MODUL
PRAKTIKUM ELEKTRONIKA LANJUT
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRONIKAJURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMPUNG
2014LTE
TATA TERTIB PRAKTIKUM
1. Mahasiswa yang diizinkan mengikuti praktikum adalah yang telah terdaftar dan memenuhi syarat yang ditentukan.
2. Praktikum dilaksanakan sesuai dengan jadwal dan praktikan harus hadir 5 menit sebelum praktikum dimulai. Bagi praktikan yang tidak hadir pada waktu tersebut dianggap mengundurkan diri dari praktikum. Praktikan harus mengisi daftar hadir pada setiap pelaksanaan percobaan.
3. Praktikan harus membawa kertas milimeter blok dan wajib menyerahkan laporan pendahuluan sebagai syarat wajib mengikuti praktikum.
4. Praktikan harus mengikuti pretest yang dilaksanakan sebelum praktikum keseluruhan.
5. Praktikan harus mengikuti postest yang dilaksanakan setelah praktikum.6. Penilaian praktikum didasarkan atas:
a. Tugas Pendahuluan : 5 %b. Pretest : 5 %c. Postest : 5 %d. Keaktifan : 5 %e. Laporan : 40 %f. Asistensi : 10 %g. Alat : 30 %
7. Praktikan dilarang merokok, makan dan minum selama berada di dalam laboratorium.
8. Praktikan harus berpakaian rapih dan memakai sepatu, tidak diperkenankan memakai kaos oblong dan sandal.
9. Praktikan dilarang ribut selama berada di dalam laboratorium dan wajib menjaga kebersihan di dalam maupun di luar laboratorium.
10. Bagi yang melanggar akan mendapat sanksi dikeluarkan dari ruang laboratorium dan dianggap tidak mengikuti praktikum.
Bandar lampung, 3 Desember 2014Ka. Lab. Teknik Elektronika
Dr. Ir. Sri Ratna Sulistiyanti, M.T . NIP. 19651021 199512 2 001
i
DIAGRAM ALIR PELAKSANAAN PRAKTIKUM
Ya
Selesai
Pengumpulan danPresentasi Tugas
Akhir Alat
Tugas AkhirPraktikum (Buat
Alat)
PengumpulanLaporan
Penjilidan LaporanAkhir Praktikum
Selesai SeluruhPercobaan
Asistensiseluruh
laporan Akhir?
Asistensi LaporanAkhir
Penulisan LaporanAkhir
MelakukanPraktikum:
Pretest, Percobaan,dan Postest
MemenuhiPersyaratan?
Pendaftaran
Mulai
Tidak
Tidak
Ya
ii
PROSES PELAKSANAAN PRAKTIKUM DASAR ELEKTRONIKA
1. Mahasiswa wajib mendaftarkan diri dengan memenuhi persyaratan yang telah ditentukan.
2. Mengikuti pretest Praktikum Dasar Elektronika dengan materi yang mencakup keseluruhan percobaan. Jadwal pelaksanaan pretest sebelum pelaksanaan praktikum.
3. Hasil dari pretest harus lebih dari atau sama dengan 65. Mahasiswa yang mendapatkan hasil pretest kurang dari 65, maka diwajibkan mengerjakan ulang seluruh soal-soal pretest dengan hasil tidak kurang dari 70.
4. Mahasiswa diwajibkan menulis laporan pendahuluan yang berisi: Judul Percobaan Tujuan Percobaan Teori Dasar Alat dan Bahan Rangkaian Percobaan Prosedur Percobaan
5. Mahasiswa yang telah melakukan percobaan diwajibkan untuk melakukan Asistensi dengan asisten yang bersangkutan, sampai laporan tersebut di Acc oleh asisten yang bersangkutan. Jika belum di Acc maka tidak dapat melakukan penjilidan laporan secara keseluruhan.
6. Mahasiswa yang telah melakukan seluruh percobaan dan laporannya telah di Acc oleh asisten maka diwajibkan untuk menjilid seluruh Laporan tersebut dengan sampul warna yang ditentukan kemudian.
7. Batas waktu pengumpulan laporan keseluruhan akan diumumkan kemudian.8. Mahasiswa diwajibkan untuk membuat Tugas Alat yang merupakan salah satu
syarat penilaian praktikum.
Kegiatan di atas seperti ditunjukan pada diagram alir yang dilampirkan pada lembaran berikutnya.
Catatan: Bagi yang tidak melakukan asistensi untuk setiap percobaan tidak dapat mengumpulkan laporan akhir.
iii
FORMAT LAPORAN PRAKTIKUM
1. Laporan ditulis pada kertas putih ukuran A42. Penulisan menggunakan pena warna hitam.3. Margin untuk penulisan laporan adalah :
Batas Kiri 4 cm, Batas Kanan 3 cm, Batas Atas 3 cm, dan Batas Bawah 3 cm.
4. Bila ada grafik dari data-data percobaan, penggambaran dilakukan pada kertas grafik (millimeter block).
5. Sampul untuk penjilidan keseluruhan diberitahu kemudian.6. Pada Halaman muka masing-masing perocbaan diberikan sampul berwarna sesuai
dengan ketentuan yang berisi : Nama, NPM, Kelompok, Logo Unila, Tahun, dan tulisan lainnya yang dianggap perlu.
7. Pada sampul muka dituliskan minimal kata: Laboratorium Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung Tahun Nama NPM Kelompok Logo Unila
iv
4 cm 3 cm
3 cm
3 cm
LABORATORIUM TEKNIK ELETRONIKAJURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMPUNG
2014
LEMBAR ASISTENSI PRAKTIKUM ELEKTRONIKA LANJUT
Judul Percobaan : Nama Praktikan (NPM) : Nama Asisten (NPM) :Kelompok :
No Catatan Tanggal TTD
Bandar Lampung, 2014Asisten,
NPM.
v
DAFTAR ISI
TATA TERTIB PRAKTIKUM......................................................................i
DIAGRAM ALIR PELAKSANAAN PRAKTIKUM...................................ii
PROSES PELAKSANAAN PRAKTIKUM DASAR ELEKTRONIKA.....iii
FORMAT LAPORAN PRAKTIKUM..........................................................iv
LEMBAR ASISTENSI PRAKTIKUM.........................................................v
DAFTAR ISI.................................................................................................vi
PERCOBAAN I
DIFERENSIAL AMPLIFIER.....................................................................1
PERCOBAAN II
LINIER OP-AMP DAN NONLINIER OP-AMP…………………..........6
PERCOBAAN III
FILTER AKTIF…………..........................................................................11
PERCOBAAN IV
OSILATOR………………………………..................................................17
PERCOBAAN V
RESPON FREKUENSI………..................................................................24
PERCOBAAN VI
ADC DAN DAC...........................................................................................31
vi
PERCOBAAN I
DIFERENSIAL AMPLIFIER
Asisten : Aditya Hartanto (1115031002)
No. Hp : 085769644409
I. JUDUL PERCOBAAN
DIFERENSIAL AMPLIFIER
II. TUJUAN PERCOBAAN
Tujuan dari praktikum ini adalah:
1. Dapat memahami fungsi dari diferensial amplifier
2. Dapat memahami dan mengukur tegangan output diferensial amplifier
sumber AC
3. Dapat memahami dan mengukur tegangan output diferensial amplifier
sumber DC
III. TEORI DASAR
Differential Amplifier merupakan amplifier yang digunakan untuk mencari
selisih tegangan dari dua sinyal yang masuk. Diferensial amplifier ini
merupakan dasar dari IC Op-Amp. Diferensial dapat digunakan sebagai
pengeleiminasi sinyal dari dua sinyal input. Gambar dibawah menunjukkan
Vin+ merupakan input non-inverting dan Vin- merupakan input inverting.
2
Dengan inverting dan non-inverting input maka jumlah input disebut
diferensial input karena tegangan output dihitung dengan mengalikan selisih
tegangan dengan penguatan tegangan. Sehingga diperoleh:
Rangkaian tersebut menjadi dasar dalam perancangan IC Op-amp. Dengan
menggunakan op-amp juga dapat membuat penguat diferensial dengan cara
memberi tegangan pada kedua inputnya.
Tegangan output yang dihasilkan adalah sebagai berikut:
3
IV. ALAT DAN BAHAN
1. PC atau laptop
2. Software Proteus
3. Sumber AC dan DC
4. Resistor
5. AC dan DC Voltmeter
6. IC LM741
V. PROSEDUR PERCOBAAN
5.1 Percobaan dengan sumber AC
1. Buka software proteus.
2. Buat rangkaian seperti gambar diatas.
3. Setting nilai R1=R3= 5k ohm dan R2=R4= 10k ohm.
4. Setting nilai Vcc= +15 volt dan VEE= -15 volt.
5. Setting tegangan input V1 dan V2.
4
6. Simulasikan rangkaian.
7. Catat tegangan output pada tabel data.
5.2 Percobaan dengan sumber DC
1. Buka software proteus.
2. Buat rangkaian seperti gambar diatas.
3. Setting nilai R1=R3= 5k ohm dan R2=R4= 10k ohm.
4. Setting nilai Vcc= +15 volt dan VEE= -15 volt.
5. Setting tegangan input V1 dan V2.
6. Simulasikan rangkaian.
7. Catat tegangan output pada tabel data.
5
PERCOBAAN II
LINIER OP-AMP DAN NONLINIER OP-AMP
Asisten : Minhajjul Abidin Jaya (1115031055)
No. Hp : 081540022268
I. JUDUL PERCOBAAN
LINIER OP-AMP DAN NONLINIER OP-AMP
II. TUJUAN
1. Memahami fungsi summing pada rangkaian linier Op-Amp
2. Memahami fungsi integrator pada rangkaian nonlinier Op-Amp
3. Memahami fungsi differentiator pada rangkaian nonlinier Op-Amp
III. TEORI DASAR
A. Summing Amplifier Circuits
Summing Amplifier adalah rangkaian yang sangat fleksibel berdasarkan standar
Pembalikan Operasional Amplifier konfigurasi yang dapat digunakan untuk
menjumlahkan dua buah atau lebih tegangan listrik.
Gambar 3.1. Summing Amplifier
Prinsip dasar dari rangkaian summing inverting ini adalah mempunyai tahanan
input yang sama pada masing-masing jalur input yang ada. Tahanan input tersebut
juga mempunyai nilai yang sama dengan tahanan penguatan. Jadi jika seandainya
hanya menggunakan satu buah jalur input maka tegangan output akan sama
7
dengan tegangan input. Hal itu dikarenakan nilai gain atau penguatan adalah 1.
Sedangkan jika semakin banyak jalur input maka nilai penguatan juga akan
semakin besar dikarenakan tahanan pengganti input akan semakin kecil akibat
hubungan tahanan yang parallel.
B. The Integrator
Rangkaian dasar sebuah integrator adalah rangkaian op-amp inverting, hanya saja
rangkaian umpanbaliknya (feedback) bukan resistor melainkan menggunakan
capasitor C. Penguat ini mengintegrasikan tegangan masukan terhadap waktu.
Sebuah integrator dapat juga dipandang sebagai tapis pelewat-tinggidan dapat
digunakan untuk rangkaian tapis aktif.
Gambar 3.2. Integrator Amplifier
C. The Differentiator
Dasar Op - amp Diferensiator adalah kebalikan dengan yang ada pada Integrator
rangkaian penguat operasional yang kita lihat di tutorial sebelumnya . Di sini ,
posisi kapasitor dan resistor telah terbalik dan sekarang reaktansi , Xc terhubung
ke terminal input dari penguat pembalik sementara resistor , Rƒ membentuk
elemen umpan balik negatif di penguat operasional seperti biasa .
8
Gambar 3.3. Differentiator Amplifier
IV. ALAT DAN BAHAN
Adapun alat dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut :
1. Kit system latih elektronika EFT-ETS-FE
2. Multimeter digital
3. Kabel penghubung secukupnya
4. Function Generator
5. Osiloscope
V. RANGKAIAN PERCOBAAN
A. Summing Amplifier
Gambar 6.1. Summing amplifier
9
B. Integrator Amplifier
Gambar 6.2. Integrator Amplifier
C. Differentiator Amplifier
Gambar 6.3. Differentiator Amplifier
VI. PROSEDUR PERCOBAAN
A. Summing Amplifier1. Siapkan modul Sistem Latih Elektronik (EFT-ETS-BS) dan letakkan kit
sistem Latih Elektronika EFT-ETS pada tempatnya. Pastikan keduanya
belum terhubung ke sumber listrik dan semua saklar dalam keadaan mati.
2. Hubungkan ke Vin ke Funtion generator,
3. Buatlah rangkain seperti pada gambar rangkaian percobaan summing.
4. Catat besar tegangan yang terukur dengan voltmeter
5. Lihatlah sinyal keluarannya dengan osiloskop
6. Ulangi langkah diatas dengan mengubah kedua nilai tegangan masukannya
dengan nilai yang berbeda-beda
10
B. Integrator Amplifier1. Siapkan modul Sistem Latih Elektronik (EFT-ETS-BS) dan letakkan kit
sistem Latih Elektronika EFT-ETS pada tempatnya. Pastikan keduanya
belum terhubung ke sumber listrik dan semua saklar dalam keadaan mati.
2. Hubungkan ke Vin ke Funtion generator,
3. Buatlah rangkain seperti pada gambar rangkaian percobaan integrator.
4. Catat besar tegangan yang terukur dengan voltmeter
5. Lihatlah sinyal keluarannya dengan osiloskop
6. Ulangi langkah diatas dengan nilai tegangan masukan yang berbeda-beda
C. Differentiator Amplifier1. Siapkan modul Sistem Latih Elektronik (EFT-ETS-BS) dan letakkan kit
sistem Latih Elektronika EFT-ETS pada tempatnya. Pastikan keduanya
belum terhubung ke sumber listrik dan semua saklar dalam keadaan mati.
2. Hubungkan ke Vin ke Funtion generator,
3. Buatlah rangkain seperti pada gambar rangkaian percobaan differentiator.
4. Catat besar tegangan yang terukur dengan voltmeter
5. Lihatlah sinyal keluarannya dengan osiloskop
6. Ulangi langkah diatas dengan nilai tegangan masukanyang berbeda-beda
11
PERCOBAAN III
FILTER AKTIF
Asisten : Subastian Yusuf Panggabean (1115031079)
No. Hp : 085840889466
I. JUDUL PERCOBAAN
FILTER AKTIF
II. TUJUAN PERCOBAAN
Praktikum ini memiliki tujuan, yaitu :
1. Memahami perbedaan karakteristik filter aktif dengan filter pasif
2. Memahami perbedaan antara low pass filter dan high pass filter
3. Mampu menentukan nilai penguatan dan frekuensi cut-off dari filter aktif
II. TEORI DASAR
Filter adalah suatu rangkaian yang berfungsi untuk melewatkan sinyal-sinyal yang
diperlukan dan menahan sinyal-sinyal yang tidak dikehendaki serta untuk
memperkecil pengaruh noise dan interferensi pada sinyal yang dikehendaki. Filter
dapat diklafisikasikan menjadi dua yaitu filter analog dan digital. Filter analog
dirancang untuk memproses sinyal analog, sedang filter digital memproses sinyal
analog dengan menggunakan teknik digital. Filter tergantung dari tipe elemen
yang digunakan pada rangkaiannya, filter dibedakan pada filter aktif dan filter
pasif. Elemen pasif adalah resistor, kapasitor dan induktor. Filter aktif dilengkapi
dengan transistor atau op-amp selain resistor dan kapasitor. Tipe elemen
ditentukan oleh pengoperasian range frekuensi kerja rangkaian.
Low Pass Filter (LPF)
Sebuah filter merupakan sebuah jaringan yang didesain agar dapat melewatkan
isyarat pada daerah frekuensi tertentu. Daerah frekuensi dimana isyarat dapat
diloloskan disebut pita lolos (pass band) dan daerah frekuensi dimana isyarat
ditolak disebut pita henti (stop band). Filter dengan pita lolos pada frekeunsi
rendah disebut filter lolos rendah, sedangkan untuk pita lolos pada frekuensi
12
tinggi disebut filter lolos tinggi. Kita dapat juga mendesain filter dengan pita henti
pada frekuensi rendah dan pada frekuensi tinggi. Low Pass Filter adalah filter
yang akan meloloskan frekuensi yang berada dibawah frekuensi cut-off (fc) dan
meredam frekuensi diatas fc.
Gambar 3.1 LPF
High Pass Filter (HPF)
Sebuah tapis/filter merupakan sebuah jaringan yang didesain agar dapat
melewatkan isyarat pada daerah frekuensi tertentu. Daerah frekuensi dimana
isyarat dapat diloloskan disebut pita lolos (pass band) dan daerah frekuensi
dimana isyarat ditolak disebut pita henti (stop band). Filter dengan pita lolos pada
frekeunsi rendah disebut filter lolos rendah, sedangkan untuk pita lolos pada
frekuensi tinggi disebut filter lolos tinggi.
Gambar 3.2 HPF
III. ALAT DAN BAHAN
Adapun alat dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut :
1. power supply Center Tap (CT)
2. Kit system latih elektronika EFT-ETS-FE
3. Multimeter digital
13
4. Kabel penghubung secukupnya
5. Function Generator
6. Osiloscope
IV. PROSEDUR PERCOBAAN
A. Low Pass Filter (LPF) Orde 1
1. Merangkai rangkaian percobaan sesuai dengan gambar dibawah
Gambar 4.1 LPF Orde 1
2. Menghubungkan input rangkaian ke function generator dan
menghubungkan output rangkaian ke osiloskop
3. Mengubah-ubah nilai frekuensi input pada function generator dan
mengamati perubahan sinyal output pada osiloskop.
4. Mengambil data berupa gambar sinyal output osiloskop pada beberapa
nilai frekuensi input.
B. High Pass Filter (HPF) Orde 1
1. Merangkai rangkaian percobaan sesuai dengan gambar dibawah
14
Gambar 4.2. HPF Orde 1
2. Menghubungkan input rangkaian ke function generator dan
menghubungkan output rangkaian ke osiloskop
3. Mengubah-ubah nilai frekuensi input pada function generator dan
mengamati perubahan sinyal output pada osiloskop
4. Mengambil data berupa gambar sinyal output osiloskop pada beberapa
nilai frekuensi input.
C. Low Pass Filter (LPF) Orde 2
1. Merangkai rangkaian percobaan sesuai dengan gambar dibawah
Gambar 4.3. LPF Orde 2
15
2. Menghubungkan input rangkaian ke function generator dan
menghubungkan output rangkaian ke osiloskop
3. Mengubah-ubah nilai frekuensi input pada function generator dan
mengamati perubahan sinyal output pada osiloskop.
4. Mengambil data berupa gambar sinyal output osiloskop pada beberapa
nilai frekuensi input.
D. High Pass Filter (HPF) Orde 2
1. Merangkai rangkaian percobaan sesuai dengan gambar dibawah
Gambar 4.4. HPF Orde 2
2. Menghubungkan input rangkaian ke function generator dan
menghubungkan output rangkaian ke osiloskop
3. Mengubah-ubah nilai frekuensi input pada function generator dan
mengamati perubahan sinyal output pada osiloskop
4. Mengambil data berupa gambar sinyal output osiloskop pada beberapa
nilai frekuensi input.
16
PERCOBAAN IV
OSILATOR
Asisten : Frisky Folino Andreas (1115031038 )
No. Hp : 085718697171
I. JUDUL PERCOBAAN
OSILATOR
II. TUJUAN PERCOBAAN
Adapun tujuan dari praktikum ini :
a. Mengamati dan mengenali prinsip pembangkitan sinyal sinusoidal dengan
rangkaian umpan balik.
b. Mengamati dan menganalisa rangkaian-rangkaian osilator umpan balik resistor
dan kapasitor (RC) dan induktor dan kapasitor (LC).
c. Mengamati dan menganalisa keadaan untuk menjamin terjadinya osilasi
d. Mengamati dan menganalisa pengaturan amplituda output osilator
III. TEORI SINGKAT
A. Osilator dan Umpan Balik Positif
Sistem dengan umpan balik secara umum dapat digambarkan dengan diagram
blok pada Gambar 3.1 berikut.
Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem dengan Umpan Balik
Blok A merupakan fungsi transfer maju dan blok merupakan fungsi
transfer umpan baliknya. Pada sistem dengan umpan balik ini dapat
diturunkan penguatan tegangannya:
Persamaan 1
Secara umum persamaan di atas menunjukkan adanya tiga keadaan yang
ditentukan oleh denominatornya. Salah satu keadaan tersebut adalah saat
18
A
vI vO
denominator menjadi nol. Saat itu nilai Af menjadi tak hingga. Secara
matematis pada keadaan ini bila diberikan sinyal input nol atau vi=0 ini,
akan menjadikan tegangan vo dapat bernilai berapa saja. Keadaan seperti
inilah yang menjadi prinsip pembangkitan sinyal atau osilator sinusoidal
dengan umpan balik yang disebut sebagai Kriteria Barkhausen. Dalam
rangkaian kriteria tersebut dilihat dari total penguatan loop terbuka L sbb.:
Persamaan 2
B. Osilator dengan Opamp, Resistor dan Kapasitor (RC Oscillator)
1. Implementasi Kriteria Osilasi
Ada banyak cara untuk mencapai kriteria terjadinya osilasi di atas, namun untuk
kemudahannya dalam perancangan sering kali dipilih keadaan-keadaan berikut:
Persamaan 3
Contoh implementasi untuk ketiga keadaan tersebut di atas, secara berurutan
adalah Osilator Jembatan Wien, Osilator Penggeser Fasa, dan Osilator Kuadratur
yang rangkaian umumnya tampak pada Gambar 3.2.
19
Gambar 3.2. Contoh Implementasi Kriteria Osilasi (a) Jembatan Wien (b)
Penggeser Fasa (c) Kuadratur
Osilator Jembatan Wien secara umum mempunyai frekuensi osilasi dan penguatan
yang diperlukan untuk terjadinya osilasi sebagai berikut:
dan Persamaan 4
2. Pengendalian Amplituda
Prinsip kerja rangkaian pembatas amplituda adalah memanfaatkan dioda pada
resistor penentu penguatan rangkaian penguat operasional. Dioda akan konduksi
dan mempertahankan nilai tegangannya bila memperoleh tegangan lebih dari
tegangan cut-in. Prinsip kerja pengendali penguatan otomatis adalah dengan
menggantikan resistor penentu penguatan rangkaian penguat operasional dengan
transistor (FET). Tegangan output disearahkan dan digunakan untuk
mengendalikan resistansi transistor.
C. Osilator dengan Resonator
Osilator dengan penguat, induktor dan kapasitor pada dasarnya merupakan
osilator yang memanfaatkan rangkaian resonansi seri induktor dan kapasitor (LC).
Secara teoritis, induktor dan kapasitor akan mengalami self resonance. Akan
tetapi adanya redaman akibat resistansi pada induktor dan konduktansi pada
kapasitor osilasi tersebut tidak dapat terjadi dengan sendirinya. Untuk menjamin
terjadinya osilasi tersebut, maka rangkaian LC harus mendapat mekanisme
kompensasi terhadap redaman. Pada implementasinya maka induktor dan
20
kapasitor ditempatkan dalam rangkaian umpan balik guna menjaga resonansi
berkelanjutan.
IV. ALAT DAN BAHAN
1) Kit Praktikum Osilator Sinusoidal
2) Generator Sinyal
3) Osiloskop
4) Multimeter
5) Catu Daya Ter-regulasi (2 buah)
6) Kabel dan asesori pengukuran
V. PROSEDUR PERCOBAAN
5.1. Osilator RC
1.Susunlah rangkaian osilator jembatan Wien pada Gambar 27 berikut dengan
nilai:
Gambar 5.1. Osilator Jembatan Wien dengan Penguat Operasional
2. Hubungkan terminal output vO dengan kanal 2 osiloskop. Atur resistansi Rf
sehingga diperoleh rangkaian yang berosilasi dengan output sinyal sinusoid
21
yang baik. Amati dan catat ampitudo dan frekuensi sinyal keluarannya, serta
ukur resistansi Rf.
5.2. Osilator dengan Resonator
1. Osilator LC
1) Susunlah rangkaian osilator seperti digambarkan pada Gambar 31. Untuk
rangkaian penguat gunakan nilai komponen R1 = 10kΩ, R2 = RC =3,3kΩ, Re
= 82Ω, RE = 1kΩ, CC1 = CC2 = CB = 1µF, dan Q1 = 2N2222, serta catu daya
rangkaian VCC = 12V. Komponen rangkaian umpan balik untuk osilator
Colpitts ini L = 100mH, C1 = 18nF, dan C2 = 22nF.
Gambar 5.2. Osilator Collpitts
2) Amati dan catat amplituda dan frekuensi sinyal ouput osilator tersebut.
2. Osilator Kristal
1. Susunlah rangkaian osilator kristal seperti digambarkan pada Gambar 34
(a). Osilator ini menggunakan inverter CMOS 4007 sebagai penguat
inverting. Gunakan resistansi bias RB = 1MΩ untuk menetapkan titik bias
inverter dan kapasitor kopling CC = 1nF serta kapasitor Cf = 33pF bersama
dengan kristal untuk umpan balik tegangan.
2. Amati amplituda dan frekuensi sinyal outputnya.
3. Gunakan udara terkompresi untuk mendinginkan secara bergiliran inverter
CMOS dan kristal. Amati amplituda dan frekuensi sinyal outputnya.
22
Gambar 5.3. Rangkaian Osilator Hartley
VI. ANALISIS DAN DISKUSI
Dengan menggunakan hasil pengamatan dan pengukuran lakukanlah analisis dan
diskusikan hal-hal berikut:
1. Penentu terjadinya osilasi dan penentu frekuensi osilasinya.
2. Cara menjamin terjadinya osilasi dan pengaruhnya pada amplituda dan
frekuensi sinyal output.
3. Perbandingan bentuk sinyal, amplituda, serta frekuensi berbagai osilator.
23
PERCOBAAN V
RESPON FREKUENSI
Asisten : Reza Naufal Liawan (1115031075)
No.Hp : 08569245621
Asisten : Gusmau Rado Pratama (1115031041)
No.Hp : 085766712582
I. JUDUL PERCOBAAN
RESPON FREKUENSI
II. TUJUAN PERCOBAAN
1. Mengetahui respon frekuensi pada rangkaian penguat
2. Memahami pengaruh perubahan faktor – faktor penguat terhadap respon
frekuensi
3. Mengetahui kurva respon frekuensi dan analisisnya
III. TEORI DASAR
Respon Frekuensi adalah sebuah representasi dari respon sistem terhadap
input sinusoidal pada frekuensi yang bervariasi. Output dari sistem linear
terhadap input sinusoidal mempunyai frekuensi yang sama tetapi berbeda
dalam hal magnitude dan phasa-nya. Secara umum penguat hanya mampu
melewatkan daerah frekuensi menengah. Hal ini berarti faktor penguatan
dari penguat tersebut menurun baik pada daerah frekuensi rendah dan
frekuensi tinggi. Oleh karena itu penguat tersebut dikatakan mempunyai
tanggapan frekuensi (respon frekuensi) tertentu. Respon frekuensi dari
setiap penguat berbeda-beda, yakni tergantung dari penggunaan penguat
tersebut.
25
Kurva Respons Frekuensi
Gambar 3.1. Rangkaian Penguat CE
26
IV. ALAT DAN BAHAN
1. Resistor
2. Kapasitor
3. Sumber Tegangan DC
4. Sumber Tegangan AC
5. Osiloskop
6. Multimeter
7. Project Board
8. N-BJT 2N3904
9. Operational Amplifier
10. Kabel Secukupnya
V. RANGKAIAN PERCOBAAN
Percobaan 1. Penguatan AC
Gambar 5.1. Rangkaian Penguat AC
27
VI. PROSEDUR PERCOBAAN
Pecobaan 1.
1. Buatlah rangkaian percobaan sesuai gambar percobaan
2. Nyalakan sumber tegangan input Vi dan tegangan Vcc
3. Berikan tegangan input Vi sebesar 10 mV
4. Berikan tegangan Vcc sebesar 10V
5. Buatlah frekuensi input menjadi 50 Hz
6. Kemudian amati bagaimana gelombang yang dihasilkan pada osiloskop
7. Ukurlah berapa besar tegangan Vo, Vb, Vc, dan Ve
8. Ulangilah prosedur 5 – 7 dengan frekuensi hingga 10 Mhz dengan kenaikan
frekuensi sesuai pada tabel.
9. Lihat dan perhatikan gelombang yang dihasikan pada Vo
VII. DATA HASIL PERCOBAAN
1. Analisis Frekuensi Rendah ( 50 Hz – 1 kHz)
Tabel 7.1. Analisis Frekuensi Rendah
V input
(mV)
Vcc ( V) Frekuensi
( Hz )
Vo Vb Vc Ve
10 10 50
10 10 100
10 10 200
10 10 300
10 10 400
10 10 500
10 10 600
10 10 700
10 10 800
10 10 900
10 10 1000
28
2. Analisis Frekuensi Menengah ( 1 kHz – 10 kHz )
Tabel 7.2. Analisis Frekuensi Menengah
V input (mV) Vcc ( V) Frekuensi
( kHz )
Vo Vb Vc Ve
10 10 1
10 10 2
10 10 3
10 10 4
10 10 5
10 10 6
10 10 7
10 10 8
10 10 9
10 10 10
3. Analisis Frekuensi Menengah ( 100 kHz – 1 MHz)
Tabel 7.3. Analisis Frekuensi Menengah
V input (mV) Vcc ( V) Frekuensi ( Hz ) Vo Vb Vc Ve
10 10 100
10 10 200
10 10 300
10 10 400
10 10 500
10 10 600
10 10 700
10 10 800
10 10 900
10 10 1000
29
4. Analisis Frekuensi Tinggi ( 1 MHz – 10 MHz)
Tabel 7.4. Analisis Frekuensi Tinggi
V input
(mV)
Vcc ( V) Frekuensi ( MHz ) Vo Vb Vc Ve
10 10 2
10 10 4
10 10 6
10 10 8
10 10 10
30
PERCOBAAN VI
ANALOG TO DIGITAL CONVERTER (ADC) DAN
DIGITAL TO ANALOG CONVERTER (DAC)
Asisten : Eliza Hara (1115031027)
No.Hp : 0857-6827-4842
I. JUDUL PERCOBAAN
ANALOG TO DIGITAL CONVERTER (ADC) DAN DIGITAL TO ANALOG
CONVERTER (DAC)
II. TUJUAN
4. Menjelaskan proses konversi 8 bit analog ke digital dengan IC
ADC0804.
5. Menghitung laju perubahan ADC pada rangkaian percobaan.
6. Menjelaskan proses konversi 8 bit digital ke analog dengan IC
DAC0808.
III. TEORI DASAR
A. Analog-to-Digital Converter (ADC)
Analog-to-Digital Converter (ADC) adalah sebuah piranti yang dirancang untuk
mengubah sinyal-sinyal analog menjadi bentuk sinyal digital. Jenis ADC yang
biasa digunakan dalam perancangan adalah jenis Successive Approximation
Convertion (SAR) atau pendekatan bertingkat yang memiliki waktu konversi jauh
lebih singkat dan tidak tergantung pada nilai masukan analognya atau sinyal yang
akan diubah. Gambar 3.1 memperlihatkan diagram blok ADC tersebut.
Gambar 3.1. Blok diagram ADC
32
Secara singkat prinsip kerja dari konverter A/D adalah semua bit-bit diset
kemudian diuji, dan bilamana perlu sesuai dengan kondisi yang telah ditentukan .
Dengan rangkaian yang paling cepat, konversi akan diselesaikan sesudah 8 clock,
dan keluaran D/A merupakan nilai analog yang ekivalen dengan nilai register
SAR. Apabila konversi telah dilaksanakan, rangkaian kembali mengirim sinyal
selesai konversi yang berlogika rendah. Sisi turun sinyal ini akan menghasilkan
data digital yang ekivalen ke dalam register buffer. Dengan demikian, output
digital tetap tersimpan sekalipun akan dimulai siklus konversi yang baru. IC ADC
0804 dianggap dapat memenuhi kebutuhan dari rangkaian yang akan dibuat. IC
jenis ini bekerja secara cermat dengan menambahkan sedikit komponen sesuai
dengan spesifikasi yang harus diberikan dan dapat mengkonversikan secara cepat
suatu masukan tegangan.
Gambar 3.2. Konfigurasi pin IC ADC0804
IC ADC 0804 mempunyai dua input analog, Vin(+) dan Vin(-). ADC 0804
menggunakan Vcc = +5 Volt sebagai tegangan referensi. Dalam hal ini jangkauan
input analog mulai dari 0 Volt sampai 5 Volt (skala penuh), karena IC ini adalah
SAC 8-bit, resolusinya akan sama dengan persamaan berikut:
Dimana n jumlah bit output biner IC analog-to-digital converter.
IC ADC 0804 memiliki generator clock internal yang harus diaktifkan dengan
menghubungkan sebuah resistor eksternal (R) antara pin CLK R/CLK OUT dan
33
CLK IN serta sebuah kapasitor eksternal (C) antara CLK IN dan ground digital.
Frekuensi clock yang diperoleh sama dengan :
B. Digital-to-Analog Converter (ADC)
Komputer memerlukan suatu penghubung (interface) yang dinamakan DAC
(Digital-to-Analog Converter). IC DAC0808 rangkaian internalnya menggunakan
metode tangga R-2R. Cara kerja metode tangga R-2R dapat dipelajari dengan
memperlihatkan konverter 2 bit saja seperti yang diperlihatkan lalu menggunakan
Hukum Ohm. Manfaat metode tangga R-2R ini:
Hanya 2 resistor yang dipakai.
Dapat diperluas dengan mudah sampai sebanyak yang diinginkan.
Harga mutlak resistor tidak penting, hanya perbandingannnya saja yang harus
tepat.
Dapat dengan mudah dipabrikasi dalam bentuk IC.
IC DAC 0808, pena 4 merupakan arus yang besarnya tergantung pada nilai A7
sampai A0 dan arus referensi. Arus referensi biasanya diatur 2 mA (Vref/R14).
Arus keluaran pada pena 4 dihubungkan ke rangkaian penguat pembalik yang
akan mempunyai tegangan keluaran sebesar:
Sehingga DAC 8 bit akan mempunyai rumus:
Sehingga untuk arus referensi 2 mA, , data masukan 1000 0000
didapat:
Resolusi dapat ditulis:
Resolusi: , DAC 8 bit didapat, resolusi=
34
Semakin besar digit suatu DAC resolusi semakin kecil, dan akan membuat DAC
semakin baik. Tegangan skala penuh ditentukan oleh nilai arus referensi dan
resistor umpan balik op-amp. Biasanya mempunyai nilai +5V, +10V, +15V
tergantung pada aplikasi yang diinginkan. Tetapi harus diingat bahwa tegangan
maksimum yang sebenarnya selalu 1 LSB lebih kecil dari tegangan keluaran skala
penuh.
Gambar 6.3 Konfigurasi Pin IC DAC0808
IV. ALAT DAN BAHAN
Peralatan yang digunakan pada percobaan ini sebagai berikut:
1. Modul dasar sistem latih elektronik (EFT-DTB-BS)
2. Kit sistem latih A/D dan D/A (EFT-DTX-6)
3. Multimeter digital
4. Kabel penghubung secukupnya
35
V. Rangkaian Percobaan
1) Analog-to-Digital Converter (ADC)
Gambar 5.1. Rangkaian ADC0804 8 bit.
2) Digital-to-Analog Converter (ADC)
Gambar 5.2. Rangkaian DAC0808 8 bit.
36
VI. PROSEDUR PERCOBAAN
A) Analog-to-Digital Converter (ADC)
1. Siapkan modul dasar sistem latih elektronik (EFT-DTB-BS) dan kit
sistem latih A/D dan D/A (EFT-DTX-6) seperti pada gambar berikut.
Gambar 6.1. Konstruksi modul dasar sistem latih elektronik dengan
kit sistem latih A/D dan D/A.
2. Hubungkan ke sumber AC 220 Volt/50 Hz.
3. Hubungkan kabel penghubung seperti pada gambar rangkaian
percobaan.
4. Hubungkan sumber (Vcc, A Gnd dan D Gnd) ke IC ADC0804.
5. Hubungkan tegtangan input 0-15 volt ke sumber dc variable pada
modul dasar. Atur pada posisi 0V.
6. Hubungkan 8 bit keluaran digital pada logic indikator, perhatikan MSB
pada bagian paling kiri.
7. Aktifkan sumber daya.
8. Atur masukan DC dengan perlahan, agar lebih akurat gunakan
multimeter digital untuk mengukur masukan sinyal analog ke
ADC0804.
9. Tekan tombol penekan satu kali untuk memulai proses konversi.
37
10. Putarlah potensiometer pada tegangan masukan, amati perubahan
masukan dengan multimeter digital dan keluaran digitalnya.
11. Lakukan pengamatan dan catat hasil output digital pada tabel.
Tabel 6.1 Pengamatan ADC 8 bit.
INPUT OUTPUT
Analog
Vin
(V)
Digital
DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
1.5
3
4.5
6
7.5
9
10.5
12
13.5
15
12. Tentukan laju konversi dari ADC dengan menggunakan osiloskop.
13. Non-aktifkan sumber, hubungkan osiloskop dari pin 3 ke ground pada
ADC.
14. Nyalakan sumber, tekan ‘tombol mulai’ untuk memulai proses
konversi.
15. Ukurlah waktu periode dari satu kali konversi A/D melalui osiloskop.
16. Hitung laju konversi dengan .
17. Non-aktifkan semua saklar bila percobaan telah selesai.
38
B) Digital-to-Analog Converter (ADC)
1) Siapkan modul dasar sistem latih elektronik (EFT-DTB-BS) dan kit
sistem latih A/D dan D/A (EFT-DTX-6) seperti pada gambar berikut.
Gambar 7. Konstruksi modul dasar sistem latih elektronik dengan kit
sistem latih A/D dan D/A.
2) Hubungkan ke sumber AC 220 Volt/50 Hz.
3) Hubungkan kabel penghubung seperti pada gambar rangkaian
percobaan.
4) Hubungkan sumber (Vcc=+5V, Vee=-12V, V Ref (+) = 0 – 10 V, V
ref (-) 2k7 ke Gnd dan pena 2 ke GND) pada IC DAC0808.
5) Hubungkan keluaran analognya ke rangkaian op-amp.
6) Hubungkan masukan digital DAC yakni A7-A0 ke saklar data pada
modul dasar (S7-S0). Perhatikan letak MSB dan LSB.
7) Hubungkan keluaran dari op-amp ke multimeter digital
8) Aktifkan sumber daya
9) Masukkan hasil pengamatan sesuai dengan masukan digital yang
diberikan pada tabel berikut:
39
Tabel 6.2. Pengamatan DAC 8 bit.
Input Output
Penguatan Av=Vout/VinBilangan Biner Analog
8S 4S 2S 1S Tegangan yang terukur
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
10) Tentukan laju pengubahan DAC dengan menggunakan osiloskop.
11) Matikan sebentar, hubungkan osiloskop pada pena 6 dari IC 741 ke
pena pada IC DAC0808.
12) Lakukan pengamatan dan ukur kondisi ini.
13) Bila telah selesai praktikum pastikan semua saklar dalam keadaan off.
VII.Tugas Pendahuluan
1. Jelaskan perbedaan antara ADC dengan DAC!
2. Dengan menggunakan Succesive Ramp ADC, dapatkan nilai 8 bit biner dari
tegangan input 7,28 V dan Vref=10V!
3. Hitung tegangan jika masukan digital 11101110!
40