Upload
desyana-margaretta
View
67
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
praktikum S1 elektronika dasar
Citation preview
LAPORANPRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR II
Praktikum Ke 6PENGUAT DAYA AUDIO
Pelaksanaan Praktikum : Kamis, 31 Maret 2005, Jam Ke 7-8.
A. TUJUAN
1. Mempelajari pengaruh pemberian tegangan panjar terproyeksi terputus pada
penguat daya.
2. Mempelajari pengaruh kapasitor bootsrap terhadap penguatan pada penguat daya.
3. Mengukur kepekaan, penguatan, impedansi masukan, impedansi keluaran,
daya keluaran dan tanggapan amplitudo (frekuensi respon) penguat daya.
B. DASAR TEORI
Pada gambar 1. Transistor Q1, Q2 bekerja pada kelas A berfungsi.
sebagai driver, dengan basis dicatu oleh pembagi tegangan R2 dan R3. Rl dan Cl
bekerja menghindari terjadinya balikan positif melalui ICC yang mengakibatkan
osilasi perahu motor (menghindarkan motorbooting). R5 bekerja sebagai
penentu titik kerja transistor. R4 dan C3 sebagai kompensasi frekuensi. Dioda
D1, D2 memberikan tegangan panjar terproyeksi terputus transistor Q3, Q4 agar
bekerja pada kelas AB untuk menghilangkan cacat penyebrangan yang diatur
oleh PT. sedangkan C4 bekerja sebagai pengangkat impedansi (bootstrap), C5
sebagai kapasitor penggandeng. Q3, Q4 berfungsi sebagai penguat buffer.
C. ALAT-ALAT
1. AFG
2. Osiloskop
3. Kit Power Amplifier
4. Hambatan geser 15W/5A (RV)
5. Catu daya 15V
6. Potensio 100k
7. Kabel-kabel konektor
1
D. RANGKAIAN SET-UP
Gambar 1. Rangkaian Penguat Daya
1. Menentukan Penguatan (KV).
Gambar 2. Skema Penentuan Penguatan Penguat
2. Menentukan Impedansi masukan (Zi)
Gambar 3. Skema Penentuan Impedansi Masukan Penguat
2
b
c
a
3. Menentukan Impedansi keluaran (Zo)
Gambar 4. Skema Penentuan Impedansi Keluaran Penguat
E. PENYAJIAN DATANilai tegangan yang disajikan sudah dikonversi ke tegangan efektif dengan
rumus
1. Pengaruh pemberian tegangan panjar terproyeksi terputus.
a. Bentuk dan nilai sinyal input dan output sebelum diberi tegangan panjar
terproyeksi.
Selektor : 50 mV/DIV
Time : 0,2 ms/DIV
Modus : AC
Bentuk Isyarat Input sebelum diberi tegangan panjar terproyeksi
3
Selektor : 2 V/DIVTime : 0,2 ms/DIVModus : ACBentuk Isyarat Output sebelum diberi tegangan panjar terproyeksi
b. Bentuk dan nilai sinyal input dan output setelah tegangan panjar
terproyeksi dilepas.
Selektor : 50 mV/DIVTime : 0,2 ms/DIVModus : ACBentuk Isyarat Input setelah tegangan panjar terproyeksi dilepas
4
0
Selektor : 2 V/DIVTime : 0,2 ms/DIVModus : ACBentuk Isyarat Output setelah tegangan panjar terproyeksi dilepas
2. a. Penguat sebelum dipasang bootstrapVi = 64 mV Vo = 3,39 V
b. Penguat setelah dipasang bootstrapVi = 64 mV Vo = 3,96 V
3. Menentukan Impedansi Masukan (Zi)R = 55,9 KNo. V1 (Volt) V2 (Volt)1. 0.07 0.00042. 0.14 0.00143. 0.21 0.00184. 0.28 0.00215. 0.35 0.00286. 0.42 0.00357. 0.49 0.00428. 0.57 0.00499. 0.64 0.005710. 0.71 0.006011. 0.78 0.006712. 0.85 0.007413. 0.92 0.008514. 0.99 0.008815. 1.06 0.0099
5
0
4. Mengukur Impedansi Keluran (Zo)
Vo,o = 0,74 V
No. RV () Vo (Volt)1. 21.3 0.542. 15.6 0.523. 13.1 0.514. 11.0 0.495. 9.4 0.486. 6.8 0.447. 5.5 0.418. 4.8 0.409. 4.5 0.3810. 3.8 0.3511. 3.4 0.3412. 2.5 0.2813. 2.1 0.2514. 1.7 0.2315. 1.4 0.1616. 0.7 0.07
5. Menentukan Respon Frekuensi
Vi = 0.064 Volt
No. f (Hz) Vi (Volt) Vo (Volt)
1. 10 0.064 0.532. 20 0.064 1.133. 30 0.064 1.664. 40 0.064 2.055. 50 0.064 2.336. 60 0.064 2.627. 70 0.064 2.768. 80 0.064 2.909. 90 0.064 2.6910. 100 0.064 3.1811. 200 0.064 3.5412. 300 0.064 3.6813. 400 0.064 3.6814. 500 0.064 3.6815. 600 0.064 3.68
6
16. 700 0.064 3.6817. 800 0.064 3.6818. 900 0.064 3.6819. 1000 0.064 3.6820. 2000 0.064 3.6821. 3000 0.064 3.6822. 4000 0.064 3.6823. 5000 0.064 3.6824. 6000 0.064 3.6825. 7000 0.064 3.6826. 8000 0.064 3.6827. 9000 0.064 3.6828. 10000 0.064 3.6829. 20000 0.064 3.6830. 30000 0.064 3.6831. 40000 0.064 3.6832. 50000 0.064 3.6833. 60000 0.064 3.6834. 70000 0.064 3.6835. 80000 0.064 3.6836. 90000 0.064 3.6837. 100000 0.064 3.6838. 200000 0.064 3.1839. 300000 0.064 2.8340. 400000 0.064 2.4041. 500000 0.064 2.1242. 600000 0.064 1.8443. 700000 0.064 1.6344. 800000 0.064 1.4145. 900000 0.064 1.2746. 1000000 0.064 1.13
7
F. ANALISA DATA
1. Pengaruh pemberian tegangan panjar terproyeksi terputus pada penguat
daya. Dari hasil praktikum diperoleh, bentuk isyarat keluaran sebelum dan
sesudah diberi tegangan panjar terproyeksi terputus, mempunyai perbedaan
bentuk isyarat, sebelum diberi tegangan panjar terproyeksi terputus bentuk
isyaratnya cacat pada bagian titik nol. Setelah diberi tegangan panjar
terproyeksi terputus, pengaruhnya adalah mengakibatkan terjadinya garis
beban efektif yang berupa garis lurus, sehingga isyaratnya tidak lagi cacat.
Untuk lebih jelasnya, pada bagaian pembahasan akan kami sajikan secara
teori kenapa hal ini bisa terjadi.
2. Pengaruh kapasitor bootstap terhadap penguatan pada penguat daya. Dari
hasil praktikum diperoleh data:
a. Penguat sebelum dipasang bootstrap
Vi = 64 mV Vo = 3,39 V
b. Penguat setelah dipasang bootstrap
Vi = 64 mV Vo = 3,96 V
Dari daya tersebut dapat diperoleh penguatan:
a. Penguat sebelum dipasang bootstrap
b. Penguat setelah dipasang bootstrap
Dari hasil perhitungan di atas diperoleh penguatan setelah diberi bootstap
lebih besar daripada sebelum diberi bootstrap, dengan selisih penguatan
sebesar . Untuk lebih jelasnya, pada bagaian pembahasan
akan kami sajikan secara teori kenapa hal ini bisa terjadi.
8
3. a. Besar kepekaan
Tegangan masukan pada saat tegangan keluaran akan cacat disebut
dengan masukan maksimum/kepekaan penguat.
Dari praktikum yang kami lakukan diperoleh tegangan masukan pada
saat tegangan keluaran akan cacat yaitu Vi = 0.064 Volt. Jadi besar
kepekaan rangkaian yang kami gunakan dalam praktikum adalah 0.064
Volt.
b. Penguatan
Dari analisa data point 2 di atas diperoleh penguatan rangkaian:
1. Penguat sebelum dipasang bootstrap
2. Penguat setelah dipasang bootstrap
c. Impedansi masukan
Menentukan impedansi masukan (Zi). Kita buat grafik yang telah
difitting di Microsoft Excel, hubungan antara tegangan keluaran AFG
(V1) dan tegangan masukan penguat (V2), untuk menentukan impedansi
masukan (Zi) dengan rumus , dengan mencari gradien
persamaan garis hasil fitting diperoleh : . Kemudian
nilai R yang digunakan adalah 55,9 K. Sehingga kita dapat mencari
nilai Zi.
9
Jadi besar impedansi masukan rangkaian yang kami gunakan dalam
praktikum adalah 0,51 K.
d. Impedansi keluaran
Menentukan impedansi keluaran (Zo). Kita buat grafik yang telah
difitting di Microsoft Excel, hubungan seperhambatan beban (1/Rv) dan
sepertegangan keluaran penguat (1/Vo), untuk menentukan impedansi
keluaran (Zo) dengan rumus , dengan mencari
10
gradien persamaan garis hasil fitting diperoleh : .
Kemudian nilai hasil pengukuran sebelum memasang Rv adalah
Vo,o = 0,74 Volt. Sehingga kita dapat mencari nilai Zo.
Jadi besar impedansi keluaran rangkaian yang kami gunakan dalam
praktikum adalah 6,26 .
11
e. Daya keluaran
Besar daya keluaran penguat dapat ditentukan dengan rumus ,
dimana adalah daya keluaran, tegangan keluaran tanpa beban
dan impedansi keluaran. Dari analisa data di atas dapat kita tentukan
daya keluaran:
Jadi besar daya keluaran rangkaian yang kami gunakan dalam
praktikum adalah 0,0875 watt.
f. Tanggapan amplitudo (frekuensi respon) penguat daya.
Besarnya frekuensi respon (lebar pita/bandwith) dapat ditentukan dari
grafik tanggapan amplitudo hubungan antara penguat dan frekuensi.
Dari grafik di atas dapat ditentukan besarnya frekuensi respon yaitu:
12
3 dBKV=35,24 dB
f1=60 Hz f2=300.000 Hz
G. PEMBAHASAN DAN DISKUSI
1. Kita bahas secara teori pengaruh pemberian tegangan panjar terproyeksi
terputus pada penguat daya.
Gambar 5. Penguat tolak-tarik
Pada penguat tolak-tarik transistor Ql dan Q2 bekerja dengan fasa
berlawanan· Transformator T1 berfungsi sebagai pemecah fasa agar isyarat
yang masuk Q1 dan Q2 mempunyai fasa berlawanan. Transformator T1 juga
dikatakan berfungsi sebagai pembalik fasa. Transformator T2 digunakan
untuk pemadanan impedansi, agar beban berhambatan rendah RL tampak
mempunyai nilai yang tinggi, yaitu sebesar n2 RL , dengan .
Penguat tolak-tarik sering digunakan pada radio transistor kecil, dimana
transformator pembalik fasa dan transformator keluaran mempunyai ukuran
yang amat kecil. Satu contoh rangkaian penguat audio yang ada pada
praktek dilukiskan pada; gambar 6.
Gambar 6. Bagian keluaran suatu radio transistor
13
Penguat tolak-tarik dapat menggunakan tegangan panjar kelas A
dimana pada keadaan tanpa isyarat . Dengan tegangan
panjar semacam ini penguat tolak-tarik dapat mengurangi cacat, akan tetapi
daya guna penguat pada daya maksimum tak akan lebih dari 50%.
Tegangan panjar lain yang bisa digunakan orang adalah tegangan
panjar kelas B dimana pada keadaan tanpa isyarat dan arus
. Jadi jika tak ada arus masukan, tak ada arus mengalir melalui
transistor. Transistor Q1 dan Q2 bekerja bergantian. Transistor Q1 pada
gambar 7 bekerja jika isyarat positif, sedang transistor Q2 bekerja jika
isyarat negatif.
Gambar 7. Analisis grafik isyarat pada penguat tolak-tarik kelas B
Pada nilai IB yang kecil penguatan arus hFE bergantung pada IB, oleh
karena arus kolektor IC berubah dengan IB sebagai .
14
Jadi hubungan IC dan IB pada nilai IB yang kecil tidaklah linier.
Adanya hubungan tak linier antara arus kolektor dan arus basis pada nilai
arus kolektor dan arus basis yang kecil mengakibatkan adanya cacat pada
arus isyarat IC waktu menyeberang nilai nol. Cacat ini juga terjadi pada
bentuk isyarat keluaran seperti pada gambar 7 (b) dan 7 (c) Cacat ini
disebut cacat penyeberangan.
Untuk menghilangkan cacat tersebut, penguat diberi arus panjar basis
kecil atau tegangan panjar dekat terputus. Pemberian tegangan panjar dekat
terputus ini mengakibatkan terjadinya garis beban efektif yang berupa garis
lurus.
Gambar 8. (a) Tanggapan terproyeksi terputus untuk penguat tolak-tarik;
(b) bentuk isyarat keluaran tanpa cacat penyeberangan
Tegangan panjar seperti disebut tegangan panjar terproyeksi terputus,
atau sering juga disebut tegangan panjar kelas AB. Arus ICl(q) =IC2(q) = IC(q)
biasanya mempunyai nilai sekitar l0 mA, dan disebut arus istirahat.
15
2. Pengaruh kapasitor bootstap terhadap penguatan pada penguat daya
Gambar 9. Garis beban ac mempunyai kemiringan lebih kecil daripada garis beban dc,
dengan adanya pengangkat impedansi
Pada gambar 1. Kapasetor C4 berlaku sebagai pengangkat impedansi
(bootstrap) dan membuat agar tegangan isyarat Vb = Vc (tegangan diujung-
ujung R7) atau Vbc = 0. Ini dijelaskan secara kuantitif sebagai berikut : Vb
Va sebab kapasitansi C4 besar sehingga C4 dapat dianggap terhubung
singkat. Va Vc sebab pengikut emitor mempunyai penguatan l.
Oleh karena Vbc = 0, arus isyarat sukar melalui R7 sehingga terasa
seolah-olah mempunyai hambatan yang besar untuk arus isyarat. Dengan
adanya pengankat impedansi, garis beban dc dan ac untuk Q2 adalah seperti
pada gambar 9 di atas.
Dengan adanya pengangkat impedansi jika isyarat keluaran mendekati
nilai VCC kita masih berada pada daerah di mana arus iC masih linier
(berbanding lurus) dengan iB sehingga bentuk isyarat keluaran tak cacat
akibat hubungan tak linier antara iC dan iB pada nilai iB yang kecil.
Perhatikan pula bahwa penguatan isyarat juga menjadi amat besar. Jika
arus iB berubah sedikit, tegangan isyarat keluaran sudah berayun dari dekat
0V hingga VCC.
16
H. KESIMPULAN
1. Pengaruh pemberian tegangan panjar terproyeksi terputus pada penguat
daya dapat menghilangkan cacat pada arus isyarat IC waktu menyeberang
nilai nol, yang diakibatkan dari hubungan IC dan IB pada nilai IB yang kecil
tidaklah linier. Pemberian tegangan panjar dekat terputus ini mengakibatkan
terjadinya garis beban efektif yang berupa garis lurus.
2. Bootstrap sebagai pengangkat impedansi. Pengaruh kapasitor bootstap
terhadap penguatan pada penguat daya adalah penguatan isyarat menjadi
amat besar, karena jika isyarat keluaran mendekati nilai VCC kita masih
berada pada daerah di mana arus iC masih linier (berbanding lurus) dengan iB
sehingga bentuk isyarat keluaran tak cacat akibat hubungan tak linier antara
iC dan iB pada nilai iB yang kecil. Jika arus iB berubah sedikit, tegangan
isyarat keluaran sudah berayun dari dekat 0V hingga VCC.
3. Dari hasil praktikum penguat daya audio diperoleh:
a. Besar kepekaan: Vim = 0.064 Volt.
b. Penguatan
1. Penguat sebelum dipasang bootstrap:
2. Penguat setelah dipasang bootstrap:
c. Impedansi masukan:
d. Impedansi keluaran:
e. Daya keluaran:
f. Tanggapan amplitudo (frekuensi respon) penguat daya:
17
I. PENGALAMAN BARU
1. Dari pelaksanaan praktikum penguat daya audio, kami dapat lebih
memahami sifat-sifat dari penguat, khususnya penguat audio, bagaimana
kita menghilangkan kecacatan dari suatu penguat audio, masalahnya bila
cacat, maka akan mempengaruhi kwalitas suara yang dihasilkan. Karena
telinga kita responnya adalah real time.
2. Dalam merangkai rangkaian penguat daya audio harus benar-benar teliti dan
diperhatikan jalur-jalur rangkaian, kalau tidak diperhatikan dapat berakibat
fatal terhadap rangkaian.
J. DAFTAR PUSTAKA
Sutrisno. 1986. Elektronika Teori dan Penerapannya 2. Bandung : Penerbit
ITB.
18
LAPORAN PRAKTIKUM
ELEKTRONIKA DASAR II
JUDUL PRAKTIKUM
PENGUAT DAYA AUDIO
PRAKTIKUM KE-6
KELOMPOK V
NAMA PRAKTIKAN : 1. HAIDAR UBAIDILLAH NIM 303322466384
2. IRMA APRILDA SINAGA NIM 303322466387
TANGGAL LAPORAN : KAMIS, 31 MARET 2005
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
2005
19
LAPORAN SEMENTARAPRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR II
Praktikum Ke 6PENGUAT DAYA AUDIO
Pelaksanaan Praktikum : Kamis, 31 Maret 2005, Jam Ke 7-8.
A. TUJUAN
1. Mempelajari pengaruh pemberian tegangan panjar terproyeksi terputus pada
penguat daya.
2. Mempelajari pengaruh kapasitor bootsrap terhadap penguatan pada penguat daya.
3. Mengukur kepekaan, penguatan, impedansi masukan, impedansi keluaran,
daya keluaran dan tanggapan amplitudo (frekuensi respon) penguat daya.
B. ALAT YANG DIGUNAKAN
8. AFG
9. Osiloskop
10. Kit Power Amplifier
11. Hambatan geser 15W/5A (RV)
12. Catu daya 15V
13. Potensio 100k
14. Kabel-kabel konektor
C. RANGKAIAN SET-UP
Gambar 1. Rangkaian Penguat Daya
20
4. Menentukan Penguatan (KV).
Gambar 2. Skema Penentuan Penguatan Penguat
5. Menentukan Impedansi masukan (Zi)
Gambar 3. Skema Penentuan Impedansi Masukan Penguat
6. Menentukan Impedansi keluaran (Zo)
Gambar 4. Skema Penentuan Impedansi Keluaran Penguat
21
D. DATA PENGAMATAN6. Pengaruh pemberian tegangan panjar terproyeksi terputus.
a. Bentuk dan nilai sinyal input dan output sebelum diberi tegangan panjar terproyeksi.Selektor : …….V/DIVTime : …….s/DIVModus :Bentuk Isyarat Input sebelum diberi tegangan panjar terproyeksi
Selektor : …….V/DIVTime : …….s/DIVModus :Bentuk Isyarat Output sebelum diberi tegangan panjar terproyeksi
22
b. Bentuk dan nilai sinyal input dan output setelah tegangan panjar
terproyeksi dilepas.
Selektor : …….V/DIVTime : …….s/DIVModus :Bentuk Isyarat Input setelah tegangan panjar terproyeksi dilepas
Selektor : …….V/DIVTime : …….s/DIVModus :Bentuk Isyarat Output setelah tegangan panjar terproyeksi dilepas
23
7. a. Penguat sebelum dipasang bootstrap
Vi = ……..mV Vo = ……..V
b. Penguat setelah dipasang bootstrap
Vi = ……..mV Vo = ……..V
8. Menentukan Impedansi Masukan (Zi)
R = ……..
No. V1 (Volt) V2 (Volt)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
24
9. Mengukur Impedansi Keluran (Zo)
Vo,o = …….. V
No. RV () Vo (Volt)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
10. Menentukan daya keluaran
Vo = …….. V
Zo = ……..
25
11. Menentukan Respon Frekuensi
No. f (Hz) Vi (Volt) Vo (Volt)
1. 102. 203. 304. 405. 506. 607. 708. 809. 9010. 10011. 20012. 30013. 40014. 50015. 60016. 70017. 80018. 90019. 100020. 200021. 300022. 400023. 500024. 600025. 700026. 800027. 900028. 1000029. 2000030. 3000031. 4000032. 5000033. 6000034. 7000035. 8000036. 9000037. 100000
26
E. KELOMPOKKelompok V : 1. HAIDAR UBAIDILLAH NIM : 303322466384
2. IRMA APRILDA SINAGA NIM : 303322466387Malang, 31 Maret 2005
MengetahuiDosen Pembimbing
AHMAD TAUFIQ
27