PRAKTEK DASAR REALISASI RANCANGAN 1

PRAKTEK DASAR REALISASI RANCANGAN 1 ALAT SUITAN PULSA LAPORAN Dibuat untuk Memenuhi Tugas Praktek Pengolahan Sinyal di Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Oleh : Nama : K.M. Chandra Bayu Saputra (0613 3032 0208) Muhammad Yunus (0613 3032 0212) Kelas : 3EA Kelompok : VIII Dosen Pembimbing : Ir. Iskandar Lutfi, S.T. NIP : 196501291991031002 POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG TAHUN AKADEMIK 2014-2015

KATA PENGANTAR Puji syukur penulishaturkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan karunia-nyalah penulis dapat menyelesaikan Laporan Kerja Praktek Dasar Realisasi Rancangan 1 mengenai Alat Suitan Pulsa di Bengkel Elektonika Politeknik Negri Sriwijaya ini tepat pada waktunya. Pada kesempatan yang baik ini penulis ucapkan terimah kasih kepada Bapak Ir. Iskandar Luthfi, S.T. selaku dosen pembimbing yang telah membimbing penulis dalam penyusunan Laporan ini. Penulis menyadari sepenuhnya Laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari rekan-rekan mahasiswa yang bersifat membangun agar dalam penyusunan laporan selanjutnya dapat lebih baik dari sekarang ini. Akhir kata semoga penulisan laporan ini dapat memberikan manfaat bagi kita dan semoga Allah SWT memberkati kita semua. Palembang, Januari 2015 Penulis ii

DAFTAR ISI halaman HALAMAN JUDUL... i KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... iii 1. TUJUAN... 1 2. DASAR TEORI... 1 3. RANGKAIAN PERCOBAAN... 3 4. KOMPONEN YANG DIPERLUKAN... 3 5. LANGKAH PERCOBAAN... 4 6. DIAGRAM BLOK... 5 7. HASIL LAYOUT & TATA LETAK KOMPONEN... 5 8. HASIL PERCOBAAN... 6 9. ANALISA DATA... 7 10. KESIMPULAN... 10 DAFTAR PUSTAKA... 11 iii

1 1. TUJUAN Setelah melakukan percobaan mahasiswa diharapkan dapat : - Mengetahui prinsip kerja rangkaian suitan pulsa - Memahami proses multivibrator - Memahami kegunaan multivibrator astabel dan monostabel dalam suatu rangkaian - Melatih keterampilan dalam merancang suatu rangkaian elektronika 2. DASAR TEORI Rangkaian alat suitan pulsa ini adalah rangkaian yang proses kerjanya menggunakan multibrator sebagai otak dari rangkaian tersebut. Multivibrator adalah suatu rangkaian yang mengeluarkan tegangan berbentuk blok atau pulsa yang pada waktu tertentu hanya mempunyai satu dari dua tingkat tegangan keluaran, kecuali selama masa transisi. Multivibrator dirangkaian ini, menggunakan gabungan antara multivibrator astabel dan monostabel. Multivibrator Astabel adalah multivibrator yang outputnya tidak bias stabil pada satu keadaan, akan tetapi berubah-ubah secara terus menerus dari keadaan 0 ke keadaan 1 secara berulangulang. Sedangkan multivibrator monostabel adalah multivibrator yang memiliki satu keadaan yang stabil dengan adanya pemicu. Multivibrator selain menggunakan komponen-komponen dasar seperti kombunasi antara R-C dan transistor, multivibrator juga dapat dihasilkan oleh sebuah komponen yang disebut dengan rangkaian terintegrasi atau Integrated Circuit (IC). Banyak IC yang dapat menghasilkan rangkaian multivibrator ini baik monostabel maupun astabel. Pada rangkaian alat suitan pulsa ini, digunakan IC NE556 dan 4047 sebagai multivibrator dalam rangkaian ini. Pada rangkaian ini juga ditambahkan IC CMOS gerbang AND 4011. Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat pada konfigurasi IC berikut.

2 IC NE556 IC 4047 IC 4011

3 3 RANGKAIAN PERCOBAAN 4. KOMPONEN YANG DIPERLUKAN - Battery +9V 1 buah - IC CMOS 4011 1 buah - IC CMOS 4047 1 buah - IC NE556 1 buah - Kabel Jumper secukupnya - Kapasitor : - 0,01 µf 2 buah - 0,1 µf 1 buah - 10 µf 1 buah - LED 1 buah - Loudspeaker 1 buah

4 - Resistor : - 100 Ω 1 buah - 1K Ω 1 buah - 10K Ω 1 buah - 1M Ω 1 buah - 10M Ω 1 buah - Switch ON/OFF 1 buah - Switch Toogle 1 buah - Transistor BC337 2 buah 5. LANGKAH PERCOBAAN 1. Hubungkan baterai pada positif dan negate dengan benar dan jangan sampai terbalik. 2. Tekan Switch (S1) pada keadaan ON 3. Geser Switch toogle (S2) ke keadaan ON lalu geser segera switch ke keadaan OFF 4. Lihat dan periksa apakah speaker mengeluarkan suara, jika benar maka speaker akan menghasilkan jumlah suitan pulsa sekitar sepuluh kali. 5. Periksa kembali jika pada speaker tidak bekerja seperti yang dijelaskan diatas 6. Jika telah terjadi hal seperti diatas dan benar terjadi, coba ubah R2 dari 10MΩ menjadi 2,2MΩ dan 1MΩ, periksa apa yang terjadi pada output speaker 7. Lalu ubah C4 dari 0,01µF menjadi 0,1µF, dan periksa apa yang terjadi pada output rangkaian yaitu pada speaker sebagai indikatornya. 8. Setelah selesai, matikan alat dengan menekan switch S1 ke keadaan OFF dan melepaskan sumber tegangan dalam hal ini yang digunakan adalah Baterai 9V.

5 6. DIAGRAM BLOK (kaki 5) 7. HASIL LAYOUT & TATA LETAK KOMPONEN

8. HASIL PERCOBAAN 6

7 9. ANALISA DATA Setelah merangkai rangkaian percobaan pada papan percobaan (protoboard), dapat dianalisa bahwa rangkaian ini memiliki sedikit kendala, diantaranya telah dijelaskan bahwa rangkaian ini, akan menghasilkan setidaknya sekitar 10 kali suitan pulsa pada output loudspeaker, tapi pada kenyataannya hasil yang dikeluarkan hanya sekitar 5 kali, hal ini terjadi karena resistor pada loudspeaker terlalu besar, karena arus kolektor yang keluar dari kombinasi darlington transistor terlalu besar, yaitu berkisar 800mA, hal ini didapat berdasarkan datasheet transistor BC337. Pada rangkaian ini kami menggunakan BC337 untuk transistor kombinasi darlington, namun pada contoh rangkaian, digunakan transistor ZTX300 dengan output Ic sekitar 500mA. Hal ini jelas sangat menentukan jumlah ketukan pulsa pada speaker. Sebelum menggunakan loudspeaker sebagai indikator outputnya, kami menggunakan buzzer, namun setelah itu pada saat R5 diubah baik diperkecil maupun diperbesar, output pada buzzer tidak terpengaruh oleh resistor tersebut, yaitu jumlah pulsa yang dihasilkan oleh buzzer masih tetap sebesar 5 kali, karena buzzer itu sendiri memiliki konsumsi tegangan yang cukup besar dengan resistansi yang cukup pula dibandingkan dengan loudspeaker yang memiliki rentang resistansi antara 8-80Ω sehingga jika kita mengubah R5 dengan memperkecil nilai resistansinya maka tak tampak pengaruh yag didapatkan karena resistansi 100Ω tidak lah terlalu besar mempengaruhi buzzer tersebut. Pada R2 dan C3, yaitu kombinasi R-C pada IC NE556 juga dapat mempengaruhi kecepatan suitan pulsa dan banyaknya suitan pulsa yang nantinya akan dihasilkan rangkaian ini dengan speaker sebagai indikatornya. Sebab, pada saat R2 diubah dengan 2,2MΩ maupun 1MΩ maka output speaker berkedip sangat cepat dan hanya beberapa detik saja. Begitupun dengan C3, pada C3, kami menggantinya dari 0,01µF menjadi 0,1µF. Hal ini kami lakukan karena suara yang dihasilkan oleh speaker tidak jelas jumlahnya karena terlalu cepatnya pulsa yang dihasilkan akibat dari ruang pengisian pada kapasitor yang sangat kecil, maka dari itu, diubahlah dengan kapasitor berkapasitas lebih besar yaitu 0,1µF agar waktu pengisian sampai penuh menjadi lebih lama. Namun pada R2 tetap menggunakan

8 10MΩ, karena jika diubah menjadi lebih kecil lagi atau semisalnya 2,2MΩ maupun 1MΩ, maka hal itu akan sama saja karena pulsa yang dihasilkan tetap cepat dengan jumlah suitan yang bertambah banyak. Untuk kombinasi R-C pada IC 4047 yang digunakan sebagai astabel cepat, yaitu R4 dan C4. Kombinasi ini juga sangat menentukan suara dari keluaran rangkaian ini. Yaitu pada saat dilakukan pengujian dengan mengubah kapasitor C4 dari 0,01µF menjadi 0,1µF, suara pulsa pun akan menjadi tidak beraturan, namun ketukan pulsa tersebut seakan-akan membentuk irama layaknya suara burung, jadi dapat diartikan dengan jelas bahwa besar kecilnya kapasitansi kapasitor C4 akan menimbulkan nada pada ketukannya. Pada R4 pun juga, saat diubah dengan nilai resistansi yang lebih kecil, maka membuat suara sedikit lebih cepat dari sebelumnya. Kemudian, pada percobaan yang telah dilakukan, bahwa jika resistor (R5) 100Ω pada speaker di ubah menjadi lebih kecil, maka jumlah suitan pulsa yang keluar pada speaker pun akan semakin cepat dan bertambah jumlah suitan pulsanya, karena arus yang keluar dari kolektor masih cukup besar akibat kecilnya nilai resistor yang digunakan. Sehingga jika ingin mempercepat sekaligus memperbanyak jumlah suitan pulsa yang akan keluar dari speaker, kita hanya tinggal memperkecil nilai resistor pada speaker. Jadi, untuk mendapatkan keluaran pulsa yang berjumlah 10 kali ketukan atau 10 suitan, maka pada C3 harus diperbesar kapasitansinya yang awalnya 0,01µF menjadi sebesar 0,1µF untuk memperlambat laju suitan pulsa dan jumlah pulsa yang dihasilkan dengan speaker sebagai indikatornya, karena jika tidak diubah, maka jumlah pulsa atau ketukan tidak terbaca atau sulit dihitung akibat dari terlalu cepatnya pulsa setiap detiknya. Setelah dilakukan hal tersebut, maka ketukan pulsa pun dapat terhitung, namun masih ada kendala pada jumlah pulsanya, yakni masih lebih besar dari 10 kali, yakni menjadi 14-15 kali. Setelah itu untuk mengurangi jumlah ketukan pulsa, maka pada R5 yang sebelumnya telah diubah dari 100Ω menjadi 10Ω, maka kami ubah kembali dengan beberapa pengujian pada resistor, yaitu sebagai berikut:

9 PENGUJIAN RESISTOR (R5) JUMLAH SUITAN 1. 10 Ω 7 2. 8,2 Ω 8 3. 6,8 Ω 9 4. 5 Ω 10 Dari tabel pengujian diatas, dapat terlihat bahwa resistor R5 sebagai tahanan loudspeaker pun memiliki pengaruh yang cukup besar pada hasil keluaran pada rangkaian alat suitan ini, sehingga didapatkan hasil yang benar-benar suitan pulsanya sebanyak 10 kali. Namun semakin banyak pulsa yang dihasilkan, semakin bertambah pula kecepatan atau waktu yang diperlukan dalam satu siklus (pergeseran switch dari ON langsung ke OFF). Begitupun pada sumber yang digunakan, tegangan dan arus yang didapatkan oleh sumber juga berpengaruh pada hasil output rangkaian alat suitan pulsa ini. Pada percobaan ini digunakan baterai 9V sebagai sumbernya. Saat dilakukannya percobaan, kami melakukan pengujian dengan 3 baterai yang berbeda dalam hal tegangan dan arusnya, karena baterai sendiri memiliki tegangan maksimum pada saat penuh dan akan berkurang seiring lamanya baterai digunakan, maka didapatkanlah : PENGUJIAN BATERAI 9V JUMLAH TEGANGAN ARUS (A) SUITAN (V) 1. 9,8 0,5 10 2. 8,6 1 9-10 3. 8 0,5 12-16 Jadi untuk mendapatkan hasil maksimal, maka baterai yang digunakan adalah baterai yang masih baru dengan tegangan maksimum atau dengan teganagn yang masih layak dengan arus yang sedikit lebih besar dengan kisar minimal 1A. hal ini terjadi karena baterai 9V itu sendiri pada saat maksimum memiliki tegangan puncak sekitar 9,8-10V dengan arus rata-rata sekitar 200mA sampai diatas 1A tergantung jenis baterai dan merk baterai yang diguanakan. Jadi, jika ingin memaksimalkan output dari rangkaian ini konsumsi sumber tegangan hasrus

10 sangat-sangat diperhitungkan atau dengan kata lain sumber tegangan yang digunakan haruslah benar-benar dalam keadaan yang stabil. 10. KESIMPULAN Setelah dilakukannya percobaan dan dilakukannya penganalisaan pada percobaan ini, dapat disimpulkan bahwa rangkaian ini adalah rangkaian yang tidak lain adalah sebuah rangkaian yang menggunakan kombinasi dari multivibrator astabel dan multivibrator yang dijadikan satu dengan bantuan gerbang AND sebagai piranti untuk proses penggabungannya. Pada rangkaian alat suitan pulsa ini digunakan dua multivibrator astabel, yaitu astabel lambat yang dihasilkan oleh IC NE556 dan astabel cepat dari IC 4047 yang nantinya kedua IC ini digabungkan pada salah satu gerbang AND pada IC 4011 setelah astabel lambat dan monostabel yang sama-sama dihasilkan dari IC NE556 digabung pada salah satu gerbang AND juga. Multivibrator sendiri dapat diartikan sebagai suatu alat untuk menghasilkan pulsa berdasarkan frekuensi dan waktu (perioda) sehingga komponen R dan C sangat mempengaruhi rangkaian ini. Semakin kecil R dan C yang digunakan pada rangkaian ini maka semakin cepat pewaktu yang dihasilkan, dan berlaku juga pada sebaliknya jika R dan C yang digunakan sebagai multivibrator baik monostabe ataupun astabel semakin besar, maka semakin lambatlah pewaktu yang dihasilkan dan frekuensi yang dihasilkan pun semakin sedikit.

11 DAFTAR PUSTAKA Lutfi, I. 2014. Buku Petunjuk Praktek Dasar Realisasi Rancangan 1. Palembang. Politeknik Negri Sriwijaya. http://id.wikipedia.org/wiki/multivibrator http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/astabil-multivibrator/ http://elektronika-dasar.web.id/rangkaian/monostable-multivibrator/ http://ilmubawang.blogspot.com/2012/03/rangkaian-monostablemultivibrator.html http://ilmubawang.blogspot.com/2012/03/rangkaian-astable-multivibrator.html