LAPORAN
PRATIKUM
AUDIO DAN RADIO
“Penguat
Signal Lemah”
Oleh:
SALMANILA
1203044/2012
Grup
2E3
PENDIDIKAN
TEKNIK ELEKTRONKA
UNIVERSITAS
NEGERI PADANG
2014
A.
TUJUAN
Setelah
mengikuti perkuliahan ini diharapkan mahasiswa mampu:
1.
Memahami konsep signal audio flow
pada peralatan audio
2.
Mengetahui dan mempelajari
penguatan pada signal lemah yang dilakukan oleh rangkaian dengan transistor dan
operasional amplifier.
3.
Mengetahui karakteristik penguatan
yang dilakukan transistor dan IC741.
4.
Mengetahui dan mempelajari cara
resistansi input, resistansi ooutput dan faktor penguatan dari konfigurasi
rangkaian penguat pada percobaan ini.
B.
ALAT DAN BAHAN
1.
Power supply
2.
AFG
3.
Osiloskop
4.
Multimeter
5.
Kabel-kabel
6.
Breadboard
7.
IC LM 741
8.
Elco 1 uF/50v @2
9.
Pot 100K
10. R1
100K @2
11. R
1K
C.
TEORI SINGKAT
Signal
audio adalah signal suara yang bekerja pada range frekuensi 20 Hz sampai dengan
20 Khz yang mampu direspon oleh alat pendengar manusia(telinga). Signal analog
yang mampu didengar oleh alat pendengar manusia ini dapat di olah melalui
peralatan elektronik yanng dikenal dengan peralatan audio amplifier.
Peralatan audio merupakan peralatan
elektronik analog yang sampai saat ini masih digunakan. Sejak ditemukannnya
komponen eletronik penguat tabung hampa dan kemudiann ditemukannya transistor
dengan bahan semikonduktor yang berfungsi sebagai pengauat signal listrik
analog dan mampu melakukan penguatan hingga ribuan kali penguatan, hingga
sekarang ditemukannya peralatan elektronik terintegrasi (IC) yang dapat
melakukan pengutan seperti tabung hampa dengan berbagai kelebihan dan
kekurangannya.
Peralatan audio amplifier banyak
digunakan dalam kehidupan sehari hari seperti alat pemutar compack disk (CD),
dan penguat suara, pengeras suara di mesjid, sistem tata suara panggung/band
yang dikenal dengan sound system, bahkan sistem audio broadcasting audio di
studio radio dan televisi. Peraltan audio dapat dikategorikan menjadi beberapa
bagian antara lain:
1.
Peralata reproduksi audio yang
berfungsi untuk menghasilkan sumber signal suara seperti CD player, tape
player, radio penerima, mikrophone, synthesizer, audio simulator , dan
lain-lain.
2.
Peralatan preamplifier berfungsi
sebagai penguat awal yang akan memperkuatkan signal audio yang dihasilkann oleh
peralatan reproduksi sehingga level signal menjadi besaran tertentu.
3.
Peralatan filter berfungsi sebagai
pengaturan nada yang akan bekerja melewatkan atau memotong frekuensi tertentu
dengan konsep low band filter atau high band filter.
4.
Peralatan penguat daya berfungsi
sebagai penguat signal besar yang akan menggerakkan pengeras suara/loudspeaker
dan mengubah besaran listrik menjadi besaran akustik yang dapat didengar oleh
telinga. Kekuatan signal akustik yang akan didengar oleh telinga manusia tergantung
dari besar diameter loudspeaker dankekuatan daya dari sistem penguat daya.
|
|
|
|
 |
|||
 |
|||
Gambar
1. Blok Rnagkaian Audio Amplifier
Didalam jobsheet pertama ini kita akan
mencoba untuk mempraktekkan bagaimana penguat awal bekerja. Penguat awal atau
biasa disebut dengan pre-amplifier merupakan bagian dari system audio yang akan
memperkuat signal yang dihasilkan dari peralatan reproduksi audio. Signal yang
dihasilkan oleh peralatan reproduksi
yang masih lemah akan diperkuatkan ke dalam besaran tertentu sehingga
dalam perjalanan signal kebagian berikutnya tidak terjadi banyak penurunan dan
gangguan signal nois. Penguat awal yang biasa dan banyak digunakan adalah
penguat awal yang menggunakan IC operasional amplifier (op-amp) dikarenakan
system ini lebih gampang di dalam perakitan dan rendah terhadap gangguan signal
(nois).
Penguat
operasional (op-amp) adalah suatu blok yang mempunyai dua masukan dan satu
keluaran. Op-amp biasa terdapat di pasaran berupa rangkaian terpadu (IC). Dalam
bentuk paket praktis IC seperti tipe 741 seperti gambar 2.
Gambar
2. Rangkaian dasar penguat op- amp
IC
741 memiliki masukan tak mbarkan membalik v+ (non inverting), masukan membalik
v- (inverting) dan keluaran vo. Jika isyarat masukan dihubungkan dengan masukan
membalik (v-), maka pada daerah frekuensi tengah isyarat keluaran akan
“berlawanan ase” 9berlawanan tanda dengan isyarat masukan). Sebaliknya jika
isyarat masukan dihubungkan dengan masukan tanda tak membalik (v+), maka
isyarat keluaran akan sefase. Sebuah op amp biasanya memerlukan sebuah catu
daya 15 V. dalam menggbarkan rangkaian hubungan catu daya ini biasanya
dihilangkan. Data keadaaan ideal op amp dan kinerja IC 741 seperti terlihat
pada table berikut:
|
Parameter
|
Data
|
Haraga
ideal
|
|
Tegangan
offset masukan,Vio
|
2mV
|
0
|
|
Arus
offset masukan, Iio
|
20nA
|
0
|
|
Arus
panjar masukan, Ib
|
80nA
|
0
|
|
Nisbah
penolakan modus bersama (CMRR),Þ
|
90dB
|
W
|
|
Pergeseran
dari Iio
|
1nA/°C
|
0
|
|
Pergeseran
dari Vio
|
25µV/°C
|
0
|
|
Frekuensi
penguatan tunggal(unitygain frecuncy)
|
1MHz
|
∞
|
|
Bandwith
daya penuh
|
10KHz
|
∞
|
|
Penguat
diferensial lingkaran terbuka,A
|
105dB
|
∞
|
|
Hambatan
keluaran lingkaran terbuka,Ro
|
75Ω
|
0
|
|
Hambatan
keluaran lingkaran tertutup,Ri
|
2MΩ
|
∞
|
Gambar
3. Penguatan op amp
Pada
gambar 3 disajikan op amp yang terangkai sebagai pengaut inverting. Sinyal
input diumpamakan ke input inverting op amp melalui R1, yang di sebut elemen
input. Tahanan R2 adalah elemen umpan balik. Dalam penguat inverting, tegangan
ouput diberikan bersamaan:
Penguatan dari rangkaian di atas
adalah:
Acl= Vo/Vi atau –R2/R1
D.
LANGKAH KERJA
1.
Susun rangkaian pembalik op amp DC
pada gambar 4. Gunakan sumber DC variable sebagai catu daya untuk A741.
Gambar 4. Gambar percobaan penguat
sinyal op-amp
2.
Berikan catu tegangan untuk
rangkaian percobaan dengan catu tegangan 9 V DC.
3.
Hidupkan IC dengan menghidupkannya
dengan catu daya. Atur potensio 100K pada posisi tengah. Ukur tegangan keluaran
pada kaki Vo dan menujukkan nilai sebesar….V
(VI dalam keadaan terbuka)
4.
Bagaimana polaritas keluaran
dibandingkan dengan isyarat masukan?
5.
Pasang AFG pada input 400Hz. Atur
keluaran sumber AC tersebut pada harga terendah (mendekati 0).
6.
Hubungjan osiloskop ke kaki-kaki Vo
(gunakan kapasitor C2) 1µF secara seri dengan Vo.
7.
Nyalakan pencatu daya AFG dan
osiloskop. Ssecara hati-hati atur besarnya isyarat masukan sinusoida sampai
mencapai harga maximum dimana isyarat keluaran tidak mengalami kecacatan
(distori). Besarnya tegangan puncak ke puncak keluaran yang terbaca di
osiloskop adalah sebesar….Vp_p.
8.
Hitung besarnya penguatan tegangan
dari pengaut dengan menggunakan rumus yang ada, dan tentu penguatan dalam
satuan dB(decibel).
9.
Aturlah 3 keadaaan sinyal input 1)
siyal input maximum hingga tidak terjadi distori pada output,2) sinyal minimum
dan 3) sinyal tengah-tengah. Masukan kedalam table penguatan!
10. Kemudian
aturlah potensio R4 pada posisi seperti pada table berikut:
E.
ANALISA
1.
Perbandingan sinyal input dan
sinyal output data dari pratikum:
|
Bentuk
Sinyal
|
||
|
Harga
Terndah
|
Harga
Tengah
|
Harga
maksimum
|
 |
 |
 |
2.
Perhitungan secara teori:
Berdasarkan data percobaan
didapatkan tegangan V-out sebesar 3,8 Vp-p dan besarnya tegangan inputnya V-in
adalah 120 mVp-p atau 0,12 Vp-p. maka besarnya penguatan yang di dapatkan
adalah:
Av = 10 log V-out/V-in
Av = 10 log 3,8/0,12 Vp-p
Av = 10 log 31,6 Vp-p
Av = 1,49 dB
Av = 5 dB
3.
Berdasarkan perhitungan secara
teori dan hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa besarnya hasil penguatan
yang didapatkan tidak jauh berbeda yaitu secara teori sebesar 1,49 dB dan
secara pengamatan sebesar 5 dB.
4.
Simulasi di EWB:
a.
Langkah 3
b.
Langkah 5
c.
Langkah 7
d.
Langkah 9
F.
KESIMPULAN
1.
Signal audio adalah signal suara
yang bekerja pada range frekuensi 20 Hz -20 KHz yang mampu didengar oleh
tekinga manusia.
2.
Peralatan reproduksi audio
berfungsi untuk menghasilkan sumber signal suara.
3.
Peralatan preamplifier berfungsi
sebagai penguat awal yang akan memperkuatkan signal audio yang dihasilkann oleh
peralatan reproduksi sehingga level signal menjadi besaran tertentu.
4.
Peralatan filter berfungsi sebagai
pengaturan nada yang akan bekerja melewatkan atau memotong frekuensi tertentu
dengan konsep low band filter atau high band filter.
5.
Peralatan penguat daya berfungsi
sebagai penguat signal besar yang akan menggerakkan pengeras suara/loudspeaker
dan mengubah besaran listrik menjadi besaran akustik yang dapat didengar oleh
telinga. Kekuatan signal akustik yang akan didengar oleh telinga manusia tergantung
dari besar diameter loudspeaker dankekuatan daya dari sistem penguat daya.
6.
Besarnya penguatan tegangan dapat
dihitung secara teori dengan menggunakan rumus:
Av = 10 log V-out/V-in
7.
Penguat inverting adalah jenis
penguat yang membalikkan fase inputnya sedangkan penguat non inverting adalah
penguat yang tidak membalikkan fase inputnya.
1 komentar:
laporan ini mungkin masih banyak terdapat kekurangannya,mohon masukan dan kritikan yang bermanfaat.. :)
Posting Komentar