prak.sisdig1-penguat daya audio

5/11/2018 Prak.sisdig1-Penguat Daya Audio - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/praksisdig1-penguat-daya-audio 1/24

PENGUAT DAYA AUDIO

(Laporan Praktikum Sistem Digital )

Oleh

Rizky Indah Melly E.P

0817032040

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

2010



Judul Percobaan : PENGUAT DAYA AUDIO

Tanggal Percobaan : 2 November 2010

Nama : Rizky Indah Melly E.P

NPM : 0817032040

Fakultas : MIPA

Jurusan : Matematika

Program study : Ilmu komputer

Kelompok : 4 (Empat)

B. Lampung, 2 November 2010

Mengetahui,

Asisten

Juana Romasta Natalia

0717041042



I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Penguat daya audio ( power amplifier ) adalah suatu pesawat elektronika yang

berfungsi menguatkan sinyal suara yang berasal dari radio,tape recorder, cd

player, preamp mic atau yang lainnya. Jika dilihat dari rangkaian akhir penguat

daya, maka dapat dibedakan menjadi beberapa macam yaitu: penguat daya

sistem OT, OTL, dan OCL. Penguat daya system OT merupakan sebuah

penguat daya yang menggunakan transformator output sebagai pelepas

bebannya. Jenis OTL sebagai pelepas bebannya tanpa menggunakan

transformator output, tetapi memakai kapasitor. Sedangkan jenis OCL beban

dengan penguat daya dihubung langsung (direct copel ) tanpa memakai

kapasitor maupun transformator.

Untuk mengetahui lebih lanjut tentang penguat daya audio, maka dilakukan

percobaan penguat daya audio.



B. Tujuan Percobaan

Adapun tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut :

1. Menguji suatu penguat daya audio yaitu mengamati bentuk isyarat

masukkan dan keluaran, mengukur hambatan masukkan dan respon

frekuensi

2. Menunjukkan pengaruh hubungan darlington pada transistor keluaran

pada daya pengeluaran maksimum

3. Menunjukkan pengaruh kapasitor bootstrap terhadap gain (penguat)

tegangan dan bentuk isyarat keluaran

4. Mengetahui fungsi-fungsi komponen yang digunakan pada penguat

daya audio



II. TINJAUAN PUSTAKA

Istilah penguatan pada dasarnya berarti membuat menjadi lebih kuat. Dalam

bidang elektronika maka yang diperkuat adalah amplitudo dari sinyal. Untuk

mengerti bagaimana penguat bekerja perlu dimengerti dua tipe penguatan yang

utama yaitu :

1. Penguat tegangan yaitu penguat yang menguatkan tegangan dari sinyal

masukan.

2. Penguat arus yaitu penguat yang menguatkan arus dari sinyal masukan.

Sedangkan penguat daya yaitu kombinasi dari dua tipe penguat di atas.

Meskipun pada kenyataannya semua penguat adalah penguat daya karena

tegangan tidak akan ada tanpa adanya daya kecuali jika impedansinya tak

terhingga. Efisiensi dari penguat daya didefinisikan sebagai perbandingan dari

daya yang diterima beban dengan daya yang diberikan oleh catu daya.

Suatu rangkaian yang dapat melakukan pengiriman daya dalam jumlah besar

pada beban dengan impedansi rendah.Kelas operasi dari suatu penguat daya

dilihat berdasarkan persentase siklus sinyal masukan yang menghasilkan arus

keluaran. penguat daya dasar terbagi atas penguat daya kelas A, B, AB, dan C

dengan siklus berturut-turut adalah 360o, 180o, dan <180o.

(Theara Ramadanika, 2008)



Pada penguat daya, isyarat tegangan yang kecil diperkuat dan dibuat agar

mampu memberikan arus isyarat yang besar untuk menggetarkan pengeras

suara, menggerakkan motor listrik atau beban lain yang memerlukannya. Jadi

pada penguat daya, tegangan isyarat besar dan arus isyarat juga besar.

Adapun beberapa macam penguat daya antaranya :

a.Penguat daya dengan trafo keluaran

b.Penguat daya tolak-talik

c.Penguat daya stangkup komplemeter

gambar 3.1 : Penguat Daya Audio

a) Jika J1 dan J2 dan J3 menyatakan kabel jumper yang dapat dipasang dan

dilepas. Jika J3 dilepas maka kapasitor boostrap C1 dilepas dari rangkaian

bila J2 dipasang pada (a) maka Q3 dilepas dari Q5 dan Q3 bertindak sebagai

transistor output. Sedangkan jika J2 dipasang pada (b) maka Q3 dan Q5

membentuk hubungan darlington.



b) Q1 bersama R2 dan R4 memberikan bias kelas AB (projected cut off). Bila

trimpot dibuat agar mempunyai hambatan kecil atau nol maka transistor (Q1)

akan saturasi dan VCE = 0.

c) Transistor (Q2) membentuk penguat tegangan (driver). Bila kapasitor

bootstrap C1 dipasang maka Re akan tampak mempunyai harga hambatan

efektif yang tinggi untuk tegangan isyarat. Akibat gain tegangan penguat Q2

haruslah mempunyai harga lebih tinggi bila bootstrap dipasang.

d) Resistor R7 membentuk feed back tegangan shunt bersama R6

e) Kapasitor-kapasitor C5 dan C6 adalah kapasitor decoupling untuk

menghilangkan osilasi pada frekuensi rendah (C5) dan osilasi pada frekuensi

tinggi oleh karena feed back positif kuat Vcc.

( Akhmad Dzakwan, 2010)

Penguat kelas A

- Penguat dengan letak titik Q di tengah-tengah garis beban.

- Mempunyai sinyal keluaran yang paling bagus diantara penguat jenis

yang lain

- Efisiensinya paling rendah, karena banyaknya daya yang terbuang di

transistor.

- Disipasi daya tertinggi terjadi saat tidak ada sinyal masukan.



Penguat kelas B

Rangkaian dasar penguat klas B menggunakan dua transistor, yang satu

transistor jenis NPN dan yang satunya lagi transistor jenis PNP. Emitor keduatransistor tersebut berhubungan dengan tahanan beban, RL. Sedangkan

sinyalinput dimasukkan pada basis dari kedua transistor tersebut. Gambar dari

rangkaian dasar penguat klas B ditunjukkan pada gambar dibawah ini :

Karakteristik Penguat Daya Kelas B

• Linieritas penguat daya adalah 50%

• Siklus sinyal keluaran penguat 180o

Untuk menentukan efisiensi konversi penguat daya kelas-B, diasumsikankeluaran penguat adalah ideal (tanpa distorsi crossover). Efisiensi penguat akan

diperoleh pada saat Vo pada kondisi maksimum. Kondisi maksimum ini

dibatasi oleh kondisi saturasi dari QN dan QP. Saat kondisi saturasi terjadi,

VCC – VCEsat ≈ VCC.

Penguat kelas AB

Merupakan perbaikan dari penguat klas B. Cacat penyeberangan bisadihilangkan dengan menambahkan prategangan pada dioda basis emitor.

Dengan demikian transistor output sudah aktif saat belum ada sinyal masukan.

Tentu saja titik kerja penguat menjadi berubah karena transistor tidak lagi

berada pada keadaan cut off. Karena itulah disebut penguat klas AB. Penguat



audio yang banyak ada di pasaran pada umumnya adalah penguat klas AB.

Untuk memberi prategangan pada basis emitor tidak harus dengan dioda bisa juga

dengan resistor atau transistor asalkan bisa memberi tegangan untuk mengaktifkan dioda di

basis emitor.

(Nur Agus, 2005)

III. PROSEDUR PERCOBAAN

A. Alat dan Bahan

Alat dan Bahan dari percobaan ini adalah sebagai berikut :

1. Transistor

2. Resistor

3. Trimpot



4. Kapasitor

5. Power supply

6. Osiloskop

7. Signal Generator

8. Multimeter

9. Bread Board ( Papan Rangkai )



10. Kabel Penghubung

B. Prosedur Percobaan

Adapun prosedur dari percobaan ini dalah sebagai berikut :

1. Menyusun rangkaian seperti gambar 3.1 dengan semua jumper

terhubung.

2. Mengukur tegangan dan keluaran multimeter.

3. Memberi isyarat masukan sinusioda lalu mengamati keluarannya

dengan menggunakan osiloskop.

4. Melepaskan kapasitor bootstrap (C1) dari rangkaian, begitu pula

dengan transistor Q5 dan Q6 sehingga penguat daya audio tersebut menjadi

penguat daya tanpa bootstrap dan tanpa hubungan darlington pada

outputnya. Lalu mengukur tegangan outputnya dengan multimeter. Dan

memberi isyarat masukan sinusioda lalu mengamati keluarannya dengan

menggunakan osiloskop.



TUGAS PENDAHULUAN

1. Sebutkan jenis-jenis penguat daya yang ada dan terangkan masing-masing jenis

tersebut?

Jenis-jenis penguat daya adalah:

a) Penguat daya dengan trafo keluaran

- Sinyal keluaran paling bagus diantara jenis yang lain.

- Efisiensinya paling rendah, karena banyaknya daya yang terbuang

di transistor.

b) Penguat daya tolak tarik

- Terdapat konfigurasi push-pull dimana dua transistor akan

bergantian bekerja menguatkan masing-masing setengah siklus

sinyal masukan.

- Adanya cacat penyeberangan (crossover distortion) yang terjadi

karena adanya tegangan bias pada dioda basis emitor c) Penguat daya stangkup komplementer

- Cacat penyeberangan bisa dihilangkan dengan menambahkan

prategangan pada dioda basis emitor.



2. Apa perbedaan penguat daya dengan penguat tegangan?

Penguat tegangan yaitu suatu alat elektronika yang berfungsi sebagai

penguat yang menguatkan tegangan dari sinyal masukan.

Penguat daya yaitu alat elektronika yang fungsinya merupakan kombinasi

dari fungsi dua tipe penguat yaitu penguat tegangan dan penguat arus.

Penguat arus yaitu suatu alat elektronika yang berfungsi sebagai penguat

yang menguatkan arus dari sinyal masukan.

V. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A. Data Pengamatan

1. Osiloskop

f H λ V/div T/div Bentuk Gelombang

100 Hz 2,2 6,25 20mV 5mV

2. J1a Terbuka


100 Hz 2,2 6,25 20mV 5mV

J1 b Terbuka


100 Hz 2,2 6,25 20mV 5mV

J2a Terbuka




100 Hz 2,2 6,25 20mV 5mV

J2 b terbuka

F H λ V/div T/div Bentuk Gelombang

100 Hz 2,2 6,25 20mV 5mV

J3 Terbuka

F H λ V/div T/div Bentuk Gelombang

100 Hz 2,2 6,25 20mV 5mV

Vpp = Probe * V/div * h

Vrms = Vpp * 0,5 * 0,7

T = λ * T/div

F = 1/T

B. Pembahasan

Penguat daya audio ( power amplifier ) adalah suatu pesawat elektronika yang


player, preamp mic atau yang lainnya. Jika dilihat dari rangkaian akhir penguat

daya, maka dapat dibedakan menjadi beberapa macam yaitu: penguat daya sistem

OT, OTL, dan OCL. Penguat daya system OT merupakan sebuah penguat daya

yang menggunakan transformator output sebagai pelepas bebannya. Jenis OTL

sebagai pelepas bebannya tanpa menggunakan transformator output, tetapi

memakai kapasitor. Sedangkan jenis OCL beban dengan penguat daya dihubung

langsung (direct copel ) tanpa memakai kapasitor maupun transformator.



Pada percobaan daya audio ini dilakukan pengujian mengukur tegangan dan

keluaran multimeter. Memberi isyarat masukan sinusioda lalu mengamati

keluarannya dengan menggunakan osiloskop. Berdasarkan hasil percobaan

diperoleh suatu data, namun data tersebut kurang akurat karena alat yang error

serta kurang sesuai dengan buku panduan yang digunakan, maka dari itu

dilakukakn suatu pengecekan hasil menggunakan software electronics

Workbench (EWB), namun dikarenakan kurangnya penguasaan dalam

menjalankan softwarenya maka tidak dapat diperoleh suatu data perbandingan

dengan hasil percobaan.

Penguat daya audio banyak digunakan pada pesawat electronics seperti

radio,tape recorder, cd player, preamp mic atau yang lainnya. Dengan adanya

penguat daya audio, maka dapat mempermudah aktifitas sehari-hari. Pada

penguat daya, isyarat tegangan yang kecil diperkuat dan dibuat agar mampu

memberikan arus isyarat yang besar untuk menggetarkan pengeras suara,

menggerakkan motor listrik atau beban lain yang memerlukannya

Pada percobaan penguat daya audio ini diperoleh suatu hasil perhitungan.

Perhitungan ini dilakukan dengan menggunakan rumus Vpp = probe x h x

volt/div, dan Vrms = probe x 0.5 x 0.7, T = 1-f, f = 1/T. Hasil perhitungannya

terdapat pada lampiran dari laporan ini.

Pada percobaan penguat daya audio ini terdapat kesulitan untuk memperoleh data

yang akurat dikarenakan terjadi kesalan pada alat, sehingga hasil yang diperoleh

sama semua, walaupun telah di jalankan sesuai prosedur percobaan. Berdasarkan

hasil pengamatan diperoleh perhitungan sebagai berikut : Vpp = 440, Vrms =

154, T = 31.25 , F = 1/31.25. Hasil perhitungan ini berlaku untuk semua

pengamatan dikarenakan data yang diperoleh semuanya sama.



PENGUAT DAYA AUDIO

Oleh

Rizky Indah Melly Eka Putri

ABSTRAK

Telah dilakukan percobaan Penguat Daya Audio. Penguat daya audio ( power amplifier ) adalah suatu pesawat elektronika yang berfungsi menguatkan sinyal suara

yang berasal dari radio,tape recorder, cd player, preamp mic atau yang

lainnya.Penguat daya audio merupakan salah satu solusi di dalam rangkaian sistemanalog maupun digital. Pada rangkaian akan mengalir berbagai macam bentuk isyarat

masukkan dan keluaran. Untuk mengetahui hasil dari praktikum ini kita harus

mengetahui terlebih dahulu alat-alat apa saja yang digunakan. Dalam percobaan,

yang dilakukan adalah merangkai alat sesuai dengan gambar yang terdapat dalam petunjuk praktikum, setelah itu dicari bentuk gelombang yang terjadi pada masukan

dan keluaran sebelum rangkaian diubah dan sesudah rangkaian diubah. Maka kita

akan mengetahui h, λ,V/div, T/div serta bentu dari gelombang dari pengukuran

dengan osiloskop. Serta akan didapatkan hasil pehitungan Vpp, Vrms, T dan F.Berdasarkan hasil percobaan diperolah data yang kurang akurat, dikarenakan

beberapa alat dan bahannya yang digunakan tidak sama dengan gambar rangkaian pada buku. Maka dari itu digunakan software EWB untuk membuktikan kebenaran

dari hasil percobaan.



DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR PENGESAHAN.............................................................................. i

ABSTRAK....................................................................................................... ii

DAFTAR ISI.................................................................................................... iii

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang................................................................. 1

B. Tujuan Percobaan............................................................ 1

II. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................ 2

III. PROSEDUR PERCOBAAN

A. Alat dan Bahan................................................................ 6

B. Prosedur Percobaan.......................................................... 8

IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A. Data Pengamatan............................................................. 9

B. Pembahasan .................................................................... 9

V. KESIMPULAN ..................................................................... 11

DAFTAR PUSTAKA..................................................................................... . iv

LAMPIRAN.............................................................................................. v



V. KESIMPULAN

Berdasarakan percobaan yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1) Penguat daya audio ( power amplifier ) adalah suatu pesawat elektronika yang


player, preamp mic atau yang lainnya

2) Istilah penguatan pada dasarnya berarti membuat menjadi lebih kuat. Dalam

bidang elektronika maka yang diperkuat adalah amplitudo dari sinyal

3) Pada penguat daya, isyarat tegangan yang kecil diperkuat dan dibuat agar mampu

memberikan arus isyarat yang besar untuk menggetarkan pengeras suara,

menggerakkan motor listrik atau beban lain yang memerlukannya

4) Macam-macam penguat daya audio diantaranya :

a. Penguat daya dengan trafo keluaran

b. Penguat daya tolak-talik

c. Penguat daya stangkup komplemeter



DAFTAR PUSTAKA

Anonymous. 2010. http://id.wikipedia.org/wiki/Penguat. Jum’at 28 Oktober 2010

10.05

Agus, Nur.2005. Penguat Daya Audio Sistem Ocl (Output Capasitor Less) dengan

Menerapkan Ic Op Amp 741 Sebagai Penguat Depan.Semarang

Dzakwan, Akhmad.2010. Penuntun Praktikum Sistem Digital ILCOM .Bandar

Lampung : Jurusan Fisika FMIPA Unila.

Ramadanika, Theara.2008.http://scribd.com/penguat-daya-audio. Jumat 28 Oktober

2010 11.00

Sriyanto, Budi.2005. Model Sistem Penguat Daya Audio Ragam Linier .Semarang

http://id.wikipedia.org/wiki/Penguat.%20Jum'at%20%2028%20Oktober%202010

http://id.wikipedia.org/wiki/Penguat.%20Jum'at%20%2028%20Oktober%202010



PERHITUNGAN

1. Osiloskop

Vpp = Probe x V/div x h= 10 x 20 x 2,2

= 440

Vrms = Vpp x 0,5 x 0,7

= 440 x 0.5 x 0.7

= 154

T = λ x T/div

= 6.25 x 5= 31.25

F = 1/T

= 1/31.25

2. Osiloskop J1a terbuka

Vpp = Probe x V/div x h

= 10 x 20 x 2,2

= 440

Vrms = Vpp x 0,5 x 0,7= 440 x 0.5 x 0.7

= 154

T = λ x T/div

= 6.25 x 5= 31.25



F = 1/T

= 1/31.25

3. Osiloskop J1b terbuka


= 10 x 20 x 2,2= 440

Vrms = Vpp x 0,5 x 0,7= 440 x 0.5 x 0.7

= 154

T = λ x T/div= 6.25 x 5

= 31.25

F = 1/T

= 1/31.25

4. Osiloskop J2a terbuka


= 10 x 20 x 2,2

= 440


= 440 x 0.5 x 0.7

= 154

T = λ x T/div

= 6.25 x 5= 31.25

F = 1/T

= 1/31.25

5. Osiloskop J2b terbuka


= 10 x 20 x 2,2

= 440




= 440 x 0.5 x 0.7= 154

T = λ x T/div

= 6.25 x 5= 31.25

F = 1/T= 1/31.25

6. Osiloskop J3 terbuka

Vpp = Probe x V/div x h= 10 x 20 x 2,2

= 440

Vrms = Vpp x 0,5 x 0,7= 440 x 0.5 x 0.7

= 154

T = λ x T/div

= 6.25 x 5

= 31.25

F = 1/T

= 1/31.25



TUGAS AKHIR

1. Apa perbedaan penguat daya dengan menggunakan bootstrap dan darlington

dengan penguat daya tanpa bootstrap dan darlington?

Jawab :

Pada penguat daya dengan menggunakan bootstrap dan darlington yaitu sinyal

isyarat output yang ditunjukkan pada osiloskop lebih besar dibanding dengan

bootstrap dan darlington. Hal ini karena boostrap dan darlington pada

rangkaian berfungsi seperti kapasitor yang dapat menguatkan tegangan

sehingga gelombang output yang dikeluarkan juga lebih besar.

2. Apa fungsi trimpot pada rangkaian tersebut ( jelaskan pengaruhnya terhadap

output ) ?

Jawab :

Pada rangkaian, trimpot berfungsi sebagai resistor variabel. Trimpot ini dibuatagar memperkecil hambatan sehingga transistor akan saturasi.

3. Apa pengaruh kapasitor decoupling (Cs dan Cb) jika tidak terpasang ?



Jawab :

Apabila kapasitor decoupling (Cs dan Cb) tidak dipasang pada rangkaian

maka akan menimbulkan osilasi pada frekuensi rendah maupun frekuensi

tinggi. Oleh karena itu kapasitor decoupling ini dibuat agar tidak terjadi

osilasi pada frekuensi rendah maupun tinggi oleh karena feed back positif

kuat.

prak.sisdig1-penguat daya audio

Documents