KATA PENGANTAR Puji dan Syukur kami panjatkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat limpahan Rahmat dan Karunia-nya sehingga kami dapat menyusun laporan Praktikum Dasar Elektronika dan Digital ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Dalam laporan ini kami membahas mengenai Gerbang digital. Praktikum ini kami laksanakan untuk meneliti berbagai macam komponen anataranya adalah diode, Single Stage Amplifier, multistage amplifier dan gerbang logika. Dengan melakukan beberapa percobaan dan memberi perlakuan yang maka kita akan mengetahui lebih jauh tentang Gerbang digital. Laporan ini dibuat dengan berbagai observasi dan beberapa bantuan dari berbagai pihak untuk membantu menyelesaikan tantangan dan hambatan selama mengerjakan laporan ini. Oleh karena itu, kami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan laporan ini. Kami menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang mendasar pada laporan ini. Oleh karena itu kami mengundang pembaca untuk memberikan saran serta kritik yang dapat membangun kami. Kritik konstruktif dari pembaca sangat kami harapkan untuk penyempurnaan laporan ini pada laporan penelitian kami selanjutnya. Surabaya, 13 Oktober 2014 Penulis 1
DAFTAR ISI Kata pengantar... 1 Daftar isi... 2 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Judul Percobaan... 3 1.2 Rumusan Masalah... 3 1.3 Tujuan Percobaan... 3 1.4 Alat yang digunakan... 3 1.5 Variabel... 3 BAB 2 DASAR TEORI 2.1 Pengertian Amplifier... 5 2.2 Jenis-jenis Amplifier... 6 BAB 3 DATA PERCOBAAN 3.1 DC Current Gain... 7 3.2 AC Current Gain... 8 BAB 4 PENUTUP 4.1 Kesimpulan... 13 4.2 Daftar Pustaka... 14 4.3 Lain-lain... 15 2
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Judul Percobaan Single Stage Amplifier 1.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana prinsip kerja dari penguat satu tingkat? 2. Berapa penguatan yang terjadi pada penguat satu tingkat? 1.2 Tujuan Percobaan Memahami cara kerja amplifier 1.3 Alat yang Digunakan Modul Praktikum Voltmeter Amperemeter function generator Osiloskop Board Praktikum elektronika dasar Kabel Jumper 1.4 Variabel Dalam praktikum ini, kami menggunakan beberapa variabel yaitu : 1. Variabel Manipulasi - Potensiometer Definisi:potensiometer diputar untuk mengatur besarnya arus yang masuk ke kaki - basis transistor Amplitudo input dari function generator Definisi : Nilai amplitudo inputan dari function generator diubah-ubah dan mengamati perubahan yang terjadi. 2. Variabel Respon - Penguatan Arus dan Sinyal Output Definisi :arus yang diinputkan pada kaki basis akan dikuatkan sehingga arus kolektor menjadi lebih besar dan merubah amplitudo sinyal output yang dapat terbaca lewat osiloskop. 3. Variabel Kontrol - Jenis arus inputan kaki basis transistor Definisi : Diinputkan dua buah jenis arus yaitu arus AC dan aris DC. 3
BAB 2 TEORI DASAR SINGLE STAGE AMPLIFIER 2.1 Pengertian Amplifier 4
Pengertian Amplifier merupakan komponen elektronika yang di pakai untuk menguatkan daya atau tenaga secara umum. Dalam penggunaannya, amplifier akan menguatkan signal suara yaitu memperkuat signal arus I dan tegangan V listrik dari inputnya. Sedangkan outpunya akan menjadi arus listrik dan tegangan yang lebih besar. Besarnya pengertian amplifier sering disebut dengan istilah Gain. Nilai dari gain yang dinyatakan sebagai fungsi penguat frekunsi audio, Gain power amplifier antara 200 kali sampai 100 kali dari signal output. Jadi gain merupakan hasil bagi dari daya di bagian output dengan daya di bagian input dalam bentuk fungsi frekuensi. Ukuran gain biasannya memakai decible (db). 2.2 Jenis-jenis Amplifier Jenis-Jenis Amplifier telah bervariasi seperti OTL, BTL dan OCL yang sudah sering di gunakan di pasaran. Dan setiap jenis komponen dan pengertian amplifier tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Berikut kami jelaskan satu persatu : 5
OTL (Output Transformer Less = keluaran tanpa trafo), yaitu rangkaian amplifier yang menggunakan elco sebagai ganti transformer, misalkan nilai 2200uf untuk amplifier yang memiliki watt besar. Umumnya tegangan rangkaianamplifier ini hanya + (positif) dan (negatif / ground). BTL (Bridge Transformator Less), yaitu rangkaian Amplifier OCL yang digabung dengan metode Bridge (jembatan). Sehingga power outputnya menjadi 2 kali lipat dari power Rangkaian Amplifier OCL. OCL (Output Capacitor Less = keluaran tanpa kapasitor), yaitu rangkaian amplifier yang memiliki skema rangkaian dari transistor/ic penguat final langsung ke speaker output (tanpa pelantara apapun). Umumnya tegangan amplifier ini simetris yaitu + (positif), 0 (nol), (negatif). BAB 3 DATA PERCOBAAN 2.1 DC Current Gain 6
Langkah Percobaan 1. Pasang amperemeter 56-57 dan 58-59. 2. Dengan mengatur potensiometer, isilah tabel berikut ini : 3. Carilah gainnya dengan rumus : Dibawah ini merupakan data hasil perhitungan Gain dari percobaan diatas : No IB (ua) IC (ma) 1 10 1,1 2 20 1,15 2.2 AC Current Gain 7
Langkah Percobaan : 1. Matikan catu daya terlebih dulu. Begitupula pada function generator dan osiloskop. 2. Hubungkan titik 62 dengan function generator (+) dan titik 63 dengan function generator (-) 3. Hubungkan titik 68 dengan osiloskop (+) dan titik 67 dengan osiloskop (-) 4. Nyalakan catu daya. dan aturlah potensiometer agar tegangan di titik A = 0. (Tidak ada arus basis, Ib = 0) 5. Hidupkan function generator dan osiloskop. Pilih frekuensi (sinusoida) sembarang pada function generator. Amati pada osiloskop perubahan yang terjadi pada saat amplitudo function generator dinaikkan dan diturunkan. 6. Kemudian aturlah potensiometer sehingga ada tegangan di titik A, ukur tegangan di titik A dan B kemudian hitunglah Ib dengan rumus : 7. Amati pula pada osiloskop apabila arus basis dinaikkan dan diturunkan dengan mengatur potensiometer pada modul. Carilah gambar yang paling baik dan paling besar amplitudonya. Kemudian hitunglah gainnya! Pertanyaan: Apakah fungsi dari arus basis? 8
Jawab : Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat. Percobaan (AC Gain) Sinyal saat hambatan potensiometer dinaikkan Sinyal saat hambatan potensiometer diturunkan Sinyal saat function generator diturunkan Sinyal saat function generator dinaikkan 9
A. Analisa Data 1. Percobaan pertama (DC Current Gain) Dilakukan percobaan tentang penguat arus DC diperoleh data sebagai berikut : No. 1 2 IB (µa) 10 20 IC (ma) 0,37 2,43 Tabel Hasil Percobaan 1 Dari tabel hasil percobaan di atas, kita dapat mengetahui besar penguatan arus yang terjadi dengan persamaan maka : - Penguatan 1 : 370/10 = 37 kali - Penguatan 2 : 2430/20 = 121,5 kali 2. Percobaan kedua (AC Gain) Gambar 1 2 Pada gambar 1 memperlihatkan ketika Gambar potensiometer diputar hingga tidak ada arus basis yang masuk, mengakibatkan amplitudo sinyal output menjadi kecil, sementara ketika hambatan potensiometer diperkecil ampliudo semakin besar seperti tampak pada gambar 2. 10
Pada saat amplitudo gelombang sinusoida Gambar 3 function generator diturunkan Gambarmenyebabkan 4 osiloskop menjadi kecil seperti tampak pada gambar 3, sementara ketika amplitudo dinaikkan maka output pada osiloskop juga semakin besar. Pada percobaan AC gain, dilakukan pengukuran besarnya arus Ic dengan multimeter dan diperoleh sebesar 2,4 ma. Kemudian untuk mencari nilai Ib dapat menggunakan persamaan sebagai berikut : = kemudian untuk mencari gain merupakan perbandingan dari Ic dan Ib yaitu : Gain = Ic/Ib = 2,4/0,15 = 16 Kali. Pertanyaan: 1. 2. 3. 4. Jelaskan apa yang anda ketahui tentang penguatan sinyal DC pada transistor bipolar! Jelaskan apa yang anda ketahui tentang penguatan sinyal AC pada transistor bipolar! Apakah penguatan sinyal AC tergantung pada nilai resistor? Jelaskan Jelaskan apa yang anda ketahui tentang impedansi input pada transistor bipolar dan jelaskan pula hubungannya dengan penguatan sinyal AC 5. Apakah impedansi input juga mempengaruhi penguatan DC? Jelaskan! Jawab : 1. Pada garis beban statis atau DC dapat digambarkan ke dalam kurva karakteristik output ini untuk menunjukkan segala kondisi operasi yang mungkin bagi transistor mulai dari "aktif sepenuhnya" hingga "padam sepenuhnya" dan hingga kondisi operasi diam atau titik Q amplifier dapat ditemukan. Tujuan penggunaan amplifier sinyal lemah adalah untuk menguatkan semua sinyal input dengan jumlah distorsi yang seminimal mungkin pada sinyal output. Dengan kata lain, sinyal output harus sama persis dengan sinyal input dengan ukuran yang lebih besar karena penguatan. Untuk mendapatkan distorsi yang lemah ketika digunakan, kondisi operasi diam sebuah amplifier harus dipilih dengan tepat. Pada faktanya titik operasi arus DC amplifier dan 11
posisinya dapat ditetapkan pada titik mana saja di sepanjang garis beban dengan pengaturan biasing yang tepat. 2. Segala jenis penguat transistor beroperasi menggunakan input sinyal AC yang nilainya bergantian antara positif dan negatif sehingga dibutuhkan cara untuk menyetel rangkaian penguat agar bisa beroperasi di antara kedua nilai maksimum. Hal ini dapat dicapai melalui sebuah proses yang disebut "biasing". Biasing sangat penting di dalam merancang sebuah penguat karena dapat menghasilkan kondisi operasi yang tepat bagi transistor penguat untuk menerima sinyal, serta mengurangi distorsi pada sinyal output. 3. Sebuah tahap yang ditunjukkan pada rangkaian penguat common emitter di atas disebut sebagai "Bias Pembagi Tegangan".Pengaturan biasing jenis ini menggunakan dua resistor sebagai sebuah jaringan pembagi potensial listrik dari sumber pembangkit dengan titik tengah yang menyalurkan tegangan bias basis yang diperlukan ke transistor. Biasing pembagi tegangan umumnya digunakan dalam merancang penguat transistor bipolar. Metode biasing transistor ini sangat mengurangi pengaruh variasi Beta ( β ) dengan menahan bias basis pada nilai tegangan yang tetap sehingga menghasilkan stabilitas yang baik. Nilai konstan tegangan bias ditentukan oleh jaringan pembagi potensial listrik yang dibentuk oleh dua resistor (R1 dan R2) dan tegangan pembangkit (Vcc) sebagaimana yang ditunjukkan dengan arus yang mengalir melalui kedua resistor. 4. Penguat emitor ditanahkan mempunyai impedansi masukan kali lebih besar daripada penguat basis ditanahkan. Dan impedansi keluaran transistor (1-α) lebih kecil daripada penguat basis ditanahkan. Impedansi yang tak terlalu besar dan impedansi keluaran yang tak terlalu kecil membuat penguat emitor ditanahkan sangat baik digandengkan dalam beberapa tahap tanpa banyak ketaksesuaian impedansi pada alih tegangan dari satu tahap ke tahap berikutnya BAB 4 PENUTUP 4.1 Kesimpulan 12
Kesimpulannya, rangkaian penguat common emitter memiliki sebuah resistor pada rangkaian kolektor. arus yang melalui resistor ini menghasilkan tegangan output amplifier. Nilai resistor ini ditentukan agar tepat pada titik diam operasi amplifier (titik Q) tegangan output ini berada di tengahtengah garis beban transistor. Basis transistor yang digunakan dalam amplifier common emitter dibiaskan menggunakan dua resistor sebagai jaringan pembagi tegangan. Jenis pengaturan biasing ini sering digunakan dalam desain rangkaian penguat transistor bipolar dan sangat mengurangi efek variasi beta ( β ) dengan menahan bias basis pada tegangan yang konstan dan tidak berubah. Jenis biasing ini menghasilkan stabilitas yang terbaik. Untuk dapat bekerja, sebuah transistor membutuhkan tegangan bias pada basisnya. Jadi bias pemberiaan tegangan DC untuk membentuk tegangan dan arus yang tetap.tegangan dan arus yang dihasilkan menyatakan titik operasi (quiescent point) atau titik Q yang menentukan daerah kerja transistor. Dalam rangkaian elektronika terdapat berbagai variasi dari pembiasan transistor yang tentunya disesuaikan pada kebutuhan umum. Namun demikian krakteristik arus dan tegangannya dapat diketahui dengan cara yang sama 4.2 Daftar Pustaka http://id.wikipedia.org/wiki/penguat http://palleko.blogspot.com/2012/06/pengertian-amplifier.html Amplifier, 2008. http://adnansurya.doomby.com/pages/elektronik/konsep-elektronikalanjutan/amplifier-penguat/amplifier-common-emitter.html 13
LAIN LAIN 14
15