LAPORANPRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR II

Praktikum Ke 6PENGUAT DAYA AUDIO

Pelaksanaan Praktikum : Kamis, 31 Maret 2005, Jam Ke 7-8.

A. TUJUAN

1. Mempelajari pengaruh pemberian tegangan panjar terproyeksi terputus pada

penguat daya.

2. Mempelajari pengaruh kapasitor bootsrap terhadap penguatan pada penguat daya.

3. Mengukur kepekaan, penguatan, impedansi masukan, impedansi keluaran,

daya keluaran dan tanggapan amplitudo (frekuensi respon) penguat daya.

B. DASAR TEORI

Pada gambar 1. Transistor Q1, Q2 bekerja pada kelas A berfungsi.

sebagai driver, dengan basis dicatu oleh pembagi tegangan R2 dan R3. Rl dan Cl

bekerja menghindari terjadinya balikan positif melalui ICC yang mengakibatkan

osilasi perahu motor (menghindarkan motorbooting). R5 bekerja sebagai

penentu titik kerja transistor. R4 dan C3 sebagai kompensasi frekuensi. Dioda

D1, D2 memberikan tegangan panjar terproyeksi terputus transistor Q3, Q4 agar

bekerja pada kelas AB untuk menghilangkan cacat penyebrangan yang diatur

oleh PT. sedangkan C4 bekerja sebagai pengangkat impedansi (bootstrap), C5

sebagai kapasitor penggandeng. Q3, Q4 berfungsi sebagai penguat buffer.

C. ALAT-ALAT

1. AFG

2. Osiloskop

3. Kit Power Amplifier

4. Hambatan geser 15W/5A (RV)

5. Catu daya 15V

6. Potensio 100k

7. Kabel-kabel konektor

1

D. RANGKAIAN SET-UP

Gambar 1. Rangkaian Penguat Daya

1. Menentukan Penguatan (KV).

Gambar 2. Skema Penentuan Penguatan Penguat

2. Menentukan Impedansi masukan (Zi)

Gambar 3. Skema Penentuan Impedansi Masukan Penguat

2

b

c

a

3. Menentukan Impedansi keluaran (Zo)

Gambar 4. Skema Penentuan Impedansi Keluaran Penguat

E. PENYAJIAN DATANilai tegangan yang disajikan sudah dikonversi ke tegangan efektif dengan

rumus

1. Pengaruh pemberian tegangan panjar terproyeksi terputus.

a. Bentuk dan nilai sinyal input dan output sebelum diberi tegangan panjar

terproyeksi.

Selektor : 50 mV/DIV

Time : 0,2 ms/DIV

Modus : AC

Bentuk Isyarat Input sebelum diberi tegangan panjar terproyeksi

3

Selektor : 2 V/DIVTime : 0,2 ms/DIVModus : ACBentuk Isyarat Output sebelum diberi tegangan panjar terproyeksi

b. Bentuk dan nilai sinyal input dan output setelah tegangan panjar

terproyeksi dilepas.

Selektor : 50 mV/DIVTime : 0,2 ms/DIVModus : ACBentuk Isyarat Input setelah tegangan panjar terproyeksi dilepas

4

0

Selektor : 2 V/DIVTime : 0,2 ms/DIVModus : ACBentuk Isyarat Output setelah tegangan panjar terproyeksi dilepas

2. a. Penguat sebelum dipasang bootstrapVi = 64 mV Vo = 3,39 V

b. Penguat setelah dipasang bootstrapVi = 64 mV Vo = 3,96 V

3. Menentukan Impedansi Masukan (Zi)R = 55,9 KNo. V1 (Volt) V2 (Volt)1. 0.07 0.00042. 0.14 0.00143. 0.21 0.00184. 0.28 0.00215. 0.35 0.00286. 0.42 0.00357. 0.49 0.00428. 0.57 0.00499. 0.64 0.005710. 0.71 0.006011. 0.78 0.006712. 0.85 0.007413. 0.92 0.008514. 0.99 0.008815. 1.06 0.0099

5

0

4. Mengukur Impedansi Keluran (Zo)

Vo,o = 0,74 V

No. RV () Vo (Volt)1. 21.3 0.542. 15.6 0.523. 13.1 0.514. 11.0 0.495. 9.4 0.486. 6.8 0.447. 5.5 0.418. 4.8 0.409. 4.5 0.3810. 3.8 0.3511. 3.4 0.3412. 2.5 0.2813. 2.1 0.2514. 1.7 0.2315. 1.4 0.1616. 0.7 0.07

5. Menentukan Respon Frekuensi

Vi = 0.064 Volt

No. f (Hz) Vi (Volt) Vo (Volt)

1. 10 0.064 0.532. 20 0.064 1.133. 30 0.064 1.664. 40 0.064 2.055. 50 0.064 2.336. 60 0.064 2.627. 70 0.064 2.768. 80 0.064 2.909. 90 0.064 2.6910. 100 0.064 3.1811. 200 0.064 3.5412. 300 0.064 3.6813. 400 0.064 3.6814. 500 0.064 3.6815. 600 0.064 3.68

6

16. 700 0.064 3.6817. 800 0.064 3.6818. 900 0.064 3.6819. 1000 0.064 3.6820. 2000 0.064 3.6821. 3000 0.064 3.6822. 4000 0.064 3.6823. 5000 0.064 3.6824. 6000 0.064 3.6825. 7000 0.064 3.6826. 8000 0.064 3.6827. 9000 0.064 3.6828. 10000 0.064 3.6829. 20000 0.064 3.6830. 30000 0.064 3.6831. 40000 0.064 3.6832. 50000 0.064 3.6833. 60000 0.064 3.6834. 70000 0.064 3.6835. 80000 0.064 3.6836. 90000 0.064 3.6837. 100000 0.064 3.6838. 200000 0.064 3.1839. 300000 0.064 2.8340. 400000 0.064 2.4041. 500000 0.064 2.1242. 600000 0.064 1.8443. 700000 0.064 1.6344. 800000 0.064 1.4145. 900000 0.064 1.2746. 1000000 0.064 1.13

7

F. ANALISA DATA

1. Pengaruh pemberian tegangan panjar terproyeksi terputus pada penguat

daya. Dari hasil praktikum diperoleh, bentuk isyarat keluaran sebelum dan

sesudah diberi tegangan panjar terproyeksi terputus, mempunyai perbedaan

bentuk isyarat, sebelum diberi tegangan panjar terproyeksi terputus bentuk

isyaratnya cacat pada bagian titik nol. Setelah diberi tegangan panjar

terproyeksi terputus, pengaruhnya adalah mengakibatkan terjadinya garis

beban efektif yang berupa garis lurus, sehingga isyaratnya tidak lagi cacat.

Untuk lebih jelasnya, pada bagaian pembahasan akan kami sajikan secara

teori kenapa hal ini bisa terjadi.

2. Pengaruh kapasitor bootstap terhadap penguatan pada penguat daya. Dari

hasil praktikum diperoleh data:

a. Penguat sebelum dipasang bootstrap

Vi = 64 mV Vo = 3,39 V

b. Penguat setelah dipasang bootstrap

Vi = 64 mV Vo = 3,96 V

Dari daya tersebut dapat diperoleh penguatan:

a. Penguat sebelum dipasang bootstrap

b. Penguat setelah dipasang bootstrap

Dari hasil perhitungan di atas diperoleh penguatan setelah diberi bootstap

lebih besar daripada sebelum diberi bootstrap, dengan selisih penguatan

sebesar . Untuk lebih jelasnya, pada bagaian pembahasan

akan kami sajikan secara teori kenapa hal ini bisa terjadi.

8

3. a. Besar kepekaan

Tegangan masukan pada saat tegangan keluaran akan cacat disebut

dengan masukan maksimum/kepekaan penguat.

Dari praktikum yang kami lakukan diperoleh tegangan masukan pada

saat tegangan keluaran akan cacat yaitu Vi = 0.064 Volt. Jadi besar

kepekaan rangkaian yang kami gunakan dalam praktikum adalah 0.064

Volt.

b. Penguatan

Dari analisa data point 2 di atas diperoleh penguatan rangkaian:

1. Penguat sebelum dipasang bootstrap

2. Penguat setelah dipasang bootstrap

c. Impedansi masukan

Menentukan impedansi masukan (Zi). Kita buat grafik yang telah

difitting di Microsoft Excel, hubungan antara tegangan keluaran AFG

(V1) dan tegangan masukan penguat (V2), untuk menentukan impedansi

masukan (Zi) dengan rumus , dengan mencari gradien

persamaan garis hasil fitting diperoleh : . Kemudian

nilai R yang digunakan adalah 55,9 K. Sehingga kita dapat mencari

nilai Zi.

9

Jadi besar impedansi masukan rangkaian yang kami gunakan dalam

praktikum adalah 0,51 K.

d. Impedansi keluaran

Menentukan impedansi keluaran (Zo). Kita buat grafik yang telah

difitting di Microsoft Excel, hubungan seperhambatan beban (1/Rv) dan

sepertegangan keluaran penguat (1/Vo), untuk menentukan impedansi

keluaran (Zo) dengan rumus , dengan mencari

10

gradien persamaan garis hasil fitting diperoleh : .

Kemudian nilai hasil pengukuran sebelum memasang Rv adalah

Vo,o = 0,74 Volt. Sehingga kita dapat mencari nilai Zo.

Jadi besar impedansi keluaran rangkaian yang kami gunakan dalam

praktikum adalah 6,26 .

11

e. Daya keluaran

Besar daya keluaran penguat dapat ditentukan dengan rumus ,

dimana adalah daya keluaran, tegangan keluaran tanpa beban

dan impedansi keluaran. Dari analisa data di atas dapat kita tentukan

daya keluaran:

Jadi besar daya keluaran rangkaian yang kami gunakan dalam

praktikum adalah 0,0875 watt.

f. Tanggapan amplitudo (frekuensi respon) penguat daya.

Besarnya frekuensi respon (lebar pita/bandwith) dapat ditentukan dari

grafik tanggapan amplitudo hubungan antara penguat dan frekuensi.

Dari grafik di atas dapat ditentukan besarnya frekuensi respon yaitu:

12

3 dBKV=35,24 dB

f1=60 Hz f2=300.000 Hz

G. PEMBAHASAN DAN DISKUSI

1. Kita bahas secara teori pengaruh pemberian tegangan panjar terproyeksi

terputus pada penguat daya.

Gambar 5. Penguat tolak-tarik

Pada penguat tolak-tarik transistor Ql dan Q2 bekerja dengan fasa

berlawanan· Transformator T1 berfungsi sebagai pemecah fasa agar isyarat

yang masuk Q1 dan Q2 mempunyai fasa berlawanan. Transformator T1 juga

dikatakan berfungsi sebagai pembalik fasa. Transformator T2 digunakan

untuk pemadanan impedansi, agar beban berhambatan rendah RL tampak

mempunyai nilai yang tinggi, yaitu sebesar n2 RL , dengan .

Penguat tolak-tarik sering digunakan pada radio transistor kecil, dimana

transformator pembalik fasa dan transformator keluaran mempunyai ukuran

yang amat kecil. Satu contoh rangkaian penguat audio yang ada pada

praktek dilukiskan pada; gambar 6.

Gambar 6. Bagian keluaran suatu radio transistor

13

Penguat tolak-tarik dapat menggunakan tegangan panjar kelas A

dimana pada keadaan tanpa isyarat . Dengan tegangan

panjar semacam ini penguat tolak-tarik dapat mengurangi cacat, akan tetapi

daya guna penguat pada daya maksimum tak akan lebih dari 50%.

Tegangan panjar lain yang bisa digunakan orang adalah tegangan

panjar kelas B dimana pada keadaan tanpa isyarat dan arus

. Jadi jika tak ada arus masukan, tak ada arus mengalir melalui

transistor. Transistor Q1 dan Q2 bekerja bergantian. Transistor Q1 pada

gambar 7 bekerja jika isyarat positif, sedang transistor Q2 bekerja jika

isyarat negatif.

Gambar 7. Analisis grafik isyarat pada penguat tolak-tarik kelas B

Pada nilai IB yang kecil penguatan arus hFE bergantung pada IB, oleh

karena arus kolektor IC berubah dengan IB sebagai .

14

Jadi hubungan IC dan IB pada nilai IB yang kecil tidaklah linier.

Adanya hubungan tak linier antara arus kolektor dan arus basis pada nilai

arus kolektor dan arus basis yang kecil mengakibatkan adanya cacat pada

arus isyarat IC waktu menyeberang nilai nol. Cacat ini juga terjadi pada

bentuk isyarat keluaran seperti pada gambar 7 (b) dan 7 (c) Cacat ini

disebut cacat penyeberangan.

Untuk menghilangkan cacat tersebut, penguat diberi arus panjar basis

kecil atau tegangan panjar dekat terputus. Pemberian tegangan panjar dekat

terputus ini mengakibatkan terjadinya garis beban efektif yang berupa garis

lurus.

Gambar 8. (a) Tanggapan terproyeksi terputus untuk penguat tolak-tarik;

(b) bentuk isyarat keluaran tanpa cacat penyeberangan

Tegangan panjar seperti disebut tegangan panjar terproyeksi terputus,

atau sering juga disebut tegangan panjar kelas AB. Arus ICl(q) =IC2(q) = IC(q)

biasanya mempunyai nilai sekitar l0 mA, dan disebut arus istirahat.

15

2. Pengaruh kapasitor bootstap terhadap penguatan pada penguat daya

Gambar 9. Garis beban ac mempunyai kemiringan lebih kecil daripada garis beban dc,

dengan adanya pengangkat impedansi

Pada gambar 1. Kapasetor C4 berlaku sebagai pengangkat impedansi

(bootstrap) dan membuat agar tegangan isyarat Vb = Vc (tegangan diujung-

ujung R7) atau Vbc = 0. Ini dijelaskan secara kuantitif sebagai berikut : Vb

Va sebab kapasitansi C4 besar sehingga C4 dapat dianggap terhubung

singkat. Va Vc sebab pengikut emitor mempunyai penguatan l.

Oleh karena Vbc = 0, arus isyarat sukar melalui R7 sehingga terasa

seolah-olah mempunyai hambatan yang besar untuk arus isyarat. Dengan

adanya pengankat impedansi, garis beban dc dan ac untuk Q2 adalah seperti

pada gambar 9 di atas.

Dengan adanya pengangkat impedansi jika isyarat keluaran mendekati

nilai VCC kita masih berada pada daerah di mana arus iC masih linier

(berbanding lurus) dengan iB sehingga bentuk isyarat keluaran tak cacat

akibat hubungan tak linier antara iC dan iB pada nilai iB yang kecil.

Perhatikan pula bahwa penguatan isyarat juga menjadi amat besar. Jika

arus iB berubah sedikit, tegangan isyarat keluaran sudah berayun dari dekat

0V hingga VCC.

16

H. KESIMPULAN

1. Pengaruh pemberian tegangan panjar terproyeksi terputus pada penguat

daya dapat menghilangkan cacat pada arus isyarat IC waktu menyeberang

nilai nol, yang diakibatkan dari hubungan IC dan IB pada nilai IB yang kecil

tidaklah linier. Pemberian tegangan panjar dekat terputus ini mengakibatkan

terjadinya garis beban efektif yang berupa garis lurus.

2. Bootstrap sebagai pengangkat impedansi. Pengaruh kapasitor bootstap

terhadap penguatan pada penguat daya adalah penguatan isyarat menjadi

amat besar, karena jika isyarat keluaran mendekati nilai VCC kita masih

berada pada daerah di mana arus iC masih linier (berbanding lurus) dengan iB

sehingga bentuk isyarat keluaran tak cacat akibat hubungan tak linier antara

iC dan iB pada nilai iB yang kecil. Jika arus iB berubah sedikit, tegangan

isyarat keluaran sudah berayun dari dekat 0V hingga VCC.

3. Dari hasil praktikum penguat daya audio diperoleh:

a. Besar kepekaan: Vim = 0.064 Volt.

b. Penguatan

1. Penguat sebelum dipasang bootstrap:

2. Penguat setelah dipasang bootstrap:

c. Impedansi masukan:

d. Impedansi keluaran:

e. Daya keluaran:

f. Tanggapan amplitudo (frekuensi respon) penguat daya:

17

I. PENGALAMAN BARU

1. Dari pelaksanaan praktikum penguat daya audio, kami dapat lebih

memahami sifat-sifat dari penguat, khususnya penguat audio, bagaimana

kita menghilangkan kecacatan dari suatu penguat audio, masalahnya bila

cacat, maka akan mempengaruhi kwalitas suara yang dihasilkan. Karena

telinga kita responnya adalah real time.

2. Dalam merangkai rangkaian penguat daya audio harus benar-benar teliti dan

diperhatikan jalur-jalur rangkaian, kalau tidak diperhatikan dapat berakibat

fatal terhadap rangkaian.

J. DAFTAR PUSTAKA

Sutrisno. 1986. Elektronika Teori dan Penerapannya 2. Bandung : Penerbit

ITB.

18

LAPORAN PRAKTIKUM

ELEKTRONIKA DASAR II

JUDUL PRAKTIKUM

PENGUAT DAYA AUDIO

PRAKTIKUM KE-6

KELOMPOK V

NAMA PRAKTIKAN : 1. HAIDAR UBAIDILLAH NIM 303322466384

2. IRMA APRILDA SINAGA NIM 303322466387

TANGGAL LAPORAN : KAMIS, 31 MARET 2005

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

2005

19

LAPORAN SEMENTARAPRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR II

Praktikum Ke 6PENGUAT DAYA AUDIO

Pelaksanaan Praktikum : Kamis, 31 Maret 2005, Jam Ke 7-8.

A. TUJUAN

1. Mempelajari pengaruh pemberian tegangan panjar terproyeksi terputus pada

penguat daya.

2. Mempelajari pengaruh kapasitor bootsrap terhadap penguatan pada penguat daya.

3. Mengukur kepekaan, penguatan, impedansi masukan, impedansi keluaran,

daya keluaran dan tanggapan amplitudo (frekuensi respon) penguat daya.

B. ALAT YANG DIGUNAKAN

8. AFG

9. Osiloskop

10. Kit Power Amplifier

11. Hambatan geser 15W/5A (RV)

12. Catu daya 15V

13. Potensio 100k

14. Kabel-kabel konektor

C. RANGKAIAN SET-UP

Gambar 1. Rangkaian Penguat Daya

20

4. Menentukan Penguatan (KV).

Gambar 2. Skema Penentuan Penguatan Penguat

5. Menentukan Impedansi masukan (Zi)

Gambar 3. Skema Penentuan Impedansi Masukan Penguat

6. Menentukan Impedansi keluaran (Zo)

Gambar 4. Skema Penentuan Impedansi Keluaran Penguat

21

D. DATA PENGAMATAN6. Pengaruh pemberian tegangan panjar terproyeksi terputus.

a. Bentuk dan nilai sinyal input dan output sebelum diberi tegangan panjar terproyeksi.Selektor : …….V/DIVTime : …….s/DIVModus :Bentuk Isyarat Input sebelum diberi tegangan panjar terproyeksi

Selektor : …….V/DIVTime : …….s/DIVModus :Bentuk Isyarat Output sebelum diberi tegangan panjar terproyeksi

22

b. Bentuk dan nilai sinyal input dan output setelah tegangan panjar

terproyeksi dilepas.

Selektor : …….V/DIVTime : …….s/DIVModus :Bentuk Isyarat Input setelah tegangan panjar terproyeksi dilepas

Selektor : …….V/DIVTime : …….s/DIVModus :Bentuk Isyarat Output setelah tegangan panjar terproyeksi dilepas

23

7. a. Penguat sebelum dipasang bootstrap

Vi = ……..mV Vo = ……..V

b. Penguat setelah dipasang bootstrap

Vi = ……..mV Vo = ……..V

8. Menentukan Impedansi Masukan (Zi)

R = ……..

No. V1 (Volt) V2 (Volt)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

24

9. Mengukur Impedansi Keluran (Zo)

Vo,o = …….. V

No. RV () Vo (Volt)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

10. Menentukan daya keluaran

Vo = …….. V

Zo = ……..

25

11. Menentukan Respon Frekuensi

No. f (Hz) Vi (Volt) Vo (Volt)

1. 102. 203. 304. 405. 506. 607. 708. 809. 9010. 10011. 20012. 30013. 40014. 50015. 60016. 70017. 80018. 90019. 100020. 200021. 300022. 400023. 500024. 600025. 700026. 800027. 900028. 1000029. 2000030. 3000031. 4000032. 5000033. 6000034. 7000035. 8000036. 9000037. 100000

26

E. KELOMPOKKelompok V : 1. HAIDAR UBAIDILLAH NIM : 303322466384

2. IRMA APRILDA SINAGA NIM : 303322466387Malang, 31 Maret 2005

MengetahuiDosen Pembimbing

AHMAD TAUFIQ

27