA741
Sebagai penguat tegangan
4.
Osiloskop
Menampilkan isyarat masukan dan keluaran gelombang
5.
Papan Rangkaian
Sebagai tempat rangkaian
6.
Pembangkit Isyarat AC (Function Generator-FG)
Sebagai pembangkit isyarat gelombang
7.
Pencatu Daya: 12 V DC
Sumber arus listrik
8.
Kabel Penghubung
Menghubungkan Catu daya atau FG pada rangkaian
Prosedur Kerja
Adapun prosedur kerja yang dilakukan dalam percobaan Tapis/Filter Lolos Rendah adalah sebagai berikut:
Menyusun rangkaian Op-Amp filter lolos rendah dan rangkaian Op-Amp filter lolos tinggi seperti terlihat pada Gambar 9.1 dan Gambar 9.2 Membuat pencatu daya μA741 dengan memasangkan sumber DC variabel.
Gambar 9.1. Rangkaian Op-Amp sebagai Filter Lolos Rendah
Gambar 9.2. Rangkaian Op-Amp sebagai Filter Lolos Tinggi
Menghubungkan rangkaian dengan catu daya. Vcc positif (+) dihibungkan dengan kaki 7 dan Vcc negatif (-) dihubungkan dengan kaki 4.
Menghubungkan pembangkit isyarat AC dengan rangkaian, Vin pada positif dan negatif pada ground.
Menghubungkan rangkaian dengan Osiloskop. Ch. 1 (Vin) dihubungkan ke Vin dan Ch. 2 (Vout) dihubungkan ke Vout.
Mengatur frekuensi isyarat sinusoidal pada Function Generator (FG) dengan frekuensi masukkan 100 Hz. Mengamati gelombangnya pada osiloskop serta Vin dan Vout. Menuliskan hasil pengamatan pada tabel pengamatan.
Mengulagi langkah (5) dengan frekuensi 100 Hz, 200 Hz, 5000 Hz, 1000 Hz dan 3000 Hz serta 10000 Hz.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Data Pengamatan
Data pengamatan tegangan masukkan dan tegangan keluaran pada Osiloskop pada percobaan Tapis/Filter Lolos Rendah dan Tapis/Filter Lolos Tinggi.
Tapis Lolos Rendah
Hasil pengamatan pada percobaan tapis/ filter lolos rendah yaitu sebagai berikut:
Tabel 9.2. Tabel Hasil Pengamatan pada Percobaan Tapis/
Filter Lolos Rendah
No.
Frekuensi Masukan
(Hz)
Vi (Vp-p)
(volt)
Vo (Vp-p)
(volt)
1.
100
21,20
0,960
2.
200
21,20
0,960
3.
500
20,80
0,960
4.
1000
20,80
0,980
Tapis Lolos Tinggi
Hasil pengamatan pada percobaan Tapis/Filter Lolos Tinggi yaitu sebagai berikut:
Tabel 9.3. Tabel Hasil Pengamatan pada Percobaan Tapis/ Filter
Lolos Tinggi
No.
Frekuensi Masukan (Hz)
Vin (volt)
Vout (volt)
1.
500
21,60
0,0284
2.
1000
21,60
0,0284
3.
3000
21,60
0,296
4.
10000
22,0
0,292
Gambar Eksperimen Tapis Lolos Rendah dan Tapis Lolos Tinggi
Tapis Lolos Rendah
Gambar eksperimen tapis lolos rendah pada frekwensi 100 Hz
Vin = 21,20 VoltVout = 0,960 Volt
Vin = 21,20 Volt
Vout = 0,960 Volt
Gambar 9.3. Gelombang Masukan dan Gelombang Keluaran
pada Frekuensi Masukan 100 Hz
Keterangan:
Garis kuning (gelombang masukan)
Garis biru (gelombang keluaran)
Gambar eksperimen tapis lolos rendah pada frekwensi 200 Hz
Vin = 21,20 VoltVout = 0,960 Volt
Vin = 21,20 Volt
Vout = 0,960 Volt
Gambar 9.4. Gelombang Masukan dan Gelombang Keluaran
pada Frekuensi Masukan 200 Hz
Keterangan:
Garis kuning (gelombang masukan)
Garis biru (gelombang keluaran)
Gambar eksperimen tapis lolos rendah pada frekwensi 500 Hz
Vin = 20,80 VoltVout = 0,960 Volt
Vin = 20,80 Volt
Vout = 0,960 Volt
Gambar 9.5. Gelombang Masukan dan Gelombang Keluaran
pada Frekuensi Masukan 500 Hz
Keterangan:
Garis kuning (gelombang masukan)
Garis biru (gelombang keluaran)
Gambar eksperimen tapis lolos rendah pada frekwensi 1000 Hz
Vin = 20,80 VoltVout = 0,980 Volt
Vin = 20,80 Volt
Vout = 0,980 Volt
Gambar 9.6. Gelombang Masukan dan Gelombang Keluaran
pada Frekuensi Masukan1000 Hz
Keterangan:
Garis kuning (gelombang masukan)
Garis biru (gelombang keluaran)
Tapis Lolos Tinggi
Gambar eksperimen tapis lolos tinggi pada frekwensi 500 Hz
Vin = 21,60 VoltVout = 0,0284 Volt
Vin = 21,60 Volt
Vout = 0,0284 Volt
Gambar 9.7. Gelombang Masukan dan Gelombang Keluaran
pada Frekuensi Masukan 500 Hz
Keterangan:
Garis kuning (gelombang masukan)
Garis biru (gelombang keluaran)
Gambar eksperimen tapis lolos tinggi pada frekwensi 1000 Hz
Vin = 21,60 VoltVout = 0,0284 Volt
Vin = 21,60 Volt
Vout = 0,0284 Volt
Gambar 9.8. Gelombang Masukan dan Gelombang Keluaran
pada Frekuensi Masukan1000 Hz
Keterangan:
Garis kuning (gelombang masukan)
Garis biru (gelombang keluaran)
Gambar eksperimen tapis lolos tinggi pada frekwensi 3000 Hz
Vin = 21,60 VoltVout = 0,296 Volt
Vin = 21,60 Volt
Vout = 0,296 Volt
Gambar 9.9. Gelombang Masukan dan Gelombang Keluaran
pada Frekuensi Masukan3000 Hz
Keterangan:
Garis kuning (gelombang masukan)
Garis biru (gelombang keluaran)
Gambar eksperimen tapis lolos tinggi pada frekwensi 10.000 Hz
Vin = 22,0 VoltVout = 0,292 Volt
Vin = 22,0 Volt
Vout = 0,292 Volt
Gambar 9.10. Gelombang Masukan dan Gelombang Keluaran
pada Frekuensi Masukan10.000 Hz
Keterangan:
Garis kuning (gelombang masukan)
Garis biru (gelombang keluaran)
Analisis Data
Menentukan besarnya penguatan Av Secara Teori
Diketahui: R1 = 6.8 kΩ
R2 = 12 kΩ
Ditanyakan: AV = .... ?
Penyelesaian:
AV =1+R2R1
=1+12 kΩ6,8 kΩ
=1+1,764
=2,764 kali
Menentukan besarnya penguatan secara praktik untuk tapis lolos rendah
Untuk frekuensi masukan 100 Hz
Diketahui: Vin = 21,20 Volt
Vout = 0,960 Volt
Ditanyakan: AV = .... ?
Penyelesaian:
AV =VoutVin
=0,960 Volt21,20 Volt
=0,04528r3 kali
Dengan cara yang sama untuk data yang lain dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 9.4. Analisis DataBesar Penguatan pada Tapis/Filter
Lolos Rendah Secara Praktik.
No.
Frekuensi Masukan
(Hz)
Vi (Vp-p)
(volt)
Vo (Vp-p)
(volt)
Av ( Kali )
1.
100
21,20
0,960
0,045283
2.
200
21,20
0,960
0,045283
3.
500
20,80
0,960
0,0461538
4.
1000
20,80
0,980
0,0461538
Menentukan besarnya penguatan secara praktik untuk tapis lolos tinggi
Untuk Frekwensi 500 Hz
Diketahui: VPP – in = Vin = 21,60 V
VPP – out = VOut = 0,028V
Ditanyakan: ΔV= ……?
Penyelesaian:
ΔV = VoutVin
= 0,02821,60
= 0,0012963 kali
` Dengan cara yang sama untuk data yang lain dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 9.5. Analisis DataBesar Penguatan pada Tapis/Filter
Lolos Tinggi Secara Praktik.
No.
Frekuensi Masukan (Hz)
Vin (volt)
Vout (volt)
Av ( Kali )
1.
500
21,60
0,0284
0,0019263
2.
1000
21,60
0,0284
0,0019263
3.
3000
21,60
0,296
0,0137037
4.
10000
22,0
0,292
0,0137037
Pembahasan
Filter merupakan suatu rangkaian yang digunakan membuang tegangan output pada frekuensi tertentu untuk merancang filter dapat digunakan komponen positif(R1,L1,C) dan komponen tarif (Op-Amp dan transistor). Dalam praktikum filter lolos tinggi dan filter lolos rendah ,rangkaian Op-Amp dibentuk sebagai rangkaian filter lolos rendah dan filter lolos tinggi dengan maksud untuk melewatkan frekuensi rendah dan memblokir masuknya frekuensi tinggi dari sinyal masukkan yang diberikan.
Dari hasil pengamatan menunjukkan bahwa pada frekuensi 100 Hz menghasilkan tegangan input sekitar 21,20 Volt dan tegangan keluarnya sebesar 0,460 Volt. Pada frekuensi 200 Hz menghasilkan tegangan input 21,20 dan tegangan output sebesar 0,460.Untuk frekuensi 500 dan 1000 tegangan input yang di hasilkan sama yaitu sebesar 20,80 dengan tegangan output sebesar 0,460 untuk tapis lolos rendah. Untuk tapis lolos tinggi mulai frekuensi 500 Hz serta 3000 Hz menghasilkan tegangan input yang sama yaitu 21,60 volt dengan tegangan output sebesar 0,028 volt,0,028 volt dan 0,246 volt untuk ketiga frekuensi tersebut , sedangkan untuk frekuensi 10.000 Hz tegangan input yang dihasilkan yaitu sebesar 22,0 volt dengan tegangan output sebesar 0,292 volt.
Berdasarkan data pengamatan ini kita peroleh data bahwa ketika frekunsi masukan maka nilai tegangan outputnya semakin kecil dari tegangan inputnya.hal ini sesuai dengan literatur sebelumya yang menyatakan bahwa rangkaian filter lolos rendah yaitu tegangan keluaran rangkaian R2 lolos rendah berubah dengan frekuensi,maka tinggi frekuensi semakin tinggi keluarannya(sutrisno,1986)
Berdasarkan gambar-gambar tampilan isyarat masukan dan keluaran pada layar Osiloskop kita juga dapat melihat bahwa tegangan masukan lebih besar dari pada tegangan keluarannya.ini bukan hanya dibuktikan dari nilai yang ditunjukkan pada tampilan osiloskop akan tetapi diberlihatkan pada gambar gelombang yang dihasilkan.
Pada percobaan ini pula dikatakan penguatan tegangan secara teori maupun secara praktek. Secara teori diperoleh penguatan tegangan sebesar 2,764 kali, sedangkan secara teori terbagi menjadi dua yaitu pada filter lolos rendah dan filter lolos tinggi. Jika ditinjau secara praktek untuk tapis lolos rendah dengan frekuwensi 100 Hz, 200 Hz, 500 Hz, dan 100 Hz diperoleh besarnya penguatan secara berturut-turut yaitu sebesar 0,045283 kali, 0,645283 kali, 0,0461538 kali, 0,6461538 kali pada tapids lolos rendah, sedangkan untuk tapis lolos tinggi dengan frekuwensi 500 Hz, 1.000 Hz, 3.000 Hz dan 10.000 Hz secara praktek diperoleh besar penguatan yaitu sebesar 0,00 12965 kali, 0,0019263 kali, 0,0137037 kali, dan 0,0137032 kali . hal ini menunjukkan besarnya penguatan secara teori lebih besar dibandingkan secara praktek. Perbedaan ini kemungkinan dipengaruhi oleh hambatan bahan yang digunakan.
Dari percobaan ini kita dapat memperoleh suatu hasil dan dapat memahami bahwa pada rangkaian tapis/filter, isyarat keluaran yang dihasilkan akan berkurang dari besarnya isyarat masukannya.
PENUTUP
Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diperoleh dari percobaan filter lolos rendah dan filter lolos tinggi yaitu :
Rangkaian filter lolos rendah terdiri dari dua buah resistor yang dipasang secara seri dengan sumber sinyal dan sebuah kapasitor dipasang secara paralel dengan sumber sinyal, rangkaian filter lolos tinggi terdiri dari kapasitor yang terhubung secara paralel dengan resistor sehingga mampu melewatkan frekuwensi tinggi dan meredam frekuwensi rendah.
Frekuwensi pada filter lolos rendah berbanding terbalik dengan besarnya amplitudo yang dihasilkan dan berbanding lurus dengan besarnya penguatan
Saran
Saran yang dapat saya berikan yaitu :
Untuk laboratorium agar mengganti atau memperbaiki alat yang rusak.
Untuk asisten agar cara menjelaskan materi praktikum dipertahankan lagi dan ditingkatkan.
Untuk praktikan agar lebih menjaga kebersihan dan ketertiban ruangan praktikum saat melakukan praktiku maupun setelah melakukan praktikum.