filter,op amp, dll

42
Laboratorium Dasar Teknik Elektro Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Andalas Praktikum Dasar Elektronika Modul Operational Amplifier Kata Pengantar Syukur alhamdulillah kami ucapkan kehadirat Allah SWT atas kekuatan dan karunia yang diberikan kepada kami sehingga kami dapat menyusun modul praktikum Dasar Elektronika dengan segenap kemampuan kami . Elektronika adalah bidang yang berkembang sangat pesat saat ini. Hampir semua peralatan industri besar sampai rumah tangga bekerja dengan menggunakan komponen elektronika. Hal ini membuat peralatan elektronika menjadi signifikan peranannya. Oleh karena itu kita sebagai mahasiswa teknik elektro tidak dapat disangkal lagi sangat memegang peranan yang besar untuk dapat merancang dan merekayasa produk-produk yang berhubungan dengan hal tersebut. Langkah ini harus kita awali dengan mempelajarinya mulai dari sifat dasar dan cara kerja dari masing komponen elektronika tersebut. Modul ini terdiri atas empat job praktikum yaitu: Op-Amp, Rectifier dan SCR, , Transistor dan CET. Dan Filter. Modul ini diperuntukkan bagi mahasiswa yang mengikuti praktikum Dasar Elektronika di Jurusan Teknik Elektro UNAND. Tetapi tidak tertutup kemungkinan dipergunakan oleh mahasiswa lain sebagai referensi atau pengetahuan terutama bagi peminat bidang elektronika. 32

Upload: via-delicia

Post on 26-Jul-2015

209 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

Kata Pengantar

Syukur alhamdulillah kami ucapkan kehadirat Allah SWT atas kekuatan

dan karunia yang diberikan kepada kami sehingga kami dapat menyusun modul

praktikum Dasar Elektronika dengan segenap kemampuan kami .

Elektronika adalah bidang yang berkembang sangat pesat saat ini. Hampir

semua peralatan industri besar sampai rumah tangga bekerja dengan

menggunakan komponen elektronika. Hal ini membuat peralatan elektronika

menjadi signifikan peranannya. Oleh karena itu kita sebagai mahasiswa teknik

elektro tidak dapat disangkal lagi sangat memegang peranan yang besar untuk

dapat merancang dan merekayasa produk-produk yang berhubungan dengan hal

tersebut. Langkah ini harus kita awali dengan mempelajarinya mulai dari sifat

dasar dan cara kerja dari masing komponen elektronika tersebut.

Modul ini terdiri atas empat job praktikum yaitu: Op-Amp, Rectifier dan

SCR, , Transistor dan CET. Dan Filter. Modul ini diperuntukkan bagi

mahasiswa yang mengikuti praktikum Dasar Elektronika di Jurusan Teknik

Elektro UNAND. Tetapi tidak tertutup kemungkinan dipergunakan oleh

mahasiswa lain sebagai referensi atau pengetahuan terutama bagi peminat bidang

elektronika.

Mudah–mudahan modul ini dapat dipergunakan dengan sebaik-baiknya

oleh sipemakainya. Semoga Allah SWT meridhoi segala usaha yang kita lakukan.

Amin

Wassalam,

Kordinator Asisten

32

Page 2: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

Struktur Organisasi Laboratorium Elektronika Jurusan Teknik Elektro Universitas Andalas

Kepala Laboratorium : Mumuh Muharram. MT

Koordinator Asisten : Yusuf Helvi

Koordinator Praktikum : Suryani Annisa

Asisten : Rendra Septrian

: Egit Bobyarta

: Erita Astrid

: Teofanus Dwiyanto N

: Andari Yekadria

:Arief Budiman

:Satria Kelana Putra

: Mahbub Azhar

: Wayan Hidayat

: Irsan Riski Daulay

: Hamdi Reza

: Al Firdaus

: Ilham Rimanzah

: Rudi Arman

33

Page 3: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

Modul I OPERATIONAL AMPLIFIER

I. TUJUAN

1. Mengetahui cara kerja rangkaian komparator; inverting, non-inverting, dan

Inverting Zero Crossing Detector dengan histerisis serta Non-Inverting

Zero Crossing Detector dengan histerisis.

2. Mengetahui cara kerja rangkaian penguat; inverting, inverting adder, non-

inverting dan non-inverting adder serta buffer.

3. Mengetahui cara kerja rangkaian pembangkit gelombang; Astable

Multivibrator dan Triangle generator.

II. PERALATAN

1. Kit Op-Amp

2. Voltmeter : 2 buah

3. Osiloscope : 1 buah

III. DASAR TEORI

Operational Amplifier sangat berguna sekali dalam akuisisi data, buffer

(penyangga) dari sinyal-sinyal yang lemah yang dikeluarkan oleh sensor dan untuk

sinyal generator sebagai pembangkit sinyal yang dikehendaki.

Sebuah amplifier akan mendapatkan sinyal input dan akan menghasilkan

sinyal output yang lebih besar tanpa adanya distorsi. Sebuah amplifier mempunyai

komponen yang penting yaitu tahanan feedback (Rf) yang dipasang antara terminal

output dengan terminal input negatif.

Ada dua jenis penguat dasar yang dapat dibangun dari op amp, yaitu :

penguat pembalik (inverting amplifier), dimana sinyal input dikenakan pada

input negatif.

penguat tak membalik (non inverting amplifier), dimana sinyal input dikenakan

pada input positif.

34

Page 4: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

Perhatian: Ketika merangkai rangkaian off-kan posisi saklar power

suplai.

a. Komparator

1. Gunakan rangkaian kit sesuai gambar berikut:

U1

741

3

2

4

7

6

51

1

2

V112 V

3

4

5

0

2. Amati hasil output pada osiloskop dan lakukan percobaan seperti tabel berikut:

V1= 2 VoltV2(Vref) =

VDC2

Vout

(volt) Bentuk Gelombang

-302

V2= 2 VoltV1(Vref)=

VDC1

Vout

(volt) Bentuk Gelombang

-302

3. Hubungkan function generator dengan frekuensi 100Hz dan amplitudo 4 Vp-p pada

V1.

4. Hubungkan V2 (Vref) dengan VDC 2, dan atur tegangan VDC 2 = -2 volt.

5. Amati hasil output pada osiloskop dan lakukan percobaan lagi seperti tabel berikut:

V2(Vref) = VDC2

Vout

(volt) Bentuk Gelombang

-202

6. Ulangi langkah 3 s/d 5, dimana function generator dengan frekuensi 100Hz dan

amplitudo 4 Vp-p pada V2 serta hubungkan V1(Vref) dengan VDC 1, dengan VDC

1 = -2 volt.

35

Page 5: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

b. Inverting Zero Crossing Detector dengan histerisis

1. Gunakan rangkaian kit sesuai gambar berikut:

U1

741

3

2

4

7

6

51

V112 V

V212 V

1

2

4

R110kΩ

R2

100kΩKey=A

50%

53 0

2. Hubungkan function generator dengan frekuensi 100 Hz dan amplitudo 4 Vp-p.

3. Atur VUT = 1 volt

4. Gambarkan bentuk gelombang output seperti terlihat pada osiloskop.

5. Ulangi langkah 3 dan 4 untuk VUT = 2V, -1V, dan -2V

c. Non-Inverting Zero Crossing Detector dengan histerisis

1. Gunakan rangkaian kit sesuai gambar berikut:

36

Page 6: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

U1

741

3

2

4

7

6

51

V112 V

V212 V

2

3

R1

100kΩKey=A

50%

R210kΩ

1

0

5

0

4

Vut / Vlt

2. Hubungkan function generator dengan frekuensi 100 Hz dan amplitudo 4 Vp-p.

3. Atur VUT = 1 volt

4. Gambarkan bentuk gelombang output seperti terlihat pada osiloskop

5. Ulangi langkah 3 dan 4 untuk VUT = 2V, -1V, dan -2V

d. Inverting amplifier

1. Gunakan rangkaian kit sesuai gambar berikut:

37

Page 7: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

V212 V

2

0

R1

10kΩ

R2

10kΩ

R3

1kΩ R4100kΩKey=A

50%

4

0

5

7

8

6

50%

3

J1Key = A

V112 V

1

V DC

2. Lepas jumper J1 pada kit.

3. Atur potensiometer P1 sebesar 50 K ohm.

4. Lengkapi tabel dibawah ini untuk variasi Vin:

Vin

(Volt)

VoutGain

Volt Gambar

-202

±1 (1 kHz)±2 (1 kHz)

5. Tentukanlah:

a. Vi max = ..........

b. -Vsat = .............

c. Vi min = .............

d. +Vsat = ............

e. Inverting Adder

1. Gunakan rangkaian kit seperti rangkaian inverting amplifier diatas.

2. Pasang jumper J1.

3. Hubungkan input dengan VDC 1, atur VDC 1 = -2 V.

4. Atur potensiometer P2 sehingga V2 = 3 Volt. Dan catat dan gambarkan Vout.

5. Ulangi langkah 3 dan 4 serta lengkapi tabel dibawah ini:

38

Page 8: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

Vin =

VDC1

V2

(Volt)

Vout

(Volt)

Gain Gambar

-2 3-2 00 -3

f. Non-inverting amplifier

1. Gunakan rangkaian kit sesuai gambar berikut

R1

10kΩ

R2

10kΩ

R3

1kΩ R4100kΩKey=A

50%

50%

J1Key = A

50%

7

6

5

4

0

1R7

10kΩ

0

3

2

V DC-12

+12

2. Ulangi langkah 2 s/d 5 dari percobaan inverting amplifier.

g. Non-Inverting Adder

1. Gunakan rangkaian kit seperti rangkaian Non-inverting amplifier diatas

2. Ulangi langkah 2 s/d 5 dari percobaan inverting adder.

h. Astable Multivibrator

1. Gunakan rangkaian kit sesuai gambar berikut:

39

Page 9: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

U1

741

3

2

4

7

6

51

R16

10kΩ

R17

10kΩ

R1810kΩ

R1910kΩ

C1

10nF

C2

100nF

V112 V

V212 V

J5

J6

7

3

J7

J95

J8

11

J10

0

XSC1

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _

9

126

0

0

1

0

2

0

13

8

2. Hubungkan probe channel 1 osiloskop ke output astable multivibrator. Atur V/DIV

dan T/DIV supaya gambar terlihat baik.

3. Pasang jumper J5, J7, J8, J9, dan J10. Gambarkan bentuk gelombang outputnya,

hitung frekuensi dan duty cycle-nya?

4. Lepas jumper di J7 dan J9. Gambarkan bentuk gelombang outputnya, hitung

frekuensi dan duty cycle-nya?

5. Lepas J5 dan pasang J6. Ulangi langkah 3 dan 4.

i. Triangle generator (ramp + komparator)

1. Gunakan rangkaian kit sesuai gambar berikut:

40

Page 10: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

U1

741

3

2

4

7

6

51U2

741

3

2

4

7

6

51

V112 V

V212 V

V312 V

V412 V

1

2 3

4

R1

10kΩ

R2

20kΩ

R3

47kΩ

R4

10kΩ

C1

10nFC2

100nF

0

6

7

0

9

5

10

0

11

12

8

2. Hubungkan probe channel 1 osiloskop ke output triangle generator V7 dan probe

channel 2 ke titik V5. Atur V/DIV dan T/DIV yang sama untuk kedua channel.

3. Pasanglah jumper di J11 dan J13. Lepas jumper di J12 dan J14. Gambarkan bentuk

gelombang outputnya dan hitung frekuensinya?

4. Lakukan lagi langkah 3 untuk:

a. Pasanglah jumper di J11 dan J14. Lepas jumper di J12 dan J13

b. Pasanglah jumper di J12 dan J13. Lepas jumper di J11 dan J14

c. Pasanglah jumper di J12 dan J14. Lepas jumper di J11 dan J13

V. Evaluasi

1. Rancanglah rangkaian inverting amplifier dengan ACL = 5x.

2. Rancanglah rangkaian astable multivibrator

3. Rancanglah rangkaian triangle generator dengan frekuensi 1 KHz dan amplitudo ±5Volt

VI. TUGAS PENDAHULUAN

1. Sebutkan sifat-sifat Op-Amp ideal.

2. Buatlah 6 rangkaian amplifier dan simulasikan dengan EWB.

3. Buatlah 6 rangkaian detektor dan simulasikan dengan EWB.

4. Buatlah 6 rangkaian komparator (feedback positif) dan simulasikan dengan EWB.

5. Buatlah rangkaian pembangkit gelombang dan simulasikan dengan EWB.

6. Bagaimanakah cara kerja dari astable multivibrator ?

7. Bagaimanakah cara kerja dari triangle generator?

RECTIFIER

41

Page 11: filter,op amp, dll

P

N

P

N

G

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

I. TUJUAN

1. Untuk mengamati dan mengukur bentuk gelombang output dari penyearah gelombang

penuh(bridge).

2. Mengamati fungsi Voltage Regulator.

3. Melihat karakteristik dasar SCR.

4. Melihat aplikasi SCR untuk pengontrolan kecepatan motor.

II. PERALATAN

1. Electronic Training System Base Station ( EFT-ETS-BS )

2. Electronic Training System Module Kit ( EFT-ETS-FE )

3. Multimeter

4. Osiloskop

5. Kabel penghubung 2 mm

III. TEORI DASAR

Sebuah penyearah merupakan rangkaian yang mengkonversikan sinyal AC menjadi

sinyal DC. Rectifier terbagi atas 2 jenis yaitunya penyearah ½ gelombang dan pengearah

gelombang penuh. Penyearah gelombang penuh sendiri memiliki 2 jenis lagi yaitunya tipe Center

Tap (2 dioda) dan Bridge (4 dioda).

SCR merupakan device yang populer pada saat ini, karena kecepatannya dalam hal

switching, ukuran yang kecil, rating arus dan tegangan yang tinggi.

Simbol SCR: Struktur:

SCR mempunyai 3 terminal: Anoda A, Katoda K, dan gate/gerbang G sebagai terminal

kontrol. Untuk membias maju SCR, potensial anoda dibuat lebih positif dari potensial katoda, dan

gerbang diberi tegangan positif .

Ketika SCR telah aktif / ’on’, lepaskan trigger pada gate maka SCR akan tetap aktif. Pada

kondisi ini SCR berada pada daerah konduksi maju(Forward conduction region). Arus anoda

minimum supaya SCR tetap aktif dinamakan arus Holding atau arus Latching.

42

A

K

Page 12: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

IV. PRODUSER PERCOBAAN

Penyearah gelombang penuh

1. Gunakan rangkaian kit sesuai gambar berikut:

D1

1B4B42

1

2

4

3

V1

12 Vrms 60 Hz 0°

R1250Ω

T10

1

2

3

1

2

3

4

6

0

0

2. Atur osiloskop pada line sync atau trigering. Hubungkan probe Ch A

osiloskop ke titik A dan B. Amati bentuk gelombang.

3. Catat tegangan yang terbaca pada osiloskop dan tegangan yang terukur

dengan multimeter.

4. Hubungkan Ch.2 osiloskop dengan titik C dan D. Amati bentuk

gelombang.

5. Catat tegangan yang terbaca pada osiloskop dan tegangan yang terukut

dengan multimeter. Bandingkan hasilnya dengan menggunakan 2 buah

dioda.

6. Buat hubungan paralel capasitor dengan beban. Amati tegangan yang

terjadi pada layar osiloskop. Bandingkan hasilnya dengan menggunakan 2

buah dioda.

43

Page 13: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

IC Voltage Regulator dan Filter Kapasitor

1. Gunakan rangkaian kit sesuai gambar berikut.

V1

12 Vrms 60 Hz 0°

D1

1N4001

C11mF

R1

5kΩKey=A

50%

U1LM109H

LINE VREG

COMMON

VOLTAGED2

1N4001

T1

TS_AUDIO_10_TO_1

1

2

3

4

7

C2220nF

8

6

9

2. Hubungkan CH1 untuk input AC dan CH2 ke output .

3. Hubungkan input dengan sumber AC 12 Volt dari Base Station.

4. Ukur tegangan output dengan multimeter dan hitung tegangan output

berdasarkan gambar di osiloskop.

5. Gambar sinyal input dan output?

6. Variasikan nilai resistor variabel R1. Amati sinyal output, apa yang tejadi?

4.2 SCR

1. Mentrigger SCR

a. Susun rangkaian seperti gambar berikut:

V115 V

R1

6.8kΩD12N4203

S2

Key = Space

R21.2kΩ

R3

500Ω

R4220Ω

3

4

5

0

S1

Key = Space

5kΩKey=A

50%

2

67

8

1

b. Buka S1 dan S2, atur potensiometer sampai nilai max.

c. Tutup S1 dan S2. Putar potensiometer secara perlahan sampai VAK berubah

d. Dari VAK awal (SCR dalam keadaan aktif). Catat data yang didapat pada table.

e. Ulangi percobaan ini sebanyak 2X lagi. Catat pada tabel.

44

Page 14: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

f. Atur Vps=25 volt, ulangi prosedur di atas sebanyak 3 X. Catat pada tabel.

2. Menentukan arus Holding (Ih)

a. Susun rangkaian seperti gambar berikut:

V315 V

R1

6.8kΩD12N4203

S2

Key = Space

R21.2kΩ

R3

10kΩ

R4220Ω

S1

Key = Space

8

6

0

3

1

R51kΩ

9

R63.3kΩ

4

5

R710kΩKey=A

50%

2

7

b. Set potensiometer pada posisi min. Lalu trigger SCR dengan menutup S2.

c. Setelah SCR dalam kondisi aktif, buka S2, lalu perhatikan apakah VAK kembali ke nilai

awalnya sebelum konduk atau tidak. Jika kembali, ulangi prosedur 1 sampai 3 untuk

mendapatkan arus Anoda minimum yang membuat SCR tetap aktif ketika trigger dilepas.

Catat arus anoda sebagai IH.

3. Aplikasi SCR untuk control Loop tertutup pada AC/DC Motor.

a. Gunakan rangkaian kit sesuai gambar berikut.

V1

12 Vrms 60 Hz 0°

R15.2kΩ

DC_MOTOR_ARMATURE

A

R233Ω

R31kΩKey=A

50%

X1FUSE

1

23

4

5 6

7

8

9

b. Set nilai Resistor variabel pada kondisi minimum.

c. Perhatikan kondisi motor pada output dan ukur arus yang mengalir melalui

motor tersebut.

45

Page 15: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

d. Naikkan perlahan-lahan nilai resistansi variabel lalu perhatikan motor dan

ukur pula arus yang melalui motor tersebut.

V. EVALUASI

5.1 Penyearah gelombang penuh tipe bridge

1. Berdasarkan data, jelaskan operasi dari penyearah gelombang penuh !

2. Mengapa kapasitor dapat meratakan gelombang DC yang masih berdenyut?

3. Jelaskan aplikasi dari penggunaan penyearah ½ gelombang dan gelombang penuh.

5.2 IC Voltage Regulator dan Filter Kapasitor

1. Apa fungsi dari kapasitor dan IC Regulator?

2. Simulasikan rangkaian dengan P-Spice?

5.2 SCR

1. Simulasikan semua rangkaian yang ada di modul dengan P-Spice. Bandingkan dengan

hasil yang didapat dari praktikum.

VI. TUGAS PENDAHULUAN

1. Apa itu dioda?

2. Jelaskan prinsip penyearahan setengah gelombang dan gelombang penuh pada rectifier.

3. Mengapa tegangan sumber perlu disearahkan?

4. Apa keuntungan menggunakan tegangan searah(DC) dari pada bolak-balik(AC)?

5. Apakah guna pemakaian kapasitor dan regulator pada rangkaian penyearah

gelombang penuh ataupun penyearah setengah gelombang.

6. Jelaskan prinsip kerja dari SCR (silicon controlled rectifier) !

7. Jelaskan pengertian arus holding dan kurva karakteristiknya !

8. Apakah fungsi dari SCR dalam suatu rangkaian elektronika, jelaskan beserta contoh !

9. Simulasikan semua rangkaian dengan EWB.

46

Page 16: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

JURNAL PRAKTIKUM

RECTIFIER

Tabel 1 (penyearah Jembatan)Untuk Multimeter Osiloskop Bentuk

R = 250 ohm V (Volt) V(Volt) GelombangVin                    Vout                    

Tabel 2 ( IC Voltage Regulator dan Filter Kapasitor)

Untuk Multimeter Osiloskop BentukR = 250 ohm V (Volt) V(Volt) Gelombang

Vin                    Vout                    

Tabel 3 ( Mentriger SCR )

No

Coba

Vps, volt IG,ma VAK,volt IA, ma

1 15

2 15

3 15

1 25

2 25

3 25

Tabel 3 ( Menentukan arus latching dan holding)

Vps,volt Ig, ma VAK,volt Ih= Ia,ma

15

47

Page 17: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

Tabel 4 ( Aplikasi SCR )

No

Coba

Vps, volt IG,ma VAK,volt IA, ma(motor)

1 12

2 12

3 12

4 12

5 12

Asisten Lab. DTE

(…………….....)

48

Page 18: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

TRANSISTOR

I. TUJUAN

1. Mengetahui prinsip kerja transistor.

2. Mengamati dan mengukur gelombang keluaran dari common emiter transistor.

3. Menentukan karakteristik penguatan dan titik operasi dari common emiter transistor.

4. Melihat pengaruh dari kapasitor.

II. PERALATAN

6. Electronic Training System Base Station ( EFT-ETS-BS )

7. Electronic Training System Module Kit ( EFT-ETS-FE )

8. Multimeter

9. Osiloskop

10. Kabel penghubung 2 mm

III. TEORI DASAR

Tiga bagian transistor dikenal sebagai emiter (penyebar), basis (landasan), kolektor

(pengumpul). Panah pada emiter menyatakan arah aliran arus apabila persambungan emiter-basis

diberi prategangan ke depan. Ada 2 jenis transistor BJT yaitu PNP dan NPN. Dalam kedua jenis

transistor, arus-arus emiter, basis dan kolektor IE, IB, IC dianggap positif apabila arus mengalir ke

dalam transistor. Simbol-simbol VEB, VCB, dan VCE adalah tegangan emiter-basis, tegangan

kolektor-basis dan tegangan kolektor emiter (VEB menyatakan penurunan tegangan dari emiter ke

basis). Transistor memiliki 3 daerah operasi yaitunya cut-off, saturasi, dan aktif.

Gain tegangan dari sebuah penguat adalah perbandingan tegangan

keluaran ac dengan tegangan masukan ac:

A =

VoutVin

Sedangkan titik operasi dari sebuah penguat menunjukkan seberapa besar sebuah

sinyal berayun

49

Page 19: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

Q =

IcV CE dimana Q = titik operasi

IV. PRODUSER PERCOBAAN

4.1 Daerah kerja transistor

a. Gunakan gambar berikut untuk memandu percobaan

Q12N1711

J1

Key = A

J2

Key = A

R1100Ω

V1

15 V

V2

5 V

1 32

R2

25kΩKey=A

50%

5

4

R3820Ω

6

XMM1

79

XMM2

8 10

b. Tutup S1, atur R2 maksimum, tutup S2, amati dan ukur IE dan IC, catat

data. Ukur dan catat VEB, VBC, dan VCE, tentukan kutub tegangan.

c. Atur R2 minimum, sesuaikan sakelar range multimeter. Amati dan

ukur IE, IC, VEB, VCB dan VCE, serta catat data pada tabel 1

4.2 Common Emiter Amplifier

a. Susun rangkaian sesuai dengan gambar percobaan berikut:

50

Page 20: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

R118kΩ

R28.2kΩ

R31kΩ

R4470uΩ

C1

25uF

C2100uF

C3

25uF

3 4

5

16

0

V2

9 V

J1

Key = A

2 7

0

Q1

2N3904

b. Set power supply 9 volt DC dari sumber 0-25 V DC. Matikan sumbernya lagi.

c. Tutup saklar S1, ukur frekwensi output, Vp-p input dan output, arus Ic, tegangan

VBE, VCE dan VE untuk berbagai nilai frekwensi input, dan catat hasilnya pada tabel 2

d. Amati bentuk gelombang output pada saat :

a. kapasitor CE open

b. tahanan RE open dan kapasitor CE di-short

e. Atur frekwensi input konstan pada 1000 Hz, ukur tegangan puncak-

puncaknya. Variasikan tahanan RC sesuai dengan tabel 3 pada jurnal

dan ukur frekwensi output dan tegangan puncak-puncaknya.

f. Atur frekwensi input konstan pada 1000 Hz. Variasikan tahanan RE sesuai dengan

tabel 4 pada jurnal. Ukur arus Ic dan tegangan VCE

g. Buatlah rangkaian kaskade seperti pada gambar berikut:

R118kΩ

R28.2kΩ

R31kΩ

R4470uΩ

C1

25uF

C2100uF

C3

25uF

V112 V

V2

9 V

J1

Key = A

Q1

2N3904

5 12

3

6

0

4

14

R518kΩ

R68.2kΩ

R71kΩ

R8470uΩ

C4

25uF

C5100uF

C6

25uF

V4

9 V

J2

Key = A

Q2

2N3904

7

0

9 10

11

12

13

8

0

15

0

51

Page 21: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

h. Amati bentuk gelombang output

V. EVALUASI

5.1 Transistor

1. Apa pengaruh pada arus kolektor dengan penambahan bias emiter.

2. Bandingkan dan terangkan perbedaan IC dan ICB0.

3. Jelaskan kondisi transistor pada saat pemutusan sakelar S2.

4. Tentukan penguatan transistor pada tiap-tiap kondisi.

5.2 CE Amplifier

1. Apakah kegunaan dari CE dan RE pada rangkaian !

2. Bagaimana bentuk gelombang pada saat CE open dan pada saat CE dan RE di-open dari

rangkaian, jelaskan !

3. Jelaskan pengaruh tahanan RL terhadap penguatan pada common emiter transistor.

4. Gambarkan karakteristik titik kerja, Q dimana Ic = f (VCE)

VI. TUGAS PENDAHULUAN

1. Apa itu Transistor?. Sebutkan jenis dan macamnya.

2. Jelaskan perbedaan antara transistor PNP dan NPN.

3. Jelaskan macam-macam kondisi transistor.

4. Jelaskan karakteristik input dan output Transistor..

5. Jelaskan pengertian dari DC .

6. Apa maksud dari prategangan maju dan prategangan mundur pada

transistor.

7. Apakah fungsi dari common emiter transistor dalam suatu rangkaian

elektronika, jelaskan beserta contoh !

8. Bagaimana proses pengolahan sinyal input menjadi sinyal output pada rangkaian

common emiter transistor !

9. Jelaskan dua fungsi kapasitor dalam rangkaian common emitter transistor !

10. Simulasikan semua rangkaian yang ada di modul dengan EWB

11. Buatlah rangkaian aplikasi penguat dengan transistor

12. Simulasikan semua langkah-langkah percobaan.

52

Page 22: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

JURNAL PRAKTIKUM

TRANSISTOR

Tabel 1

Tr

ansistor

Kon

disi

I

E(mA)

t

erukur

I

C(mA)

t

erukur

I

B(mA)

te

rhitung

Tegangan &

polaritas V

R3V

EB

V

CB

V

CE

N

PN

S

1 &

S2

close,

R

2

max

R

2

min

S1

close, S2

open

IC = … IB =…ICB0

=…

V

CB=…

53

Page 23: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

Tabel 2

  Bentuk Gelombang   Arus (mA)  Tegangan

(V)  Input (Hz) V p-p Output (Hz) V p-p Ic VBE VCE VE

10.000              1000            100              

Tabel 3  RC (ohm)  10.000 4.700 1.000 100 0

Data f out (Hz)             V p-p           

Hitung A           

Tabel 4  RE (ohm)  10.000 4.700 1.000 100 0

Data Ic (mA)             VCE           

Hitung A           

Asisten Lab. DTE

(…………….....)

54

Page 24: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

FILTER

I. TUJUAN

1. Mengetahui cara kerja LPF -20 dB, -40dB, dan BPF.

2. Mengetahui cara kerja HPF +20 dB dan +40dB.

II. PERALATAN

1. Osiloskop

2. Modul RS-A4. #4

3. AVO meter

III. TEORI DASAR

LPF adalah filter yang hanya melewatkan frekuensi di bawah frekuensi cutoff- nya. Adapun

respons frekuensinya sebagai berikut :

55

Page 25: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

High Pass Filter adalah filter yang hanya melewatkan frekuensi di atas frekuensi

cutoff-nya.

Rangkaian BPF seperti berikut:

Prosedur disain:

Pilih |A r|, r dan Q atau

r dan BW atau

BW dan Q

Pilih lagi C1 = C2 = C antara 1n sampai 100 n

Tentukan harga R2 dari persamaan

R2=2

BW . C

Tentukan harga R1 dari persamaan

R 1=R2

2.|A r|

56

Page 26: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

Tentukan R3 dari persamaan

R3=R2

4 . Q2−2.|Ar|

dengan syarat :

4 .Q2>2.|Ar|

IV. PRODUSER PERCOBAAN

4.1 LPF -20 dB

C1100nF

R1

10kΩ

0

R2

10kΩ

R3

10kΩ

R4

10kΩ

C2

100nF

C3

100nF

J21 7

J22

J23

2

4

V112 V

V212 V 8

0

U1

741

3

2

4

7

6

51

6

0

1

5

XFG1

XSC1

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _

30

0

10

1. Pasanglah jumper J22 dan J23 dan lepas J21

2. Hubungkan function generator sinus dengan amplitudo 2 Vp-p pada bagian input dengan

frekuensi 100 Hz.

3. Probe osiloskop channel 1 dipasang di input Vi sedangkan channel 2 di output Vo.

4. Naikkan secara perlahan-lahan frekuensi inputnya ( Jaga Vin = 2 volt) sampai Voutnya =

0.707 x Vin. Catat frekuensi tersebut !57

Page 27: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

4.2 LPF -40 dB

C1100nF

R1

10kΩ

0

R2

10kΩ

R3

10kΩ

R4

10kΩ

C2

100nF

C3

100nF

J21 7

J22

J23

2

4

V112 V

V212 V 8

0

U1

741

3

2

4

7

6

51

6

0

1

5

XFG1

XSC1

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _

30

0

10

1. Lepas jumper J22 dan J23 serta pasang Jumper J21.

2. Hubungkan function generator sinus dengan amplitudo 2 Vp-p pada bagian input dengan

frekuensi 100Hz.

3. Probe osiloskop channel 1 dipasang di input sedangkan channel 2 di output. Jaga agar input

tetap 2 Vp-p.

4. Naikkan secara perlahan-lahan frekuensi inputnya ( Jaga Vin = 2 volt) sampai Voutnya =

0.707 x Vin. Catat frekuensi tersebut !

58

Page 28: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

4.3 HPF +20 dB

R3

10kΩ

R4

10kΩ

J27

J26

J24

V112 V

V212 V

0

0

8

7

3

R510kΩ

R610kΩ

0

J25

10

C1

100nF

C4

100nF

2

R1

10kΩ

1

U1

741

3

2

4

7

6

51

5 XSC1

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _XFG1

9

4R21kΩ

11

0

60

1. Pasang jumper : J24, J25, dan J26 serta Jumper J27 dilepas.

2. Hubungkan function generator sinus dengan amplitudo 2 Vp-p pada bagian input dengan

frekuensi 50 kHz.

3. Probe osiloskop channel 1 dipasang di input sedangkan channel 2 di output. Jaga agar input

tetap 2 Vp-p.

4. Turunkan secara perlahan-lahan frekuensi inputnya ( Jaga Vin = 2 volt) sampai Voutnya =

0.707 x Vin. Catat frekuensi tersebut !

59

Page 29: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

4.4 HPF +40 dB

R3

10kΩ

R4

10kΩ

J27

J26

J24

V112 V

V212 V

R510kΩ

R610kΩ

J25

C1

100nF

C4

100nF

R1

10kΩ

10

8

7

0

0

0

4

3

1

U1

741

3

2

4

7

6

51

6

2

XFG1

XSC1

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _

90

R210kΩ

5

0

1. Pasang jumper J27 dan lepas jumper yang lain: J24, J25, J26

2. Hubungkan function generator sinus dengan amplitudo 2 Vp-p pada bagian input dengan

frekuensi 50 kHz.

3. Probe osiloskop channel 1 dipasang di input sedangkan channel 2 di output. Jaga agar input

tetap 2 Vp-p.

4. Turunkan secara perlahan-lahan frekuensi inputnya ( Jaga Vin = 2 volt) sampai Voutnya =

0.707 x Vin. Catat frekuensi tersebut !

60

Page 30: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

4.5 BPFJ30

J31

V112 V

V212 V

R510kΩ

C1

100nF

0

0

4

3

C2

100nFC3

100nF

1

10

R1

10kΩ

R2

10kΩ

0

0

J28

5

C4

100nF

J29

11

U1

741

3

2

4

7

6

51

2

6

XFG1

XSC1

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _

12

09

0

1. Pasang jumper J28, J29 dan J30.

2. Hubungkan function generator sinus dengan amplitudo 2 Vp-p pada bagian input dengan

frekuensi 100Hz.

3. Probe osiloskop channel 1 dipasang di input sedangkan channel 2 di output. Jaga agar input

tetap 2 Vp-p.

4. Naikkan secara perlahan-lahan frekuensi inputnya ( Jaga Vin = 2 volt) sampai Voutnya =

0.707 x Vin sebagai wL dan naikkan lagi frekuensi sampai Voutnya = 0.707 x Vin sebagai

wH. Catat frekuensi tersebut !

61

Page 31: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

4.6 BSF

U1

741

3

2

4

7

6

51

Rf

400Ω

R

4kΩ

V112 V

V212 V

XFG1

XSC1

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _

C2

10nF

C1

10nF

2

5

6

0

3

0

01

R1

263Ω

4

R250kΩ

7

0

1. Hubungkan function generator sinus dengan amplitudo 2 Vp-p pada bagian input dengan

frekuensi 6 KHz.

2. Probe osiloskop channel 1 dipasang di input sedangkan channel 2 di output. Jaga agar

input tetap 2 Vp-p.

3. Naikkan secara perlahan-lahan frekuensi inputnya ( Jaga Vin = 2 volt) sampai Voutnya =

0.707 x Vin sebagai wL dan naikkan lagi frekuensi sampai Voutnya = 0.707 x Vin sebagai

wH. Catat frekuensi tersebut !

V. EVALUASI

1. Untuk LPF, apa yang terjadi jika frekuensi dinaikkan terus

2. Untuk HPF, apa yang terjadi jika frekuensi diturunkan terus

3. Untuk BPF, apa yang terjadi jika frekuensi dinaikkan dan diteruskan terus

4. Untuk BSF, apa yang terjadi jika frekuensi dinaikkan dan diteruskan terus

VI. TUGAS PENDAHULUAN

1. Buatlah rangkaian LPF -20db/dec, LPF -40db/dec, HPF +20db/dec, HPF +40db/dec,

BPF, BSF dan simulasikan dengan EWB.62

Page 32: filter,op amp, dll

Laboratorium Dasar Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Praktikum Dasar Elektronika

Modul Operational Amplifier

JURNAL PERCOBAAN

FILTER

4.1 LPF -20 dB

fc = ...................Hz

4.2 LPF -40 dB

fc = ................... Hz

4.3 HPF +20 dB

fc = ................... Hz

4.4 HPF +40 dB

fc = ................... Hz

4.5 BPF

f1c = ................... Hz

f2c = ................... Hz

4.6 BSF

f1c = ................... Hz

f2c = ................... Hz

Asisten Lab. DTE

(…………….....)

63