Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 1
Unit I
Penggunaan Osiloskop dan Multimeter
A. Tujuan
1. Dapat menggunakan osiloskop untuk mengukur amplitudo dan frekuensi
sinyal audio.
2. Dapat menggunakan multimeter untuk mengukur arus dan tegangan.
B. Alat dan Bahan
1. Osiloskop dua channel 4. Power Supplay
2. Audio Frekuensi Generator 5. Trafo Daya
3. Multimeter 6. Resistor
C. Dasar Teori
1. Oscilloscope
Sebuah oscilloscope merupakan alat berfungsi untuk
menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal. Alat ini sangat
diperlukan untuk menguji rangkaian listrik maupun rangkaian
elektronik. Seperti terlihat pada gambar 1 berikut, layar sebuah
oscilloscope terbagi atas 8 buah bujur sangkar (Division/Div) pada
skala vertical dan 10 buah bujur sangkar (Division/Div) pada skala
horizontal. Pada oscilloscope terdapat fasilitas yang digunakan
untuk merubah skala vertical atau horizontal sehingga bentuk
gelombang isyarat dapat ditampilkan lebih jelas. Oscilloscope yang
mempunyai fungsi dual trace dapat menampilkan dua buah bentuk
gelombang pada saat yang bersamaan, dengan demikian isyarat-
isyarat yang berasal dari bagian sistem elektronik yang berbeda
dapat dibandingkan seketika.
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 2
Gambar 1. Tampilan layar sebuah Oscilloscope
2. Pengamatan Bentuk Gelombang
Pengukuran Tegangan
Dari bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan
priode gelombang yang ada. Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung
nilai tegangannya, dan dengan mengukur periode dapat dihitung
frekuensinya. Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop
terlihat seperti pada gambar 2.
Gambar 2. Gelomang sinus
Pada gambar dapat diamati tegangan puncak V[p], tegangan
puncak-ke-puncak V[p-p] yang pada nilainya dua kali V[p], dan
tegangan efektif (rood mean square/rms) V[rms] yang digunakan dalam
perhitungan tegangan AC. Perhitungan tagangan V[rms] untuk bentuk
gelombang yang umum adalah :
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 3
No. Bentuk
Gelombang Hubungan V[rms] dan V[p-p]
1. Sinus 22
][][
ppVrmsV
volt
2. Segitiga 32
][][
ppVrmsV
volt
3. Kotak 2
][][
ppVrmsV
volt
Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari
sebuah bentuk gelombang pada skala vertical. Semakin lebar layar
oscilloscope yang digunakan, semakin teliti pengukuran tegangan yang
dilakukan. Untuk pengukuran tegangan yang baik, lakukan pengukuran
amplitudo pada garis skala vertikal tengah seperti pada gambar 3 berikut.
Gambar 3. Pengukuran tegangan pada skala vertical yang ditengah
Pengukuran Periode dan Frekuensi
Pengukuran periode dilakukan dengan menggunakan skala horizontal
oscilloscope. Pengukuran periode meliputi pengukuran lebar pulsa.
Frekuensi merupakan kebalikan dari perioda, jadi jika perioda diketahui,
maka frekuensi adalah 1/perioda. Dan sebaliknya jika frekuensi diketahui,
maka perioda adalah 1/frekuensi. Seperti pada pengukuran tegangan,
pengukuran waktu akan lebih akurat jika bentuk gelombang diperlebar
sehingga pada layar oscilloscope hanya ada satu perioda. Melakukan
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 4
pengukuran waktu pada skala horsontal yang ditengah, di mana terdapat
pembagian skala yang lebih kecil, akan diperoleh hasil pengukuran yang
lebih akurat, seperti pada gambar 4 berikut.
Gambar 4. Pengukuran waktu pada skala horizontal yang ditengah
3. Multimeter Analog
Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur
beberapa besaran listrik. Pada umumnya multimeter analog dapat
mengukur tegangan dan arus baik AC maupun DC dan resistansi. Pada
beberapa jenis multimeter ada fungsi tambahan seperti pengukuran
kapasitansi, induktansi, hfe transistor dan lain-lain. Pada satu saat multimeter
hanya dapat dugunakan untuk mengukur satu besaran saja, sehingga
untuk memilih besaran apa yang akan diukur dan batas ukur perlu
mengatur saklar pemilih yang sesuai.
Prosedur Pengukuran
Langkah pertama yang harus dilakukan dalam pengukuran besaran
listrik adalah memilih saklar selector yang sesuai. Jika kita akan mengukur
tegangan, tentunya saklar selector diatur pada salah satu batas skala
pengukuran untuk tegangan. “Prosedur yang baik adalah memilih batas
skala pengukuran yang paling besar, karena tegangan yang akan diukur
biasanya belum diketahui”. Ini merupakan prosedur yang paling aman dan
dapat mencegah kerusakan pada alat ukur. Setelah alat ukur menunjukkan
nilai tertentu, langkah selanjutnya yang dilakukan adalah memilih batas
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 5
skala pengukuran sehingga jarum penunjuk terletak ditengah-tengah skala.
Hal ini dilakukan karena kebanyakan skala lebih mudah dibaca jika jarum
penunjuk terletak ditengah-tengahnya. Tentunya hampir tidak mungkin
untuk memilih batas skala pengukuran yang menempatkan jarum penunjuk
tepat ditengah-tengah skala, tetapi pilihlah yang paling mendekati. Intinya
disini adalah untuk mencegah posisi skala di ujung yang terlalu kekanan
atau kekiri.
Jika melakukan pengukuran arus atau tegangan dengan
menggunakan multimeter analog harus diperhatikan polaritasnya. Jika
jarum penunjuk bergerak terbalik (kekiri), hal ini berarti polaritasnya terbalik.
Hentikan segara pengukuran, dan baliklah polaritasnya. Maka jarum
penunjuk akan bergerak maju (kekanan) dan menunjukkan nilai tertentu.
Skala untuk mengukur resistansi pada multimeter analog bukan hanya
tidak linier tetapi juga ada perbedaan dalam pengaturan skala dan batas
pengukuran skala. Pada batas pengukuran skala resistansi mempunyai
faktor pengali, biasanya X1, X10, X100, X1k dan X10k. Jika jarum penunjuka
menunjukkan pada tanda 25, sebagai contoh, dan saklar selector pada
posisi X100 maka resistor yang diukur mempunyai nilai resistansi sebesar 25 x
100 atau 2500 Ohm.
Prosedur Pembacaan Multimeter Analog
Langkah pertama dalam pembacaan skala multimeter analog adalah
memeriksa saklar selector/range. Jika melakukan pengukuran resistansi,
pengaturan faktor pengali (X1, X10 dst.) harus diketahui. Jika melakukan
pengukuran tegangan pengaturan saklar fungsi harus diketahui. Dengan
kata lain, harus diketahui AC atau DC yang akan diukur, serta pengaturan
skalanya. Setting skala pada tegangan dan arus merupakan nilai-nilai
maksimum.
Sebagai contoh jika saklar setting fungsi/range pada 5 V hal ini berarti 5
V merupakan tegangan maksimum yang akan dikukur dengan setting
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 6
tersebut. Jika menggunakan setting 5V maka angka terakhir yang terletak
pada skala yang digunakan adalah “5”. Angka yang lebih teliti mungkin
“0.5” atau “50” tetapi hal ini tidak akan menimbulkan perbedaan. Jika pada
multimeter hanya ada skala tegangan yang berakhir dalam 5 adalah “0.5”
ini merupakan skala yang digunakan meskipun setting fungsi/range pada
5V.”0.5” mewakili 5 jika setting range diatur pada 5V. Jika setting range
pada 50V (yang merupakan tegangan maksimum yang bias dibaca pada
skala tersebut) skala dengan akhir “0.5” masih digunakan. “0.5” sekarang
mewakili 50 karena setting range ada pada 50V. Jika setting range pada
15V dan skala yang berakhir dengan “1” dan “5” hanya ada “1.5” skala
itulah yang digunakan. Secara umum hasil pembacaan alat ukur multimeter
analog adalah sebagai berikut :
digunakanyangskalaterakhirangka
rangesettingditunjukyangangkapengukuranhasil
4. Multimeter Digital
Multimeter digital hampis sama dengan multimeter analog, hanya saja
tampilannya berupa angka yang menujukkan nilai besaran yang terukur.
Multimeter digital pada mempunyai kelebihan akurasi yang lebih baik,
kemudahan dalam pembacaan, keandalan yang lebih besar daripada
multimeter analog.
Ada dua jenis display dari multimeter digital yaitu LCD ( liquid crystal
display) dan LED (light emitting diode). LCD lebih dikenal untuk alat ukur
dengan tenaga battery kerana membutuhkan lebih sedikit arus listrik dari
pada LED. Pada umumnya multimeter digital beroperasi dengan tegangan
9 volt dan dengan usia battery dari beberapa ratus sampai 2000 jam.
Tampilan multimeter digital sulit untuk dibaca pada saat pecahayaan tidak
baik atau tidak ada sama sekali. Bagaimanapun, Jenis LED dapat dilihat
dalam kegelapan dan lebih cepat menanggapi perubahan nilai besaran
listrik dari pada jenis LCD.
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 7
Ketelitian Multimeter Digital
Dengan mengambil sebuah contoh display dengan 3.5 digit. “.5” digit
merupakan digit pertama dan sebagai half digit karena bisa hanya berupa
“1”. Sisa digit yang lain bisa apa saja dari 0 sampai 9. Harus diingat digit
pertama dalam display 4-digit dapat hanya sebagai 1 dari pembacaan
tegangan .999 volt. Penambahan atau penurunan tegangan sebesar .001
merupakan perubahan terkecil dimana multimeter digital dapat
menanggapinya. Jika tegangan bertambah .001 volt dan display berubah
menjadi 2.00 volt dan penurunan tegangan .001 volt display berubah
menjadi .998, resolusi dalam kasus ini adalah sebesar .001. Alat ukur
melakukan pembulatan ke ribuan yang paling dekat sehingga resolusi
adalah .001. Jika tegangan yang diukur dengan alat ukur ini adalah dari
2.00 sampai 19.99 resolusinya adalah .01 karena alat ukur melakukan
pembulatan ke ratusan terdekat ketika mengukur tegangan dengan range
tersebut. Pembacaan tegangan dari 20.0 sampai 199.9 volt mempunyai
resolusi .1 volt dan pada 200 volt resolusinya adalah 1 volt. Resolusi sama
dengan jumlah pembulatan yang dilakukan oleh display alat ukur.
Ketelitian multimeter digital ditentukan sepenuhnya sistem elektronis
yang digunakan. Ketelitian yang khas dari multimter digital adalah dari 0.01
% (satu bagian per10000) sampai 0.5 % (lima bagian per 1000). Untuk
standar laboratorium ketelitian lebih tinggi, yaitu 0.002 % (dua bagian per
100000).
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 8
Langkah Percobaan
1. Operasi Dasar Oscilloscope (Kalibrasi )
Sebelum menghubungkan ke sumber tegangan AC, lakukan setting
oscilloscope sebagai berikut (baca lampiran) :
Item No. Setting Item No. Setting
POWER 6 Posisi OFF AC-GND-DC 10,18 GND
INTEN 2 Posisi Tengah SOURCE 23 CH1
FOCUS 3 Posisi Tengah SLOPE 26 +
VERT MODE 14 CH1 TRIG. ALT 27 OFF
ALT/CHOP 12 OFF (ALT) TRIG. MODE 25 AUTO
CH2 INV 16 OFF TIME/DIV 29 0.5 mSec/Div
▲▼ Pos. 11,19 Posisi Tengah SWP.VER 30 Posisi CAL
VOLTS/DIV 7,22 0.5 V/IV ◄► Pos. 33 Posisi Tengah
VARIABLE 9,21 CAL( clockwise) X 10 MAG 31 OFF
Setelah setting di atas dilakukan, hubungkan ke sumber AC dan lakukan
langkah kalibrasi berikut ini :
1. Tekan switch power, dan pastikan LED power menyala. Sekitar 20 detik,
pada layer oscilloscope akan muncul trace. Jika dalam waktu 60 detik
tidak muncul, periksa ulang setting yang dilakukan sebelumnya.
2. Lakukan pengaturan INTEN dan FOCUS sesuai kebutuhan.
3. Sejajarkan trace tersebut dengan garis horizontal (sumbu X) dengan
mengatur CH1 POSITION
4. Hubungkan Probe ke CH1 INPUT dan hubungkan isyarat tegangan
kalibrasi ke Probe tersebut
5. Atur switch AC-GND-DC ke AC, sebuah bentuk gelombang akan
ditampilkan seperti pada gambar 5 berikut
Gambar 5.. Isyarat Hasil Kalibrasi
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 9
6. Lakukan pengaturan FOCUS, VOLT/DIV, TIME/DIV, ▼▲POSITION dan ◄►
POSITION sehingga dapat dilakukan pengamatan terhadap isyarat
dengan baik.
2. Operasi Dual-Channel
Lakukan langkah-langkah percobaan berikut ini :
1. Atur switch VERT MODE ke DUAL untuk menampilkan trace CH2 (langkah-
langkah percobaan yang dilakukan sama dengan percobaan
sebelumya). Sampai tahap ini, isyarat kalibrasi muncul di CH1 dengan
bentuk gelombang kotak, tetapi pada CH2 muncul garis mendatar
karena belum ada isyarat masukan di CH2.
2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan
prosedur yang sama dengan probe CH1. Atur switch AC-GND-DC ke AC,
dan aturlah posisi VERTICAL (11 dan 19). Amatilah bentuk gelombang
yang tampil.
3. Jika switch ALT/CHOP tidak ditekan (mode ALT), isyarat masukan yang
dihubungkan ke CH1 dan CH2 berturut-turut akan muncul dilayar secara
bergantian untuk setiap perioda. Pengaturan seperti ini digunakan jika
perioda pengamatan pendek di kedua channel.
4. Jika switch ALT/CHOP ditekan (mode CHOP), isyarat masukan yang
dihubungkan ke CH1 dan CH2 ditampilkan dilayar pada saat yang
bersamaan dengan frekuensi 250 kHz. Pengaturan seperti ini digunakan
untuk kecepatan perubahan isyarat yang rendah.
3. Pengukuran Tegangan dan Frekuensi
Audio Function Generator
Untuk mengoperasikan AFG lakukan langkah-langkah berikut ini :
1. Nyalakan saklar utama AFG.
2. Pilih bentuk gelombang isyarat yang dihasilkan dengan menekan saklar
yang sesuai (sinus, kotak atau segitiga).
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 10
3. Takan saklar frequency selector untuk memilih besar frekuensi yang
diinginkan. Pengaturan frekuensi yang lebih teliti dilakukan dengan
memutar frequency control dial.
4. Amplitudo dari isyarat yang dihasilkan diatur dengan mengoperasikan
amplitude control knob. Jika amplitude control knob ditarik, maka isyarat
yang dihasilkan mempunyai amplitude tetap sebesar 20 dB.
5. OFFSET control knob digunakan untuk memberikan offset bentuk
gemlombang di atas atau di bawah tegangan 0 volt (ground) dengan
sebuah tegangan DC dengan interval ± 10 volt. Untuk mengatur level
teganga DC, tariklah OFFSET control knob kemudian putar perlahan
searah jarum jam (tegangan positif) atau berlawanan arah dengan
jarum jam (tegangan negative). Jika OFFSET control knob tidak ditarik,
maka tidak ada level tegangan DC, tetapi hanya tegangn AC yang ada
pada isyarat keluaran.
6. Bentuk/simetri dari isyarat keluaran dapat diubah-ubah dengan
Symmetry control knob. Untuk mengatur simetri bentuk gelombang,
tariklah Symmetry control knob dan putarlah perlahan dengan arah
yang berlawanan dengan arah jarum jam.
Untuk melakukan pengukuran tegangan dan waktu dari sebuah bentuk
gelombang yang dihasilkan dari sebuah AFG, lakukan langkah-langkah
perocobaan berikut ini :
1. Aturlah AFG sehingga menghasilan isyarat keluaran dengan V[p-p]
sebesar 1 volt dan frekuensi 1 kHz.
2. Hubungkan keluaran AFG ke CH1 oscilloscope.
3. Masukan CH1 pada mode AC, ukurlah tegangan puncak-ke-puncak dari
isyarat 1 kHz tersebut. Pada lembar kerja, catatlah (a) pengaturan untuk
Volt/Div dan (b) jumlah bagian (kotak) dari puncak-ke-puncak, serta
gambarlah sketsa bentuk gelombangnya.
4. Ukurlah frekuensi dari isyarat keluaran AFG tersebut. Pada lembar kerja,
catatlah (a) pengaturan Time(Sec)/Div dan (b) jumlah bagian (kotak)
antara dua buah pucak yang berdekatan.
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 11
Transformator
Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dengan sumber
dari sebuah transformator, lakukanlah langkah-langkah percobaan berikut
ini :
1. Persiapkan oscilloscope untuk operasi dual-channel.
2. Perlu diperhatikan, pada saat sebuah transformator sedang beroperasi,
tap-tap sekunder transformator tidak boleh saling bersentuhan. Jika
terjadi hubung singkat yang menghasilkan resistansi nol, maka arus yang
sangat besar akan mengalir dan terjadilah pemanasan yang berlebih
pada belitan transformator.
3. Hubungkan CH1 dengan sisi sekunder transformator, dan CH2 pada sisi
lainnya sekunder, sedang prob ground dihubungkan dengan centre tap
trafo. PASTIKAN GROUND DARI KEDUA BUAH PROBE TERHUBUNG SATU
DENGAN LAINNYA. Jika masih ada keraguan tentang hubungan ke
ground tanyakan kepada asisten praktikum. Sebuah ground pada salah
satu ujung sekunder, dan ground yang lain pada ujung sekunder yang
lain akan menghasilkan hubung singkat pada belitan sekunder dan
menyebabkan panas yang berlebihan pada transformator.
4. Ukurlah tegangan puncak-ke-puncak dari kedua bentuk gelombang
sinus yang dihasilkan.
5. Hitunglah tegangan puncak (amplitudo) dari kedua gelombang sinus
tersebut.
6. Hitunglah tegangan efektif (V[rms]) dari kedua gelombang sinus tersebut.
7. Ukurlah frekuensi kedua gelombang sinus, yaitu dengan cara mengukur
perioda T terlebih dahulu, kemudian hitung frekuensi f.
4. Multimeter Analog
Pengukuran Resistor
Langkah pengukuran
1. Hubungkan probe ke alat ukur
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 12
2. Lakukan penyetelan alat ukur
3. Hubungkan leads (kabel pengukuran) melintasi resistor. Polaritas tidak
perlu diperhatikan.
4. Catatlah nilai resistansi yang ditunjukkan alat ukur pada lembar kerja
Catatan : Setiap resistor mempunyai nilai toleransi tertentu. Nilai toleransi
ini ditentukan oleh warna yang terpisah jauh dari warna-warna
pita resistor. Biasanya pita toleransi berwarna emas yang
menandakan nilai toleransi 5 %. Jika berwarna perak bernilai 10
%. Jadi jika sebuah resistor 1000 Ohm mempunyai toleransi
dengan warna emas, maka ketelitian resistor adalah 5 % atau ±
50 Ohm. Ini berarti nilai resistor yang masih baik berada diantara
950 dan 1050 Ohm
Pengukuran Tegangan DC
Langkah pengukuran
1. Hubungkan probe ke alat ukur,
2. Lakukan penyetelan alat ukur,
3. Hubungkan probe hitam ke terminal negative baterai dan probe
merah ke terminal positifnya,
4. Catatlan hasil pembacaan alat ukur,
5. Dengan probe masih terhubung ke sumber DC, hubungkanlah
sebuah resistor 470 Ohm ke terminal-terminal sumber DC tersebut,
6. Catatlah hasil pembacaan alat ukur.
Catatan : sumber dc berupa battery yang sudah matipun akan
menunjukkan tegangan nominalnya jika diukur dalam keadaan
tanpa beban. Resistansi beban (RL) berbeda untuk setiap jenis
battery, D-Cell – RL = 10 Ohm, C-Cell – RL = 20 Ohm, AA-Cell – RL
= 100 Ohm, dan sebuah Transistor Battery 9-Volt – RL = 330 Ohm.
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 13
Pengukuran Tegangan AC
Pengukuran tegangan AC dilakukan disisi tegangan rendah
transformator daya (tegangan). Ukurlah tegangan yang ada di tap-tap
sekunder transformator. Langkah pengukurannya sebagai berikut:
1. Untuk alasan keamanan dan keselamatan, jangan pernah
menghubungkan alat ukur ke sumber utama AC,
2. Hubungkan probe ke alat ukur,
3. Lakukan penyetelan alat ukur,
4. Hubungkanlah probe-probe pengukuran ke kutub-kutub sumber AC,
Catatlah hasil pembacaan alat ukur,
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 14
Lembar Kerja Unit I
Penggunaan Osiloskop dan Multimeter
1. Operasi Dual-chanel
Bentuk Gelombang Pengaturan
Oscilloscope
Tegangan dan
Frekuensi
Sinyal CH1:
Volt/Div =
Time/Div =
Sinyal CH2:
Volt/Div =
Time/Div =
Sinyal CH1:
Amplitudo =
Volt
Frekuensi = Hz
Perioda = sec
Sinyal CH2 :
Amplitudo =
Volt
Frekuensi = Hz
Perioda = sec
2. Pengukuran Tegangan dan Frekuensi (AFG Sinusoida)
Bentuk Gelombang Oscilloscope Pengaturan
Oscilloscope
Tegangan dan
Frekuensi
Volt/Div =
Time/Div
=
V[p-p] = Volt
Frekuensi = Hz
Perioda = sec
Transformator
Bentuk Gelombang Pengaturan
Oscilloscope
Tegangan dan
Frekuensi
Sinyal CH1:
Volt/Div =
Time/Div =
Sinyal CH2:
Volt/Div =
Time/Div =
Sinyal CH1:
V[p-p] = Volt
V[p] = Volt
V[rms] = Volt
Frekuensi = Hz
Perioda = sec
Sinyal CH2 :
V[p-p] = Volt
V[p] = Volt
V[rms] = Volt
Frekuensi = Hz
Perioda = sec
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 15
1. Multimeter Analog
1.1. Pengukuran dan Pengujian Resistor
Kode Warna Nilai ± Toelransi Nilai Terukur
1.2. Pengukuran Tegangan DC (Battery)
Tegangan
Nominal
Range dan
Skala Maks. yg
digunakan
Tegangan
Terukur
(Hasil
Pembacaan)
Tanpa
beban
Dgn.
Beban
Range =
Skala =
Range =
Skala =
1.3. Pengukuran Tegangan AC
Tegangan Nominal Range dan Skala Maks. yg
digunakan
Tegangan Terukur
(Hasil
Pembacaan)
Range = Skala =
Range = Skala =
2. Multimeter Digital
2.1. Pengukuran dan Pengujian Resistor
Kode Warna Nilai ± Toelransi Nilai Terukur
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 16
2.3. Pengukuran dan Pengujian Kapasitor Elektrolit
Jenis Kapastior Nilai Tertera/Kode Nilai Terukur
Elektrolit
Keramik
2.4. Pengukuran Tegangan DC (Battery)
Tegangan
Nominal
Tegangan Terukur
(Hasil Pembacaan)
Tanpa Beban Dgn. Beban
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 17
Unit II
Penyearah dan Tapis Kapasitor
A. Tujuan Percobaan :
1. Dapat menjelaskan prinsip kerja beberapa macam rangkaian dioda
sebagai penyearah.
2. Dapat menggambarkan watak input output penyearah dengan tapis
kapasitor
B. Alat yang digunakan
1. Dioda 4. Trafo Daya
2. Resistor 5. Osiloscop
3. Kabel Jumper 6. Multimeter
C. Landasan Teori
Dioda sebagai penyearah tegangan bolak-balik(Rectifier)
Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah
(penyedia daya searah). Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai
sumber daya baterai, tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai
penyedia daya tegangan searah (Power Supply). Peralatan yang digunakan
untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber tegangan
searah adalah penyearah (adaptor). Komponen utama penyearah adalah
dioda. Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai watak
hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat bila
arah arus berlawanan.
Penyearah Setengah Gelombang.
Bila pada dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya
gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi
gelombang searah ini disebut penyearah untai seperti terlihat pada gambar
berikut.
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 18
VoVi
D
i
RL220 V
t
t
Vi
Vo
2
20
Vm
Vm
20
Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output
hanya berlangsung selema setengah pereode (0 s/d ). Ini disebabkan
karena dalam periode yang berikutnya ( s/d 2) tegangan yang terpasang
pada dioda terbalik (reverse) dengan kata lain mendapat tegangan
negatip. Selama periode ini, dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0).
Jadi dapat ditulis : I = Im sin untuk 0 <
I = 0 untuk <<2
dalam hal ini = t
RLRf
Vm
Im
dimana Im = arus maksimum
Vm = tegangan maksimum
Rf = resistor forward dioda
RL = resistan beban
Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga simpangan jarumnya
menunjukan harga rata-rata dari arus yang melewatinya. Jadi kalau dalam
rangkaian gambar diatas dipasang ampermeter DC maka akan terbACa
nilai sbb:
ImIdc
sedangkan volt meter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan
menunjukan nilai tegangan searah:
RLdcV
Im
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 19
Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya.
Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-
ujungnya. Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar
tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan harga:
2
ImIrms
sedangkan voltmeter AC pada ujung-ujung RL akan menunjukan:
RLVrms2
Im
Penyearah Gelombang Penuh
Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam
rangkaian seperti gambar di bawah. Rangkaian dapat dianggap terdiri dari
dua rangkaian penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian.
Bentuk tegangan pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam
gambar berikutnya. Tegangan ini sudah searah hanya belum rata, masih
bergelombang. Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan
searah).
Vo RLAC
VO
Vm
20VO
Vo
20
Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter DC
adalah sbb:
Im2Idc dan
RLdcV
Im2
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 20
Sedangkan untuk ampermeter dan multimeter AC adalah sbb:
2
ImIrms dan RLVrms
2
Im
Penyearah jembatan
Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat
juga dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai
jembatan. Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda
diperlukan trafo daya yang mempunyai tiga terminal dengan terminal
tengah (CT), sedangkan untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan
dua terminal. Skema rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada
gambar dibawah ini.
Analisa arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan
penyearah gelombang penuh.
Tapis kapasitor
Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya
untuk memperbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau
mengusahakan tegangan searah yang dikeluarkan lebih rata. Dengan kata
lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan
maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil.
220 V
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 21
A
VAC
+
-
+
-
+ -
C
+
-Penyearah RL
Vo
t
VrVr
0 2
Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel
dengan beban seperti gambar diatas. Besarnya riak gelombang penyearah
bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus
beban yang dilakukan dengan persamaan berikut :
fCRL
Vdc
fC
IdcVr
22
dimana: f : frekuensi tegangan AC. (Hz)
C: nilai kapasitot(farad)
Perbandingan antara riak terhadap tegangan DC disebut faktor riak (fr).
%100xVdc
Vrfr
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 22
D. Langkah percobaan .
Penyearah Dasar.
1. Buatlah rangkain penyearah setengah gelombang seperti gambar
diatas.
2. Dengan menggunakan osiloskop, amati gelombang input AC dan
catat nilai Vpp lalu ukur tegangan Vrms nya dengan multimeter.
3. Kemudian amati gelombang output DC dan catat nilai Vm lalu ukur
tegangan Vdc dengan multimeter.
4. Buatlah rangkaian penyearah gelombang penuh seperti gambar
atas.
5. Lakukan pengukuran seperti pada setengah gelombang.
Penyearah dengan tapis kapasitor
1. Siapkan rangkaian penyearah Jembatan (diganti dengan Dioda
kiprok.) dengan tapis kapasitor seperti pada gambar di atas.
2. Pilih Nilai C = 100 F dan R = 10 k
3. Dengan multimeter ukur dan catatlah arus beban Idc dan tegangan
beban Vdc.
4. Dengan Osiloskop catatlah besar tegangan riak Vr.
5. Kemudian hitunglah faktor riak (fr).
6. Ulangi untuk nilai R = 1 k dan 470 k
7. Setelah semua nilai R dicobakan, lakukan percobaan seperti poin 2
s/d 5 diatas dengan R = 10k dan C berurutan 10 F, 100 F dan 470 F
Pertanyaan (dikerjakan pada laporan)
1. Jelaskan perbedaan prinsip antara penyearah gelombang penuh
dengan dua dioda dan jembatan.
2. Pada tapis kapasitor faktor apa saja yang mempengaruhi besar faktor
riak dan bagamiana pengaruhnya masing-masing.
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 23
Data Percobaan
Unit II
Penyearah dan Tapis Kapasitor
Tanggal : ………………. Nama: ……………………..
1………………………No. ………….…
Kelompok :……………….. 2………………………No. ………….…
3………………………No....……….…
Penyearah
Bentuk Vpp Vrms Bentuk Vm Vdc
Haf-wave ………………. ……………….
Full- wave ………………. ……………….
Jembatan ………………. ……………….
Input AC Output DC
C R Idc Vdc Vr Fr
100 F 10 k
1 k
470
R C Idc Vdc Vr Fr
10k 10 F
100 F
470 F
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 24
Unit III
Filter RC
A. Tujuan Percobaan :
1. Dapat menjelaskan prinsip rangkaian filter RC
2. Dapat menggambarkan watak input output rangkaian filter
3. Dapat menggambarkan watak input output rangkaian filter sebagai
pengatur nada (tone control)
4. Dapat menjelaskan prinsip kerja peralatan pengaturan nada pasif
B. Alat yang digunakan
1. Beberapa resistor dan kapasitor 3. Resistor Variabel
2. Osiloscop dan AFG 4. Kabel-Kabel
C. Landasan Teori
Filter RC
Dalam suatu rangkaian sound system, pemilihan frekuensi output
merupakan hal yang sangat penting. Hal ini disebabkan karena frekuensi
tersebut akan menentukan kwalitas suara yang dihasilkan. Dengan
demikian dalam rangkaian elektronikanya diperluakan suatu sytem yang
dapat melewatkan suatu range frekuensi tertentu sekaligus menahan range
frekuensi yang lain. Peralatan inilah yang disebut sebagai filter (tapis) yang
dalam istilah lain sering disebut sebagai cross-over atau tone control baik
pasif maupun aktif.
Rangkaian filter yang sederhana bias dibuat dengan merangkai
komponen R dan C dengan nilai tertentu. Rangkaian inilah yang akan
memanfaatkan perubahan nilai reaktansi suatu kapasitor yang sangat
tergantung pada frekuensi dari arus yang dilewatkan pada kapasitor
tersebut.
CfXc
2
1
dimana Xc : reaktansi kapasitif (Ohm)
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 25
f : frekuensi sinyal yang lewat C (Hz)
C : nilai kapasitor (farad)
Dari persamaan diatas diperoleh bahwa nilai reaktansi suatu kapasitor
akan naik jika frekuensi sinyal turun dan sebaliknya.
Filter Pelewat Rendah (Low-pass filter)
CR
Vi Vo
Dari rangkaian diatas bila frekuensi semakin sinyal input semakin tinggi,
maka nilai reaktansi Xc akan semakin rendah. Dengan demikian sebagian
besar arus sinyal akan mengalir lewat kapasitor yang mengakibatkan arus
yang menuju ke beban berkurang akibatnya tegangan outputnya rendah.
Atau dengan kata lain semakin tinggi frekuensi sinyal, tegangan outputnya
aka semakin rendah.
Sebaliknya bila frekuensi sinyal input semakin rendah, maka reaktansi
kapasitifnya Xc semakin tinggi, sehingga sebagian besar sinyal akan
mengalir ke rangkaian output yang akibatnya tegangan output menjadi
tinggi hampir sama dengan tegangan sinyal inputnya. Karena watak inilah
rangkaian tersebut dinamakan rangkaian filter pelewat rendah yaitu hanya
melewatkan sinyal yang frekuensinya rendah.
Nilai frekuensi yang merupakan batas sinyal dilewatkan dinamakan
frekuensi “cut-off” yaitu:
RCfc
2
1
Sinyal dengan frekuensi lebih rendah dari nilai fc akan diteruskan ke
rangkaian output, sedang sinyal dengan frekuensi lebih tinggi dari nilai fc
akan ditahan atau dialirkan ke ground.
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 26
Filter Pelawat Tinggi (Hihg-pass filter)
R
C
VoVi
Prinsip kerja rangkaian filter pelewat tinggi merupakan kebalikan
dari prinsip kerja rangkaian filter pelewat rendah, yaitu bila frekuensi sinyal
input semakin tinggi maka reaktansi kapasitifnya semakin rendah
sehingga semakin besar sinyal yang dialirkan ke rangkaian output yang
mengakibatkan tegangan output menjadi tinggi mendekati tegangan
sinyal inputnya. Demikian sebaliknya untuk sinyal dengan frekuensi yang
rendah. Oleh karena rangkaian ini hanya mengalirkan sinyal yang
frekuensinya tinggi, maka dinamakan rangkaian filter pelewat tinggi.
Sebagaimana filter pelewat rendah, nilai frekuensi “cut-off” untuk filter
pelewat tinggi adalah:
RCfc
2
1
Pengaturan nada pasif
Dalam prakteknya penggunaan filter-filter tersebut sering digabungkan.
Salah satu penggunaannya adalah rangkaian pengatur nada (tone
control) pasif. Untuk menggeser frekuensi “cut-off” dilakukan dengan
mengubah nilai R dan C. Untuk mempermudah pembuatan rangkaian
maka besaran yang di ubah-ubah adalah resistornya, baik pada rangkaian
pelewat tinggi maupun pelewat rendah. Contoh rangkaian pengatur nada
(tone control) pasif adalah seperti tampak pada gambar di bawah ini.
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 27
10 K
22 kp
100 k
2k2
100 K
100 kp
10 kp
10 k
out
in
22 kpT
rebl
e Bas
s
D. Langkah percobaan
Low-pass filter
1. Buatlah rangkaian low-pass filter dengan R = 1 KOhm dan C = 47
nF.
2. Berilah input gelombang sinus dengan amplitude (Vi) 1 volt dan
frekuensi 20 Hz.
3. Amati dan catat nilai gelombang output out (Vo).
4. Ulangi percobaan point 2 dan 3 untuk frekuensi seperti yang
tercantum dalam tabel.
5. Hitung nilai Av = Vout/Vin dan 20 log Av untuk masing-masing
percobaan.
6. Hitunglah frekuensi gelombang input yang menghasilkan Vout =
0.707 Vi sebagai fc.
7. Ulangi percobaan point 1 s.d 6 untuk nilai R = 1 k dan C = 470 nF
8. Ulangi percobaan point 1 s/d 6 untuk nilai R 2k dan C = 470 nF
High-pass filter
1. Buatlah rangkaian high-pass filter R = 120 K Ohm dan C = I nF
2. Lakukan percobaan seperti pada low pass filter.
3. Ulangi percobaan point 1 s/d 6 nilai R = 120 k dan C = 10 nF
4. Ulangi percobaan point 1 s/d 6 untuk R = 60 k dan C = 1 nF
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 28
Pengatur nada pasif
1. Buatlah rangkaian Pengatur nada pasif
2. Aturlah potensio treble dan bass keduanya minimum
3. Berilah gelombang sinus amplitude 1 volt dan frekuensi 20 Hz
4. Amati dan catat nilai gelombang output Vout
5. Ulangi percobaan point 2 dan 4 untuk frekuensi seperti yg
tercantum dalam table
6. Hitung nilai Av = Vout/Vin dan 20 log Av untuk masing –masing
percobaan.
7. Ulangi percobaan point 1 s/d 6 untuk posisi treble maksimum
dan bass minimem
8. Ulangi percobaan point 1 s/d 6 untuk posisi treble minimum dan
bass maksimum
9. Ulangi percobaan point 1 s/d 6 untuk posisi treble maksimum
dan bass maksimum
Tugas
1. Buatlah grafik 20 log Av 9dB) sebagai fungsi frekuensi sinyal input untuk
percobaan, dibuat dalam masing-masing kertas untuk satu macam filter.
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 29
Unit III
Filter RC Low pass filter
Vin = 1 volt p - p
frek R = 1K C = 47 n R = 1k C = 470 n
(Hz) Vout Av 20 log Av Vout Av 20 log Av
20
50
100
200
500
1 k
2 k
5 k
10 k
20 k
50 k
100 k
Catatan : Baris paling bawah di isi fc
High-pass filter
Vin = 1 volt p - p
frek R = C = R = C =
(hz) Vout Av 20 log Av Vout Av 20 log Av
20
50
100
200
500
1 k
2 k
5 k
10 k
20 k
50 k
100 k
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 30
Tone-control pasif
Vin = 1 volt p - p
frek Bass min Trebel min Bass maks Trebel min
(hz) Vout Av 20 log Av Vout Av 20 log Av
20
50
100
200
500
1 k
2 k
5 k
10 k
20 k
50 k
100 k
Vin = 1 volt p - p
frek Bass min Trebel maks Bass maks Trebel maks
(hz) Vout Av 20 log Av Vout Av 20 log Av
20
50
100
200
500
1 k
2 k
5 k
10 k
20 k
50 k
100 k
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 31
Unit IV
Penguat Tegangan Satu Transistor
A. Tujuan Percobaan :
1. Dapat merangkai penguat tegangan satu transistor
2. Dapat mendeteksi bahwa suatu transistor telah bekerja
3. Dapat mngukur nilai penguatan sebuah penguat tegangan
4. Dapat menguji dan menggambarkan tanggapan frekuensi suatu
penguat
5. Dapat mengukur impedansi input dan output suatu penguat
tegangan
A. Alat yang digunakan
1. Sejumlah komponen 3. Osiloscop,Multimeter,AFG
2. Bread-broad 4. Catu Daya Searah
A. Dasar Teori:
Penguat tegangan adalah sebuah alat yang digunakan untuk
memperkuat (memperbesar amplitude) suatu sinyal/gelombang. Penguat
tegangan yang sederhana dapat dibuat dengan menggunakan satu transistor
sebagai komponen aktif ditambah dengan beberapa komponen pasif.
Penguat yang demikian ini disebut penguat tegangan satu transistor.
Tegangan output dari penguat tersebut merupakan hasil kali tegangan input
yang diberikan dengan suatu factor yang disebut penguatan tegangan (Av).
Adapun untainya adalah sebagai berikut :
+Vcc
2 k
10 uF
47 uF
200
9013
68 k
12 k
10
uF
A
in
out
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 32
Untuk kepentingan perancangan nilai-nilai resistor dapat dihitung sebagai
berikut:
resistor pada emitor:
Ic
aVbe
Ic
VoRe
konstanta a adalah suatu factor pengali yang makin baik bila diambil makin
besar, karena makin stabil. Biasanya cukup a > 4
resistor pada kolektor :
Ic
VceVccRc
Re
nilai R1 dan R2 dicari dengan rumus:
Ick
Vcc
lck
VccRR
21
konstanta k diambil 5 atau lebih, untuk menjamin stabilitas.
nilai R2 diperoleh dengan rumus :
vbeaVccRR
R)1(
21
2
Adapun karakter penguat ini dilukiskan oleh besaran-besaran:
:Rchie
hfeAv Zout = Rc : Zin = hie. R1. R2
D. Langkah Percobaan
Pengujian Statis
1. Buatlah rangkaian seperti gambar di atas.
2. Catu daya (Vcc) diset 9 volt
3. Ukur dengan multimeter nilai-nilai tegangan DC di titik A, B, C, E
dengan ground dan antara titik B dan E
Pengukuran Penguatan
Dari rangkaian pengujian statis di atas lakukan percobaan berikut:
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 33
1. Berilah input penguat (Vi) dengan pembangkit gelombang frekuensi 1
k Hz
2. Dengan osiloskop amatilah gelombang output yang terjadi.
3. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output
bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus).
4. Catat nilai amplitude tegangan output tersebut (Vo)
5. Pada kondisi tersebut ukurklah amplitude tegangan input (Vin)
6. Hitung penguatannya Av = Vo / Vin
Pengukuran Impedansi Input
Dari rangkaian pengukuran di atas, lakukan percobaan berikut:
Penguat
IN out
RL
RS
1. Pasanglah satu resistor Rs = 1k5 seri pada rangkaian input seperti
terlihat pada gambar atas tanpa RL.
2. Berilah input gelombang dengan frekwensi 1 KHz
3. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output bernilai
maksimum sebelum cacat (masih sinus).
4. Ukur dan catat nilai Vs (tegangan di sebelah kiri Rs) dan Vin
(tegangan di sebelah kanan Rs).
5. Kemudian hitunglah nilai impedansi input Zin dengan rumus : Zin (Vin x
Rs) / (Vs – Vin)
6. Lakukan percobaan serupa dengan tambahan beban RL = 33k pada
terminal output.
Pengukuran impedansi Output
Dari rangkaian pengukuran impedansi input di atas, lepaskan Rs dan
lakukan percobaan berikut:
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 34
Penguat
IN out
Vr
1. Berilah input gelombang dengan frekwensi 1 khz
2. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output
tersebut bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus).
3. Catat nilai sebagai tegangan output tanpa beban (Vo tanpa
beban).
4. Kemudian pada terminal putput pasang resistor variable potensio Vr
sesuai gambar dan aturlah nilai Vr tersebut hingga didapat Vo
setengah Vo tanpa beban.
5. Vr dilepas dan ukurlah resistansinya.
6. Nilai impedansi output Zo yang dicari nilainya sama dengan nilai
resistansi Vr.
Pengamatan Tanggapan Frekwensi
Dari rangkaian pengukuran impedansi output di atas, lakukan
percobaan berikut:
1. Pasanglah resistor beban RL yang nilainya mendekati nilai
impedansi output yang didapat
2. Berilah input gelombang dengan frekwensi 1 khz
3. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output
tersebut bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus). Catatlah
nilai input Vin.
4. Ubahlah frekwensi input menjadi 20 Hz.
5. Catat nilai Vo untuk frekwensi 20 Hz tersebut
6. Hitung nilai Av = Vo/Vin dan 20 log Av
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 35
7. Lakukan percobaan seperti point 4 s/d 6 di atas untuk frekwensi
yang tercantum di tabel.
8. Carilah nilai frekuensi yang menghasilkan Av = 0,707 Av maksimum
untuk batas frekuensi rendah (f-low) maupun batas frekuensi tinggi
(f-high)
9. Hitunglah lebar pita penguat tersebut Bw = f-high – f-low
Pertanyaan:
1. Bagaimana cara mengecek bekerja atau tidaknya suatu transistor
dalam rangkaian.
2. Nilai Ro dalam percobaan ini di anggap sama dengan nilai Vr,
jelaskan.
3. Apa manfaat kita mengetahui impedansi input dan impedansi output
suatu penguat.
Tugas:
1. Buatlah grafik tanggapan frekuensi yaitu nilai 20 log Av sebagai fungsi
frekuensi sinyal input pada kertas semilog, berilah komentar.
2. Buatlah kesimpulan yang anda dapatkan dalam percobaan ini.
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 36
Unit IV
Penguat Tegangan Satu Transistor
Pengujian statis :
Vcc = 9 volt Vc = ………….. Vbe = ………………..
Hfe Q1 = …………. Vb = ………….. Ve = …………………
Pengukuran Penguatan Maksimum
f-input = 1 khz Vcc = 9 volt
Vout = …………… volt p-p : Vin = …………. Volt p-p : Av = ………..
Pengukuran Impedansi input
Rs = 1 k5 f-input = 1 kHz RL = tak terhingga (terbuka)
Vs = ……………… volt p-p : vin = …………… voltp-p : Zin = …………..
RL = 33 k
Vs = ……………… Volt p-p : Vin = ………….. volt p-p : Zin = ………….
Pengukuran Impedansi out-put
f-input = 1 kHz
Vo-maks = …………… volt p-p
Untuk Vo = setengah Vo-maks. Nilai Zout = Vr = …………………..Ohm
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 37
Pengamatan Tanggapan Frekuensi
f-input = 1 Khz : RL = ………………………………..
Frek(Hz) Vout Vin Av 20 log Av
20
50
100
200
500
1 k
2 k
5 k
10 k
20 k
50 k
100 k
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 38
Unit V
Penguat Tegangan Op-Amp
A. Tujuan Percobaan :
1. Dapat menjelaskan prinsip kerja rangkaian Op-Amp.
2. Dapat menjelaskan pengaruh resistor feedback terhadap nilai
penguatan pada penguat tegangan Op-Amp.
3. Dapat mengukur dan menggambarkan tanggapan frekuensi penguatan
tegangan dengan Op-Amp.
4. Dapat mengukur impedansi input dan output penguat tegangan
dengan Op-Amp.
B. Alat yg digunakan
1. Rangkaian penguat tegangan dengan IC LM 741
2. Osiloscop,multimeter dan pembangkit gelombang
3. Catu daya searah
C. Dasar Teori :
Penguat tegangan adalah sebuah alat yang digunakan untuk
memperkuat (memperbesar amplitude) suatu sinyal /gelombang. Untuk
menyederhanakan rangkaian sering digunakan rangkaian terintegrasi (IC)
untuk membuat penguat tegangan. Dapat juga digunakan Op-amp
sebagai komponen utama rangkaian penguat tersebut.
Untuk praktikum unit ini digunakan Op-amp LM 741 sebagai penguat
pembalik (inverting).Besar penguatan tegangannya (Av) sangat
dipengaruhi oleh besarnya resistansi feed-back yang digunakan.
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 39
Penguatan tegangan (Av) = -Rf/R
Dimana Rf : resistansi feed-back
R : resistansi yang dipasang pada rangkaian input:
Adapun rangkaiannya adalah sebagai berikut:
__
+
LM 741
1uF
out
4
72
3
100 k
1 k1 uF
Rf
+ VCC100 K
6
in
D. Langkah Percobaan
Pengukuran Tegangan output maksimum dan penguatan
Dari rangkaian penguat di atas lakukan percobaan berikut:
1. Vcc dipasang 12 volt dan Rf = 10 k Ohm.
2. Berilah input penguat dengan pembangkit gelombang frekwensi 1 k
Hz.
3. Dengan Osiloskop amatilah gelombang output yang terjadi.
4. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output
tersebut bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus). Catat
amplitude tegangan output tersebut (Vo) sebagai tegangan output
maksimum.
5. Pada kondisi tersebut ukurlah amplitude tegangan input (Vin).
6. Hitung penguatan Av = Vo / Vin
7. Ulangi percobaan 1 s/d 6 untuk Rf = 47 k Ohm dan 100 k Ohm.
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 40
Pengukuran Impedansi Input
Dari rangkaian pengukuran di atas, lakukan percobaan berikut:
Penguat
IN out
RL
RS
1. Pasanglah satu resistor Rs = 1k5 seri pada rangkaian input seperti
terlihat pada gambar atas tanpa RL.
2. Berilah input gelombang dengan frekwensi 1 KHz
3. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output bernilai
maksimum sebelum cacat (masih sinus).
4. Ukur dan catat nilai Vs (tegangan di sebelah kiri Rs) dan Vin
(tegangan di sebelah kanan Rs).
5. Kemudian hitunglah nilai impedansi input Zin dengan rumus : Zin (Vin x
Rs) / (Vs – Vin)
6. Lakukan percobaan serupa dengan tambahan beban RL = 33k pada
terminal output.
Pengukuran impedansi Output
Dari rangkaian pengukuran impedansi input di atas, lepaskan Rs dan
lakukan percobaan berikut:
Penguat
IN out
Vr
1. Berilah input gelombang dengan frekwensi 1 khz
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 41
2. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output
tersebut bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus).
3. Catat nilai sebagai tegangan output tanpa beban (Vo tanpa
beban).
4. Kemudian pada terminal putput pasang resistor variable potensio Vr
sesuai gambar dan aturlah nilai Vr tersebut hingga didapat Vo
setengah Vo tanpa beban.
5. Vr dilepas dan ukurlah resistansinya.
6. Nilai impedansi output Zo yang dicari nilainya sama dengan nilai
resistansi Vr.
Pengamatan Tanggapan Frekwensi
Dari rangkaian pengukuran impedansi output di atas, lakukan
percobaan berikut:
1. Pasanglah resistor beban RL yang nilainya mendekati nilai
impedansi output yang didapat
2. Berilah input gelombang dengan frekwensi 1 khz
3. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output
tersebut bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus). Catatlah
nilai input Vin.
4. Ubahlah frekwensi input menjadi 20 Hz.
5. Catat nilai Vo untuk frekwensi 20 Hz tersebut
6. Hitung nilai Av = Vo/Vin dan 20 log Av
7. Lakukan percobaan seperti point 4 s/d 6 di atas untuk frekwensi
yang tercantum di tabel.
8. Carilah nilai frekuensi yang menghasilkan Av = 0,707 Av maksimum
untuk batas frekuensi rendah (f-low) maupun batas frekuensi tinggi
(f-high)
9. Hitunglah lebar pita penguat tersebut Bw = f-high – f-low
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 42
Pertanyaan:
1. Bagaimana pengaruh perubahan nilai Rf terhadap
perubahan tegangan output maksimum dan penguatan
2. Apa manfaat kita mengetahui impedansi input dan
impedansi output suatu penguat.
Tugas:
3. Buatlah grafik tanggapan frekuensi yaitu nilai 20 log Av sebagai fungsi
frekuensi sinyal input pada kertas semilog, berilah komentar.
4. Buatlah kesimpulan yang anda dapatkan dalam percobaan ini.
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 43
Unit V
Penguat Tegangan Op-amp 741
Pengukuran Tegangan output maksimum
Rf Vout Vin Av
10 k
47 k
100 k
Pengukuran Impedansi Input
Rs = 1 k f-input = 1 kHz RL = tak terhingga (terbuka)
Vs = …………………Volt p-p : vin = …………volt p-p : Zin = ………………..
Pengukuran Impedansi output
f-input = 1 kHz Vo-maks = …………….. volt p-p
Untuk Vo = setengah vo-maks nilai Zout = vr = …………………Ohm
Pengamatan Tanggapan Frekuensi
f-input = 1 kHz : RL = ………………. Vin = ……………volt p-p
Frek(Hz) Vout Vin Av 20 log Av
20
50
100
200
500
1 k
2 k
5 k
10 k
20 k
50 k
100 k
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 44
Unit VI dan VII
IMPLEMENTASI RANGKAIAN PENGUAT
Tujuan
1. Mampu menjelaskan beberapa jenis dan macam komponen
elektronika.
2. Dapat memasang dan menyolder komponen elektronika pada Print
Circuit Board (PCB)
3. Dapat merangkai dan menguji sebuah amplifier.
Alat dan Bahan
1. PCB penguat mic 1 transistor dan mini amplifier (disediakan oleh
laboratorium).
2. Komponen penguat mic 1 transistor dan mini amplifier (disediakan oleh
praktikan).
3. Membawa amplas
4. Solder, kabel penghubung dan tenol secukupnya (membeli sendiri).
5. Speaker ukuran kecil (membeli sendiri).
Prosedur Kerja
1. Minggu pertama (Unit VI) melakukan perakitan di laboratorium.
2. Minggu kedua (Unit VII) Alat Harus sudah jadi dan siap di nilai
3. Bagi yang belum jadi tetap akan dinilai apa adanya dan tidak ada
perpanjangan waktu.
Panduan Praktikum Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 45
Unit 8
Responsi
Ketentuan Responsi
Responsi Bersifat Individual
Responsi Berupa Praktikum dan Teori