elektro 2.pdf

33
1 DI SUSUN: TIM PENYUSUN LABORATORIUM FISIKA PENDIDIKAN FISIKA PENDIDIKAN MIPA FAKULTAS KEGURUNA DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS TADULAKO 2013

Upload: subhansyaipul

Post on 25-Sep-2015

343 views

Category:

Documents


24 download

TRANSCRIPT

  • 1

    DI SUSUN:

    TIM PENYUSUN

    LABORATORIUM FISIKA

    PENDIDIKAN FISIKA

    PENDIDIKAN MIPA

    FAKULTAS KEGURUNA DAN ILMU PENDIDIKAN

    UNIVERSITAS TADULAKO

    2013

  • 2

    PERCOBAAN I

    KARAKTERISTIK TRANSISTOR

    I. Tujuan Percobaan

    1. Mempelajari grafik daya lesapan maksimum dari suatu transistor

    2. Membuat kurva karakteristik transistor

    3. Mempelajari garis beban dari suatu arus penguat transistor dengan konfigurasi

    emiter ditanahkan dan basis ditanahkan.

    4. Menghitung harga dan

    II. Teori Ringkas

    Produsen komponen-komponen elektronika memproduksi transistor

    dalam dua jenis, yaitu jenis pnp dan npn. Kode yang digunakan untuk

    membedakan kedua jenis transistor tersebut berbeda antara satu produsen

    dengan yang lainnya. Dalam buku katalog transistor dapat dilihat spesifikasi

    detail dari suatu transistor, misalnya maxCEV , maxCI , maxtP , suhu

    maksimal yang diperbolehkan.

    Sebagai contoh, transistor jenis AC 127 adalah jenis npn V12max CEV ,

    mAIC 500max , mWPt 340max , 100feh , dan suhu maksimal = 70

    0C. Sedangkan jenis 2 SB 56 (Jepang) adalah transistor pnp dengan

    V30max CBV , V12max EBV , V30max CEV , mAIC 150max ,

    mWPt 150max , 80feh (sering disebut ), dan suhu maksimal = 75

    0C. Untuk menggunakan atau mengoperasikan transistor, harus diperhatikan

    harga

    maximal rating yang disebutkan di atas agar transistor tidak rusak

    (break down).

  • 3

    Gambar 1.1 Susunan dan simbol transistor

    Dalam penggunaan transistor, dikenal tiga konfigurasi rangkaian, yaitu

    basis ditanahkan, emitor ditanahkan dan kolektor ditanahkan, dengan masing-

    masing kelebihan dan kekurangannya. Polaritas sumber tegangan yang

    diberikan pada transistor pnp berbeda dengan transistor npn.

    Misalkan suatu transistor npn dengan konfigurasi emiter ditanahkan.

    (Gambar 2a).

    Resistor 1R dan 2R membentuk rangkaian pembagi tegangan yang membuat

    tegangan di titik P mempunyai harga tertentu.

    Arus BI (dapat dilihat amperemeter BI ) akan mengalir dari emiter ke titik P,

    sedang harga BR dipilih agar BI tidak melebihi maximal rating yang

    diperbolehkan bagi transistor tersebut.

    Arus kolektor CI (dapat dilihat pada amperemeter CI ) akan mengalir dari

    emiter menuju kolektor dan terus ke CCV .

    Harga CR harus diambil sehingga CCCC RVI / tidak melebihi maximal

    ratingi untuk CI . Tetapi harga CI tidak hanya ditentukan oleh CCC RV / saja,

  • 4

    juga ditentukan oleh harga BI . BBfeC IIhI . Jadi untuk mA1,0BI

    dan 100feh , maka mA101001.0 CI .

    Rumus umum yang sering digunakan untuk menentukan tegangan keluaran

    CEV adalah : CECCCC VRIV . CEV adalah tegangan antara kolektor-emitor

    (dapat dilihat pada voltmeter CEV ).

    CI bergantung pada BI , sedangkan BI ditentukan oleh BR . Sehingga harga

    BI dapat diubah-ubah dengan mengubah harga BR (potensiometer)

    Gambar 1.2 (a) Rangkaian transistor emitor ditanahkan

    (b) Lengkung ciri statik keluaran transistor emitor ditanahkan.

    Dari grafik lengkung ciri statik keluaran diperoleh :

    Untuk nilai BI tertentu akan diperoleh nilai CI tertentu pula. Jadi nilai CI

    dan CEV dapat diperoleh dari nilai BI dan CR .

    Suatu transistor jika belum diberikan suatu isyarat masukan, maka arus

    EI dan CI adalah arus searah, dimana keadaan ini disebut keadaan q atau

    keadaan tenang.

  • 5

    Misalkan nilai CCV ditentukan sebesar 12 V, CR sebesar 2k.

    Jika nilai 0BI maka nilai 0 BfeC IhI

    Dari persamaan CECCCC VRIV , jika 0CI maka CCCE VV , dan jika

    0CEV maka mA62/V12/ kRVI CCCC . Garis yang menghubungkan

    kedua titik tersebut pada pada lengkung ciri keluaran statik (Gambar 1.2b)

    disebut garis beban.

    Agar arus dan isyarat keluaran tanpa isyarat masukan ini simetrik dan tanpa

    cacat, maka titik q dipilih ditengah-tengah garis beban (Gambar 1.3), sehingga

    )(qVV CECE dan )(qII CC .

    Harga )(qIC dan )(qVCE jika dikalikan akan diperoleh daya lesapan pada

    transistor. Daya lesapan ini harus lebih kecil dari daya lesapan maksimum

    yang dapat diterima oleh transistor.

    CECCCC VRIV , dengan )(qIhI BfeC . Untuk transistor 2 SB 56

    ditentukan 80feh dan BI dipilih kira-kira 25A, maka

    mA2A2000A2580)( qII CC dan

    V8k2mA2V12)()( xRqIVqVV CCCCCECE

    Gambar 1.3 Lengkung ciri statik keluaran beserta gari beban dan titik q

  • 6

    Pada keadaan )( 1qIC dan )( 1qVCE dikatakan transistor dalam keadaan jenuh,

    sedang pada keadaan )( 2qIC dan )( 2qVCE dikatakan transistor dalam keadaan

    terputus (cut off).

    Nisbah arus keluaran CI dan arus masukan BI atau penguatan arus untuk

    konfigurasi transistor emitor ditanahkan disebut feh .Sedangkan untuk

    penguatan arus pada konfigurasi transistor basis ditanahkan disebut fbh .

    Hubungan antara kedua besaran tersebut adalah 1/ .

    III. Alat dan Bahan

    1. Transistor tipe pnp (2 SB 56) dan transistor tipe npn (AC 127)

    2. Ampermeter

    3. Volmeter

    4. Resistor-resistor

    5. Resistor variabel

    6. Kabel penghubung

    IV. Tugas Pendahuluan

    1. Jelaskan dan gambarkan yang dimaksud dengan konfigurasi transistor

    basis ditanahkan, emitor ditanahkan dan kolektor ditanahkan.

    2. Suatu transistor dengan konfigurasi basis ditanahkan menggunakan

    V12CCV , dan V12EEV dan k2CR . Buatlah garis beban

    rangkaian tersebut dan tentukan harga tahanan ER yang harus dipasang

    agar diperoleh mA5,2)( qIE .

    3. Definisikan daerah-daerah berikut dalam transistor (a) aktif, (b)

    kejenuhan, (c) terpotong.

  • 7

    V. Prosedur Percobaan

    A. Konfigurasi transistor emitor ditanahkan

    1. Buatlah rangkaian seperti gambar di bawah ini (Gambar 1.4).

    K251 BR , 270danK1CR

    2. Ukurlah besaran-besaran seperti dalam tabel di bawah ini. Untuk memperoleh

    IB dengan cara memutar-mutar RB1

    Gambar 1.4 Konfigurasi emitor ditanahkan

    Tabel 1.1. Data hasil pengukuran percobaan A

    RC = 1K RC = 270

    IB (A) IB IC IC VCE IC IC VCE

    40

    50

    75

    100

    125

    150

    3. Gantilah transistor dengan jenis npn AC127, ulangi prosedur 1 dan 2.

    Perhatikan, polaritas sumber tegangan harus dibalik.

  • 8

    B. Konfigurasi transistor basis ditanahkan

    1. Buatlah rangkaian seperti gambar di bawah ini (Gambar 1.5).

    K251 BR , 680dan470CR

    Gambar 1.5 Konfigurasi Basis Ditanahkan

    2. Ukurlah besaran-besaran seperti tabel di bawah ini.

    Tabel 1.2 Data hasil pengukuran percobaan B

    RC = 470 RC = 680

    IE (A) IE IC IC VCB IC IC VCB

    40

    50

    75

    100

    125

    150

    VI. Tugas

    Percobaan A

    1. Buatlah grafik lengkung ciri keluaran dan garis beban transistor untuk kedua nilai

    resistor RC yang digunakan

  • 9

    2. Hitung harga feh () untuk titik q yang berada ditengah garis beban dengan RC =

    270, dimana ECV

    BC II /.

    Percobaan B

    1. Buatlah grafik lengkung ciri keluaran dan garis beban transistor untuk kedua nilai

    resistor RC yang digunakan

    2. Hitung harga fbh () untuk titik q yang berada ditengah garis beban dengan RC =

    470dimana BCV

    EC II /.

    3. Cocokan harga yang terhitung dari percobaan A (langkah 1 dan 2) dengan harga

    yang terhitung berdasarkan persamaan 1/ . Jelaskan!

    Daftar Pustaka

    S. Wasito, 1988, Percobaan-percobaan laboratorium, PT ELEX Media Komputindo,

    Jakarta

    S. Wasito, 1989, Vademekum Elektronika, PT Gramedia, Jakarta

    Sutrisno, 1987, Eletronika Teori dan Penerapannya, ITB, Bandung

  • 10

    PERCOBAAN II

    PENGUAT TRANSISTOR

    I. Tujuan Percobaan

    Tujuan instruksional umum

    Mempelajari prinsip kerja penguat transistor

    Tujuan instruksional khusus

    a. Menentukan gain dari penguat transistor

    b. Menentukan selisih fase input dan output

    c. Menentukan faktor penguatan arus

    II. Teori Ringkas

    Dalam menggunakan sebuah catu daya tunggal untuk penguat transistor, kita

    dapat menggunakan konfigurasi seperti gambar di bawah ini.

    Gambar 2.1 Penguat konfigurasi emiter ditanahkan dengan catudaya tunggal

    Basis dibiaskan pada sebuah operasi linier dengan 21 RR sebagai rangkaian

    pembagi tegangan. Resistansi basis BR sebanding dengan kombinasi paralel 1R dan

    2R , yaitu :

  • 11

    21

    21

    RR

    RRRB

    (2.1)

    Nilai tahanan BR seharusnya lebih besar dibandingkan dengan nilai ieh . Tegangan

    pada basis adalah :

    CCB VRR

    RV

    21

    2

    (2.2)

    dan

    EBBE VVV (2.3)

    Penguatan transistor dapat dihitung dengan :

    i

    o

    V

    VG (2.4)

    Arus yang melewati hambatan 1R dan 2R dapat dihitung dengan menggunakan

    persamaan :

    11 R

    VVI BCCR

    (2.5)

    22 R

    VI BR (2.6)

    Menghitung arus basis ( BI )

    21 RBRIII

    21 RRB

    III (2.7)

    Arus pada kolektor ( CI )

    C

    CCC

    C

    R

    CR

    VV

    R

    VI C

    (2.8)

    Faktor penguatan arus ( ) transistor

    B

    C

    I

    I (2.9)

  • 12

    III. Alat dan Bahan

    a. Sinyal generator

    b. Osiloskop

    c. Catudaya

    d. Multimeter

    e. Transistor Si BC 108

    f. Kapasitor 0,1F

    g. Resistor-resistor

    h. Kabel penghubung

    IV. Tugas Pendahuluan

    a. Hitung nilai BR , BV dan gain tegangan dari komponen penguat transistor yang

    digunakan

    b. Tentukan nilai 1R

    I ,2R

    I , IC dan faktor penguatan arus dari analisa komponen

    penguat transistor

    V. Prosedur Percobaan

    A. Pengukuran gain tegangan

    1. Aturlah sinyal generator sebagai berikut : Frekuensi : 1KH, Bentuk

    gelombang : sinus, Tegangan keluaran : 0V dan Pelemah : -40dB

    2. Aturlah osiloskop sebagai berikut : Sakelar AC-DC : DC, Sumbu Waktu : 0,2

    ms/div, Taraf Nol : bawah, Kepekaan Vertikal : 0,1 V/div

    3. Buatlah rangkaian seperti Gambar 2.1

    4. Ukurlah dengan kanal Y osiloskop :

    (a) EV , (b) BV , (c) CV , (d) EBBE VVV , (e) Dioda Basis-Emitor

    mendapat panjaran ..

    5. Aturlah sinyal generator agar mengeluarkan tegangan isyarat ( iV ) sebesar

    20mVpp

    6. Ukurlah nilai-nilai untuk :

  • 13

    1. Komponen tegangan searah pada VB

    2. Komponen tegangan bolak-baliknya (Vpp)

    3. Waktu periode isyarat Ti

    7. Gambarlah pada kertas grafik hasil yang diperoleh dari osiloskop.

    8. Ukurlah tegangan keluaran (Vo).

    9. Naikkan frekuensi isyarat masukan Vi menjadi 200 KHz., dengan tegangan

    tetap 20mVpp.

    10. Ukur tegangan keluarannya (Vo)

    B. Mengukur selisih fase antara sinyal keluaran dan isyarat masukan

    1. Atur kembali agar isyarat masukan berkfrekuensi 1KHz

    2. Hubungkan kanal X osiloskop pada tegangan keluaran (Vo), kanal Y

    pada isyarat masukan Vi. Saklar sumbu waktu diletakkan pada EXT.H,

    sakelar AC-DC pada AC.

    3. Gambar pada kertas grafik hasil yang diperoleh dari osiloskop

    C. Faktor penguatan arus

    1. Isilah data yang diperoleh pada tabel di bawah ini.

    Tabel 2.1 Data hasil pengukuran

    Tegangan searah VCC

    Tegangan kolektor VC

    Tegangan basis VB

    VI. Tugas

    Percobaan A

    a. Hitung penguatan tegangan bolak-balik dari hasil yang diperoleh pada langkah 1

    sampai 8

    b. Hitung kembali penguatan dari hasil yang diperoleh pada langkah 9 dan 10

    Percobaan B

    Tentukan pergeseran fase antara isyarat masukan dan keluaran

  • 14

    Percobaan C

    1. Hitung penguatan tegangan

    2. Hitung IB dengan menggunakan persamaan (7)

    3. Hitung ICdengan menggunakan persamaan (8)

    4. Hitung faktor penguatan arus ( ) transistor dengan menggunakan persamaan (9)

    Daftar Pustaka

    S. Wasito, 1988, Percobaan-percobaan laboratorium, PT ELEX Media Komputindo,

    Jakarta

    S. Wasito, 1989, Vademekum Elektronika, PT Gramedia, Jakarta

    Sutrisno, 1987, Eletronika Teori dan Penerapannya, ITB, Bandung

  • 15

    PERCOBAAN III

    PASANGAN DARLINGTON

    I. Tujuan Percobaan

    Tujuan instruksional umum

    Mempelajari prinsip kerja penguat gandengan langsung khususnya hubungan

    Darlington

    Tujuan instruksional khusus

    a. Menentukan faktor penguatan arus pada hubungan Darlington

    b. Menentukan penguatan tegangan pada hubungan Darlington

    II. Teori Ringkas

    Suatu bentuk penguat gandengan langsung seperti pada Gambar 3.1 di bawah

    ini dimana emitor dari suatu transistor dihubungkan dengan basis pada transistor

    berikutnya

    Gambar 3.1 Penguat gandengan langsung

    Dari gambar diperoleh bahwa :

    112 1222

    1 EEBC IIII

    Akibatnya kedua transistor di atas dapat dianggap sebagai satu transistor dengan

  • 16

    2112total 1

    penguatan arus (3.1)

    Penguatan dapat dihitung dengan persamaan :

    i

    o

    V

    VG (3.2)

    III. Alat dan Bahan

    a. Sinyal generator

    b. Osiloskop

    c. Catudaya

    d. Multimeter

    e. Transistor Si BC 108

    f. Kapasitor 4,7F

    g. Resistor-resistor

    h. Kabel penghubung

    IV. Tugas Pendahuluan

    Hitung nilai G dengan analisis rangkaian jika 10021 dan

    2521 ieie hh

    V. Prosedur Percobaan

    A. Pengukuran gain tegangan

    1. Aturlah sinyal generator sebagai berikut : Frekuensi : 1KH, Bentuk

    gelombang : sinus, Tegangan keluaran : 0V dan Pelemah : -40dB

    2. Aturlah osiloskop sebagai berikut : Sakelar AC-DC : DC, Sumbu Waktu :

    0,2 ms/div, Taraf Nol : bawah, Kepekaan Vertikal : 0,1 V/div

    3. Buatlah rangkaian seperti Gambar 3.1

    4. Ukurlah dengan kanal Y osiloskop :

    (a) 1BV , (b) 2BV , (c) CV , (d) CCV .

  • 17

    5. Aturlah sinyal generator agar mengeluarkan tegangan isyarat ( iV ) sebesar

    20mVpp pada kanal Y osiloskop

    6. Tentukan besar tegangan keluaran (Vo) dengan melihat hasilnya pada kanal

    X osiloskop.

    B. Tugas

    a. Hitunglah IR1, IR2, IB dan IC dengan menggunakan persamaan (2.5, 2.6,

    2.7, dan 2.8) untuk langkah 1 sampai 4

    b. Tentukan penguatan arus pasangan Darlington

    c. Hitunglah penguatan tegangan (G) dengan menggunakan persamaan (3.2)

    untuk langkah 5 sampai 6

    Daftar Pustaka

    S. Wasito, 1988, Percobaan-percobaan laboratorium, PT ELEX Media Komputindo,

    Jakarta

    S. Wasito, 1989, Vademekum Elektronika, PT Gramedia, Jakarta

    Sutrisno, 1987, Eletronika Teori dan Penerapannya, ITB, Bandung

  • 18

    PERCOBAAN IV

    PENGUAT OPERASIONAL DAN

    INTEGRATOR DIFFERENSIATOR

    I. Tujuan Percobaan

    1. Menyelidiki sifat-sifat dasar dan batas-batas operasi suatu penguat operasional

    2. Mengetahui cara mengukur tegangan offset dan cara menanggulanginya.

    3. Mendesain penguat operasional sebagai penguat tegangan

    4. Menyelidiki, merancang dan mencoba operasi penguat operasional sebagai

    integrator dan differensiator.

    5. Membuat grafik tanggapan amplitudo integrator dan differensiator penguat

    operasional.

    II. Alat dan Bahan

    1. Signal generator

    2. Osiloskop

    3. Catudaya DC

    4. Multimeter

    5. IC 741

    6. Resistor-resistor

    7. Kapasitor

    8. Kit/break board

    9. Saklar

    10. Kabel penghubung

    III. Tugas Pendahuluan

    1. Tulislah sifat-sifat penguat operasional yang ideal.

    2. Carilah spesifikasi Penguat Operasional 741 sebagai berikut :

    a. Voltage maksimum

  • 19

    b. Arus keluaran maksimum

    c. Gain tegangan signal besar

    d. Arus input bias

    e. Arus input offset

    f. Hambatan input

    3. Buatlah rangkaian dan turunkan persamaan penguatannya dari masing-

    masing penguat berikut :

    a. penguat membalik (inverting)

    b. penguat tidak membalik

    c. penguat selisih

    4. Jelaskan sifat tegangan offset, bagaimana pengaruhnya pada signal

    keluaran dan bagaiman cara mengatasinya.

    5. Jelaskan keistimewaan dari rangkaian penyangga tegangan.

    6. Gambarkan rangkaian dasar integrator dan differensiator yang

    menggunakan penguat operasional dengan menentukan sendiri komponen-

    komponen yang digunakan.

    7. Turunkan fungsi alih dari :

    1. pengintegral penguat operasional

    2. pendifferensial penguat operasional

    8. Rancang rangkaian penguat logaritmik dengan menentukan sendiri

    komponen-komponennya.

    IV. Prosedur Percobaan

    A. Penguat membalik (inverting)

    1. Buatlah rangkaian sebagai berikut :

  • 20

    Gambar 4.1 Penguat membalik

    2. Sebelum signal generator on, hubungkan kedua kutub masukan dengan

    menghubungkan saklar S2 dan ukur tegangan offset (Voffset)

    3. Jika Voffset tidak sama dengan nol, lakukan cara menghilangkan sesuai dengan

    pada tugas pendahuluan.

    4. On-kan signal generator dan hubungkan saklar S1, lalu pilih signal bentuk

    sinusoidal dengan frekuensi seperti pada tabel (4.1) serta pilih tegangan masukan

    signal generator tertentu yang sesuai/dapat diukur.

    5. Ukur tegangan masukan ViPP dan tegangan keluaran VoPP dan catat hasilnya dalam

    tabel (4.1)

    Tabel 4.1. Data pengukuran penguat membalik

    No. R1 () R2 () Gain

    (KV teori)

    Frekuensi

    (Hz.)

    ViPP

    (Volt)

    VoPP

    (Volt)

    Gain

    (KV )

    1 10

    2 100

    3 1K

    4 100K

    5 1M

  • 21

    6 10M

    B. Penguat tidak membalik (non inverting)

    1. Buatlah rangkaian sebagai berikut :

    Gambar 4.2 Penguat tidak membalik

    2. Lakukan prosedur seperti petunjuk percobaan A.

    C. Integrator

    1. Buat rangkaian seperti gambar (4.3) di bawah ini dan hitunglah tetapan

    waktunya.

    Gambar 4.3 Rangkaian integrator

    2. On-kan signal generator dan pilih bentuk sinyal sinusoidal.

  • 22

    3. Ubah frekuensi signal dari frekuensi kecil (sekitar 5 Hz.) sampai orde MHz.

    Dan lakukan pengukuran tegangan masukan dan keluaran pada tiap perubahan

    menggunakan osiloskop.

    4. Catat hasil percobaan pada tabel (4.3) berikut :

    Tabel 5.1. Data pengamatan integrator

    No. Frekuensi

    (Hz.)

    ViPP

    (Volt)

    VoPP

    (Volt)

    Gain (KV )

    (Kali)

    Gain (Kv)

    (dB)

    1 5

    2 10

    3 100

    4 1K

    5 10K

    6 100K

    7

    D. Differensiator

    1. Buat rangkaian seperti gambar (5.2) di bawah ini.

  • 23

    Gambar 4.4 Rangkaian differensiator

    2. Lakukan prosedur seperti petunjuk percobaan A.

    V. Tugas

    Percobaan A

    1. Lengkapi tabel (4.1)

    2. Pada grafik log-log yang sama, tunjukkan gain vs frekuensi

    3. Hitunglah hasil perkalian gain-bandwith penguat opersional ini.

    Percobaan B

    1. Lengkapi tabel hasil pengamatan.

    2. Gambar grafik hubungan gain vs frekuensi

    3. Jelaskan keuntungan penguat tidak membalik dibandingkan dengan penguat

    membalik.

    Percobaan C

    1. Lengkapi tabel (4.3)

    2. Gambarkan bagan Bode tanggapan amplitudonya.

    Percobaan D

    1. Lengkapi tabel hasil pengamatan.

    2. Gambarkan bagan Bode tanggapan amplitudonya

    Daftar Pustaka

    S. Wasito, 1988, Percobaan-percobaan laboratorium, PT ELEX Media Komputindo,

    Jakarta

    S. Wasito, 1989, Vademekum Elektronika, PT Gramedia, Jakarta

    Sutrisno, 1987, Eletronika Teori dan Penerapannya, ITB, Bandung

    S. Wasito, 1988, Percobaan-percobaan laboratorium, PT ELEX Media Komputindo,

    Jakarta

    S. Wasito, 1989, Vademekum Elektronika, PT Gramedia, Jakarta

    Sutrisno, 1987, Eletronika Teori dan Penerapannya, ITB, Bandung.

  • 24

    PERCOBAAN V

    OSILATOR

    I. Tujuan Percobaan

    1. Merancang osilator RC yang dapat menghasilkan frekuensi tertentu

    2. mengetahui prinsip kerja osilato LC (osilator Hartley)

    3. Merancang dan menggunakan osilator relaksasi

    II. Alat dan Bahan

    1. Signal generator

    2. Osiloskop

    3. Catudaya DC

    4. Multimeter

    5. Amperemeter

    6. IC 741

    7. Resistor-resistor

    8. Hambatan geser

    9. Transistor

    10. Kapasitor

    11. Loadspeaker

    12. Transformator (OT)

    13. Kit/break board

    14. Saklar

    15. Kabel penghubung

    III. Tugas Pendahuluan

    1. Jelaskan prinsip kerja osilator jembatan RC dan bagaimana menentukan

    frekuensi osilasinya.

    2. Jelaskan syarat terjadinya osilasi pada osilator jembatan Wien dan turunkan

    persamaannya.

  • 25

    3. Gambarkan rangkaian dasar untuk osilator Hartley dan tuliskan syarat

    terjadinya resonansi serta turunkan persaman untuk menghitung frekuensi

    resonansi.

    4. Sebutkan perbedaan pokok antara osilator RC, osilator LC dan osilator

    relaksasi.

    IV. Prosedur Percobaan

    A. Osilator RC (osilator jembatan Wien)

    1. Buat rangkaian seperti gambar (5.1) di bawah ini.

    2. Geser hambatan R1 dan R2 hingga diperoleh signal pada keluarannya Vo.

    3. Catat besarnya tegangan keluaran Vo dan frekuensi signal yang terlihat pada

    osiloskop.

    4. Catat hasil percobaan pada tabel (5.1) berikut :

    Tabel 5.1. Data pengamatan osilator RC

    R

    (

    )

    C

    (

    F

    )

    R

    1

    (

    )

    R

    2

    (

    )

    G

    a

    i

    n

    (

    K

    V

    )

    (

    K

    a

    l

    i

    )

    V

    o

    P

    P

    (

    V

    o

    l

    t

    )

    f

    t

    e

    o

    r

    i

    (

    H

    z

    .

    )

    f

    t

    e

    o

    r

    i

    (

    H

    z

    .

    )

    Gambar 5.1 Rangkaian osilator RC

    29

  • 26

    B. Osilator LC

    1. Buat rangkaian seperti gambar (5.2)

    2. Hubungkan saklar S1 dan atur hambatan geser Vr sehingga

    diperoleh/terdengar suara putus-putus pada speaker yang intervalnya

    mudah diamati.

    3. Amati bentuk dan frekuensi keluaran pada osiloskop

    4. Amati perubahan skala pada A1 dan A2, ketukan suara dan bentuk signal

    pada osiloskop.

    5. Ukur harga impedansi L1 dan L2.

    Gambar 5.2 Rangkaian osilator LC

    C. Osilator relaksasi dengan picu Shmitt

    1. Buat rangkaian seperti gambar (5.3) di bawah ini.

    Gambar 5.3 Rangkaian osilator relaksasi

  • 27

    2. Pilih signal bentuk sinusoidal dengan frekuensi tertentu

    3. Amati bentuk masukan dan keluaran menggunakan osiloskop

    4. Gambar hasil yang terlihat pada layar osiloskop

    5. Ubah frekuensi signal ke yang lebih besar, lalu lakukan seperti langkah

    (2,3,4)

    6. Ubah bentuk signal menjadi bentuk persegi dan lakukan seperti langkah

    (2,3,4,)

    7. Ubah bentuk signal menjadi bentuk gigi gergaji, lalu lakukan seperti langkah

    (2,3,4)

    V. Tugas

    Percobaan A

    1. Lengkapi tabel (5.1)

    2. Bandingkan frekuensi signal yang dihasilkan dengan frekuensi hasil perhitungan

    menurut teori RCW /1

    3. Bandingkan R1 dan R2 serta cocokkan dengan teori.

    Percobaan B

    4. Berikan penjelasan prinsip kerja rangkaian osilator LC berdasarkan pengamatan

    5. Dari harga impedansi yang diperoleh, cocokkan hasil perhitungan dari data

    pengamatan dan teori.

    6. Gambarkan bagan Bode tanggapan amplitudonya

    Percobaan C

    1. Bandingkan hasil pengamatan anda dan jelaskan.

  • 28

    Daftar Pustaka

    S. Wasito, 1988, Percobaan-percobaan laboratorium, PT ELEX Media Komputindo,

    Jakarta

    S. Wasito, 1989, Vademekum Elektronika, PT Gramedia, Jakarta

    Sutrisno, 1987, Eletronika Teori dan Penerapannya, ITB, Bandung

  • 29

    PERCOBAAN VI

    BALIKAN TEGANGAN SERI

    I. Tujuan Percobaan

    Tujuan Instruksional Umum

    Memahami prinsip kerja penguat balikan khususnya penguat balikan tegangan

    seri.

    Tujuan Instruksional Khusus

    1. Menentukan besarnya penguatan lingkar buka (Kv,lb) pada rangkaian

    tanpa penguat balikan tegangan seri.

    2. Menentukanbesarnya penguatan lingkar tutup (Kv,lb) padarangkaian

    penguat balikan tegangan seri.

    3. Menentukan karakteristik penguat balikan tegangan seri.

    II. Teori Ringkas

    Usaha untuk mcngembalikan sebagian isyarat keluaran kepada masukan

    disebut balikan (feed-back) Baiikan yang dipasang untuk memperlemah isyarat

    masukan disebut balikan negatif, sedangkan balikan yang dipasang untuk.

    memperkuat isyarat masukan disebut balikari positif. Secara umum balikan dapat

    dibahas dengan menggunakan diagram blok seperti gambar berikut

    33

  • 30

    Pada gambar (a) dan (b) terdapat dua macam penguat, yakni :

    Penguat (a) merupakan penguat lingkar terbuka (open loop).

    Penguatan tegangannya disebut penguatan lingkar terbuka (open loop gain )

    dan kita nyatakan sebagai Kv,lb Pada keadaan semacam int isyarat keluaran

    Vo = Kv,lb Va.

    Penguat (b) menunjukkan rangkaian balikan tegangan yang disimbolkan dengan

    fiv Rangkaian balikan ini mengembalikan sebagian tegangan dari tegangan

    isyarat keluaran sebesar V, = fiv V. kembali ke masukan. Besaran fiv = V0 IV,

    disebut faktor balikan.

    Untuk penguat tanpa balikan diperoteh solusi penguatan sebesar :

    , = 0

    Sedangkan untuk penguat dengan balikan tegangan diperoteh solusi penguatan sebaga

    berikut :

    , = ,

    (1 + ,

    Dalam praktek rangkaian balikan seringkati dikelompokkan menjadi 4 , yakni:

    Balikan tegangan seri

    34

  • 31

    Balikan arus paralel

    Balikan tegangan paralel

    Balikan arus seri

    Pada rangkaian balikan tegangan seri. hambatan R, (pembalik) dipasang seri dengar

    keluaran yang dipandang berhubungan sinykat dengan tanah, sehingga:

    Kv,lb = VolVlbdengan =

    +

    Sehingga diperoteh penguatan Iingkar tertutup sebesar:

    , = ,

    (1 + , )

    dengan pendekatan bahwa

  • 32

    IV. Tugas Pendahuluan

    1. Apa yang dimaksud dengan penguat lingkar terbuka?

    2. Jelaskan fungsi pemakaian balikan negatif dan balikan positif dalam

    suatu rangkaian

    3. Bagaimanakahpengaruh balikan terhadap impedansi keluaran dan

    impedansi masukan?

    V. Prosedur Percobaan

    A. Rangkalan Balikan Tegangan Seri

    1. Menghubungkan rangkaian penguat dengan power supply 15 volt dc

    sinyal generator dan osiloskop seperti pada Gambar 7 2 di bawah ini

    a. V, dihubungkan dengan probe dari CH1 dan V, dihubungkan

    denganprobeCH2.

    b. Vcc dihubungkan dengan power supply 15 V dc

    2. Mengatur tombol-tombol osiloskop, yakni :

    a. Atur masukanpada CH1 dan keluaran pada CH2.

    b. Letakkanmodepada dual untuk menampilkan gelombang masukan dan

    keluaran secara bersamaan.

    36

  • 33

    c. Atur couplingpada AC, source pada Line dan Holdoff pada Auto.

    3. MenghidupkanSinya! Gegehator dan mengatur frekuensi masukan pada

    penguat slur pelemah dan amplitudci sinyal masukan.

    4. Hidupkan Power Supply dengan tegangan keluaran 15 Volt. Hubungkan

    dengan rangkaian penguat balikan.

    5. Lakukanpengamatan untuk amplitudo sinyal masukan yang bervariasi, mulai

    dari amplitudo kecil ke amplitudo yang besar.

    6. Lakukan pengukuran mulai dari frekuensi 100 Hz hingga 4000 Hz sesuai

    dengan jumlah data yang yang diperlukan.

    7. Tulislah hasil pengamatan/pengukuran pada Tabel 7.1

    Tabel 7.1 Hasil Pengamatan percobaan A

    Frekuensi

    (Hz)

    Masukan keluaran PG

    (time/div)

    T/d

    (ms) TG

    (V/div) Volt/div

    TG

    (V/div) Volt/div

    B. Rangkaian Tanpa Baiikan Tegangan Seri

    1. Ulangi langkah A 1 hingga A 5 dengan memutustkan hambatan RF

    2. Tulislah hasil pengamatan/pengukuran pada Tabel 7 2.

    Tabel 7.2 Hasil pengamatan percobaan B

    Frekuensi

    (Hz)

    Masukan keluaran PG

    (time/div)

    T/d

    (ms) TG

    (V/div) Volt/div

    TG

    (V/div) Volt/div