Semester 4 Tone Control Penguat Audio 200 menit No. LST/PTE/... Revisi: 00 Tgl: 16 Maret 2017 INDIKATOR CAPAIAN PEMBELAJARAN Dengan mempelajari dan praktik menggunakan Labsheet Sistem Audio topik Praktik Tone Control Penguat Audio, diharapkan mahasiswa mampu: 1. Menyusun dan menganalisis rangkaian Tone Control Pasif (TCP) 2. Menyusun dan menganalisis rangkaian Tone Control Aktif (TCA) 3. Membandingkan (kelebihan dan kekurangan) antara TCP dan TCA 4. Merancang dan membuat rangkaian TC untuk kebutuhan tertentu DASAR TEORI 1. Tone Control merupakan rangkaian untuk mengatur frekuensi yang ingin dikuatkan pada penguat amplifier. 2. Tone Control Pasif 3. Tone Control Aktif BAHAN DAN ALAT Bahan Tabel 1. Bahan yang dibutuhkan pada rangkaian Tone Control No. Komponen Nilai Rangkaian Tone Control Pasif Aktif 1 Kapasitor bipolar 10µF 1µF, 47µF (2) (16V) 2 Kapasitor nonpolarmylar 100nF, 10nF (2), 1nF 1nF, 3n3F, 10n, 47nF 3 Resistor (½ W) 10 K (2), 1K 5k6 (1), 56k (2), 8k2 (2), 4k7 (4), 10k, 50k 4 IC op amp - 1458 5 Potensio Mono 100K 50k (3) Alat 1. Multimeter (1) 2. Oscilloscope (1) 3. AFG (1) 4. Probe dan penjepit buaya secukupnya 5. Project board (1) 6. Speaker (1) 7. MP3 (1) Keselamatan Kerja 1. Pastikan polaritas tegangan pada adaptor sesuai (+)! 2. Pastikan pin VCC dan pin Ground IC mendapatkan sumber VCC dan Ground yang sesuai (jangan terbalik)! 3. Hubungkan dengan sumber tegangan apabila rangkaian sudah dipastikan sesuai! 4. Untuk memudahkan analisa rangkaian gunakan warna pengkabelan yang konsisten (misal merah untuk Vcc, hitam untuk ground, hijau untuk penghubung komponen dan putih untuk titik pengukuran)! 5. Lepas hubungan input tegangan setiap melakukan pergantian jenis variabel besaran (input) dari MP3 player/ AFG!
LANGKAH KERJA FAKULTAS TEKNIK No. LST/PTE/... Revisi: 00 Tgl: 23 Maret 2017 Page 2 of 5 Menyusun rangkaian Tone Control Pasif (TCP) 1. Susunlah rangkaian seperti Gambar 1 Tone Control Pasif! Gambar 1. Tone Control Pasif Keterangan: TP merupakan Titik Pengukuran, RV1 merupakan treble dan RV2 merupakan bass 2. Hubungkan TP1 dan TP2 dengan Oscilloscope! 3. Hubungkan input dengan mp3, lalu amati tampilan sinyal TP1 dan TP2 pada Oscilloscope dan dengarkan bunyi pada speaker! Deskripsikan bunyi pada speaker! 4. Ubahlah nilai RV1 dan RV2 (secara bergantian) dari minimal sampai dengan maksimal, lalu tuliskan hasilnya (sinyal TP2) pada Tabel 2! Catatan: nilai RV lainnya yang tidak dilakukan ujii coba berada pada posisi tengah. 5. Ubahlah nilai RV1 dan RV2 sampai menghasilkan bunyi pada speaker yang sesuai (ideal) menurut persepsi anda! Catat nilai RV1, RV2 dan gambarkan bentuk sinyal TP2 (termasuk nilai ) pada tabel 2! Tabel 2. Pengamatan dengan input MP3 player pada TCP minimal tengah RV1 RV2 RV1- RV2 RV1 RV2 RV1- RV2 maksimal RV1- RV1 RV2 RV2 6. Lepas input MP3 player dari input dan lepas speaker dari output, lalu hubungkan input dengan AFG! 7. Amati perubahan sinyal output dari nilai 10 Hz sampai dengan 100KHz! Bagaimana kecenderungannya (kenaikan nilai frekuensi input terhadap output)? Kapankah mulai mengalami perubahan output yang drastis? Apakah ada pergeseran fase? Catatan: jika diperlukan, gambarkan! 8. Ubahlah nilai input AFG dan catat nilai dan bentuk gelombang input dan output apabila terdapat perubahan nilai baik pada RV1 dan RV2 pada Tabel 3!
No. LST/PTE/... Revisi: 00 Tgl: 23 Maret 2017 Page 3 of 5 Tabel 3. AFG pada TCP dengan variasi nilai RV1, RV2 Nilai ouput saat ouput saat ouput saat No. Frekuensi posisi minimal posisi tengah posisi maksimal AFG (Hz) RV1 RV2 RV1 RV2 RV1 RV2 1 20 2 100 3 500 4 1000 5 2000 6 5000 7 10000 8 15000 9 20000 10 100000 9. Ubahlah nilai RV1 dan RV2 sampai menghasilkan output sinyal yang paling sesuai (ideal) menurut persepsi anda! Catat nilai RV1, RV2 dan gambarkan bentuk sinyal TP2 (termasuk nilai )! 10. Buatlah analisis mengenai pengaruh pengaturan treble dan bass terhadap output yang dihasilkan! 11. Buatlah analisis mengenai pengaruh penggunaan tiap komponen pada rangkaian kepada filter dan penguatan yang terjadi pada output! Menyusun rangkaian Tone Control Aktif (TCA) 1. Susunlah rangkaian sesuai Gambar 2 Tone Control Aktif! Gambar 2. Tone Control Aktif 2. Hubungkan TP1 dan TP2 dengan Oscilloscope!
No. LST/PTE/... Revisi: 00 Tgl: 23 Maret 2017 Page 4 of 5 3. Hubungkan input dengan mp3, lalu amati tampilan sinyal TP1 dan TP2 pada Oscilloscope dan dengarkan bunyi pada speaker! Deskripsikan bunyi pada speaker! 4. Ubahlah nilai RV1, RV2 dan RV3 (secara bergantian) dari minimal sampai dengan maksimal, lalu tuliskan hasilnya (sinyal TP2) pada Tabel 2! Catatan: nilai RV lainnya yang tidak dilakukan ujii coba berada pada posisi tengah. 5. Ubahlah nilai RV1, RV2 dan RV3 sampai menghasilkan bunyi pada speaker yang sesuai (ideal) menurut persepsi anda! Catat nilai RV1, RV2, RV3 dan gambarkan bentuk sinyal TP2 (termasuk nilai ) pada tabel 4! Tabel 4. Pengamatan dengan input MP3 player pada TCA minimal tengah maksimal 6. Lepas input MP3 player dari input dan lepas speaker dari output, lalu hubungkan input dengan AFG! 7. Amati perubahan sinyal output dari nilai 10 Hz sampai dengan 100KHz! Bagaimana kecenderungannya (kenaikan nilai frekuensi input terhadap output)? Kapankah mulai mengalami perubahan output yang drastis? Apakah ada pergeseran fase? Catatan: jika diperlukan, gambarkan! 8. Ubahlah nilai input AFG dan catat nilai dan bentuk gelombang input dan output apabila terdapat perubahan nilai baik pada RV1, RV2 dan RV3 pada Tabel 5! Tabel 5. AFG pada TCA dengan variasi nilai RV1, RV2, RV3 Nilai ouput saat ouput saat ouput saat No. Frekuensi posisi minimal posisi tengah posisi maksimal AFG (Hz) 1 20 2 100 3 500 4 1000 5 2000 6 5000 7 10000 8 15000 9 20000 10 100000
No. LST/PTE/... Revisi: 00 Tgl: 23 Maret 2017 Page 5 of 5 9. Ubahlah nilai RV1, RV2 dan RV3 sampai menghasilkan output sinyal yang paling sesuai (ideal) menurut persepsi anda! Catat nilai RV1, RV2, RV3 dan gambarkan bentuk sinyal TP2 (termasuk nilai )! 10. Buatlah analisis mengenai pengaruh pengaturan treble, mid dan bass terhadap output yang dihasilkan! 11. Buatlah analisis mengenai pengaruh penggunaan tiap komponen pada rangkaian kepada filter dan penguatan yang terjadi pada output! BAHAN DISKUSI 1. Hitunglah beberapa variabel berikut (a, b dan c) untuk kondisi saat RV posisi maksimal dan RV posisi minimal: a. penguatan antara input dan output! (Av max = Vo max / Vin) b. Hitunglah penguatan pada frekuensi high dan low! (Avfl = Avfh = Av max x 0.707 c. Hitunglah tegangan pada frekuensi low dan frekuensi high (Vfl = Avfl x Vin dan Vfh = Avfh x Vin) 2. Apakah terdapat pergeseran fase antara sinyal input dan sinyal output? jelaskan! 3. Jelaskan fungsi tone control secara umum! Bedakan rekomendasi penggunaan antara TCP dan TCA! 4. Bandingkan (kelebihan dan kekurangan) rangkaian Tone Control Pasif dan Tone Control Aktif! 5. Jelaskan penggunaan tone control apabila dikaitkan dengan input (misalkan: mp3 player, microphone, pre amp mic) dan output (speaker aktif) pada sound system! :...? Proses:...? Output:...? *tempatkan bagian-bagian sound system pada bagan input, proses dan output tersebut, dimanakah posisi Tone Control pada bagan tersebut? 6. Intrepetasikan rangkaian Tone Control Pasif dan Tone Control Aktif dengan blok diagram (how) 7. Apa saja komponen yang dibutuhkan untuk membuat Tone Control Pasif dan Tone Control Aktif? (what) 8. Jelaskan mengapa komponen-komponen pada nomor lima tersebut dipilih? (why) 9. Rancanglah rangkaian Tone Control untuk fungsi tertentu dari analisa kebutuhan, blok diagram, skema, dan pengujian (simulasi di proteus)!