Buku Praktikum 1-6 RL New

MODUL PRAKTIKUM RANGKAIAN LISTRIK DAN ELEKTRONIKA 2 Praktikum 7

PRAKTIKUM 1

Karakteristik Transistor

A. Tujuan

1. Mahasiswa mengerti struktur dan simbol pada transistor

2. Mahasiswa mampu memahami karakteristik dari transistor

3. Mahasiswa mempelajari untuk menentukan kualitas dari transistor dengan

menggunakan instrumen

B. Dasar Teori

(1) Struktur dan karakteristik dari transistor

1. Struktur dari transistor

Sebuah transistor dapat dibedakan dalam 2 tipe utama – tipe PNP dan NPN .

Struktur diagramnya ditunjukkan pada gambar 5.1(a)(b). E(Emittor), B(Basis) dan

C(Colector) berturut – turut di gambarkan dalam tiga sambungan transistor.

Gambar 5.2 (a) (b) (c) (d) Metode Bias untuk Transistor NPN

Gambar 5.3 Metode Bias untuk Transistor PNP

2. Karakteristik dari transistor

POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA 1


Seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.2(a). Jika forward bias (P dan N terhubung

pada muatan kutub positif dan negatif) diaplikasikan pada jarak lintas sambungan dari E – B

jadi Vbe akan mencapai tegangan cut – in (0.6 v untuk silikon, dan 0.2v untuk germanium),

sebuah arus forward Ib akan dibangkitkan diantara E-B . Seperti ditunjukkan pada gambar

5.2(b), jika reverse bias (P dan N terhubung pada muatan kutub negatif dan positif )

diaplikasikan pada sambungan E-B , tidak ada arus yang akan mengalir melewati B – C

(sebuah kebocoran arus reverse sangat kecil jadi dapat diabaikan), dan arus Ic yang mengalir

melewati C tidak memiliki nilai . Jika 5.2(a)( b) digabungkan seperti gambar 5.2(c) atau (d) ,

meskipun keaslian reverse bias antara B – C (seperti ditunjukkan pada gambar 5.2(d), Vcb =

Vcc – Vbe , Vcc >> Vbe, Vcb juga merupakan bias pembalikan ), sebuah arus Ic yang

signifikan akan dibangkitkan yang disebabkan oleh konduksi forward dari Vbe. Persamaan Ic

= β Ib (β adalah faktor penguatan arus) menggambarkan hubungan antar Ic dan Ib .

Mengapa Ib memiliki nilai yang jauh lebih kecil dari Ic? Karena basis dari transistor sangat

sempit dan sangat rendah dari pembersihan muatan kotor . Vbe akan membawa elektron

pada E (tipe NPN) untuk memasuki B . B sangatlah sempit hanya bagian kecil dari elektron

mengkombinasi dengan lubang dan akan menuju ke arah B , sedangkan sebagian besar

elektron akan menuju kearah persilangan B-C. Ini merupakan fenomena pada dengan

tegangan yang lebih tinggi (Vbc atau Vcc) diaplikasikan dalam C yang akan membangkitkan

kwantitas yang signifikan dari Ic. Seperti pada gambar 5.2 (c) (d) , kita dapat melihat bahwa

Ie = Ib+Ic . Dengan cara sama , jika bias ditunjukkan pada gambar 5.3 yang diaplikasikan

pada PNP transistor , transistor ini akan berfungsi seperti transistor NPN . Hubungan antar Ie

, Ib dan Ic :

1. Ic = βIb , 2. Ie = Ib +Ic

Persimpangan Persimpangan

Emittor Kolektor

E C

Emittor Kolektor

B

Basis

(a)

E C

B


PNP

NPN


(2) Simbol dan Rangkaian Dasar Transistor

1) Simbol :

Gambar 5.4 Simbol dari Transistor

Gambar 5.4 menunjukkan simbol dari transistor yang memiliki beberapa arti :

1) Digunakan untuk membedakan antara NPN dan PNP , dimana anak panah yang

menunjukkan arah keluar menunjukkan bahwa transistor tipe NPN , dan anak

panah yang menuju kedalam menunjukkan bahwa transistor tipe PNP.

2) E memiliki panah , tetapi C tidak memiliki panah.

3) Panah digunakan untuk menunujukkan arah arus.

2) Rangkaian Dasar

Bias dasar dan arah arus dari tipe NPN dan PNP ditunjukkan pada gambar 5.5 (a)

dan (b).

Gambar 5.5

3) Kurva karakteristik V-I dari transistor

Transistor memiliki dua V –I kurva karakteristik:

1) Input kurva karakteristik : digunakan untuk mendeskripsikan hubungan antara

Vbe dan Ib

2) Output kurva karakteristik : digunakan untuk mendeskripsikan hubungan antara

Ib, Vce dan Ic.

- Seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.6 , ketika Vbe melebihi 0.6v , Ib akan

menunjukkan kenaikan arus .

- Seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.7,1. Ib = 0µA , Ic = 0

2. Ib = 10µA ,Ic = mA(Vce = 15v)

(a) Karakteristik Kurva input (b) Karakteristik Kurva Output

Gambar 5.6 Gambar 5.7



C. Peralatan

(1) KL – 200 Linear Circuit Lab.

(2) Module Percobaan: KL – 23002.

(3) Instrumen Percobaan : 1. Multimeter atau digital multimeter .

2. Oscilloscope.

3. Signal Generator.

(4) Alat : Basic hand tolls.

(5) Materi : KL – 23002.

D. Prosedur Percobaan

Percobaan Pertama (5-1): Percobaan untuk karakteristik dari transistor – pengukuran

Ie,Ib dan Ic.

5-1-1

5-1-1-1 Prosedur Percobaan :

(1) Pertama siapkan module KL – 23002 pada KL 200 Linear Circuit Lab , kemudian letakkan

pada blok bertanda 23001 – block a.

(2) a. Masukkan rangkaian pendek jepitan seperti pada gambar 5-1(a) dan rangkaian

pendek jepitan atur seperti diagram 23002 – block a.1.

b. Hubungkan ammeter untuk mengukur Ib , Ic dan Ie . Jika ammeter tidak cukup

tersedia , maka ammeter yang belum mengukur dapat dihubungkan pada rangkaian

pendek jepitan.

c. Atur VR3 (VR 10K) sampai Ic = 3mA dan Ic bernilai maksimum (Ic(sat)).

d. Lihat Ib , Ic dan Ie , kemudian catat hasilnya

5-1-1-2 Hasil Percobaan : Catat Pada Tabel 5 -1 .

Gambar 5 -1 (a) Gambar 23002-block a.1

Ic Ib Ie β = Ic/Ib

3mA

Ic(sat)

Tabel 5 -1



Percobaan kedua(5-2) : Percobaan untuk karakteristik dari transistor NPN.

5-2-1 Pengukuran untuk Ie , Ib dan Ic


(1) Masukkan rangkaian pendek jepitan seperti pada gambar 5-2 (a) dan diagram

rangkaian pendek jepitan 23002 – blok a.2.

(2) Ulangi percobaan pertama , langkah (2) b,c dan d.

5-2-2 Pengukuran dan pembuatan kurva karakteristik transistor


(1) Masukkan rangkaian pendek jepitan seperti pada gambar 5-2 (b) dan diagram

rangkaian pendek jepitan 23002 – blok a.3

(2) Atur VR2 (VR10K) hingga Ib = 0µA

(3) Atur VR1(VR1K) hingga Vce bernilai 0.1 v -> 0.3 v -> 0.5v->0.7v->1.0v->2.0v ---- -------

>3.0>4.0->5.0 , dan akan secepatnya bernilai sama dengan Vcc. Catat setiap nilai dari IC

pada tabel 5-3 (b) (g) .

(4) Atur VR2 untuk hingga Ib memiliki nilai seperti pada Tabel 5-3(b) (g), kemudian ulangi

langkah (3) untuk mengukur Vce dan Ic . Catat hasil dari Tabel 5 – 3 (b) (g).

(5) Seperti kurva karakteristik output , menggunakan data yang ditunjukkan pada Tabel 5-3

buatlah kurva karakteristik pada gambar 5 -3.

Gambar 5 – 2(a) Gambar 23002 blok a.2.

Ic Ib Ie β =Ic/Ib3mA

Ic(sat)Tabel 5-2

Gambar 23002 – block a.3 Gambar 5-2(b)



a) Ib = 0µA

Vce(v) 0.1v 0.2v 0.3v 0.5v 0.7v 1.0v 3v 5v ----Ic(mA)

b) Ib=10µA


c) Ib = 20µA


d) Ib = 30µA


e) Ib = 40µA


f) Ib = 50µA


g) Ib = 60µA


Tabel 5 -3

Gambar 5-3 Pembuatan Vce – Kurva Ic



PRAKTIKUM 2

Rangkaian Amplifier Pada Transistor

A. Tujuan

1. Mahasiswa mampu memahami karakteristik dasar dari rangkaian amplifier (penguat)

2. Mahasiswa mampu memahami maksud dari tiga jenis yang digunakan pada transistor

3. Mahasiswa mampu memahami penggunaan transistor

B. Dasar teori

1. Istilah Baru :

a. Penguat CE : CE adalah singkatan dari common emitter. Rangkaiannya disebut

rangkaian penguat common-emitter.

b. Penguat CC : CC adalah singkatan dari common collector. Rangkaiannya disebut

rangkaian penguat common-collector.

c. Penguat CB : CB adalah singkatan dari common base. Rangkaiannya disebut

rangkaian penguat common-base.

d. Saturasi

Ketika arus input (Ib) dari transistor naik tetapi arus output tidak naik, CE pada

transistor menjadi mirip dengan rangkaian tertutup. Nilai dari Ic akan ditentukan oleh

Vcc dan hambatan rangkaian output.

e. Cutoff

Arus input pada transistor adalah nol, arus outputnya juga nol. Dengan kata lain, dua

terminal dari CE tidak bekerja, dan menjadi mirip dengan rangkaian terbuka.

f. Region Aktif

Penggunaan dari transistor bukan di daerah saturasi maupun daerah cutoff.

g. Bias DC

Tegangan atau arus DC dibutuhkan untuk transistor untuk operasi saturasi, cutoff,

dan daerah aktif.

h. hfe : Faktor penguat arus pada pengaturan CE (sinyal rendah)

i. hfb : Faktor penguat arus pada pengaturan CB (sinyal rendah)

j. hie : Impedansi pada CE

k. hib : Impedansi pada CB

l. hre : Rasio tegangan reverse pada CE

m. hrb : Rasio tegangan reverse pada CB

n. hoe : Alih-hantaran output pada CE



o. hob : Alih-hantaran output pada CB

2. Prinsip Dasar :

Tergantung pada status grounding, pada rangkaian penguatan dasar pada transistor

dapat dikelompokkan menjadi tiga konfigurasi berikut :

a) Penguat CE b) Penguat CC c) Penguat CB

Di antara ketiganya konfigurasi CE adalah yang paling sering digunakan dan akan

ditunjukkan berikut ini :

1) Penguat CE

Rangkaian dasar pada penguat CE ditampilkan pada gambar 6.1, dimana di gambar itu

sinyal input dan output memiliki E yang sama. Dengan kata lain, E digunakan sebagai titik

common yang biasanya disebut “ground”, dan diekspresikan sebagai or. E ini sebenarnya

digunakan sebagai common terminal pada rangkaian, dan berbeda dari “ground” pada

rangkaian listrik. Pada rangkaian sesungguhnya, keberadaan dari Vbb dan Vcc tidak

ekonomis dan tidak praktis. Satu power supply Vcc biasanya disediakan untuk Ib dan Ic.

Sebuah rangkaian khusus ditampilkan pada gambar 6.2.

Gambar 6.1 Susunan bias dari konfigurasi CE Gambar 6.2 Susunan bias konfigurasi CE

menggunakan Single Power Supply

1) Susunan bias pada penguatan CE :

1.1. Rangkaian bias tetap

1.2. Rangkaian Bias DC indepeden terhadap nilai β (juga disebut self-bias)

Untuk meningkatkan stabilitas pada rangkaian, rangkaian bias di atas telah

ditingkatkan menjadi : rangkaian bias fix dengan hambatan emitter; rangkaian bias

dan collector-feedback. Prinsip dasar untuk susunan bias pada umumnya

ditunjukkan sebagai berikut :

A. Rangkaian Bias Fix (Tetap)

a. Cari garis beban DC (bias DC). Seperti pada gambar 6.2, dimana β = 50, dan

(1) Ib = Vcc−Vbe

Rs = 10V – 0,6V100K

= 9,4V100K

= 100µA

(2) Ic = β Ib = 50 x 100 µA = 5000 µA = 5 mA

(3) Vvce = Vcc –IcRc = 10 V – 5 mA . 1K Ω = 5 V



Hasil perhitungan di atas dapat ditampilkan dalam kurva karakte-ristik output seperti

berikut :

Garis yang terhubung antara koordinat (0,Vcc/Rc) dan (Vcc,0) disebut garis beban.

Gambar 6.3

(1) Q: adalah titik kerja

(2) Ketika transistor pada rangkaian ini mengalami saturasi, maka Ic = Vcc / Rc dan Vce = 0

(titik A). Ketika transistor pada kondisi cut-off maka Ic = 0 dan Vce = 12V = Vcc (titik B)

(3) Titik kerja pada rangkaian ini di-set pada Ic = 5,7 mA dan Vce = 6,3 V. Lalu, transistor

bekerja pada region aktif.

b. Keadaan kerja dengan sinyal input AC

1)Dari garis beban DC kita dapat mencari nilai maksimum Vo (= Vce) yaitu sama dengan Vcc

(= 12V), dan nilai minimum Vo adalah 0V, dengan variasi antara 0 – 12V. Dengan kata

lain, variasi dari Vo (ΔVo) ada di antara 0V dan 12V, terlepas dari variasi sinyal input.

2)Seperti pada gambar 6.2, Rc = 1KΩ, Rb = 100KΩ, β pada transistor = 50, lalu arus AC 50µA

dialirkan ke terminal input. Seperti pada gambar 6.3, setelah garis beban DC ditentukan,

kita dapat mengetahui bahwa Ib pada titik Q adalah 100µA. Variasi pada arus input ada

di antara 50µA dan 150µA.

Jika Ib = 50µA,

Ic = β x Ib = 50 x 50µA = 2,5mA

Vce = Vcc – Ic x Rc = 10V – 2,5mA x 1KΩ = 7,5V

Jika Ib = 150µA,

Ic = β x Ib = 50 x 150µA = 7,5mA

Vce = Vcc – Ic x Rc = 10V – 7,5mA x 1KΩ = 2,5V

Relasi antara Vo (Vce) dan Ic yang berhubungan dengan Ib ditampilkan pada gambar 6.4



Gambar 6.4 Relasi antara Vo (Vce) dan hubungan Ic dengan Ib

c. Efek bias DC (titik Q) pada rangkaian penguat

a) Rangkaian bias DC pada rangkaian transistor dirancang sesuai dengan kelas penguatan

(kelas A, B, AB, dan C) pada transistor. Letak titik Q pada tiap kelas penguatan secara

berurutan ditampilkan pada gambar 6.5

Gambar 6.5 (a) dan (b) Ciri Kurva Input dan operasi titik

Di antaranya,

Kelas A : Titik kerja terletak di bagian titik tengah garis lurus pada kurva karakteristik

Kelas B : Titik kerja terletak di titik cut-off dimana Vbe = 0

Kelas C : Titik kerja terletak di bawah titik cut-off, dan Vbe negatif

Kelas AB : Titik kerja terletak di antara Kelas A dan Kelas B

a) Letak dari titik kerja akan menentukan nilai maksimum tegangan output. Titik kerja

sebaiknya dirancang menyesuaikan dengan kekuatan sinyal input Ib, seperti pada

gambar 6.6. Pada gambar 6.6, ditampilkan :

(a) Untuk rangkaian dengan sinyal input lebih besar, titik kerja sebaiknya dirancang di

titik tengah pada garis beban (Vce = ½ Vcc) seperti pada gambar 6.6(a)

(b) Jika sinyal input lebih kecil, titik kerja dapat dirancang pada bagian atas seperti pada

gambar 6.6(b), atau bagian bawah seperti pada gambar 6.6(c).



(c) Jika titik kerja tidak dirancang pada titik tengah garis beban, gelombang output akan

membuat distorsi seperti yang terlihat pada gambar 6.7(a) atau (b) ketika sinyal input

lebih besar, dimana puncaknya akan terpotong saat distorsi ini.

(d) Walaupun titik kerja dirancang pada titik tengah garis beban, distorsi yang memotong

kedua puncak setengah-gelombang positif dan negatif akan terjadi seperti pada

gambar 6.8 ketika sinyal input sangat tinggi. Satu-satunya cara untuk menghi-langkan

distorsi dengan menaikkan Vcc, dapat dilihat pada gambar 6.8.

Maksimum Vop = 1/2 Vcc

(a) Kemungkinan Vo maksimum

Gambar 6.6

(a) Distorsi yang disebabkan oleh cut off (b) Distorsi yang disebabkan oleh saturasi

Gambar 6.7 Distorsi yang disebabkan oleh operating point yang tidak memadai



Gambar 6.8 Distorsi yang diakibatkan oleh input tegangan yang terlalu banyak

d. Kekurangan pada rangkaian bias tetap

Titik operasi ( Vce, Ic) dari rangkaian bias tetap akan tergantung pada besaran β ( Ic = βxIb,

Vce = Vcc-Ic.Rc). Besaran β akan bervariasi jika transistornya berbeda. Jika perbedaan

transistor digunakan (walaupun tipe nomer transistor mungkin sama dan di produksi oleh

pabrik yang sama juga, nilai β tiap transistor tidak mungkin sama), lokasi titik operasi

mungkin bervariasi disebabkan oleh perbedaan nilai β.

Status operasi rangkaian secara keseleruhan tidak akan sesuai dengan desain asli.

Selanjutnya, gelombang output akan di distorsi, dan arus yang diam akan lebih lebar, yang

mungkin transistor menjadi terbakar.

B. Rangkaian bias DC independen dari nilai β

Setelah desain rangkaian telah lengkap, daerah operasi akan tetap dan tidak akan bergeser

akibat perbedaan nilai β. Seperti rangkaian ini mempunyai karakteristik secara otomatis

mengunci titik operasi, rangkaian ini juga sering disebut “self-bias circuit”

Contoh : Seperti ditunjukkan pada Gambar 6.9 menyelidiki Ic, Vce

Gambar 6.9

Solusi :

Rangkaian setara Gambar 6.9 ditunjukkan dalam Gambar 6.10

Gambar 6.10



Menurut Teorema Thevenin,

Vbb=Vcc ×Rb2

Rb1+Rb2=12V ×

10K47K +10K

=2.1V

Menurut Teorema Thevenin,

Vbb=Vcc ×Rb2

Rb1+Rb2=12V ×

10K47K +10K

=2.1V

Rbb=Rb1 ∕ ∕ Rb2= Rb2× Rb2Rb1+Rb2

=47K ×10K47K +10K

=8.2K Ω

Dari Gambar 6.10, kita dapat memperoleh

Vbb = Ib x Rbb + Vbe + Ie x Re

= Ib x Rbb +Vbe+Ib(1 + β) Re

= Ib (Rbb + (1 + β) Re) + Vbe

∴ Ib= Vbb−VbeRbb+(1+β ) ℜ

= 2.1−0.68.2K +(1+100 )1K

=0.0138mA

Q Ic=β × Ib≒ Ie=200×0.013mA=1.38mAVce=Vcc−Ic ( Rc+ℜ )=12V−1.38mA (4.7K+1K )=12−7.9V=4.1V

Untuk penafsiran :

Ie= Veℜ= Vbb−0.6V

1K=2.1−0.6

1K=1.5mA

Ic≒ Ie=1.5mA

Vce=12V −1.5mA (4.7K +1K )=3.45V

Kita dapat mengambil perkiraan Ic = 1.5 mA ( nilai β belum dipertimbangkan). Ketika nilai β

dipertimbangkan, Ic = 1.38 mA ( jika β Re lebih luas, dua solusi diatas akan lebih diperiksa).

Rangkaian ini biasa disebut Rangkaian bias independen dari nilai β. Titik operasi rangkaian

bias tidak akan bisa diubah berkat perbedaan transistor.

C. Collector-Rangkaian bias umpan balik

Collector-Rangkaian bias umpan balik ditunjukkan pada gambar 6.11. kita kan

menganalisa rangkaian berikut :

Menurut hukum tegangan Kirchhoff, kita bisa mendapatkan

∵Vcc=( Ic+ Ib )× Rc+ Ib× Rb+Vbe=( β+1 ) Ib × Rc+ Ib × Rb+Vbe

∴ Ib= Vcc−Vbe(1+β ) Rc+Rb

If β≫1 ,Vcc ≫Vbe

Ib= VccβRc+Rb

Ic=βIb



Vce=Vcc−( Ic+ Ib) Rc≒Vcc−Ic× Rc

Gambar 6.11 Collector-Rangkaian bias umpan balik

Contoh :

Seperti yang ditunjukkan pada gambar 6.11, Vcc = 12, Rc = 10K, Rb = 500KΩ, β = 50,

temukan Ic, Vce

Solusi :

1. Ib= 12V50×10K +500K

=12V1M

=12μA

2. Ic=β × Ib=12μA ×50=0.6mA

3. Vce=Vcc−Ic× Rc=12V−0.6mA ×10K=12V−6V =6V

jika β=100,

1. Ib= 12VβRc+Rb

= 12V10K ×100+500K

= 121.5M

=8μA

2. Ic=β × Ib=8 μA ×100=0.8mA

3. Vce=Vcc−Ic× Rc=12V−0.8mA×10K=4V

jika β=50 , Ic=0.6mA ,Vce=6V

jika β=100 , Ic=0.8mA ,Vce=4V

Diantara perbedaan nilai β, lokasi titik operasi perbedaannya tidak jelas.

Membandingkan dengan rangkaian bias-fixed collector-rangkaian bias umpan balik

stabil secara signifikan. Jika β = 50, Ib=12µA;jika β = 100, Ib akan menurun hingga 8µA.

Seperti pada rangkaian ini akan berfungsi secara otomatis ketika di atur, Ic tidak akan

berganti secara signifikan berkat nilai β yang bervariasi.

2) Analisa rangkaian AC untuk penguat CE

Rangkain yang ditunjukkan pada gambar 6.12(a), dan itu setara dengan yang

ditunjukkan pada gambar 6.13(b)(c). Hitung Ai, Av, Zi dan Zo

Gambar 6.12



Rangkaian Ekuivalen

Gambar.12(b)

Solusi :

1) Ai = Io/Ii

Dari gambar 6.12(b) kita dapat menemukan I2=100Ib dan hfe=Ic/Ib

Ib=Ii×2K

2K +15K=0.571 li

Io=I 2×3K

3K +1.5K=0.6671 I 2

Ai=Io / Ii

¿ IoI 2

×I 2Ii

= IoI 2

×IbIi

=0.667×100×0.571=38.1

2) Av=VoVi

=−hfeRL

hieRL=3K ∕ ∕ 1.5K=1K

¿−100 (1×103 )

1.5×103=−667

3) Zi=Rb2 ∕ ∕ hie=2K Ω ∕ ∕ 1.5K Ω=0.86KΩ

4) Zo∨Vi=0≒Rc=3K Ω

(2) Penguat CC

1) Pengetahuan dasar tentang penguat CC

Penguat CC ditunjukkan oleh gambar 6.13. Seperti Vcc dapat dilihat layaknya short-circuit

dengan mengenai sinyal AC ( dari konsep teori superimposition), C adalah common terminal

dari Vi dan Vo. Dengan kata lain, C dalah ground. Karena tegangan output terletak pada

emitter yang mengikuti tegangan input, rangkaian ini juga disebut emitter-follower.



Gambar 6.13

2) Rancangan bias DC untuk penguat CC

a. Emitter-Rangkaian bias umpan balik

Emitter-Rangkaian bias umpan balik ditunjukkan oleh gambar 6.14

Daya tahan emitter Re dapat meningkat secara stabil

pada rangkaian, sehingga bisa dianalisa sebagai berikut :



∵Vcc=Ib× Rb+Vbe+ Ie× ℜ

¿ Ib× Rb+Vbe+(1+β ) Ib Rb

∴ Ib= Vcc−VbeRb+(1+β ) IbRe

≡Vcc

Rb+βRe

Ie=ib+ Ic=(1+β ) Ib≒ βIb

Ve=Ie×ℜ= (1+β ) Ib ℜ≒ β Ib ℜ

Gambar 6.14

b. Rangkaian bias titik konstan

Seperti yang ditunjukkan pada gambar 6.14, rangkain bias titik konstan adalah

rangkain bias independen dari nilai β

Vb=Vcc ×R2

R1+R2 ; Ve=Vb−Vbe

Ie=Ve/Re

Karena β tidak muncul di analisa akhir, maka susunan bias ini diutamakan untuk

signifikan secara stabil

3) Analisa AC untuk penguat CC

Rangkaian AC ekuivalen untuk rangkaian pada gambar 6.15(a) ditunjukkan pada

gambar 6.15(b). Gambar 6.15(b) sama dengan Re // RL

Karena Vi=Ib× Ri+ (Ib+hfleb )× Rac

¿ Ib× Ri+(1+hfe ) Ib× Rac=Ib×[Ri+(1+hfe ) Rac]

Dan Rin’ = Vi / Ib

Karena itu Ri n'=Ri=(1+hfe ) Rac

Impedansi input Rin=Rb /¿Rin '≒Rb/¿hfe . Rac≫Ri

Vo=( Ib+hfe × Ib ) × Rac=(1+hfe ) Ib × Rac

d. Av=VoVi

Zo=Rac /¿ Ri+Rs1+hfe

¿(1+hfe ) ib Rac

ib [Ri−(1+hfe ) Rac]¿

(1+hfe ) RacRi+(1+hfe ) Rac

Karena Ri << (1+hfe) Rac, maka dari itu Av = 1, bue lebih kecil dari pada 1.

e. Ai = (Ib + hfe Ib) / Ib = 1 + hfr

Dari analisa diatas kita dapat memahami bahwa CC amplifier memiliki karateristik sebagai

berikut :

a. Zi sangatlah besar

b. Av = 1

c. Ai dari CC amplifier sedikit lebih besar dari pada CE amplifier nya. Ai dari CC amplifier

sama dengan 1+hfe.

d. Zo sangatlah kecil.

e. Vo sama dengan Vi.



CC amplifier tidak dapat dipakai pada tegangan amplifikasi, namun cocok untuk pencocokan

impedansi. CC amplifier adalah sesutau yang digunakan pada penerapan dari pada

penguatan arus.

Gambar 6.15

(3) CB Amplifier

Sikuit dasar dari CB amplifier ditunjukkan pada Gambar 6.16. Sebagai dasar dari terminal

pada lazimnya untuk kedua Vi dan Vo, sirkuit ini kemudian disebut common-base (CB)

amplifier.

Gambar 6.16

1) DC bias yang di desain untuk CB amplifier

Seperti yang ditunjukkan pada Fig 6.17 (a), CB Nampak sbegai sikuit pedek untuk AC.

Demikian nampaknya B di groundkan untuk Vi dan Vo.

Analisa dari DC bias adalah sebagai berikut :

Sirkuit dari gambar 6.17 (a) juga dapat diekspresikan sebagai konfigurasi seperti pada

gambar 6.17 9b) dibawah ini.

2) Anilisa AC untuk CB amplifier

Sirkuit pada Gambar 6.18 (a) dapat pula diwakili dengan sikuit yang sama dengan Gambar

6-14 (b). Coba hitung Av, Ai, Zi dan Zo.



Gambar 6.18

Solusi :

Ai :

Io = 5KΩ x I2 / (5K + 20K) = 0.2 I2

I2 = hfb x Ie = hfb x Ii hib << 0.5K

Io = 0.2 I2 = 0.2 hfb ii hfb = I2 / Ii

Ai = Io / Ii = 0.2 hfb = 0.2 hfb 0.2 (-0.98) = -0.196

① Av = RL’ = Rc // RL = 50K/20K

Av=VoVi

=−hfbhie

R l'=−0.98x 4 x 103/20=196

② Zi : Zi= Re = hib = 20Ω

③Zo : Zo | Vi=0 , Rc = 5KΩ

Dari analisa diatas kita dapat menemukan beberapa karakteristik dari CB amplifier :

Zi (input impedansi) adalah sangat kecil.

Av (tegangan yang didapat) adalah sangat besar.

Ai (arus yang didapat) hamper mendekati 1, dan tidak ada penguatan arus. Saat output

sama dengan saat pada input.

(4) Perbandingan Karakteristik Diantara Konfigurasi CE, CC dan CB

Berdasarkan Percobaan yang telah didiskusikan pada Tabel (1), kita dapat menemukan

bahwa :

1) Konfigurasi CE : tegangan yang didapat, arus yang didapat dan tenaga yang didapat

seluruhnya bernilai tinggi; perbedaan keadaan antara input dan output dalah 180

derajat; dan konfigurasi ini digunakan pada kebanyakan penguat.

2) Konfigurasi CC : Konfigurasi ini memiliki input impedansi yang tinggi, output impedansi

yanbg rendah; arus yang didapat tinggi, namun tidak ada tegangan yang didapat;

konfigurasi ini hanya digunakan pada penyesuaian impedansi atau penguatan arus; dan

keadaan output sama dengan input.

3) Konfigurasi CB : Konfigurasi ini memiliki input impedansi yang rendah, output impedansi

yang tinggi; tegangan yang didapat tinggi, namun tidak ada arus yang didapat; keadaan



input sama dengan input; dan konfigurasi ini biasanya digunakan pada penghubung pada

sumber sinyal dengan ouput impedansi yang rendah sebagai penguat tegangan.

(5) Transistor sebagai Switch

Saata transistor digunakan sebagai switch, dia akan dioperasikan dalam dua mode :

1. Saturasi Vce (sat) = 0.2 V Ic=Vcc/Rc (CE dari transistor dalah arus pendek)

2. Cutoff Vce=Vcc Ic=0 (CE dari transistor adalah sirkuit terbuka)

Output karakteristik kurvanya ditunjukkan pada Fig 6-5 (b).

(6) Sirkuit Darlington

Karakteristik sirkuit Darlington adalah sebagai berikut :

1. Arus yang didapat sangatlah besar.

2. Input impedansinya sangatlah besar

Kita akan menganalisanya sebagai berikut :

1) Arus β yang didapatkan dari sirkuit darlington ditunjukkan pada Gambar 6.19

Ic2 = β2 Ib2 = β2 Ie1 = β2 (1+ β1)Ib1 = β2 β1

Dalam perhitungan diatas, Ic2/Ib1 = β1 β2=100x50 = 5000

Penguatan factor 5000 secara signifikan lebih besar dari pada nilai β dari single transistor.

2) Input impedansi Zin dari dari sirkuit darlington

Seperti yang ditunjukkan pada gambar 6-20, jika kita membutuhkan 1A untuk Ie, Zi = ?

Solusinya :

Penaksiran dari Zin :

Zin = Re x β1 x β2



= 10Ω x 50 x 100 = 50 KΩ

Dari analisa diatas kita dapat menemukan bahwa :

Arus yang didapat dan impedansi input dari surkuit darlington jauh lebih besar dari single

transistor. Konfigurasi darlington dapat dibangun dengan 4 jenis yang terdapat pada Tabel

6.1. Untuk mendapatkan konfigurasi darlington, kamu dapat mendapatkannya secara

komersial terdapat dalam “transistor darlington”, atau kamu dapat membangunnya dari

single transistor sesuai dengan Tabel 6.1.

Tabel 6.1 Empat Konfigurasi dari Sirkuit Darlington

(7) Gunakan transistor untuk mengendarai perlatan induktiv sebagai penyampai pesan,

motor

Saat transistor digunakan untuk mengendarai peralatan induktiv, kamu harus

mempertimbangkan jika arus yang melewati C selama saturasi dari transisr menyesuaikan

diri pada kebutuhan tertentu, dan kamu seharunya juga mempertimbangkan jika tegangan

yang ada selama C mencapai cutoff dari transistor akan melebihi Vceo yang mana transistor

masih dapat menopangnya (Vceo : tegangan yang mana CE dapat menopang selama CE dari

transistor berstatus terbuka). Seperti yang ditunjukkan pada Fig 6.20, dikarenakan tenaga

dari reverse lectromotive akan dibangkitkan selama cutoff dari transistor dengan

pengkutuban yang diindikasi pada jumlah ini, CE adan menopang 2 kali dari Vcc.

Gambar 6.20



Agar dapat menghilangkan arah gaya gerak listrik yang berlawanan yang dihasilkan oleh

perangkat induktif, dioda dapat dihubungkan secara paralel di dua terminal kumparan

ditampilkan dalam gambar 6.20. Sebagai rangkaian discharge untuk gaya gerak listrik

terbalik. Vceo sehingga dapat menurun dan mencapai fungsi untuk perlindungan dari

transistor.

(8)Pengganti bias dari transistor

(a) Rangkaian pengganti Ico (b) Rangkaian pengganti Vbe

(c) Rangkaian pengganti thermistor

Gambar 6.21 Rangkaian Pengganti Suhu

Penjelasan

a) Ico Pengganti

Diode dan transistor pada gambar 6.21 terbuat dari bahan yang sama dan Ico akan

berubah-ubah ketika suhunya berubah

- Ib = I – Io , Ic = β Ib + (1+ β) Ico

- Ic = βI – βIo + βIco, and β + 1 = β Io = Ico

Ic = βI, thus independent of Ico

b.) Rangkaian Compensation Vbe

- Ib = Vrb2+Vf −Vbe

R1 , Vbe akan berkurang 2.5 mV untuk tiap 1°C dari kenaikan

suhu.

Oleh karena itu, saat Vbe berkurang, Vf akan berkurang juga, dan Ib, Ic akan tetapi konstan.

c.) Rangkaian Thermistor Compesation

Selama suhu naik Ic akan bertambah, namun Rt akan berkurang.Seperti Vbe ↓, Ib ↓ dan Ic

↓, suhu juga akan berkurang pula.

C. Peralatan



(1) KL-200 Linear Circuit Lab

(2) Module Percobaan : KL – 23003.

(3) Instrumen Percobaan : 1. Multimeter atau digital multimeter .

2. Oscilloscope.

(4) Alat : Basic hand tools.

(5) Materi : KL – 23003.

D. Prosedur percobaan

Percobaan pertama (6-1) : percobaan pada penguat CE

6-1-1 Percobaan untuk fixed bias


(3) Pertama siapkan modul KL– 23003 pada KL-200 Linear Circuit Lab, kemudian letakkan

pada blok bertanda 23003 – block a.

(4) a. Masukkan rangkaian pendek jepitan seperti pada gambar 6-22 (a) dan rangkaian

pendek jepitan atur seperti diagram 23003-block a.1 , hubungkan ke DC +12V tetapi

tidak menghubungkan ke masukan .

b. Hubungkan ammeter untuk mengukur Ib, Ic .

c. Atur VR4 (1 MΩ) sehingga Ib = 0 A, kemudian catat nilai Ic .

Atur VR4 (1 MΩ) sehingga Ic mencapai nilai maksimal (Ic sat) , catat nilai Ib . Ketika Ic

saturasi , atur VR4 sehingga Ib akan naik, kemudian catat kenaikan Ic (sat)

d. Atur VR4 dan gunakan voltmeter untuk mengukur Vbe Vce (out) sehingga Vce = ½ Vcc ,

kemudian catat Vbe dan Vce

e. Hubungkan signal generator pada terminal input (IN) dan hubungkan oscilloscope (posisi

AC) ke terminal output (OUT) , kemudian atur sinyal generator sehingga tidak terlihat

perubahan maksimum dari bentuk sinyal sinus 1KHz, dan buatlah catatan .

f. Saat maksimum tidak ada perubahan bentuk sinyal oleh keluaran , gunakan oscilloscope

untuk mengukur sinyal masukan, kemudian buat catatan

g. Sinyal input tidak ada perubahan dan atur VR4 ( 1 MΩ) kemudian catat perubahan bentuk

sinyal keluaran .

6-1-1-2 Hasil Percobaan :

Catat pada Tabel 6-1(a) , kemudian hitung : nilai Av = Vop-p / Vip-p dan nilai β = Ic / Ib.

Dasar DC

Ic Ib Β Vce Vbe



Tabel 6-1(a)

Gambar 6-22 (a)

Gambar 23003-block a.1

6-1-2 Percobaan untuk bias Emitter




(1) Masukkan rangkaian pendek jepitan seperti gambar 6-22 (b) dan seperti diagram

23003-block a.2 , hubungkan ke DC +12V tetapi lepaskan masukkan .

(2) Hubungkan ammeter untuk mengukur Ib, Ic.

(3) Atur VR1 (VR 1 KΩ) ke 0 Ω.

(4) a. Atur VR4 (1MΩ) sehingga Ib = 0A, kemudian catat nilai Ic .

b. Atur VR4 (1MΩ) sehingga mencapai Ic maksimum (Ic sat) , catat nilai Ib.

c. Ketika Ic saturasi, atur VR4 sehingga Ib akan naik, kemudian amati kenaikan pada Ic(sat) .

(5) Atur VR4 dan gunakan voltmeter untuk mengukur Vbe dan Vce (out) sehingga Vc = ½

Vcc , kemudian catat Vbe dan Vce .

(6) Hubungkan signal generator pada terminal input (IN) dan hubungkan oscilloscope

(posisi AC) ke terminal output (OUT) , kemudian atur signal generator sehingga tidak

terlihat ada perubahan maksimum pada bentuk sinyal oscilloscope dari sinyal sinus 1

KHZ dan buat catatan .

(7) Saat tidak ada perubahan bentuk sinyal yang dihasilkan pada OUT , gunakan

oscilloscope untuk mengukur sinyal masukan, dan buat catatan .

(8) Tetap tidak berubah sinyal masukkan dan atur VR4 (VR 1MΩ) , amati perubahan bentuk

sinyal output .

(9) Atur VR1 (VR 1 KΩ) ke maksimum .

(10) Ulangi langkah (5) (6) (7) (8) .

6-1-2-2 Hasil Percobaan : catat pada Tabel 6-1 (b)

Gambar 6-22 (b)




Ib = 0, Ic =

Ic(sat) = Ib=

Vc = ½ Vcc =

Vbe =

Tabel 6-1 (b)

6-1-3 Percobaan untuk bias independen dari nilai β

6-1-3-1 Langkah-langkah percobaan

1. Masukkan klip sambungan dengan merujuk pada gambar 6-22 (c) dan aturan diagram

klip sambungan 23003-block a.3. sambungkan C2 ke DC +12V tetapi input terputus.

2. Sambungkan Ammeter untuk mengukur Ib,Ic.

3. Atur VR2(VR10K) sehingga Vc(out) = ½ Vcc, kemudian lihat nilai Ib dan Ic.

4. Ketika Vc=1/2 Vcc, gunakan voltmeter untuk mengukur Vbe.

5. Sambungkan sinyal generator ke terminal input (IN) dan sambungkan oskiloskop ke

terminal output (OUT), kemudian atur gelombang sinus 1KHZ pada sinyal generator

sehingga oskiloskop dapat menampilkan bentuk gelombang output yang halus.

6. Jangan ubah sinyal input dan atur VR2 (VR10K), kemudian lihat jika bentuk gelombang

output terdistorsi.

7. Lepaskan C2 (20µF), kemudian ulangi langkah (4) (5) (6).



6-1-3-2 Hasil percobaan : tercatat pada tabel 6-1 (c)

Tabel 6-1 (c) Gambar 6-22 (c)

6-1-4 percobaan untuk collector-bias balik


1. Masukkan klip sambungan dengan merujuk pada gambar 6-22 (d) dan aturan diagram

klip sambungan 23003-block a.4.

2. Atur VR4(VR1MΩ) sehingga Vc(out) = ½ Vcc

3. Gunakan voltmeter untuk mengukur Vbe.


terminal output (OUT), kemudian atur gelombang sinus 1KHZ pada sinyal generator

sehingga oskiloskop dapat menampilkan bentuk gelombang output yang halus.

5. Jangan ubah sinyal input dan atur VR4(VR1MΩ), kemudian lihat jika bentuk

gelombang output terdistorsi.

6-1-4-2 Hasil percobaan



Lihat setiap bentuk gelombang, kemudian catat pada tabel 6-1(d)

Vce=1/2 Vcc

Tabel 6-1 (d)


(6-2) : Percobaan untuk CB amplifier

6-2-1


1. Masukkan klip sambungan dengan merujuk pada gambar 6-23 dan aturan diagram klip

sambungan 23003-block b, sambungkan C2 ke DC +12V tetapi input terputus.

2. Atur VR2(VR10K) sehingga Vc(out) = ½ Vcc, kemudian gunakan voltmeter untuk

mengukur Vc.

3. Sambungkan Ammeter untuk mengukur Ib, Ic


terminal output (OUT).



5. Atur gelombang sinus 1KHZ pada sinyal generator dan naikkan amplitude secara

bertahap, sehingga oskiloskop dapat menampilkan bentuk gelombang output yang

halus, dan catatlah

6. Ic=Vc/Rc (arus AC bergerak melewati C)=?

7. Gunakan oskiloskop untuk mengukur Va,Vb (Ve) kemudian catat

8. Ie=(Va-Vb)/Rab=(Va-Vb)/R10=?

9. Atur VR2, kemudian lihat jika bentuk gelombang output terdistorsi

6-2-1-2 Hasil percobaan :

Lihat masing-masing hasil pengukuran, kemudian catat pada table 6-2 (a) (b) .

Tabel 6-2 (a)

DCVBE VC IE IC

ACIC IE VIN (VP-P) Ve (VP-P) VOUT (VP-P) Ai Av Zi Ap

Table 6-2 (b)

Ai(α) = Ie / Ic

Avs = Vout / Vin Vin : tegangan masuk pada amplifier.

Av = Vout / Ve Ve : tegangan masuk pada transistor.

Zi = 26mv / Ie or Ve / Ie : apakah kedua tegangan masuk diatas bernilai sama?

Gambar 6-23.



Gambar 23003-block b

Percobaan ketiga (6-3) : percobaan pada CC amplifier

6-3-1 Percobaan untuk uji statis

6-3-1-1 Prosedur percobaan :

1) Masukkan rangkaian pendek jepitan dari gambar 6-24 (a) dan diagram rangkaian

pendek jepitan 23003-block c.1 .

2) Gunakan voltmeter untuk mengukur Ve (OUT) dan Vb, kemudian atur VR2 (VR 10 KΩ)

untuk merubah Vb dan catat perubahan pada Ve .

6-3-1-2 Hasil percobaan : Catat pada table 6-3 (a)

Vb 2 V 3 V 4 V 5 V

Ve

Table 6-3 (a)

6-3-2 Percobaan untuk uji dinamis


(1) Masukkan rangkaian pendek jepitan dari gambar 6-24 (b) dan diagram rangkaian

pendek jepitan 23003-block c.2, hubungkan ke DC +12 Volt tetapi lepaskan masukan

(2) Atur VR2 (VR 10KΩ ) hingga Ve = ½ Vcc.

(3) Hubungkan sinyal generator pada sambungan masukan dan hubungkan oscilloscope ke

sambungan keluaran . Atur keluaran dari sinyal generator kesinyal sinus 1 KHz dan

naikkan sedikit demi sedikit amplitudo dari oscilloscope sehingga tidak terlihat

perubahan maksimum dari bentuk sinyal , dan buatlah gambar .

(4) Gunakan oscilloscope untuk mengukur Va, Vb berturut-turut, kemudian catatlah .

(5) Atur resistansi pada VR2, kemudian amati perubahan bentuk sinyal keluaran .


Lihat tiap hasil pengukuran , kemudian catat pada Tabel 6-3 (b), (c).



Gambar 6-24 (a)

Gambar 23003-block c.1

Gambar 6-24 (b)

Gambar 23003-block c.2



Table 6-3 (b)

Va (Vpp) Vb(Vpp) Vo(Vpp) Ie Ib

Av Ai Ap Zin

Tabel 6-3 (c)

Ie= VoRb

Ib=Va−VbRb

Av= VoRb

Ai= ieeb

Ap= Av x Ai Zin=Vbib

Percobaan 4 (6-4) : Percobaan rangkaian Switch

6-4-1 Percobaan Arus Transistor saat ON (Saturasi) dan OFF (Cutoff)

6-4-1-1 Langkah Percobaan :



(1) Masukkan short-circuit clip seperti pada gambar 6-25 (a) dan short-circuit clip seperti

pada diagram 23003-block c.3

(2) Hubungkan ammeter untuk mengukur Ib dan Ic

(3) Sambungkan terminal input dengan tegangan 5V , kemudian catat nilai Ib, Ic dan Vce.

(4) Lepaskan tegangan dari terminal output, kemudian catat nilai Ib, Ic, dan Vce


Catatlah pada Tabel 6-4 (a) :

Vbe Ib Ic Vce

Q Saturasi 5 V

Q cutoff 0 V

Table 6-4 (a)

Hitung :

Jika Q saturasi : Ic = Vcc / R ? Vce=0 ?

Jika Q cutoff : Ic = 0? Vce = Vcc?

Gambar 6-25 (a)

Gambar 23003 - block c.3

6-4-2 Menggunakan Transistor mengaktifkan (drive) relay

6-4-2-1 Langkah Percobaan

(1) Rangkai short- circuit clip seperti pada gambar 6-25(b) dan diagram short- circuit clip

23003 block c.4.

(2) a. Berikan tegangan pada terminal input , kemudian amati , jika relay sudah ON

(maganetized) . Kemudian gunakan voltmeter untuk mengukur Vc dan Vbe dari

Transistor untuk memastikan Vc = 0V.

b. Putuskan tegangan dari input terminal , kemudian pastikan relay sudah

kembali OFF dan Vc sudah kembali mendekati Vcc.

(3) Rangkai short- circuit clip seperti pada gambar 6-25(c) dan diagram short- circuit clip

23003-block c.4.

(4) a. Hubungkan input terminal ke ground , kemudian amati , jika relay ON (jika relay

tidak beroperasi, anda bisa menaikkan tegangan Vcc dan nyalakan relay). Kemudian

gunakan voltmeter untuk mengukur Ve dan Vbe.



b. Biarkan input terminal terbuka , kemudian jika relay sudah OFF , maka ukur Ve ,

Vbe.


Bandingkan Vbe dan Vce ketika keadaan relay ON maupun OFF , Seperti tabel

6 – 4(b).

Tabel 6-4(b)

(b) (c)

Gambar 6-25

Gambar 23003 – blok c.4.

Percobaan kelima (6-5) : Percobaan untuk darlington circuit

6-5-1 Percobaan karakteristik dasar



6-5-1-1 Prosedur Percobaan

(1) Rangkai short – circuit clip seperti pada gambar 6-26 (a) dan diagram short -circuit clip

23004- block a.1.

(2) Sambungkan ammeter untuk menghitung Ib , Ic

(3) Atur VR4 (VR1M Ohm) hingga mencapai maximum, kemudian lihat Ib , Ic dan catat

nilainya.

(4) Atur VR4 sehingga Ic akan mencapai arus maximum, kemudian lihat nilai dari Ic.

Kemudian atur VR4 hingga resistansinya semakin kecil , dan amati kenaikan arus Ic

(5) Atur VR4 hingga mencapai nilai maximum , kemudian gunakan ammeter untuk

mengukur Ib dan Vb, dan catat nilainya.

(6) Atur VR4 hingga mencapai nilai minimum , kemudian gunakan ammeter untuk

mengukur Ib dan Vb , kemudian catat nilainya .


Amati setiap hasil pengukuran , kemudian catat pada tabel 6-5(a), kemudian hitung

nilai Ai.

Tabel 6-5(a)

Gambar 23004-block a.1 Gambar 6-26(a)

6-5-2 photoelectric control circuit




(1) Rangkai short – circuit clip seperti pada gambar 6-26(b) dan diagram short – circuit

23004 – block a.2

(2) Hubungkan ammeter untuk mengukur Ic.

(3) Ketika photoresistanse(CDS) diterangi , atur VR4 (VR1M ohm) hingga relay dalam

keadaan OFF (be not magnitized) . Ukur Vb , Vce dan Ic , dan catat nilainya

(4) Ketika photoresistanse(CDS) tidak diterangi , lihat nilai dari Ic dan ketika keadaan relay

ON (be magnitized) . Ukur Vb , Vc dan Ic dan catat nilainya .

`6-5-2-2 Hasil Percobaan : Catat Pada Tabel 6-5(b).

V1 Relay

CDSVb Vc Ic Relay State

illuminated

Not iluminated

Tabel 6-5(b)

Gambar 6-26(b)

Gambar 23004 – block a.2

6-5-3 Waktu Jeda Pada Rangkaian


(1) Rangkai short – circuit clip seperti pada gambar 6-26(c) dan diagram short – circuit clip

23004 – block a.3.



(2) Hubungkan +12V power supply , kemudian amati kondisi relay , relay akan ON setelah

beberapa detik . Ukur tegangan pada two terminals dari capasitor (C1), kemudian lihat

berbagai kondisi dari Vc1 (jika relay tidak ON (magnitized) , Vcc dapat dinaikkan hingga

14V).

(3) Lepaskan +12V power supply , kemudian biarkan two terminal dari C1 mengalami

(discharge) selama beberapa saat . Atur VR4 (VR1M) hingga mencapai nilai tengahnya ,

kemudian lihat waktu jeda relay untuk relay kembali ON . Ukur tegangan pada two

terminals pada C1 , kemudian lihat berbagai macam kondisi dari Vc1.

(4) Ubah rangkaian relay pada collector dari transistor seperti pada gambar 6-26 (d) dan

gambar 23004 – block a.4 , kemudian ulangi langkah (2)(3)


(1) Hasil dari catatan waktu jeda relay untuk dapat ON , jika waktu jeda berubah – ubah ,

maka itu dipengaruhi oleh nilai dari VR4 yang telah diubah (τ=RC )

(2) Perhatikan gambar dibawah ini , jika merubah rangkaian relay dari collector akan

mengakibatkan waktu jeda pada relay .

(c) (d)

Gambar 6-26




Gambar 23004- block a.4

PRAKTIKUM 3

Rangkaian Penguat Bertingkat

3.1 Tujuan :

- Memahami prinsip dari penguat dengan berbagai macam penghubung

- Memahami prinsip dari rangkaian penguat OTL

- Memahami prinsip dari rangkaian penguat OCL

- Memahami secara umum penggunaan dari IC penguat suara

3.2 Dasar Teori :

3.2.1. Istilah-istilah baru

1. OTL Amplifier : Merupakan singkatan dari Output Tansformer Less Ampl,Penguat di

manaoutput transformatordiambil darijalurkeluaran.

2. OCL Amplifier : Merupakan singkatan dari Output Capacitor Less Ampl,Penguat di

manaoutput capasitornyadiambil darijalurkeluaran.

3. Respon Frekuensi : Kemampuan penguat yang ditentukan oleh adanya perbedaan

frekuensi.Penguatan secara khusus mengalami penurunan di saat frekuensi tinggi

dan frekuensi rendah.

4. Thermal cycle damage : Aliran arus pada transistor (semiconduktor) akan terus

meningkat setara dengan meningkatnya suhu (temperatur).Meningkatnya arus

mengakibatkan naiknya temperature yang akan menghasilkan lingkaran panas dan

akan secepatnya membakar transistor.

5. Efesiensi : Perbandingan dari daya AC dari sebuah Ampl untuk pemakaina daya DC

oleh Ampl.

% efesiensi =

3.2.2. Prinsip Dasar

Ada 3 tiga pengubungan yang dipakai secara umum pada Ampl :

1. penghubung menggunakan RC.

2. penghubung menggunakan transformator.

3. penghubung secara langsung.

(1). Dengan RC



1) Pada gambar 9.1 (a) ditunjukkan bahwa tahap sebelumnya adalah resistansi Rc1 dan

kapasitor Cc digunakan untuk menghubungka sinyal output untuk menyelesaikan

tinngkat dari tahap sebelumnya.

2) Fungsi dari penghubung kapasitor Cc adalah untuk membuka rangkaian dengan

tegangan DC sehingga komponen DC akan ditahan(Karena Xc =1/2 πfc dan f = 0,Xc

mendekati nilai ∞ ).Nilai Cc diantara 2-50 uF. Saat sudah menjadi komponen DC

menggunakan kapasitor ini,rangkaian akan terbebas dari pengaruh dari yang lainnya.

3) Kelebihan :

Merupakan rangkaian penghubung yang sederhana,harganya murah,lebih mudah dan

secara umum digunakan dalam metode penghubung.

Respon frekuensi sangat baik.

Dengan noise yang rendah dan menurunkan sinyal AC dari induksi magnet.

Kekurangan :

Penguatan berubah di range frekuensi rendah akan dibatasi penghubung kapasitor

(saat Xc =1/2 πfc,Xc sangat besar saat f rendah akan menghasilkan penipisan sinyal

yang signifikan)

Resistansi akan digunakan pada daya DC yang besar,type dari penghubung ini akan

hanya sesuai untuk penguatan dengan daya rendah atau tegangan Ampl.

Tipe penghubung ini akan rusak saat efesiensi rendah karena tidak mensesuaikan

dengan impedansi dari transistor pada tahap sebelum dan tahap penyelesaiannya.

(2). Kopling Trafo

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9-3, trafo dapat digunakan untuk memisahkan bias

DC menjadi dua tahap, selama trafo ini , pada saat yang bersamaan juga dapat berfungsi

sebagai sinyal kopling dan pencocokan impedansi.

1) Karakteristik dasar transformator Tampil pada Gambar 1.

①Tahap nomor ini berbanding lurus untuk tegangan: V1/V2 = N1/N2

②Tahap nomor ini berbanding terbalik dengan arus: i2/i1 = N2/N1

③Rasio impedansi sama dengan kuadrat rasio tahapannya: Z1/Z2 = (N1/N2) 2

Gambar 1.

2) Keuntungan :

① Tipe pada kopling ini mudah untuk mencocokkan impedansi dan dapat berfungsi

sebagai tegangan naik dan tegangan jatuh .

② Tipe pada kopling ini mengutamakan tenaga dan efisisnesi yang tinggi .

③ Tipe pada kopling ini mudah untuk memisahkan interaksi dari tegangan DC dari

2 tahap berturut-turut .



3) Kekurangan :

① Karena penggunaan dari trafo output akan mengisi lebih banyak ruang daripada

kopling RC.

② Karena trafo output adalah sebuah alat induktif dan gulungan yang ada diantara

kapasitansi , respon frekuensinya lebih lemah .

③ lebih mahal daripada kopling RC.

(3). Kopling langsung

Seperti yang ditunjukkan pada gambar 9-2 , output yang mendahului tahap kopling

secara langsung untuk terminal input dari tahap berurutan .

1) Kopling dari kopling langsung dapat menyesuaikan dengan mengikuti 2 prinsip :

① Bias DC dapat dicocokkan.

② Arah arus yang mendahului dan tahap berurutan dapat dibetulkan .

2) Tegangan pada power supply dapat distabilkan . Itu lebih baik memilih transistor silicon

selama transistor silicon digunakan untuk arus bocor dan stabilitas sempurna

Sebaliknya , reaksi rangkaian diantara aliran bertahap akan menghasilkan keburukan

terhadap rangkaian.

4) Keuntungan :

①Dapat mengurangi hilangnya rangkaian coupling

②Dapat mengurangi fase pergeseran yang disebabkan oleh perangkat L.

③Jenis coupling ini yang digunakan untuk respon frekuensi yang sangat lebar, dimana

frekuensi rendah hampir dapat menyampai 0 Hz tanpa akibat dari L (XL) dan C (XC).

Rangkaian ini menguatkan sinyal pada spektrum dengan frekuensi yang sangat rendah

yang mendekati DC.

Kekurangan:

①Aliran bertahap dalam amplifier dibatasi selama variasi Ib tertentu, jika itu terjadi,

terpicu pada variasi temperatur akan menghasilkan ketidakstabilan yang serius dalam

keseluruhan rangkaian.

②Karakteristik nilai dari bagian yang dipilih harusnya terakurasi sebisa mungkin,

sebaliknya kebisingan akan dengan mudah dibangkitkan dan tenaga akan dilemahkan.

AmplifierDanKeuntungan

(1). BlokDiagramSistemAmplifier

1)

1. Input sinyal transduser: mengubah sinyal fisik(voice. ..) menjadi sinyal listrik.

2. Kecil-sinyal Amplifier: menyediakan amplifikasi ragu cukup linier untuk sinyal

masukan, dan meningkatkan keuntungan.



3. Penguat sinyal besar:Menyediakan penguatan daya untuk output dari Nilai-nilai

karakteristik dari bagianyang dipilih harus seakurat mungkin, jika suaraakan

mudah dihasilkan dan kekuatan akan semakin lemah.

4. Transduser sinyal output: mengubah sinyal dari penguat sinyal besar kesinyal yang

sesuai dengan impedansi perangkat output .

2) penguat sinyal besar juga disebut daya atau listrik atau penguat arus. Diskusi penguat

ini biasanya berfokus pada efisiensi daya, kapasitas daya maksimum operasi, dan

pencocokan impedansi output.

(2). Keuntungan dari penguat: Faktor Amplifikasi, radio sinyal output untuk sinyal masukan.

1) Av (gain Voltage): Rasio tegangan output untuk tegangan input.

Av = Vo / Vi.

2) Ai (gain Sekarang): Rasio arus keluaran untuk masukan saat ini.

Ai = Io / Ii.

3) Ap (memperoleh kekuasaan): rasio output daya keluaran tegangan masukan.

Ap = Po / Pi = Eo Io / Ii Ei = Av x ai.

(3). Decibel: Decibel digunakan untuk mengekspresikan kepekaan telinga dalam

menanggapi volume dengan ukuran logaritmik, dan denored sebagai db.

1) 0dB = sesuai dengan yang diterapkan adalah tegangan 0.77V sementara 1mW

kekuasaan dikonsumsi dalam 600Ω beban.

5) dbm: Nilai db dihitung ketika 600ohm resistensi digunakan sebagai acuan beban dan

1mW kekuasaan digunakan sebagai tingkat referensi.

(4). Keuntungan dan db sistem casscade

1) Secara keseluruhan keuntungan dari sistem kaskade



2) Jika nilai db adalah positif. Ini merupakan sirkuit yang berfungsi sebagai keuntungan

atau amplifikasi, jika nilai db negatif, ia menyatakan bahwa adalah sirkuit berfungsi

sebagai atenuasi.

Penguat respon frekuensi

(1) Sementara gain dari penguat biasanya digunakan rentang frekuensi menengah sebagai

referensi. nilai-nilai gain pada frekuensi rendah atau frekuensi tinggi akan berkurang.

Frekuensi rendah, misalnya kopling RC, akan terpengaruh oleh capasitor kopling

(karena) Xc = 1/2 fc, fXc), amplifikasi akan terpengaruh oleh kapasitansi masukan dan

distribusi kapasitansi dari transistor secara paralel dengan beban sehingga tha f, Xc dan

keuntungan akan menurun. respon frekuensi ini digambarkan dalam Gambar 3.

Gambar 3(2) Jika gain dari rentang frekuensi menengah ditetapkan sebagai 1 (0dB), dua poin (Fl Fh)

dengan 0,707 dari Av disebut setengah kekuatan poin.

Fl: dilambangkan sebagai cut-off frekuensi frekuensi rendah.

Fh: dilambangkan sebagai cut-off frekuensi frekuensi tinggi.

Bw (Bandwith).

Besar-penguat sinyal

(1) Klasifikasi dan distorsi sehubungan dengan pengoperasian amplifier

1) Tergantung pada status bias operasi power amplifier dapatdiklasifikasikan ke dalam

kelas A, kelas AB, kelas B dan kelas c. apalagi, dalam rangkauntuk meningkatkan

kemampuan mengatur, penguat push-pull telah desain. dengan ini kami

memberikan perbandingan antara keempat jenis amplifier sebagai berikut:

Klasifikasi penguat Lokasi titik diam Keuntungan Kelemahan Aplikasi

Class A1. Bias ditetapkan sebesar linier wilayah, dan sinyal input ayunan jugaterletak di linier

1.Pengerasan Bisa selesai dengan satu transistor

1. Efisiensi terendah (25%).2. Tidak bisa menghapuskanHarmonis distorsi

Amplifikasi untuk daya kecil



daerah.2. Titik diam terletak ditengah titik garis beban (output pengumpul arus ada selama Seluruh siklus)

2.Pengalaman Terendah distorsi

3. MengkonsumsiSangat besar daya selama diam kondisi4.Sulit untuk besarKekuasaan pengerasan

Klasifikasi amplifier

Titik Q point (quiscent/tidak bergerak )

Keuntungan Kelemahan Aplikasi

class B 1. Bias ditetapkan di persimpangan daerah linier dan daerah cutoff, dan setengah sinyal terletak didaerah linier dan setengah terletakdi daerah cutoff.2.Titik quiscent(Q point) terletak pada titik cutoff(output dari arus kolektor ada selama siklus positif)

1.tiap-tiap distorsi harmonik dapat dihilangkan.2.besar daya amplifikasi bisa kita dapatkan.3.efficiency lebih tinggi(78,5%)4.terdapat konsumsi daya pada kondisi quiscent .(Q point)

1. amplifikasi dapat kita dapatkan hanya dengan konfigurasi pelengkap.2.ada distorsi crossover.

Amplifikasi untuk daya yang besar.

Klasifikasi dari amplifier

Lokasi dari Q point

Kelebihan Kelemahan Aplikasi

Quiscent point(Q pint) terletak diantara cutoff point dan garis beban

bisa diganti kelas B sebagai push-pull amplifikasi dan bebas dari kelemahan distorsi crossover.

1. efisiensi sedikit lebih rendah dari kelas B (70%)2. arus yang kecil ada pada kondisi diam. (Q point)

Amplifikasi untuk daya besar



Titikdiam ( Q point) terletak di bawah cut off point.

Efisiensi tertinggi (lebih dari 78,5%)

Distorsi tertinggi

LC-osilator pemancar. Harmonik produser.

2) Klasifikasidistorsi:

1. Distorsi dapat diklasifikasikan menjadinon-linear distorsi, distorsi frekuensi dan

delay(fase) distorsi. non-linier distorsi(juga disebut amplitudo distorsi):

titik operasi tidak diatur di daerah linier sehingga output tidak hanya mereproduksi

sinyal asli tapi juga menghasilkan komponen harmonik. Misalnya, sinyal asli 1kHz

dapat menghasilkan sinyal harmonik seperti 2kHz dan 3KHz. Distorsi ini juga

disebut sebagai distorsi harmonik seperti yang ditunjukkan pada Gambar4(a) (b).

2. Distorsi Frekuensi: Distorsi yang disebabkan oleh amplifier yang memiliki faktor

amplifikasi yang berbeda sesuai dengan frekuensi yang berbeda.

3. Delay distorsi (fase distorsi): distorsi yang disebabkan oleh amplifier yang memiliki

berbagai fase-pergeseran sudut sesuai dengan frekuensi yang berbeda.

(2). Push-pull amplifikasi

Jika daya output yang lebih besar diperlukan di sirkuit amplifier, dua transistor biasanya

digunakan dalam tahap output untuk mengoperasikan bersama sebagai penguat push-pull.

Push-pull amplifier diklasifikasikan lebih lanjut kedual-end push-pull amplifier dan single-end

push-pull amplifier yang masing-masing digambarkan sebagai berikut.

1) Dual-end push-pull amplifier

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5, rangkaian dasar push-pull amplifier terdiri dari

masukan transformator, transformator output dan dua transistor. Komponen-komponen

funcions transformator masukan sebagai fase splitter, seperti yang ditunjukkan pada

Gambar 6, untuk membagi sinyal input menjadi dua sinyal yang sama besarnya tetapi

terbalik dalam fase.



Gambar 6.

Gambar 7.

Gambar 8 (a) dan 8 (b).

Siklus positif dari sinyal input diperkuat oleh Q1 push-pull amplifier, seperti ditunjukkan

pada gambar 5(a). Siklus negatif dari sinyal input diperkuat oleh Q2, seperti ditunjukkan

pada gambar 5(b). Ic1 dari Q1 dan Ic2 dari Q2 dikombinasikan dengan cara output trafo.

Meskipun dua siklus dari sinyal input yang masing-masing diperkuat oleh Q1 dan Q2,

pengumpan sinyal ke beban sinyal AC lengkap yang proporsional ke Vin. Gambar 7

menunjukkan bentuk gelombang output arus dan tegangan pada penguat push-pull. Kurva

transfer transistor ditunjukkan pada gambar 8(a). Jika bias tidak diterapkan untuk transistor

atau bias diterapkan begitu kecil sehingga Ic = 0, transistor akan beroperasi di wilayah

kelengkungan kurva transfer. Sebagai bias tidak diterapkan untuk kedua Q1 dan Q2 dual-

end push-pull amplifier ditunjukkan pada gambar 5, kurva komposit ditunjukkan pada



gambar 8(b). Ketika sinyal input feeder, distorsi

akan dihasilkan di persimpangan siklus positif dan

negatif dari gelombang keluaran, di mana distorsi ini

diarahkan untuk sebagai distorsi crossover.

Dalam rangka untuk menghilangkan distorsi

crossover, bias memadai diterapkan untuk Q1

Dan Q2 sehingga transistor ini akan beroperasi di wilayah seperti linear kurva transfer

ditunjukkan pada gambar 9.

(c) distorsi penyebrangan yang menghasilkan korespondensi dari Ic ke Vin

Gambar 8. Ilustrasi dari distorsi penyebrangan yang menghasilkan push-pull amplifier pada class B

(a)

b) gabungan transfer kurva yang menggunakan Q1 dan Q2 sebagai push-pull



b) Pada gambar ini tidak ada distorsi penyerbangan yang dihasilkan dari korespondensi Ic ke Vin

(keterangan : titik Q pada gambar adalah titik kerja)

Gambar 9. Ilustrasi dari class AB push-pull amplifier

a) bias yang dibutuhkan, dihasilkan oleh b) bias yang dibutuhkan, dihasilkan olehtegangan drop yang melewati 2 terminals tegangan drop yang melewati dioda

dari R2 (TH adalah inkorporasi)

Gambar 10. Push-pull amplifier

1. Pengaturan Bias untuk Dual-End Push-Pull Amplifier

Dua metode banyak digunakan untuk memberikan bias untuk transistor ditunjukkan

pada gambar 10. Sirkuit ditampilkan jika ara 10 (a) memanfaatkan penurunan tegangan dua

terminal R2 sebagai bias untuk transistor. Sebuah termistor dengan koefisien temperatur

negatif terpasang secara paralel dengan dua terminal R2 sebagai kompensasi suhu. Jika

suhu dari Q1 adn Q2 naik, Ic akan meningkat dengan suhu, yang akan menghasilkan dalam

pergeseran dari titik operasi. Saat ini nilai resitance dari termistor akan berkurang sehingga

bias maju dari Q1 dan Q2 akan menurun, dan diam saat transistor, yaitu dibatasi, tidak akan

meningkat dengan suhu. Sirkuit ditunjukkan pada gambar 10 (b) memanfaatkan penurunan

tegangan terminal derek dari dioda sebagai bias untuk transistor. Karena kesamaan antara

dioda yang terbuat dari PN junction, ketika suhu meningkat, Vd VBE Vc dan Ic tidak akan

meningkat. Yang umpan balik negatif dari fungsi saat ini di Re akan mencegah transistor dari

kerusakan akibat "siklus termal" yang disebabkan oleh kenaikan suhu dan sesuai

peningkatan Ic (panas panas).

2. Kelebihan dan kekurangan dari dual-end push-pull amplifier



Sebagai dual-end push-pull amplifier menggunakan dua trafo, frekuensi respon miskin,

distorsi yang lebih tinggi, volume yang lebih besar, dan berat lebih berat. Namun, di

bawah power supply yang lebih kecil Vcc lebih mudah untuk mendapatkan daya output

tinggi. ini dual-end penguat push-pull karena itu banyak digunakan dalam megafon

diangkut.

2) Single-End Push-Pull Amplifier

Penggabungan transformator dalam mendorong dual-end - pull amplifier menghasilkan

respon frekuensi yang buruk. dalam rangka meningkatkan kekurangan dual-end push-

pull amplifier, single-end penguat push-pull karena itu dibuat. single-end push-pull

amplifier diklasifikasikan lebih lanjut menjadi dua jenis dijelaskan selanjutnya.

1. OTL amplifier : OTL (output Transformer Kurang) amplifier adalah amplifier tanpa

output tansformer. Namun, 1000 mF kapasitor akan dihubungkan secara seri antara

output terminal dan beban.

2. OCl penguat : OCl (output capasitor kurang) ampifier lanjut menghapus keluaran

capasitor dari sirkuit, dan ini adalah penguat tanpa capasitor. Keluaran terminal akan

langsung terhubung ke beban.

OTL sirkuit mirip dengan rangkaian OCL, tetapi dengan pengecualian sebagai berikut:

a) OTL hanya menggabungkan satu setpower supply, tapi Ocl menggabungkan positif

dan pasokan listrik negatif dengan magnitudo yang sama. pusat-titik tegangan OTL

adalah sama besarnya. pusat-titik tegangan OTL adalah sama dengan1/2Vcc, tetapi 0V

untukOCl.

b) Walaupun transformator output dihapus dari OTL, keluaran kapasitor masih tergabung

dalam OTL.

c) Ce amplfier yang typically incorporated dalam tahap input OTL, namun penguat

diferensial digunakan dalam Ocl karena kesamaan antara Ocl sirkuit dan sirkuit OTL,

hanya sirkuit OTL diperkenalkan disini.

Sirkuit OTL diklasifikasikan lebih lanjut keberikut dua jenis:

Penguat OTL yang menggunakan transformator sebagai fase splitter.

Melengkapi simetris OTL yang paling banyak digunakan. dengan ini kami

menggambarkan sirkuit ini sebagai berikut.

Karena NPN dan PNP transistor ditandai dengan melengkapi mereka dimana transistor

NPN akan dilakukan jika"positif" tegangan diterapkan kedasar dan transistor PNP akan

dilakukan jika"negatif" tegangan diterapkan ke dasarnya, positif dan negatif siklus dari

sinyal input dapat splitter dengan incarporating sepasang NPN dan PNP transistor dengan

karakteristik yang sama, bukan masukan transformator sebagai splitter fase. Rangkaian

dasar saling melengkapi simetris singleend mendorong tarik amplifier ditunjukkan pada

gambar11.

Ketika sinyal input tidak pengumpan, baik Q1 dan Q2 adalah cutoff, dan tidak ada arus

berikut melalui beban.



Selama setengah siklus positif dari sinyal input, Q1 bias maju dan dilakukan dengan jalan

saat ini ditunjukkan pada gambar11(a) di mana beban keuntungan setengah siklus

positif. Pada Q2 ini terputus.

Selama setengah siklus negatif dari Q2 sinyal input bias maju dan dilakukan dengan jalan

saat ini ditunjukkan pada gambar11(b) di mana keuntungan beban setengah siklus

negatif.Pada saat ini Q1 terputus.

Karena bias tidak diterapkan untukQ1atauQ2ara10, beroperasi sebagaipenguat kelas B

yang akan menghasilkan Crossover distartion seperti yang ditunjukkan pada gambar b.

Karena output terminal sirkuit ini dasar direcctly terhubung ke beban dan pasokan listrik

ganda yang insorporated, karena itu adalah sirkuit OCl

(a) selama setengah siklus positif dari sinyal input,Q1 bekerja dan Q2 cut off. Dan

beban bertambah pada setengah siklus positif.

(b) Selama setengah siklus negative dari sinyal input,Q2 bekerja dan Q1 cut off. Dan

beban bertambah pada setengah siklus negative.

Rangkaian pada gambar 11 dapat sedikit di modifikasi sebagai sirkuit seperti ditunjukkan

pada gambar 12 yang hanya membutuhkan 1 set power supply. Tapi membutuhkan

kapasitor besar yang menghubungkan antara terminal output dan beban. Rangkaian ini

adalah rangkaian dasar dari komplementer OTL yang majorlymemanfaatkan pengisian dan

pengosongan adalah sifat dari kapasitor jadi output AC dapat diberikan pada beban. Untuk

menghilangkan banyaknya distorsi,Vbe yang memadai akan diterapkan untuk transistor

dalam rangkaian sederhana seperti yang ditunjukkan pada gambar 13



dengan ini kami menggambarkan operasi dari gambar 13 sebagai berikut:

1. Sebelum memberikan sinyal input,sejak Q1 dan Q2 bernilai simetris dan sama-sama

bias,kedua transistor sama-sama bekerja jadi titik pusat tegangan = ½ Vcc

2. Selama setengah siklus positive dari sinyal input,Q1 akan bekerja forward dengan

arus ditunjukkan pada gambar 13(b) yang didalamnya Co terisi dan beban

bertambah pada setengah siklus positive

3. Selama setengah siklus negatve dari sinyal input,Q2 akan bekerja forward dengan

arus ditunjukkan pada gambar 13(c) yang didalamnya Co kosong dan beban

bertambah pada setengah siklus negative

3) Driving Stage

Karena output diambil emitter dari Q1 dan Q2 seperti ditunjukkan pada gambar 13, fungsi

rangkaian ini adalah sebagai pengikut emitter yang dikombinasikan untuk mendapatkan

tegangan tinggi dan mendapatkan tegangan rendah. Untuk mendapatkan penambahan

tegangan sebuah penguat CE dihubungkan sebelum Q1 dan Q2 seperti ditunjukkan gambar

14. Sejak tegangan output dari Q3 yang ditunjukkan gambar 14 yang memanfaatkan

pengaturan Q1 dan Q2, Q3 yang terhubung sehingga disebut Driving Stage.

Salah satu rangkaian pada gambar 15 dapat diadopsi sebagai circuit bias untuk memberikan

bias yang dibutuhkan Q1 dan Q2 seperti pada gambar 14. Dimana variable resistor akan

dihubungkan lalu di adjust bias untuk mengontrol arus diam .

(b)Selama setengah siklus positif dari sinyal input, Q1 terkonduksikan, Co

terbebankan dan muatan memperoleh setengah siklus positif

(c)Selama setengah siklus negatif dari sinyal input, Q2 terkonduksikan,

Cotidak terbeban,dan muatan memperoleh setengah siklus negatif



Gambar 13 analisa untuk mencapai suatu tingkatan OTL AMP

Gambar 14 pelengkap amplifier simetris daya kecil

Gambar 15 sirkuit bias

4)Tahap output daya besar

Dalam hal untuk mendapatkan tenaga yang lebih besar, disamping untuk

memperoleh peningkatan atau penambahan tegangan, arus harus memperoleh tegangan

atau meningkat selama lebih besar dari pada I0 yang akan terlihat lebih besar dari P0, P0

berasal dari persamaan P0=Io2R. untuk memperoleh peningkatan arus, keluaran atau output

dapat diubah ke konfigurasi darlington. Gambar 16 menunjukkan full-symmetrical OTL

AMP,di mana pada Q4 dan Q5 adalah PNP dan NPN dengan daya transistor sama. Resistor

Re bertindak sebagai negatif feedback untuk mencegah daya transistor dari pembakaran

akibat kenaikan cyclic arus panas.contohnya, Vbe = Vb –Ve = Vb –Ie x Re ↔VB – Ic x Re)

ketike suhu ↑ Ic↑ , Vbe akan menurun dan Ib ↓ Ic↓(suhu kedepan tidak akan naik) , karena

peningkatan transistor bias, Vbe1 + Vbe4 + Vre4 + Vre5 + Vbe2 akan menjadi minimum 2.4 V

di basis Vbe = 0.6 V. Karena Rangkaian bias itu dimodifikasi sebagai rangkaian yang

ditunjukkan pada gambar 17 yang dapat memberikan fungsi bias serta kompensasi

temperatur.



5) Umpan Balik DC

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9-5, resistor umpan balik VR100K (R6) dari OTL

AMP terhubung ke titik tengah sehingga membentuk umpan balik negatif DC.Jika pusat-titik

tegangan bergeser, keadaan ini akan dikirim ke tengah-titik dan secara otomatis akan

memperbaiki tengah-titik tegangan ke ½ Vcc.Sebagai contoh AMP OTP ditunjukkan pada

Gambar 9-5, jika kenaikan tegangantengah-titik bertambah, Vc1 naik Vb2 naik Vc2 turun

Vb4 turun Ve4 turun, dan tengah-titik tegangan akan menurun.

7) Daya OutputMaksimum

Tegangan output maksimum dari OTL AMP tidak akan melebihi Vcc.

Oleh karena itu, Po max =( Vpp2

x1

√2)2

RL

=Vpp−p2

8 RL

=Vcc2

8 RL

. Hal tersebut, karena tegangan

drop akan ada di antara C dan E dari transistor, daya output maksimum akan kurang dari

nilai secara teori.

3.3 Peralatan Percobaan :

(1) KL-200 Linear Circuit Lab.

(2) Modul KL-23005.

(3) Multimeter.

(4) Oscilloscope.

(5) Signal Generator.

3.4 Prosedur Percobaan :

Item pertama (3-1): JFET CS Amplifier (self-bias)

3-1-1

3-1-1-1 Prosedur Percobaan:

(1) Pertama tempatkan modul KL-23005 pada KL-200 Linear Circuit Lab, kemudian cari

23005-blok a.

(2) Masukkan klip seperti pada Gambar 3-1 (a) dan klip diagram susunan rangkaian

23005-blok a.

(3) Atur VR4 dan VR3 sehingga baik Vc1 Q1 collector dan Vc2 Q2 collector akan ½ Vcc.

(4) Hubungkan function generator dan oscilloscope di input terminal (IN) dan hubungkan

oscilloscope ke output terminal.



(5) Atur function generator sampai 1 KHz gelombang sinus dan secara bertahap

menambah tegangan output dari function generator sehingga output terminal (OUT1)

menampilkan gelombang maksimum non distorsi.

(6) Gunakan osiloscope untuk mengukur gelomabang dari Vb1, Vc1, Vb2 dan Vout1 dan

buat rangkumannya.

(7) Putus C3 (47 µ F), kemudian ulangi langkah (5) dan (6).

(8) Atur dengan acak VR4 (VR 1MΩ), kemudian lihat jika gelombang dari Vb1, Vc1, Vb2

dan Vout akan bervariasi.


Tulis hasil dari percobaan di tabel 3-1, kemudian hitung nilai yang sesuai dengan data dari

tabel. (C3 harus terhubung)

Av1 = V01/Vi1 = Vc1/Vb1 =

Av2 = V02/Vi2 = Vc2/Vb2 =

Av = Vout/V1 =

Avs = Vout1/Vin =

Bandingkan perbedaan diantara nilai teori dan sebenarnya dengan mengacu pada rumus

Av.

Tabel 3.1



Gambar 3.1 RC coupling amplification

Gambar 3.2 23005 blok a

Percobaan Dua (3-2): persamaan langsung.

3-2-1


(1) Masukkan clip penghubung ke rangkaian tertutup sesuai gambar 3-2(a) dan rangkaian

tertutup sesuai gambar diagram 23005 blok a.2.

(shortkan C3 lalu isiulangkan).

(2) Atur VR4(VR1MΩ) sehingga Vc1(Q1)=1/2 Vcc,lalu gunakan multimeter untuk

mengukur(skala DCV) Vb1e1 dan Vb2e2,dan catat hasilnya.

(3) Hubungkan sinyal generator dan oscilloscop ke input terminal (IN) dan hubungkan

oscilloscope ke output terminal (OUT1).

(4) Atur sinyal generator 1KHz pada gelombang sinus dan secara berangsur-berangsur

menambah output tegangan dari sinyal generator sehingga oscilloscop dapat

menampilkan gelombang maksimum yang tidak terdistorsi.

(5) Gunakan oscilloscope untuk mengukur gelombang dari Vb1,Vc1,Vb2,dan Vc2(Vout) dan

catat hasilnya.

(6) Lepaskan C3(47uF) kemudian ulangi langkah (5).

(7) Hubungkan C3(47uF) dan atur secara acak VR4(VR1MΩ) kemudian lihat jika gelombang

dari Vb1,Vc1,Vb2,dan Vc2(Vout) akan berbeda-beda.

(8) Atur VR4 ke range normal dan atur input sinyal frekuensi antara 0Hz ~ 20

KHz,kemudian lihat gelombang IN dan OUT,dan catat hubungan f dan Vout.



3-2-1-2 Hasil Percoban :

Catat hasil percobaan pada table 3-2 (a) (b).

Tabel 3.2 (a)

Output power maksimum non-distorted = Vop-p2 / 8RL = Mw

Avo : Keadaan AV ketika V0 maksimum

Tabel 3-2(b)

Gambar 3-2(b)

Gambar 23005-blok b

3-3-1 Percobaan Penggabung Rangkaian Coupling




(1) Tambahkan klip short-circuit sesuai dengan gambar 9-3 dan klip short-circuit yang

disusun pada diagram 23005-blok b, lalu hubungkan power supply (+12V)

(2) Hubungkan sinyal generator dan oscilloscope ke input terminal, dan hubungkan 8Ω

resistor (sudah ada dalam board, dan jangan dihubungkan) dan oscilloscope ke output

terminal.

(3) Atur sinyal generator ke gelombang sinus 500Hz dan naikkan perlahan tegangan output

sinyal generator agar oscilloscope dapat menampilkan gelombang maksimum yang

tidak terdistorsi.

(4) Atur frekuensi sinyal input dari 0Hz-20KHz, lalu amati gelombang Vin dan Vout, dan catat

hubungan antara Vout dan f.

(5) Hubungkan sinyal generator atau output (earphone) jack walkman ke input terminal lagi,

lalu amati suara yang dihasilkan output terminal

3-3-1-2 Hasil Percobaan:

Catat hasil percobaan ke dalam tabel 9-3 (b), dan hitung daya outputnya.

Daya output maksimum tidak terdistorsi = Vop-p2 / 8RL = _____ Mw

Avo: Av ketika Vo maksimum



Percobaan ke empat (3-4) : Percobaan untuk penguatan dual-end dan push pull

3-4-1


1) Masukkan clip penghubung sesuai dengan Fig 3-4 dan clip pengubung pada diagram

23005-blok c, selanjutnya hubungkan power supply +12V (A 8Ω/iW resistor seharusnya

dihubungkan ke OUT).

2) Hubungkan ammeter (A2) (clip penghubung bias digunakan pada A1 untuk

menggantikan ammeter saat ini) untuk menghitung arus yang diam. Jika arus disini >>

20 mA, transistor push-pull Q6 dan Q7 akan dengan mudah panas, dan pada keadaan

tersebut power supply harus dicabut dari surkuit. (VR1 terhubung)

3) Disamping mengecek kemungkinan salah koneksi, voltmeter bias digunakan, saat

power supply terhubung, untuk menghitung Vbe dan Vce dari tiap transistor. Keadaan

setiap transistor dapat ditentukan dari Vbe dan Vce sesuai dengan analisa dibawah ini :

a. Vbe > 0.7V Buka sirkuit antara B dan E dari transistor

b. Vbe ≤ 0.2V Arus pendek anatar C dan E dari transistor.

c. Vbe ≈ 0.6V Vce ≈ 0.2V Transistor dalam keadaan saturasi.

4) Jika keadaan a atau b, transistor harus diganti. Jika keadaannya adalah c, Vbe (Ib)

sharusnya diberikan nilai dengan menentukan VR1 (VR 1KΩ) sesuai dengan Fig 3-4.

5) Hubungkan ammeter ke A1 dan berikan niali R15 (SVR 20KΩ) sehingga Vc1 = ½ Vcc,

lalu lihat variasi yang terindikasi pada ammeter.

6) Berikan nilai VR1 (VR 1KΩ) sehingga nilai pada A2 (Ammeter) akan terindikasi sekitar

10mA.

7) Hubungkan signal generator dan osiloskop pada input, dan hubungkan osiloskop pada

output.

8) Berikan nilai pada signal generator sebesar 500Hz gelombang sinus dan secara

berangsur-angsur meningkatkan tegangan output dari signal generator shingga

osiloskop dapat menampilkan gelombang maksimum tak terdistorsi dari output

penguatan ini.

9) Gunakan osiloskop untuk menghitung tgangan dari Vb5, Vc5 dan Vb6.

10) Berikan nilai pada VR1 (VR 1KΩ) sebesar 0Ω, selanjutnya lihat distorsi crossover

terbentuk pada gelombang dari Vout.

11) Hubungkan TP8, TP9 ke speaker, dan secara acak tetapkan nilai dari output signal

generator yang diterapkan kepada input dari penguatan ini, selanjutnya lihat jika

kerasnya suara berubah dan jika Q6 dan Q7 memanas saat sinyal dengan frekuensi

tinggi atau amplitude yang tinggi diterapkan.

12) Saat singnal generator dilepaskan dan menggunakan jari intuk menyentuh input dari

penguat, deruman akan terdengar pada speaker. (Suara berisik akan meyelimuti input

dengan menyentuh terminal dengan jari)



13) Hubungkan earphone output dari Walkman ke input dari penguat ini, lalu dengarkan

musiknya.


Catat hasil percobaan pada Tabel 3-4, dan hitung nilai maksimum output tak terdistorsi.

Uji Static

Arus diam (A2) Vb5e5 Vc5 Vb6e6 Vb7e7

Uji Dinamis

Gambar 3.4



Gambar 23005-blok c3.5 : Percobaan untuk Penguat OTL

3-5-1


1) Pertama-tama atur modul KL-23006 ke dalam KL-200 Linear Circuit Lab, kemudian

temukan 23006-blok b.

2) Tambahkan klip short-circuit berdasarkan pada gambar 3-5 dan klip short-circuit yang

disusun pada diagram 23006-blok b, lalu hubungkan A 8Ω/20W resistor sebagai

beban.

3) Hubungkan ammeter ke input power supply untuk mengukur arus diam, dengan

muatan yang terlihat pada gambar 3-5.

4) Atur power supply secara perlahan (V+) dari 3V ke 18V, lalu amati arus diamnya. Jika

arus diamnya melebihi 20mA, atur R8 (SVR500KΩ) maka arus diam dapat ditahan

disekitar 20mA. Jika pengaturan tidak berpengaruh, maka lanjut ke langkah 5.

5) Atur VR3 (VR100K) hingga tegangan pada poin A (tegangan middle-point) = ½ Vcc = 9V

(kemungkinan error ±2%).

6) Jika tegangan middle-point tidak dapat diatur ke ½ Vcc dan arus diam >> 20 mA

(transistor memanas), matikan power supply. Lalu, pertama-tama lakukan tes ohmic

yang sesuai dengan metode pengukuran transistor untuk mengecek jika terjadi short-

circuit pada transistor.

7) Hubungkan voltmeter (DCV) ke power supply untuk tes statis. Dengan tambahan pada

tegangan middle-point, Vbe dan Vce pada masing-masing transistor yang mungkin

terukur secara berurutan.

8) Setelah tegangan middle-point dan arus diam telah normal, hubungkan sinyal

generator dan oscilloscope ke dalam input terminal (IN) dan hubungkan oscilloscope

ke output terminal (OUT). Atur sinyal generator sebesar 1KHz gelombang sinus dan

naikkan secara berangsur tegangan output dari sinyal generator maka oscilloscope

dapat menampilkan gelombang maksimum yang tidak terdistorsi dari output

amplifier.

9) Gunakan oscilloscope untuk mengukur gelombang pada TP2, TP3, TP4, TP6, TP7, dan

TP11.



10) Atur SVR500Ω(R8) ke minimal, kemudian lihat jika distorsi yang dihasilkan gelombang

dari Tp11 (OUT).

11) Atur SVR500Ω(R8) ke maksimal, kemudian lihat jika Q3 dan Q4 pada saat kelebihan

panas. Saat status Q3 dan Q4 normal harus sedikit lebih panas, sementara sinyal input

yang diterapkan pada penguat ini.

12) Ketika nilai tengah dari tegangan dan arus diam setelah mengatur secara normal,

ubah sambungannya ke speaker 8Ω/20W untuk terminal output dan ke sumber sinyal

lainnya seperti CD dan walkman dab lainnya. Untuk terminal input kemudian

mendengarkan musik.

13) Hilangkan sumber sinyal, kemudian gunakan jari untuk menyentuh terminal input dan

frekuensi kebisingan yang rendah untuk didengarkan dari speaker.


Lihat gelombang dari setiap titik uji dan Vbe, Vce dari masing-masing transistor, kemudian

catat dari item berikut:

1. Titik tengan tegangan (Va)

2. Arus diam (Icc)

3. Vin

4. Gelombang output;

Kemudian hitung Po= V op−p2/8RL dan catat pada tabel 3-5.

Tabel 3-5

Gambar 3-5 ( Gambar 23006 blok b)

Percobaan untuk Penguat OCL

3-6-1


(1) Tambahkan klip short-circuit sesuai dengan gambar 9-6 dan klip short-circuit yang

disusun pada diagram 23007-blok a, kemudian hubungkan A 8Ω/20W resistor sebagai

beban.



(2) Hubungkan ammeter ke input terminal power supply untuk mengukur arus diam,

dengan muatan yang terlihat pada gambar 9-6.

(3) Hubungkan ±12V sebagai power supply, lalu atur R9 (SVR 100Ω) maka arus diam akan

mendekati 20mA, kemudian atur tegangan TP4 (tegangan middle-point) dalam kisaran 0V

±0.5V selama kondisi normal. Jika tegangan middle-pointmelebihi ±1V, amati jika arus diam

terlalu besar (selama pengaturan tidak diperlukan) dan transistor panas. Jika demikian,

matikan power supply untuk mengecek rangkaian. Sesuai dengan prinsip dasarnya,

pengecekan rangkaian berdasarkan langkah : Ohmic tes – cek jika ada short-circuitdi tiap

transistor. Tes statis – hubungkan power supply, lalu ukur nilai Vbe dan Vce di tiap

transistor, dimana nilainya harus sesuai status tiap transistor setelah power supply sudah

dihubungkan.

(4) Setelah tegangan middle-point dan arus diam normal, hubungkan sinyal generator dan

oscilloscope ke input terminal (IN) dan ke output terminal (OUT). Atur gelombang sinus

1KHz sinyal generator dan naikkan tegangan output sehingga oscilloscope dapat

menampilkan dengan maksimum gelombang tak terdistorsi atas output penguat tersebut.

(5) Gunakan oscilloscope untuk mengukur gelombang di setiap titik, lalu amati

gelombangnya

(6) Atur R9 (SVR100Ω) ke minimum, lalu amati jika distorsi menyilang yang dibangkitkan

dalam gelombang TP1

(7) adjust R9(SVR100Ω) sampai maksimum.kemudian lihat daya Q5 dan Q6 yang panas.

Selama status normal Q5 dan Q6 akan sedikit panas ketika sinyal input diterapkan pada

amplifier

(8)ketika berada di titik tengah tegangan dan arus diam telah disesuaikan pada kondisi

normal ubah koneksi ke 8Ω/20W speaker untuk terminal output dan untuk sumber sinyal

lainnya seperti CD atau walkman dsb.untuk input terminal,kemudian untuk mendengarkan

music

(9)pindahkan sumber sinyal,kemudian gunakan jari untuk menekan input terminal dan

gangguan frekuensi rendah akan terdengar di speaker


Perhatikan bentuk gelombang untuk setiap point dan Vbe,Vce untuk setiap

transistor,kemudian catat :

1. Titik tengah tegangan(Va).

2. Arus diam(Icc).

3. Vin.

4. Bentuk gelombang dari Vout

Kemudian hitung Po=Vop-p2/8RI,dan catat pada tabel 9-6



Percobaan ketujuh (3-7) : Penguatan IC Audio OTL

3-7-1

3-7-1-1 Langkah percobaan

1) Hubungkan short-circuit mengacu pada gambar 3-7(a) dan short circuit berdasarkan

diagram 23006 block a,kemudian hubungkan A 8Ω/0,5W resistor(R16).

2) Hubungkan generator ke V2,,Kemudian hubungkan V2 ke terminal input(INPUT)( karena

Ic amplifier begitu besar,jadi sinyal input harus rendah).Hubungkan oscilloscope ke

terminal input(INPUT) dan terminal output(OUTA).adjust sinyal generator sampai 1 KHz

gelombang sinus dan secara bertahap menaikkan tegangan output dari sinyal

generator.oleh karena itu oscilooscope dapat diatur maksimum bentuk gelombang tidak

terdistorsi dari IC output.

3) Ubah koneksi ke 8Ω/0,5W speaker untuk output terminal dan untuk sumber sinyal

lainnya seperti output dari walkman untuk input terminal ,kemudian dengarkann efek

suaranya.


Tabel 3-7(a)

Gambar 3-7 ( Gambar 23006-blok a)

PRAKTIKUM 4

NEGATIF FEEDBACK UNTUK TRANSISTOR



4.1 Tujuan Pembelajaran

1. Mengerti arti dari setiap rangkaian negatif feedback

2. Mengerti prinsip dari setiap rangkaian negatif feedback

3. Mengerti fungsi dari setiap rangkaian negatif feedback

4.2 Dasar Teori

10.2.1 Istilah baru:

1. Penguat Tegangan (Av):

1. Tegangan keluar adalah sama dengan tegangan input

2. Penguat tegangan ideal: Zi: = 0,Zo= 0, Av = Vo/Vs

2. Penguat Arus (Ai);

1. Arus keluar adalah sama dengan arus masuk

2. Penguat tegangan ideal: Zi: =0 ,Zo= 0, Av = Vo/Vs

3. Penguat Transkonduktansi (Gm)

1. Arus pada output digantikan dengan arus input

2. Penguat transkonduktansi ideal: Zi: =∞,Zo= ∞, Gm = Io/Vs

3. Penguat Transresistansi (Rm)

1. Tegangan pada output digantikan dengan tegangan input

2.Penguat transresistansi ideal: Zi: =0,Zo= 0, Gm = Io/Vs

10.2.2 Prinsip Dasar

(1) Penguat Feedback

1) Rangkaian Topology yang mana bagian atau semua sinyal output dari sebuah

penguat digunakan lagi ke input terminal melewati sebuah gelombang feedback yang

berkaitan seperti feedback. Jika fase dari sinyal feedback sama dengan sinyal input,

feedback ini biasa disebut positive feedback. Jika fase dari sinyal feedback berkebalikan dari

sinyal input dan sinyal feedback ini akan berkurang dari sinyal input untuk mengurangi

pemasukan. Maka sinyal feedback ini dapat disebut negative feedback.

2) Diagram blokpenguatdengan umpan balikditunjukkan pada Gambar10.

3) Untuk negative feedback ,

Untuk positif feedback ,

(2) Topologi sirkuit umpan balik negative



Tergantung pada akuisis isinyal umpan balik dan metode input, umpan balik negatif,

sirkuit dapat diklasifikasikan ke dalam empat kategori berikut:

1) Tegangan-seri sampel-umpan balik negative pencampuran : Bagian dari tegangan

diambil dari terminal output dan kemudian diterapkan ke terminal input jaringan seri.

2) Tegangan-sampel shunt-umpan balik negative pencampuran : Bagian dari tegangan

diambil dari terminal output dan kemudian diterapkan ke terminal input meskipun

jaringan shunt.

3) Saat ini pengambilan sampel shunt-umpan balik negative pencampuran: Bagian dari

saat ini (alternatif, saatinidapat dikonversi ketegangan) diambil dari terminal output

dan kemudian diterapkan ke terminal input meskipun jaringan seri.

4) Saat sampel shunt-umpan balik negatif pencampuran: Bagian dari saat ini diambil dari

terminal output dan kemudian diterapkan pada jaringan shunt terminal input.

Dari gambar diatas kita dapat diketahui :

1 ) Tegangan dari rangkaian yang tersusun paralel untuk bagian nilai tegangan pada

rangkaian seri umpan balik negative dan juga nilai tegangan pada rangkaian paralel dari

umpan balik negative.

2 ) Arus dari rangkaaian yang tersusun seri untuk bagian nilai Arus pada rangkaian seri

umpan balik negative dan juga nilai Arus pada rangkaian parallel dari umpan balik negative.

3 ) Sinyal balikan yang dipakai untuk input rangkaian paralel untuk bagian bentuk tegangan

dan Arus pada rangkain paralel rangkaian umpan balik negative

4 ) Sinyal balikan yang dipakai untuk input rangkaian seri untuk bagian bentuk tegangan dan

Arus pada rangkaian seri rangkaian arus balik negative

Table 1 Menunjukkan variasi dari impedansi input rangkaian umpan balik negative



Tegangan pada Rangkaian seri

Arus pada Rangkaian seri

Tegangan pada Rangkaian paralel

Arus pada Rangkaian paralel

Zif Meningkat Meningkat Menurun MenurunZof Menurun Meningkat Menurun Meningkat

Kita dapat mencari dari tabel (1):

1. Zif akan bertambah jika sinyal feedback yang diterapkan ke terminal input melalui

pengaturan seri, dimana input impedansi bertambah karena jaringan feedback

terhubung ke sirkuit input di dalam seri. Sebaliknya Zif akan berkurang untuk shunt

pencampuran feedback.

2. Zof akan berkurang jika sinyal feedback diambil oleh pengaturan shunt dimana input

impedansi bertambah karena jaringan feedback terhubung ke sirkuit input di dalam

shunt. Sebaliknya Zif akan bertambah jika sinyal feedback diambil oleh pengaturan seri.

3. Teganganh arus diambil oleh pengaturan shunt; arus harus diambil oleh pengaturan

seri.

Sifat dari negatif feedback:

1. Akan didapatkan berkurang.

2. Kestabilan rangkaian akan bertambah

3. Distorsi non linear akan berkurang.

4. Gangguan akan berkurang.

5. Bandwidht akan diperpanjang.

6. Zi dan Zo akan berganti dengan topologi feedback.

4.3 Peralatan Percobaan

1. KL-200 linear circuit lab.

2. Modul percobaan: KL-23007.

3. Bahan: sudah terdapat dalam KL-23007.

4. Alat percobaan: 1. Generator sinyal.

2. Oscilloscope.

3. multimeter.

5. alat:alatpegangan dasar

4.4 Prosedur Percobaan

Percobaan untuk voltage-sampling series-mixing pada rangkaian negative feedback


(1) Pertama pastikan menggunakan modul KL-23007 pada KL-200 Linear Circuit Lab,

kemudian tandai pada 23007 pada bagian block b

(2) Masukan short-circuit clip dengan mengacu pada Gambar 10-2 dan susunlah short-

circuit clip sesuai dengan 23007-block b.1. Lepaskan pada bagian negative feedback

(short-circuit clip tidak terhubung pada rangkaian C14 R31)

(3) Gunakan multimeter (DCV) untuk mengukur Vc10 dan Vc9 ( Q9.Q10 collector)



(4) Hubungkan signal generator dan oscilloscope pada terminal input (IN3), dan

hubungkan oscilloscope ke terminal output (OUT). Atur output dari signal generator

menjadi 1 KHz sinyal sinus dan naikkan berkala tegangan output sehingga oscilloscope

dapat menampilkan bentuk gelombang tidak terdistorsi pada terminal output. Lihat

dan gambarlah bentuk gelombang pada IN3 dan OUT

(5) Gunakan oscilloscope untuk mengukur bentuk gelombang pada TP3 dan TP7, kemudian

catat hasilnya

(6) Hubungkan rangkaian negative feedback ( short-circuit clip dihubungkan dengan

rangkaian C14 R31)

(7) Ulangi langkah (3), (4) dan (5)

(8) Atur output dari signal generator pada 10 Hz ~ 20 KHz, kemudian lihat bentuk

gelombang pad Vin dan Vout pada kedua rangkaian dengan dan tanpa negative

feedback. Catatlah hasilnya, dan bandingkan respon frekuensi dari kedua rangkaian

tersebut. Grafik respon frekuensi dari Av pada f dicatat di Tabel 10-1 (b)(c).

4-1-1-2 Hasil Percobaan

Hasil percobaan harus di catat pada tabel 10-1 (a) (b) dan (c), kemudian bandingkan

perbedaan antara rangkaian dengan dan tanpa negative feedback.

Tabel 10-1 (a) (b) Respon frekuensi tanpa negative

feedback

(c) Respon frekuensi dengan negative feedback

Gambar 4 – 2

Arus-sampling Arus-sampling Tegangan-sampling Terputus shunt-

campuran Seri-campuran Seri-campuran pada langkah (2)



Percobaan 4 – 2 : Percobaan tegangan-sampling shunt-campuran rangkaian negatif

feedback

4-2-1


(1) Masukkan klip short-circuit sesuai dengan gambar 4-3 dan susun klip short-circuitsesuai

dengan diagram 23007-blok c. Negatif feedback tidak terhubung (klip short-circuittidak

terhubung ke R34 C16 pada rangkaian).

(2) Gunakan multimeter (DCV) untuk mengukur Vc17 (tegangan pada colector transistor).

(3) Hubungkan signal generator dan oscilloscope pada terminal input (IN), dan hubungkan

oscilloscope ke terminal output. Aturlah output dari signal generator pada 1 KHz

gelombang sinus dan naikkan berkala tegangan output sehingga oscillscope dapat

menampilkan gambar gelombang maksimum yang tidak terdistorsi pada terminal output.

Lihat dan catat gambar gelombang pada IN dan OUT

4) Hubungkan rangkaian negative feedback (short-circuit clip terhubung pada rangkaian

R34 C16)

5) Ulangi langkah (2) dan (3)

6) Aturlah output dari signal generator pada 10 Hz ~ 20 KHz, kemudian perhatikan respon

frekuensi pada kedua rangkaian tanpa dan dengan negative feedback. Kurva respon

frekuensi dari Av yang berhubungan dengan f di gambar pada tabel 10-2 (b) (c)


Catatlah hasil percobaan pada tabel 10-2 (a) (b) (c), kemudian bandingkan perbedaan

antara rangkaian dengan dan tanpa negative feedback

Avo : Av saat Vo maksimum



(b) Umpan balik frekuensi (c) Respon frekuensi dengan umpan balik negative

Percobaan 3 (4-3) : Percobaan untuk rangkaian sampling-arus pada penguat umpan balik

negative seri-campuran

4-3-1


(1) Pasanglah connection clip seperti pada gambar 10-4 dan module KL-23007 block b.2

Hubungkan kapasitor C9 ke R25(1KΩ) seperti pada penjelasan alat dari rangkaian

penguat umpan balik negative seri-campuran . Impedansi AC pada kapasitor sangat

kecil atau lemah.

(2) Gunakan multimeter (DCV) untuk mengukur VC9 (Q9 collector)

(3) Hubungkan sinyal generator dan oscilloscope pada input (IN2) , dan hubungkan

oscilloscope ke output (OUT) . Atur keluaran sinyal generator ke 1KHz gelombang sinus

dan secara perlahan sehingga pada tampilan oscilloscope terlihat gelombang maximum

non-distorted pada keluaran. Gambar dan catat hasil gelombang IN dan OUT .

(4) Lepaskan kapasitor C9 (lepas connection clip) sehingga rangkaian ini akan beroperasi

seperti topologi dari penguat umpan balik negative .

(5) Ulangi langkah (2) dan (3)


Catat hasil percobaan pada Table 10-3 , kemudian bandingkan antara rangkaian

dengan kapasitor dan tanpa umpan balik negative .

Table 10-3.



Percobaan 4 (4-4): percobaan rangkaian umpan balik current-sampling shunt-mixing

4-4-1


(1) Pasang connection clip sesuai gambar 10-5 dan sesuia diagram 23007-blok b.3.

kapasitor C7(10 µ F) untuk umpan balik negative dilepas.

(2) Gunakan multimeter (DCV) untuk mengukur Vc8 dan Vc9 (Q8 Q0 collector)

(3) Hubungkan function generator dan oscilloscope ke dalam terminal input (IN1), dan

hubungkan oscilloscope ke terminal output (OUT). Atur output dari function generator

sampai 1KHz gelombang sinus dan secara bertahap meningkatkan tegangan output

sehingga oscilloscope dapat menunjukkan gelombang maksimum non distorsi di

terminal output. Lihat dan gambar masing-masing gelombang IN dan OUT.

(4) Gunakan oscilloscope untuk mengukur Vc8 dan Vc9 (Q8 Q9 collector).

(5) Hubungkan C7 (10µF) sehingga rangkaian ini akan digunakan sebagai topologi saat

pengambilan sampel pencampuran umpan balik negatif.

(6) Ulangi langkah (2)(3)(4).

10-4-1-2 Experiment Result:

Hasil Percobaan harus ditulis pada Tabel 10-4, kemudian bandingkan perbedaan antara

rangkaian dengan dan tanpa negativ feedback (umpan balik begatif)



PRAKTIKUM 5

Positif Feedback Transistor

5.1 Tujuan pembelajaran :

- Mengetahui hubungan antara positif feedback dengan oscillasi

- Memahami prinsip dari Oscillasi pergeseran fase RC

- Memahami prinsip dari Oscillasi Wien-bridge

- Memahami prinsip dari Oscillasi frekuensi tinggi

5.2 Dasar Teori :

5.2.1. Istilah baru

6. β : faktor feedback

7. OSC : singkatan dari osilasi

8. Resonansi seri :

Untuk gambar dari rangkaian ini, dimana XL = XC yang disebut dengan

resonansi. Z akan minimum selama resonansi.

Rangkaian akan resistif selama resonansi.

9. Resonansi pararel

Untuk gambar dari rangkaian ini,

dimana XL = XC yang disebut dengan resonansi. Z

akan maksimum selama resonansi.

Rangkaian akan resistif selama resonansi.




(1) Oscillator

1) Oscilator : Artinya bahwa rangkaian dapat mengubah energy listrik dari DC power

supply menjadi energy listrik AC dengan spesifikasi frekuensi, tanpa menggunakan

sinyal keluaran

2) Hubungan antara positif feedback dengan oscillation : Avf dari rangkaian feedback

adalah sama dengan A

1+ βA. Jika yang dimaksud adalah rangkaian feedback maka 1+βA

= 0(-β A=1), maka secara keseluruhan rangkaian akan mendapat nilai Avf yang

mendekati ∞ dan oscilation akan dihasilkan dalam rangkaian untuk kestabilan.

Selama kita berasumsi bahwa sinyal keluaran Vi=0 ,bagaimanapun,Vi tidak akan bernilai 0

jika noise tidak dihillangkan. Vi akan menghasilkan Vo = Av x Vi mengikuti amplifier,dan akan

didapat hasil dalam β Av=1 setelah feedback. Jika fase –β Avi tidak sama dengan Vi,input

sinyak akan bertambah,dan oscillation akan dihasilkan dengan sendirinya. Jika ini di

butuhkan untuk membuat -β Avi yang sama dengan fase Vi, -β A = 1 < 0o . Dengan kata lain

keseluruhan fase pada amplifier dan feedback akan sama dengan 0o atau 360o.

3) Kondisi oscillation :

- rangkaian positif feedback

- amplifier dengan sufficient didapat dari –β A ≥ 1.

4) Oscillator dapat diklasifikasikan menjadi dua kategori :

1) Oscillator sinusoidal, dapat diklasifikasikan pada :

a. Oscillator frekuensi rendah

Oscillator ini sama dengan feedback RC. Sebagai contoh dari oscillator ini temasuk RC

phase-shift oscillator, Wien-Bridge oscillator, dll.

b. Oscillator frekuensi tinggi

Oscillator ini sama dengan feedback LC. Sebagai contoh dari oscillator ini termasuk Hartley

oscillator, colpitss oscillator, crystal oscillator, dll.

2) Oscillator non sinusoidal

a. Gelombang persegi oscillator. Sebagai contoh dari oscillator ini termasuk astable

multibibrator, dll.

b. Pulsa oscillator. Sebagai contoh dari oscillator ini termasuk intermittent oscillator, dll.

c. Triangular (saw-tooth) oscillator. Contoh dari oscillator ini termasuk UJT oscillator, dll.

(2) Pengertian untuk sinusoidal OSC :

1) RC phase-shift OSC

1) Karena tiap sector RC akan berimbas pada fase shift 60°, tiga sektor network dari RC

akan menghasilkan pada fase shift 180° (dasarkan pada rangkaian differensial dan

integrator yang dijelaskan pada chapter 4 untuk dasar fase shift). Fase shift 180° ini,

dihaslkan oleh hubungan feedback yang dijelaskan diatas. Selama dengan fase inversi



180° yang dihasilkan oleh amplifier akan berdampak pada 360° dari total fase shift –

βA, dimana dalam fase shift total 360° akan cocok dengan fase sinyal input yang

sama. Jika pertambahannya cukup, osilasi akan dihasilkan dan diteruskan.

2) Transistor RC phase sihft oscillator

a. Gambar 5.1 (a) menunjukkan phase-lag RC phase-shift oscillator. Gambar 5.1

menunjukkan hubungan antara I, Vi dan Vf pada rangkaian single-section RC. Fig 11.2

menunjukkan rangkaian tiga sesi RC, dengan beda fase antara Vf dan Vo 180°. Jika Fo

√62πRC

. Frekuensi sinus dari oscilasi oleh rangkaian Gambar 5.1 (a) Fo √62πRC

, dimana R=

4.7 K dan C= 0.01 µF. Karena β= Vf/Vo =-1/29 untuk rangkaian RC phase-shift ditunjukkan

pada gambar 5.2 dengan operasi frekuensi dari Fo, oscilasi dapat didukung jika amplifier

mempunyai amplifikasi minimum factor 29 mencukupi –βA = 1.


b. Gambar 5.3 menunjukkan phase-lead RC phase-shift OSC, dengan Fo =1

2π √ 6RC.

Kondisi tunggal RC phase-shift ditunjukkan pada Gambar 5.4(a) dan Gambar 5.4(b)

menunjukkan hubungan antara Vi, Vf dan I.




Gambar 5.5 Wien-Bridge Oscillator

2) Wien-bridge OSC

a. Diagram rangkaiannya dapat dilihat pada gambar 5.5, dimana dua jaringan umpan balik

ada : C1 R1 dan R2 C2 terdiri dari rangkaian umpan balik positif, dan R3 dan R4 terdiri

dari rangkaian umpan balik negatif. Rangkaian umpan balik negatif independen dari

frekuensi osilasi, tetapi jumlah umpan balik negatif tidak akan lebih besar dari jumlah

umpan balik positif sehingga β A tidak akan kurang dari 1.

b. Jika jumlah umpan balik positif lebih besar dari jumlah umpan balik negatif di sirkuit,

osilasi akan diproduksi dalam sirkuit ini dengan osilasi frekuensi = 1/2 π

√ R1R2C1C 2. Karena R1 = R2 dan C1 = C2, f = 1/2 π R1C1.

c. Mengubah jumlah umpan balik negatif, dengan menyesuaikan R3, akan menghasilkan

osilasi hasil ini.

3) Harley OSC

a. Rangkaian seperti ditunjukkan pada gambar 5.6 :

a) jaringan umpan balik: jaringan ini dibentuk dengan menghubungkan L1 dan L2 dalam

seri, kemudian menghubungkan C secara paralel.

b) Tanah titik ini jaringan umpan balik: Titik ini terletak di tengah-tengah L1 dan L2, dan

terhubung ke tanah melalui kapasitor CC2 (ground AC).

c) Umpan balik tegangan diambil dari dua terminal L1.

d) Penguat dapat terdiri dari khas CE rangkaian penguat.

b. dimana M adalah L1 dan L2 yang saling

berinduktansi.

c. Kategori dari Hartley OSC :

a) Umpan paralel Hartley OSC : The Hartley OSC di mana DC tidak akan mengalir

melalui rangkaian penyimpanan energi LC disebut umpan paralel Hartley OSC.

b) Umpan seri Hartley OSC : The Hartley OSC di mana DC akan mengalir melalui sirkuit

penyimpanan energi LC disebut seri-pakan Hartley OSC, seperti yang ditunjukkan

pada Gambar 5.6 (a)

Gambar 5.6 (a) Umpan paralel Hartley OSC

4) Colpitts OSC

a. Rangkaian ini ditunjukkan pada Gambar 5.6 (b)



a) Jaringan umpan balik dimasukkan oleh LC osilasi rangkaian tangki, di mana C = C1

terhubung ke C2 secara seri, tengah C1 dan C2 terhubung ke tanah, dan VC1 sinyal

umpan balik diterapkan ke terminal input.

b)

c) RFC (Radio Frequency Choke) biasanya dihubungkan secara seri untuk kolektor dalam

penyediaan rangkaian listrik untuk membelokkan sinyal RF diproduksi dalam osilasi

dari umpan ke power supply DC. Xl = 2 π fL f ↑ XL ↑

d) Penguat ini sama dengan penguat CE pada umumnya.

Gambar 5.6 (b) Colpitts OSC

5) Kristal OSC

a. Cara kerja dari dari kristal OSC memanfaatkan faktor Q tinggi dan efek piezoelektrik

sehingga sinyal osilasi dengan frekuensi tetap dapat dihasilkan.

b. Efek piezoelektrik pada kristal

(a) Jika sebuah tegangan diberikan pada kristal, akan terjadi sebuah beban mekanik pada

kristal ini untuk memproduksi getaran yang merupakan tipe getaran ekspansi dan

ekstraksi.

(b) Karena ekspansi dan ekstraksi disebabakan oleh getaran dari kristal, sebuah output

tegangan AC akan dihasilkan pada permukaan. Frekuensi dari tegangan AC akan

ditentukan oleh frekuensi getaran dari kristal ini.

c. Ciri-ciri osilasi pada kristal

Jika sebuah tegangan diberikan pada kristal, akan dihasilkan getaran dalam kristal untuk

memproduksi sebuah tegangan AC. Karena osilasi kristal akan mengkonsumsi energi

disebabkan pergeseran internal, osilasi ini akan melemah dan akhirnya berhenti. Akan

tetapi, jika energi diberikan secukupnya, osilasi kristal dapat diperlama.

d. Simbol elektrik, rangkaian setara dan kurva karakteristik kristal



Dari rangkaian ekivalen dan kurva karakteristik pada gambar 5.7, kita dapat memahami

bahwa kristal quartz dapat digunakan pada osilator dengan resonansi seri atau paralel.

Gambar 5.3 menampilkan osilator kristal dengan resonansi paralel.

(3) Deskripsi OSC non-sinusoidal :

1. Multivibrator

Multivibrator dikelompokan menjadi :

1. Multivibrator astable;

2. Multivibrator monostable; dan

3. Multivibrator bistable.

Di antara beberapa multivibrator di atas, multivibrator monostable dan bistable hanya

dapat dioperasikan jika ia dipicu oleh sinyal kontrol eksternal, dimana multivibrator astable

dapat berosilasi, tanpa pemberian sinyal kontrol eksternal, cukup dengan

menghubungkannya ke power supply. Multivibrator berbeda dengan osilator sinusoidal

yang disebutkan sebelumnya dalam operasi berikut :

Transistor pada multivibrator bekerja pada daerah saturasi dan cutoff sebagai switch,

dimana transistor pada osilator sinusoidal bekerja pada daerah aktif sebagai penguat.

Kita akan menjelaskan secara singkat ketiga multivibrator ini seperti berikut :

a. Multivibrator astable pada umumnya

Gambar 5.8

Sebelum memulai penjelasan mengenai astable multivibrator, pertama kita harus mengerti

mengenai bahan dari RC Range. Ketika SW dipasang pada titik ‘1’ seperti gambar 5.8 (a)(b),

Vc akan mengalir hingga E1. Kemudian kita akan memasang SW pada titik ‘2’, dan Vc akan

meningkat dari E1 ke E2(karena berbedaan potensial antara E2 dan Vc selama interval, C

akan diisi oleh Ic hingga Vc= E2).



Tipe dari astable multivibrator seperti ditunjukkan pada gambar 5.9. Akan dijelaskan

lebih lanjut dibawah ini :

a) Ketika power supply dihubungkan, Q1 dan Q2 akan forward bias seperti transistor pada

Rb1 dan Rb2. Karena karakteristik Q1 dan Q2 tidak sama, satu dari transistor Q1 akan

dinonaktifkan terlebih dahulu.

b) Ketika Q1 diaktifkan, seperti pada gambar 5.10. Q1 diaktifkan, Vc2 (B2 terminal negatif)

berfungsi seperti Vbe dari Q2 jadi Q2 akan dinonaktifkan. Tegangan polaritas melewati

C1 dan C2 menandakan locasi pada level lebih tinggi pada kapasitor. Karena nilai dari

RC2 lebih kecil dari rangkaian charge dari RC2 C1 Q1 kepada C1, Vc1 akan di charge

pada Vcc pada interval yang relativ, dengan gelombang seperti gambar 5.12. C2 akan

diisi dari Vcc +0.6V setelah interval T2 = 0.7 Rb2 C2(kedua) jadi C2 akan aktif oleh

forward bias.

c) Ketika Q2 aktif, seperti gambar 5.11. Tegangan reverse Vcc akan mengisi C1 (dengan

polaritas seperti gambar 5.10) akan bekerja pada BE pada Q1 jadi Qi akan

dinonaktifkan. Seperti gambar 5.11, C1 dan C2 telah diisi dengan polaritas yang

ditandakan pada lokasi yang lebih rendah di capasitor, dimana pengisian dari rangkaian

dari C1 adalah Rb1 C1, pengisian untuk C2 adalah RC2 C2 Q2be, dan perubahan dari

gelombang telah ditunjukkan pada gambar 5.12. C1 akan diisi sebesar +0.6V setelah

interval T = 0.7 Rb1 C1 jadi Q1 akan aktif lagi. Dua transistor ini akan mengulang operasi

yang dijelaskan pada (b) dan (c) untuk osilasi. Gelombang kotak akan di generate dari

Vo1 dan Vo2 seperti gambar 5.12.

Gambar 5.9 Tipe astable multivibrator Gambar 5.10 Jalan Arus ketika Q1 aktif

Gambar 5.11 Jalan Arus Ketika Q2 Aktif



Gambar 5.12 Gelombang Multivibrator Astable

d) ketika rangkaian simetris sempurna.ketika terbentuk satu gelombang kotak

T = 1.4 RbC

F = 1 / T = 1 / 1.4 RbC

b. Monostable multivibrator

Monostable multivibrator juga menunjukan sekali proses. kemudian akan dijelaskan

konsep dasarnya sebagai berikut :

Gambar 5.13

Keluaran dari monostable multivibrator tidak akan berubah sampai trigger. Hubungan

antara sinyal trigger dan keluaran ditunjukkan pada gambar (b) dan (c) berturut-turut.

Ada dua tipe keluaran :

1. Saat ON, delay OFF (level high menyatakan ON)

2. Saat OFF, delay ON (level low menyatakan OFF)

Ada dua macam trigger :

1. Trigger oleh Pulsa Positif

2. Trigger oleh Pulsa Negatif

Prinsip operasi monostable multivibrator dinyatakan sebagai berikut :

Gambar 5.14 menunjukkan monostable multivibrator trigger oleh pulsa positif.

a) Sebelum sinyal trigger digunakan, Q2 dinyalakan pada forward bias. Jika Q1 nyala

pertama, Cb akan digantikan setelah jangka pendek Rb2 Cb (Q1ce kira-kira short-circuit)

dengan polaritas ditunjukkan diatas Cb, seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.14 (b).

Ketika Cb diberi tegangan 0,6V, Q2 akan nyala pada forward bias, maka Vbe1 akan

diturunkan dan Q1 akan mati.

b) Ketika sinyal trigger digunakan ke sinyal input, sinyal akan dibedakan oleh C1 R2 maka

lalu melalui clipping D. Impulse positif akan

digunakan dasar Q1 untuk menyalakan forward bias Q1. Saat Q1 menyala (CE kira-kira

short-circuit), tegangan Cb (dengan polaritas pada lower Cb seperti yang terlihat pada

gambar 5.14 (b) ), melalui Rc1 Cb Qbe saat Q2 menyala, akan mematikan Q2. Sejak Q1

menyala, Cb akan mengisi arus pada Rb2 Cb Q1ce dengan polaritas diatas Cb seperti

yang ditunjukkan pada gambar 5.14 (b). Tegangan Cb akan diisi dari ke



0,6V, Q2 akan menyala. Waktu yang dibutuhkan Vcb untuk mengisi dari ke

disebut waktu delay (T).

c) Perbedaannya hanya diantara rangkaian yang ditunjukkan pada gambar 5.5 (b) dan 5.14

(a) (gambar 5.5 (b)) yang merupakan gelombang kotak awal yang digunakan Vin yang

dirubah pulsa oleh tombol manual, seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.15.

d) Gelombang terbentuk dalam trigger monostable multivibrator oleh positif impulse yang

ditunjukkan pada gambar 5.14 (d).

Gambar 5.14 (a) Monostable Multivibrator Gambar 5.14 (b) Charge Circuit Cb ketika

Cb discharged melewati TR1, Vcc dan Rb2 Q1 menyala

Gambar 5.14 (c) Charge Circuit Cb ketika Q2 Gambar 5.14 (d) Gelombang

menyala

c. Bistable Multivibrator

Bistable Multivibrator akan bekerja dengan cara sebagai berikut :

Ketika sinyal trigger digunakan ke terminal input, keadaan akan berubah dan keadaan ini

(keadaan kedua) akan ditahan. Jika trigger selanjutnya digunakan, keadaan kedua akan

berubah (dilanjutkan ke keadaan awal), seperti ditunjukkan pada gambar 5.15.



Gambar 5.15

Dari gambar tersebut, kita dapat mengerti dua fungsi bistable multivibrator.

a) RS Flip-flop

R : Reset – Terminal Q’ diset level low (≒ 0V).

S : Set – Terminal Q diset level high (≒ Vcc).

Seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.16, jika S1 (set) ditekan, Vbe1 = 0V maka Q1 akan

mati dan terminal Q akan mengantar output high-level. Q2 akan menyala selama bias diam

digunakan pada Vbe2, dan terminal Q’ akan mengantar output low-level. Jika S2 (set)

ditekan, Vbe2 = 0 maka Q2 akan mati dan terminal Q’ akan mengantar output high-level. Q1

akan menyala selama bias diam digunakan pada Vbe1, dan terminal Q akan mengantar

output low-level.

Gambar 5.16 Gambar 5.17 T Flip-flop

Flip-flop T adalah bistable multivibrator yang hanya menggabungkan satu terminal input T

(trigger). Ketika sinyal trigger di inputkan, tingkat output dari Q dan Q dapat berubah secara

bersama. Karena satu gelombang kotak dapat di tunjukkan pada rangkaian ini setelah dua

pemicu signal berturut-turut telah di masukkan ke input terminal ( seperti pada gambar

5.15). T flip-flop ini dapat berfungsi sebagai pembagi menjadi dua. kemudian akan di

jelaskan dasar T flip-flop seperti pada gambar 5.17.

1. Sebelum pemicu signal dipicu kita asumsikan bahwa Q1 menyala dan Q2 mati. Cb1

akan terisi terhadapat Vcc melewati dua terminalnya , dengan charge circuit pada

gambar 5.17 (a). Karena Ce1 sangat kecil selama Q1 menyala, Cb2 tidak dapat

dibebankan.

2. Input sinyal pertama akan dibedakan oleh Ct Rt untuk merubah menjadi ,

yang akan di potong menjadi (negative impulse) oleh D1 dan D2. Negatif inpulse

ini kemudian akan diteruskan ke basis dari transistor.

3. Ketika negative impulse ini diteruskan ke basis dari Q1 dan Q2, Q1 dan Q2 akan

menjadi off secara bersamaan. Ketika Q1 berubah dari ON ke OFF, Vce1 akan naik

sebesar Vcc yang akan mengisi Cb2. Arus pengisian akan menyalakan Q2 dan Vce2

sangat rendah ketika Q2 menyala. Q1 sebagai sustained ketika OFF , dan Cb tidak akan

terisi selama kapasistor siap untuk tersaturasi. Ketika Q1 OFF dan Q2 menyala, Cb2

akan terisi toward Vcc, dan tidak akan ada pengisian yang akan terakumulasi pada Cb2

selama Cb2 tidak terisi melalui Rb1.



4. Ketika dorongan negatif kedua diterapkan pada basis Q1 dan Q2, Q1 dan Q2 akan

dimatikan secara bersamaan. Ketika Q2 berubah dari ON ke OFF, Vce2 akan naik ke Vcc

yang akan mengenakan Cb1. Muatan arus akan menghidupkan Q1, dan Vce1 sangat

rendah ketika Q1 dihidupkan. Oleh karena itu Q2 terus menerus dalam keadaan OFF,

dan Cb2 tidak akan dikenakan biaya karena kapasitor ini telah jenuh. Ketika Q1

dihidupkan dan Q2 dimatikan, CB1 akan dikenakan terhadap Vcc, dan Cb2 akan dibuang

melalui Rb1.

5. Ketika sinyal input diterapkan terus menerus, sirkuit akan ulangi langkah 3 dan 4 dan

akan mempertahankan operasinya, dengan output bentuk gelombang yang ditunjukkan

pada gambar 5.18.

Gambar 5.18 Gelombang T Flip-flop

d. Osilator Intermittent

Intermiten osilator adalah nama untuk ini osilator penginapan yang transistor hanya

sesekali dilakukan, di mana dalam transistor memiliki selang konduksi sangat pendek dan

selang cutoff sangat panjang.

Prinsip-prinsip dasarnya memanfaatkan konsep tegangan induksi induktansi,

e=−L∆ Ic∆ t

=−N∆ ф∆ T

, dan charge/discharge C. Rangkaian dasar ditunjukkan pada

gambar 5.19 (a), yang akan dianalisa sebagai berikut :

a) Bila catu daya tersambung, transistor akan bias maju oleh Ib = (Vcc - 0.6V). R. Oleh

karena itu, Ic = Ib β, dan ΔIc 0 Ic (sat). Tegangan induksi Lp juga menghasilkan

medan magnet sehingga tegangan induksi akan dihasilkan dalam Ls dengan terminal

atasnya sebagai polaritas positif dan terminal yang lebih rendah sebagai polaritas

negatif.

b) Tegangan induksi Ls, dalam hubungannya dengan Vcc, akan mengisi C melalui jalur

yang ditunjukkan pada gambar 11.19 (b). Arus pengisian ini akan meningkatkan arus

basis transistor sampai transistor di titik saturasi. Setelah transistor pada titik saturasi,

Ic tidak akan meningkat, yang akan membuat ∆ Ic = 0 dan e=L∆ Ic∆ t

=0 . Tegangan

induksi dari Ls dengan demikian akan menghilang, yang akan membuat Vb= -Vc + Vcc <

0 (Vc = VLS + Vcc ). Karena itu transistor akan mati karena reverse bias dari transistor

tersebut.



c) Setelah transistor mati, kapasitor C akan dikosongkan melalui jalur yang ditunjukkan

pada gambar 11.19 (c), yang secara bertahap akan menurunkan reverse bias dari

transistor. Setelah reverse bias telah tidak ada, transistor akan melakukan lagi.

d) Ketika transistor kembali ke keadaan pada langkah (b), VLS + Vcc akan mengisi C untuk

menghasilkan Ib, yang dengan cepat akan membuat transistor pada titik saturasi dan

membuat ∆ Ic = 0 sehingga transistor akan cepat mati. Karena itu maka konduksi waktu

transistor sangat pendek.

e) Waktu cutoff transistor tergantung pada waktu pengosongan RC secara konstan.

Setelah pengosongan C telah selesai, transistor akan melanjutkan konduksinya.

f) Selama ON / OFF transistor, tegangan induksi Ls tidak berbentuk gelombang persegi

standar, sedangkan komponen frekuensi tinggi osilasi yang teredam digambarkan

dalam bentuk gelombang.

g) Jika diperlukan untuk menghilangkan osilasi yang teredam, dioda dapat dihubungkan

secara paralel untuk dua terminal L untuk meningkatkan fenomena seperti ini, seperti

yang ditunjukkan pada Gambar 5.19 (d).

h) Bentuk gelombang dari poin yang terkait dengan sirkuit ini diperlihatkan pada gambar

5.19 (e).

Ketika transistor berubah dari ON ke OFF, kumparan akan menginduksi tegangan dengan

polaritas terbalik relatif terhadap tegangan aslinya

Gambar 5.19 Intermittent Oscillator

e. Schmitt trigger

Schmitt trigger juga disebut sebagai gelombang membentuk sirkuit, dengan hubungan

input-output yang ditunjukkan pada gambar 5.20 (a) dan simbol yang ditunjukkan pada

gambar 5.20 (b).



Gambar 5.20 Input dan Output gelombang Schmitt Trigger

a). Rangkaian dasar Schmitt triger ditunjukkan pada gambar 5.21 (a)

ketika Vi = 0, Q1 akan berubah dari Q2 dan akan dihidupkan. saat ini tegangan Re

adalah

ketika Vi-Ve2> 0,6 V baik Q1 dan Q2 akan dihidupkan. saat ini VC1 akan menurun dan

Vb2 akan menurun Sejalan , sehingga Vb2 <Ve dan Q2 akan berubah

dari karena membalikkan bias. oleh karena itu Vo = Vcc

karena Q1 ON, V’e2 akan berubah menjadi

Ketika Vi terus menerus naik, Vi-Ve "2 akan masih lebih besar dari 0,6 V yang akan

membuat Q1 tetap aktif. Q1 akan OFF jika Vi – V’e2 kurang dari 0,6 V.

kita dapat memahami item berikut dari uraian di atas:

a. Jika itu diperlukan untuk menyalakan Q1, Q2 mematikan dan membuat Vo = Vcc, Vi

harus lebih besar dari Ve2 + 0,6 V. Vi ini disebut ambang atas yang dinotasikan

sebagai Vu.

b. Jika diperlukan untuk menyalakan Q1, Q2 mematikan dan membuat Vo = 0V, Vi harus

kurang dari V’e2 + 0,6V.

c. Vh = Vu – VL disebut hysteresis voltage

b). Pengaplikasian Schmitt Trigger dengan bias.

Seperti ditunjukkan pada gambar 5.21, ketika sinya AC diaplikasikan pada terminal input,

Schmitt Trigger akan memberikan simetris gelombang non persegi. jika gelombang

persegi simetris diperlukan, suatu bias DC yang memadai harus diterapkan di terminal

masukan seperti ditunjukkan pada Gambar 5.22 (a). bentuk gelombang yang sesuai

ditunjukkan pada Gambar 5.22 (b).



Gambar 5.22

F. Saw-tooth Oscillator

Konsep dasar dari bentuk gelombang ditunjukkan pada gambar 5.23.

Gambar 5.23

Keika SW di matikan, C akan diisi. Ketika SW di hidupkan, C akan dilepaskan. Bentuk

gelombang ditunjukkan pada gambar 5.23 (b) yang akan dihasilkan. Untuk membentuk

gelombang dengan linearitas yang sangat baik, kapasitor akan dibebankan menggunakan

arus yang tetap. Rangkaian dasar ditunjukkan pada gambar 5.24 (a). Generator saw–tooth

dengan linearitas yang lebih baik ditunjukkan pada gambar 5.24 (b)

Gambar 5.24 Generator Saw-tooth

SW pada gambar 5.23 diganti dengan transistor yang ada pada rangkaian yang ditunjukkan

pada gambar 5.24 (a), dimana transistor yang hidup dan mati dikontrol oleh gelombang

kotak. Seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.24 (b). Rangkaian dengan arus yang konstan

untuk saw-tooth genarator dengan linearitas yang baik terdiri dari Q1, R1, R2 dan Zd dan

gelombang kotak dapat dilengkapi oleh pembangkit gelombang kotak (seperti astable

multivator)

5.3 Peralatan percobaan :

(1) KL-200 Linear Circuit Lab.

(2) Modul KL-23008.

(3) Bahan : Seperti yang tertera pada KL-23008

(4) Alat percobaan : 1. Multimeter

2. Ossciloscope

3. Sinyal Generator

(5) Perkakas peralatan tangan.

5.4 Prosedur percobaan :



Percobaan pertama (5.1) : percobaan untuk voltage-sampling seri-campuran rangkaian

umpan balik negatif

5-1-1 Fase RC – shift oscillator

5-1-1-1 Langkah-langkah percobaan :

1. Masukkan klip rangkaian pendek seperti pada Gambar 5-25 dan klip rangkaian pendek

diagram susunan rangkaian 23008-blok a.

2. Gunakan oscilloscope untuk mengukur bentuk gelombang ke dalam terminal output, lalu

acak nilai VR2 (VR10K). Jadi, terminal output akan menjadi output sinusoidal dan catat.

3. Gunakan osciloscope untuk mengukur gelombang dari Vb1, Vb2, dan Vd.


Catat hasil percobaan pada tabel 5-1 (a), kemudian bandingkan relasi fase antara tegangan

masing-masing

Tabel 5-1 (a) Tabel 5-1 (b)

Gambar 5.25 (Gambar

KL-23008 blok a)

5-1-2 Wien-bridge Oscillator


1. Masukkan klip pendek-sirkuit dengan mengacu pada Gambar 5-26 dan susun sirkuit

pendek klip sesuai diagram 23008-blok b.

2. Gunakan osiloskop untuk mengukur gelombang di output terminal, kemudian

menyesuaikan VR2 (VR 10K) sehingga output terminal akan memberikan output

sinusoida dan catat.

3. Gunakan osiloskop untuk mengukur bentuk gelombang dari TP1, TP2 dan TP3 masing-

masing. Lihat fasenya, dan catat.




Hasil percobaan dicatat dalam tabel 5-1 (b), maka pengantar hubungan fase antara

tegangan masing-masing.

Gambar 5.26 (Gambar 23008 blok a)

Percobaan kedua (5-2): Osilator sinusoida frekuensi tinggi

5-2-1 Hartley oscillator


1. Masukkan klip pendek-sirkuit dengan mengacu pada Gambar 5-27 dan susun sirkuit

pendek klip sesuai diagram 23.008-blok c. Hubungkan C17 (1000p) sebagai emitor

memotong Capasitor.

2. Hubungkan catu daya, kemudian sesuaikan tegangan 3V-18V (18V harus disesuaikan

terlebih dahulu).

3. Gunakan osiloskop untuk mengukur TP1 TP2 dan masing-masing, kemudian sesuaikan

VR2 (10KΩ) sehingga hasilnya sinusoida dapat dihasilkan dari osilator ini.

4. Ubah emitor memotong kapasitor terhadap C18 (50P)

5. Ulangi langkah (3).

6. Perlahan-lahan turunkan tegangan, kemudian lihat tegangan nilai power supply,

kemudian lihat volt nilai tegangan listrik dimana osilasi akan berhenti.


Catat hasil penelitian pada Tabel 5-2.

Tabel 5.2

Gambar 5.27 (Gambar 23008 blok c)

5-2-2 Colpitts oscillator

5-2-2-1 Prosedur percobaan

(1) Masukkan rangkaian short menurut pada gambar 5-28 dan rangkaian short pada

diagram pengaturan klip 23009-block a.1.



(2) Gunakan oscilloscope untuk mengukur gelombang pada sisi output pada oscillator

5-2-2 Hasil Percobaan

Vout(p-p) = ? F = ?

Nilai ini didapatkan dari perkiraan nilai teori

Gambar 5.28 (gambar 23009 blok a)

Percobaan Tiga (5-30) : Crystal Oscillator

5-3-1

5-3-1 Prosedur Percobaan

(1) Masukkan klip rangkaian short menurut gambar 5-29 dan klip diagram susunan

rangkaian short 23009-block a.2

(2) Gunakan oscilloscope untuk mengukur gelombang input dari oscillator


Vout(p-p) = ?

F = ?

Gambar 5.29 (gambar 23009 blok a)

Percobaan Empat (5-4) : Astable Multivibrator

5-4-1-1 Generator Gelombang Kotak


(1) Masukkan rangkaian short menurut gambar 5-30 (a) dan klip diagram susunan

rangkaian short 23008-block d.1.

(2) Gunakan voltmeter(DCV) untuk mengukur masing-masing Vbe5, Vce5, Vbe6, Vce6

dan catat hasilnya

(3) Gunakan oscilloscope(dua jalur) untuk mengukur masing-masing Vbe5, Vce5, Vbe6,

Vce6 dan catat hasilnya

(4) Jika tidak ada pembangkit gelombang kotak pada Vce5 dan Vce6. Silahkan hapus C11

dan C13 (0,1µ) dan ulangi langkah-langkah (2). Lalu lihat jika Vce5 dan Vce6 bernilai



kira-kira 0.2 V dan jika Vbe5 dan Vbe6 kira-kira 0.6 V. Jika tidak, anda harus mengecek

jika ada kesalahan sambungan pada rangkaian ini.


Catat hasil percobaan pada tabel 5-3(a)

Gambar 5.30 (a)

Bandingkan hubungan antara gelombang dan nilai DCV dari setiap gelombang

Gambar 23008 blok d.1

5-4-2 Frekuensi-adjustable square wave generator

5-4-2-1 Prosedur Percobaan:

(1) Masukkan klip pendek-sirkuit dengan mengacu pada Gambar 5-30 (b) dan klip pendek-

sirkuit diagram pengaturan 23.008-blok d.2.

(2) Gunakan osiloskop untuk mengukur masing-masing Vbe5, Vce5, Vbe6 dan Vce6.

(3) Adjust VR3 (VR100KΩ), kemudian lihat apakah gelombang frekuensi berubah.

Jika VR3 = 0 Ω, f =?

Jika VR3 = 100 KΩ, f =?


Jika VR3 = 0 Ω, f = _______Hz.

Jika VR3 = 100 KΩ, f = _____ Hz.

Gambar 5.30 (b)

Gambar

23008 blok d.2

5-4-3 Flashlight


(1) Masukkan klip pendek-sirkuit dengan

mengacu pada Gambar 5.30 (c) dan klip pendek-sirkuit diagram pengaturan 23.008-blok

d.3. Hubungkan 47 µF ke C11 dan C12.

(2) Lihat jika LED berkedip.



(3) Ubah C11 dan C12 menjadi 0,1 µF, kemudian lihat jika LED masih berkedip. Jika tidak,

jelaskan alasannya. Gunakan osiloskop untuk mengukur masing-masing Vce5 dan Vce6,

kemudian lihat f dan periksa apakah f ini lebih tinggi dari langkah (2).

Gambar 5-30 (c) Gambar 23008 – block d.3

5-4-4 Buzzer Elektronik


(1) Masukan short-circuit clip dengan mengacu pada Gambar 5-30 (d) dan tatalah short-

circuit clip seperti pada diagram 23008-block d.4 Hubungkan speaker 0.5 W/8Ω

(2) Atur VR3 (VR100KΩ) kemudian telitilah jika tone terdengar dari speaker akan berubah.

Kemudian gunakan oskiloskop untuk mengukur OUT2 (VCE 6 ) untuk melihat jika siklus

sinyal akan berubah dengan VR3, kemudian catat hasilnya.


Hasil percobaan harus di catat pada Tabel 5-3 (b)

Tabel 5-3 (b) Gambar 5-30 (d)

Gambar 23008 block d.4

Percobaan lima (5-5): Monostable multivibrator

5-5-1 Monostable multivibrator dipicu oleh dorongan positif


(1) Masukkan clip seperti gambar 5-31(a) dan clip pendek sesuai modul 23009 blok b1.



(2) Gunakan voltmeter untuk mengukur Vbe2, Vbe3 dan Vce3, dan catat hasilnya.

(3) Hubungkan function generator dan oscilloscope ke input (IN), dan hubungkan

oscilloscope ke output. Atur output function generator ke 500Hz dan tambahkan secara

perlahan tegangan output, kemudian lihat gelombang pada osciloscope dan catat

hasilnya.

(4) Atur sinyal output function generator ke frekunsi yang lebih tinggi kemudian lihat jika

gelombang Vout berubah.


Hasil percobaan harus ditulis di tabel 5-4(a) dan lihat jika waktu delay T dari

monostabel multivibrator adalah hampir sama dengan 0,7 Rb2 Cb.

Gambar 5.31 (a)

Tabel 5.4 (a)

Gambar 23009-blok b.1

5-5-2 Timer


(1) Masukkan clip seperti gambar 5-31(b) dan clip pendek sesuai modul 23009 blok b2.

(2) Tekan tompul push kemudian lihat waktu periode yang LED tidak menyala (terang).

(3) Atur VR3 dan tekan tombol push lagi, kemudian periksa jika periode waktu LED

menyala (terang) akan berubah.



Gambar 5.31 (b) Gambar 23009-blok b.2

Percobaan enam (5-6): Bistable multivibrator

5-6-1 RS flip-flop


(1) Masukkan clip seperti gambar 5-32(a) dan clip pendek sesuai modul 23009 blok c1.

(2) Tekan S2, kemudian gunkan voltmeter (DCV) untuk mengukur Vbe4, Vce4 dan Vce5

dari Q4 dan Q5 dan catat hasilnya.

(3) Tekan S3, kemudian gunkan voltmeter (DCV) untuk mengukur Vbe4, Vce4 dan Vce5

dari Q4 dan Q5 dan catat hasilnya.


Hasil eksperimen harus dicatat di tabel 5-5 (a).

Tekan S2 Tekan S3

VBE4 VBE4

VCE4 VCE4

VBE5 VBE5

VCE5 VCE5

Tabel 5-5 (a)

Gambar 5-32 (a)

Gambar 23009 blok c.1

5-6-2 T flip flop (dibagi menjadi 2)


(1) Masukkan klip sirkuit pendek dengan mengacu pada gambar 5-32 (b) dan susunlah klip

circuit pendek diagram 23009-block c.2

(2) Hubungkan sinyal generator dan oscilloscope ke terminal masukkan (IN), dan

hubungkan oscilloscope ke terminal keluaran (OUT). Adjust output dari sinyal generator

ke 1KHz dan dan perlahan naikkan amplitude sampai OUT1 mengirim gelombang kotak.

Lihat bentuk gelombang dari IN dan OUT1, kemudian hitung f.

(3) Gunakan oscilloscope untuk mengukur bentuk gelombang dari OUT2, kemudian hitung

f.

(4) Adjust sinyal generator to 3KHz, kemudian ukur OUT1 dan OUT2 lagi, dan lihat

hubungan f diantara IN, OUT1 dan OUT2.




Hasil Percobaan harus dicatat di tabel 5-6 (b), dan lihat jika frekuensi dari OUT adalah 12

dari frekuensi IN

IN f=1KHz IN f=3KHz

OUT1 f= OUT1 f=

OUT2 f= OUT2 f=

Tabel 5-5(b)

Gambar 5-32 (b) Gambar 23009-blok c.2

Percobaan tujuh (1-7) : Intermittent OSC

5-7-1 Basic Circuit


(1) Masukkan klip sirkuit pendek dengan mengacu pada gambar 5-33 (a) dan susun klip

sirkuit pendek seperti diagram 23009-blok d.1.

(2) Gunakan oscilloscope untuk mengukur bentuk gelombang yang melewati Vce, Vbe,

dan VLS (coil) respectively, kemudian buat catatan

(3) Gunakan voltmeter (DCV) untuk mengukur Vbe dan Vce berturut-turut, kemudian

buat catatan

(4) Lepaskan C13 (0.1 µ) dan ulangi langkah (3), kemudian lihat jika osilasi

membangkitkan sirkuit ini (gunakan oscilloscope untuk mengukur Vce).


Hasil percobaan harus dicatat di tabel 5-6 (a) (b), kemudian bandingkan perbedaan

antara langkah (3) dan (4)

Tabel 5.6 (a) Tabel 5.6 (b)



Gambar 5.33 (a) Gambar 23009 block d.1

5-7-2 Electronic Bird


1) Masukkan klip sambungan dengan mengacu pada gambar 5-33 (b) dan diagram

pengaturan klip sambungan 23009-block d.2.

2) Hubungkan speaker (0.5W/8Ω) dan periksa jika menghasilkan suara burung.

3) Gunakan oscilloscope untuk mengukur sisi sekunder dari output trafo.

4) Hubungkan C10 (100 µF) dan C11 (220 µF) secara parallel, kemudian periksa jika suara

burung berubah.


Catat hasil percobaan pada tabel berikut

Gambar 23009 blok d.2

Gambar 5.33 (b)

Percobaan delapan (18) : Trigger Schmitt

5-8-1 Rangkaian Dasar


1) Masukkan klip sambungan dengan mengacu pada gambar 5-34 (a) dan diagram

pengaturan klip sambungan 230010-block a.1.

2) Atur VR2 (VR10K) ke 0Ω, kemudian gunakan voltmeter (DCV) untuk mengukur data

berikut dari rangkaian yang ditunjukkan pada gambar 5-34 (a).

3) Gunakan Votlmeter untuk mengukur Vout (Vc2) dan secara perlahan atur VR2 (VR10K)

untuk perlahan-lahan menaikan Vi hingga Vout terdistorsi.Kemudian gunakan

voltmeter untuk mengukur jika Vi = Vu.

4) Ukur kembali Q1 = Vbe1, Vce1, Vc1 Q2 = Vbe2, Vce2, Vc2



5) Gunakan voltmeter untuk mengukur Vout (Vc2), kemudian lanjutkan mengatur VR2(VR

10K) jadi kemudian Vi akan berlanjut bertambah, kemudian lihat jika Vout akan

berubah dengan respon untuk mengingkatkan Vi.

(6) Atur VR2 untuk mengurangi Vi hingga Vout tiba-tiba turun, kemudian gunakan

voltmeter (DCV) untuk mengukur Vi yang VL. Juga mengukur Vbe1 dari Q1.


1. Catat hasil percobaan akan pada tabel 5-7(a).

2. Hitung Vh = VU-VL

Vh (tegangan histeresis)

= VU – VL

Tabel 5-7 (a)

Gambar 5.34 (a)

Tabel 5-7 (b)

5-8-2 Generator gelombang kotak 60 Hz


(1) Masukkan clip seperti gambar 5-31(b) dan clip pendek sesuai modul 23010 blok a2.

(2)Hubungkan function generator dan oscilloscope ke input (IN), dan hubungkan

oscilloscope (DC) ke output. Atur output sinyal function generator sampai 60Hz Vp-p

gelombang sinus. Jika tidak, atur VR2 (VR10K) sehingga gelombang akan simetris dan

catat hasil gelombang IN dan OUT.

(3) Matikan function generator, kemudian gunakan voltmeter (DCV) untuk mengukur Vb

dari Q1, dan catat hasilnya.



(4)Nyalakan function generator, kemudian atur VR2 untuk menambah Vb dari Q1 sehingga

gelombang kotak tidak simetris. Ukur Vin dan Vout, kemudian catat hasilnya.

(5) Putar balik VR2 untuk mengurangi Vb dari Q1 dan periksa perbedaan dari gelombang

kotak. Ukur Vin dan Vout dan catat hasilnya.


Catat hasil percobaan pada tabel 5-7 (b).

Gambar 5.34 (b)

Percobaan Sembilan (1-9) : Pembangkit gigi-gergaji

5-9-1 Sirkuit dasar dari pembangkit gigi-gergaji


1) Pasangkan sirkuit sesuai dengan gambar 5-35(a) dan penataan clip penghubung sesuai

diagram 230010-blok b.1.

2) Hubungkan signal generator dan osiloskop pada input (IN), dan hubungkan osiloskop

pada ouput (OUT). Atur output dari sinyal generator sebesar 1KHz 5Vp-p gelombang

kotak, lalu amati gelombang pada IN dan OUT.


Catat bentuk gelombang dari IN dan OUT pada tabel yang telah disediakan.

Gambar 5.35 (a)

5-9-2 Pembangkit saw-tooth linier


1) Masukkan clip penghubung sesuai dengan Gambar 5-35 (b) dan clip penghubung sesuai

diagram 230010-blok b.2.

2) Hubungkan signal generator dan osiloskop pada input (IN), dan hubungkan osiloskop

pada outoput (OUT). Tetapkan nilai keluaran signal generator 1KHz 5Vp-p gelombang

kotak, selanjutnya amati bentuk gelombang pada IN dan OUT. (!KHz 5Vp-p gelombang

kotak juga bias dibentuk oleh astable multivibrator).




Catat bentuk gelombang IN dan OUT pada tabel yang telah disediakan.

Gambar 5-35 (b)

Gambar 23010 blok b.2

PRAKTIKUM 6

DASAR PENGUAT OP-AMP

Tujuan :

- Mahasiswa Mengerti karakteristik dasar rangkaian Op-Amp

- Mahasiswa Mengerti prinsi dasar rangkaian Op-Amp

Dasar Teori :



- Rangkaian Virtual ground(Virtual pendek)

Rangkaian pendek normal berarti bahwa tegangan yang ada di dua terminal adalah

sama dan arus yang mengalir melalui dua terminal adalah besar(maximum). Walaupun V-

dan V + dari terminal input + dan - dari OPA adalah sama, Namun tidak ada arus yang

mengalir melalui + dan -. Hal ini yang disebut hubungan singkat virtual dan juga disebut

virtual tanah sebagai + terminal biasanya dihubungkan ke tanah pada amplifier.Negative

feedback disebabkan oleh Zi = ~ Av= ~ dan Av dari OPA. karena Zi = ~ tidak ada arus akan

mengalir ke input terminal. Av = ~ tegangan keluaran signifikan akan diperoleh jika

diabaikan tegangan Vi atau dikatakan Vi sangatlah kecil, V-dan V + demikian memilike

kesamaan.

- The Open loop gain

Tambahan Siklus terbuka adalah nilai yang sangat besar dan ideal

- The Close loop gain

Konfigurasi OPA tidak cocok untuk penguat karena siklus terbuka terlalu

besar.Penyebabnya adalah keuntungan yang berlebihan akan mudah menyebabkan output

dari penguat menglami saturasi.Jika OPA digunakan sebagai penguat, umpan balik negatif

harus ditambahkan sehingga keuntungan akan dapat dikendalikan.

15.2.2 Basic Prinsip:

Berbagai sirkuit yang rumit dapat dibangun oleh OP AMP. Ini Sirkuit, tidak peduli

seberapa rumit mungkin, secara fundamental terdiri dari sirkuit dasar. Kami akan

memperkenalkan rangkaian dasar AMP OP digunakan sebagai amplifier.

(1) rangkaian penguat Pembalikan.

(2) rangkaian penguat noninverting.

Beberapa sirkuit aplikasi sederhana yang dikembangkan sesuai dengan di atas dua

circuita, seperti yang ditunjukkan dalam daftar berikut:

1). pengikut tegangan

2). Subtracter

3). adder

4). Clipper Circuit (Limiter sirkuit)

5). Sirkuit tegangan konstan

6). rangkaian diferensial

8). integrator Circuit

15-1 Pembalikan rangkaian penguat



Pembalik rangkaian penguat ditunjukkan pada gambar 15.1 (a), dan rangkaian

ekuivalen ditunjukkan pada Gambar 15.1 (b).

Menurut konsep tanah virtual, kita dapat memahami bahwa tidak ada arus akan

mengalir ke input pembalik terminal OPA. Namun, karena V (-) = V (+) = 0V =-lf Rf dan Vi = l1

R1 dan l1 – Jika

Vo adalah dalam fase terbalik dengan Vi

Ketika V2 diterapkan ke terminal input, V1 terhubung ke ground, seperti yang

ditunjukkan pada Gambar15.4(c).

Vo’= V2(R4 /(R3 +R1+R2/R1)

Vo =Vo'+ Vo"= V1(-R2/R1) +V2(R4 /(R3 +R4)) ((R1 +R2) /R1)

jika R1=R3 dan R2=R4, kita akan mendapatkan

Vo =V1(-R2/R1) +V2(R2 /(R1 +R2)) ((R1 +R2) /R1

=V1(- R2/R1) +V2(R2/R1) =(V2-V1) R2/R1

Rangkaian adder, ditunjukkan pada Gambar 15.5(a), dapat menggabungkan berbagai

terminal input. Menurut teorema superimposisi, kita akan menganalisis sirkuit ini sebagai

berikut:

1. Ketika V1 diterapkan ke terminal input, V2 terhubung ke ground. Karena V(-) adalah

potensi yang sama denganV(+), tidak ada arus akan mengalir melalui R2, dan rangkaian akan

beroperasi sebagai penguat pembalik, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 15.5(b).

Vo '= V1(-Rf/R1)

2. Ketika V2 diterapkan ke terminal input, V1 terhubung ke ground. Prinsipnya adalah sama

dengan 1, ditunjukkan pada Gambar 15.5(c).

Vo’ = V2(-Rf/R2)

Vo = Vo’ + Vo” = V1 (-Rf/R1) + V2(-Rf/R2)

If R1 = R2, Vo = -Rf/R1(V1 + V2)

If Rf = R1, maka Vo = - (V1 + V2)

15 – Sirkuit Clipper (Sirkuit Limiter)

Gambar 15.6 Sirkuit Clipper



Dua sirkuit clipper yang berbeda ditampilkan masing - masing di gambar (a) dan (b).

Kami menjelaskan secara singkat prinsip sebagai berikut :

Sirkuit Clipper ditampilkan di gambar 15.6 (a)

Jika

(4) Jika gelombang sinus di terapkan ke terminal input, output dari gelombang akan

diperkirakan gelombang kotak . R2 di gambar digunakan untuk membatasi arus

Sirkuit Clipper ditampilkan di gambar 15.6 (b)

Jika akan di aktifkan, maka Vo akan dipertahankan pada Vzd

Constant

15 – 7 Rangkaian tegangan konstan

Tegangan tetap pada gambar rangkaian 15.7 (a) sebenarnya kombinasi dari

rangkaian pada gambar 15.7 (b) berbalik amplifier. Fungsi rangkaian terlihat pada gambar

15.7 (b), membuat tegangan tetap pada rangkaian , akan naik setelah berbalik amplifier

dikarenakan :

1. Vo =Vz (1+Rf/R1), besarnya ditentukan oleh Rf/R1

2. Efek selanjutnya tidak dapat terhindarkan.karena berbalik amplifier merupakan

karakteristik oleh Zi yang sangat besar dan Zo yang sangat kecil , fungsi itu yang

dihasilkan.

3. Besarnya arus output bisa memperoleh gambar sinyal arus output dari OPA

15-8 rangkaian arus tetap

Rangkaian arus tetap terlihat pada gambar 15.8 didalamnya tedapat 3 pokok :

1. Sebuah sumber tegangan , dengan ketetapan R1 ,Zd dan VR10K

2. Sebuah operasi OPA sebagai pengikuut teganagan dan

3. Arus output pada rangkaian terdapat R1 , sebuah transistor dan Re,dimana arus

terus mengalir hingga R1 tersedia oleh transistor,dan control sebuah ic pada

rangkaian dikeluarkan oleh besarnya Ib, dan dengan menunggu Vref tetap pada

rangkaian,ic juga akan pada keadaan konstan jika R1 dipilih, dan dengan operasi



transistor di region aktif (Ic = β Ib), nilai pada ic akan bergantung Ib dan akan

bergantung pada besarnya R1

15-9 Rangkaian Differensial

Rangkaian diferensial, yang ditunjukkan pada Gambar15.9(a), pada dasarnya adalah

aplikasi dari rangkaian diferensial RC. Ic dalam rangkaian ini dapat dihitung sebagai berikut:

RC diferensial sirkuit

Jika Vi adalah gelombang persegi, Vo akan menjadi gelombang impuls.. Jika Vi

adalah gelombang segitiga, Vo akan menjadi gelombang persegi. Seperti yang ditunjukkan

pada gambar 15.9(b), resistor Rs terhubung dalam rangkaian praktis untuk menghindari

kebisingan frekuensi tinggi ditingkatkan dan ketidakstabilan yang dihasilkan dari sirkuit

karena XCS terlalu kecil dan faktor amplifikasi terlalu besardalam frekuensi tinggi. Ri

digunakan sebagai resistor keseimbangan pada terminal input.

Sirkuit integrator, ditunjukkan pada gambar 6.10 (a), pada dasarnya adalah aplikasi

dari RC integrator sirkuit. Ic di dalam sirkuit ini dapat dihitung sebagai berikut.

Gambar 6.10 (b) menunjukkan sirkuit practical integrator. R2 di dalam sirkuit ini

dapat menghindari output saturasi dari amplifier dan kerusakan integrator karena Xc

berlebihan dalam frekuensi rendah.

15.3 Peralatan Percobaan

1) Modul KL-200

2) Modul KL-23013

3) Bahan : seperti dalam KL 23013

4) Peralatan tambahan : Voltmeter, oscilloscope, function generator.



5) Alat tangan dasar

15.4 Prosedur Percobaan

Bahan pertama (15-1): Percobaan untuk sirkuit penguat pembalik 15-1-1

15-1-1-1 Prosedur percobaan

1) Masukan klip sesuai gambar 15-11(a)

2) Hubungkan function generator ke input (IN1), kemudian atur output dari function

generator ke 1KHz gelombang sinus. Perlahan-lahan tambahkan amplitudo sehingga

gelombang maksimum tidak terdistorsi di output dapat ditampilkan (gunakan

osciloscope untuk mengukur).

3) Tulis gelombang Vin1 dan Vout.

4) lepaskan output dari generator sinyal dengan menghapus klip pendek-sirkuit klip,

kemudian menghubungkan terminal masukan ke ground. menggunakan skala DVC dari

multimeter (atau oscilosscope) untuk mengukur tingkat DC pada terminal output,

kemudian catat

5) menyisipkan klip sircuit singkat dengan mengacu pada 15-11 (b), di mana penguat

pembalik dengan offset terhubung, dan hubung singkat klip pengaturan diagram 23013

blok b 1

6) ulangi langkah (2) dan (3)

7) menyesuaikan acak VR100K (VR3), kemudian melihat apakah bentuk gelombang

keluaran akan berubah

8) Lepaskan output dari generator sinyal dengan melepaskan klip hubung singkat,

kemudian menghubungkan terminal masukan ke ground. menggunakan skala DCV dari

multimeter atau osciloscope untuk mengukur tingkat DC pada terminal output. jika

tingkat DC tidak 0 V, silahkan sesuaikan VR100K (VR3) sehingga tingkat ini akan menjadi

0V

9) ulangi langkah (2) dan (3)

10) Bandingkan tingkat ouput DC dan bentuk gelombang antara sirkuit dengan offset dan

tanpa diimbangi

15-1-12

Hasil Percobaan

Catat hasil percobaan pada tabel 15-1



Percobaan dua (15-2) : Percobaan untuk sirkuit penguatan tidak berkebalikan 15-2-1


(1) Masukkan clip sirkuit pendek dengan mengacu pada gambar 15-12 dan clip sirkuit

pendek sesuai susunan diagram 23012-blok b.3

(2) Hubungkan signal generator ke terminal masukan (IN2), kemudian adjust keluaran dari

signal generator ke 1KHz gelombang sinus.

(3) Hubungkan oscilloscope ke terminal keluaran, kemudian secara perlahan tambahkan

output amplitude dari signal generator sampai maksimal tidak terdistorsi dan bentuk

gelombang akan tampil pada oscilloscope. Catat bentuk gelombang dari Vin2 dan Vout.


Bentuk Gelombang dari Vin2 dan Vout harus dicatat pada tabel 15-2

Av=VoutVin

=¿¿

Tabel 15-2 . gambar 15.2

Percobaan ketiga (15-3) : percobaan voltage follower

15-3-1

15-3-1-1 prosedur percobaan :

(1) Masukkan short circuit clip seperti pada gambar 15-3 dan short circuit clip pada 23013 blok b.4



(2) Hubungkan sinyal generator dan osccilloscope ke terminal input (IN 2), adjust output pada sinyal generator hingga menjadi gelombang sinus 1 KHz

(3) Hubungkan oscilloscope ke terminal output (OUT) , secara perlahan naikkan amplitudo pada sinyal generator sampai sinyal pada oscilloscope not-distorted . catat gelombang output IN2 dan OUT

(4) Adjust secara acak amplitudo output pada sinyal generator , kemudian lihat jika Vout sama dengan Vin


Sinyal pada IN2 dan OUT catat pada tabel 15-3

Av=VoutVin

=¿¿

Tabel 15-3

Percobaan 4 (15-4) : Percobaan untuk membut subtraktor

15-4-1


1) Masukkan klip sambungan dengan memperhatikan gambar 15-14 dan diagram aturan

sambungan 23013-block b.5.

2) Secara berturut-turut atur R1 dan R10 menjadi 500Ω VR, sehingga tegangan pada V1

dan V2 akan septi yang terindikasi pada tabel 15-4. (Langsung ukur nilai R1 sendiri

untuk mengetahui tegangan V2).

3) Hubungkan dengan nilai yang terindikasi pada tabel 15-4, gunakan multimeter atau

oscilloscope (DCV) untuk mengukur tegangan pada output terminal (OUT), kemudian

catat pada tabel 15-4.

VOUT = (V2-V1) R12/R4, dimana nilai dari R4 dan R12 ditunjukkan pada gambar 15-4.



Percobaan 5 (15-5) : percobaan untuk membuat adder

15-5-1

15-5-1-1

1) Masukkan klip sambungan dengan memperhatikan gambar 15-15 dan diagram aturan

sambungan 23013-block b.6.

2) Secara berurut atur VR500Ω (R1) dan VR3 (100KΩ), sehingga tegangan dari V1 dan V2

akan bernilai seperti yang terindikasi pada tabel 15-5.

3) Gunakan voltmeter atau oscilloscope (DCV) untuk mengukur tegangan pada terminal

output (OUT) bandingkan dengan V1 dan V2.

4) Gunakan persamaan berikut : V0 = - R12R3

(V1+V2)

Untuk menghitung nilai dari Vo.


Percobaan enam (15-6) : Percobaan untuk sirkuit clipper

15-6-1


1. Masukkan clip penghubung sesuai dengan Fig 15-16 (a) dan penataan clip penghubung

diagram 23013-blok a.1. hubungkan power supply dengan ±12V, lalu lepaskan CR3 dan

CR4.

2. Hubungkan signal generator dan osiloskop pada input (IN3), lalu tetapkan keluaran signal

generator adalah 1KHz gelombang sinus, dan perlahan naikkan output amplitudonya

sehinggan Vout pada rangkaian akan lebih besar dari pada 14Vp-p.

3. Hubungkan CR3 dan CR4 (Zd: 6.2V x 2), lalu amati variasi tegangan pada output, dan

catat pada Tabel 15-6.

4. Hubungkan clip penghubung sesuai dengan Fig 15-16 (b) dan penataan diagram clip

23013 blok a.2.



5. Tetapkan sinyal input ke 1KHz gelombang sinus, lalu secara perlahan naikkan amplitude

dari sinyal input, dan amati variasi dari Vout. Aapakah nilai maksimum output adalah

+6.2V?

15-6-1-2 Hasil Percobaan:

Gambar 23013-block a.1 Gambar 15-16 (b)


Percobaan ketujuh (15-7) : Percobaan pada rangkaian tegangan konstan

15-7-1


(1) Masukkan short-circuit clip mengacu pada gambar 15-17 dan aturlah sesuai dengan

diagram 23013-block a.3 pada 6.2 V pada Vin 4

(2) Gunakan voltmeter (DCV) untuk mengukur tegangan terminal output (OUT) pada

tegangan konstan ( 9V )

15-7-1-2 HasilPercobaan



Gambar 15-17 Gambar 23013 – blok a.3

15-8-1 :


(1) Masukkan klip short-circuit berdasarkan gambar 15-18 dan susun klip short-circuit sesuai

diagram 23013-blok a.4. Hubungkan 1KΩ (R27) sebagai R1.

(2) Atur tegangan (Vref) ke 1V, lalu hubungkan ammeter ke nilai ukuran l1. Kemudian

gunakan voltmeter untuk mengukur tegangan output (TP5) dari OPA, dan catat.

(3) Ganti R1 ke 2.2KΩ (R26), ulangi langkah (2)

(4) Ganti R1 ke 150Ω (R28), ulangi langkah (2)


Catat hasil percobaan, kemudian periksa jika nilai l1 tetap konstan

Praktikum sembilan (15-9): percobaan untuk sirkuit yang berbeda

15-9-1

15-9-1-1 langkah-langkah percobaan:

1. Masukkan connection clip seperti pada gambar 15-19 dan letakkan connection clip

seperti pada diagram 23013-blok a.5.

2. Hubungkan sinyal input ke terminal inpunt (IN2), kemudian atur output dari

pembangkit sinyal menjadi 1Vp-p gelombang segitiga dengan frekuensi f<



. Bandwidth dapat dilihat dari spesifikasi manual, dan nilai dari R1 dan

C terlihat pada gambar 15-19.

3. Gunakan oscilloscope untuk mengukur sinyat Vout.

4. Atur R20 (50K) ke titik dimana Vout akan maksimum dan tidak akan terdistorsi,

kemudian cek nilainya ( KΩ). Dari R pada titik ini.

5. Catat gelombang dari Vin2 dan Vout.

6. Ubah frekuensi dari Vin2, kemudian ulangi langkah 4 dan 5.

15-9-1-2 hasil percobaan:

Gambar 15-19 Gambar diagram 23013 blok a.5

Praktikum sepuluh (15-10): percobaan untuk sirkuit integrator

15-10-1

15-10-1-1 langkah-langkah percobaan:

1. Masukkan connection clip seperti pada gambar 15-20 dan letakkan connection clip

seperti pada diagram 23013-blok a.6.

2. Hubungkan pembangkit sinyaldan oscilloscope ke terminal input (IN1), kemudian atur

output dari pembangkit sinyal menjadi 0,1Vp-p gelombang kotak dengan frekuensi f≥

. Nilai dari R2dan C terlihat pada gambar 15-20.

3. Hubungkan oscilloscope ke terminal output, kemudian atur magnitude dari R sehingga

sinyal segitiga dengan linearitasyang sangat baikakan diperoleh pada Vout.

4. Lihat gelombangnya dari Vin1 dan Vout, kemudian catat hasilnya.

15-10-1-2 hasil percobaan:

Gambar 15-20 Gambar diagram 23013 blok a.6



PRAKTIKUM 7

PRAKTIKUM UNTUK RANGKAIAN OSILASI MENGGUNAKAN OP AMP

(RANGKAIAN UMPAN BALIK POSITIF)

7.1. TUJUAN PEMBELAJARAN :

- Mengerti aplikasi OP AMP dalam positive feedback

- Memahami karakteristik dari menggabungkan comparator OP AMP

- Memahami aplikasi dari OP AMP pada multivibrator

- Memahami aplikasi dari OP AMP dalam osilasi sinusoida

7.2. DASAR TEORI

7.2.1.Istilah baru :

(1) Duty : seperti pada gambar a :

(2) OSC : OSC adalah singkatan dari Oscillator

(3) Multivibrator :

Oscillator dapat menghasilkan sinyal square (pulse) yang mana pengaruhnya , pada

superimposisi dari sinyal multiple harmonik . Pada Oscillator yang menghasilkan sinyal

keluaran square wave dapat dikatakan multivibrator.


Pada OP AMP , selain digunakan penerapan pada negatif feedback yang telah dibahas pada

bab sebelumnya , juga digunakan penerapan pada positif feedback . Bab ini akan tersedia

sistematika pengenalan untuk beberapa rangkaian yang digunakan.



Gambar 7.13 sinyal dengan titik ysng berhubungan pada

monostable multivibrator

7-6 Osilasi Sinusoidal (frekuensi rendah)

Kondisi dari osilasi sinusoida yaitu :

(1) Positive feedback,

(2) – β A = 1, dimana β sebagai faktor feedback dan A sebagai faktor penguatan .

Hal tersebut Dikenal sebagai kriteria Barkhausen

(1) Shift fasa Osilasi RC

Gambar 7.14 Phase lead RC phase-shift oscillator

Seperti ditunjukkan pada gambar 7.14, Fasa-shift Oscillator RC menggunakan Fase 180⁰

perbedaan dari ketiga fase jaringan R dan C dalam frekuensi spesifik, dalam konjungsi

dengan pembalikan sinyal output dari OP AMP, dimana akan disebabkan dari semua

perbedaan fase menjadi 0. Hubungan fase dari gelombang a, b, dan c pada gambar 7.14

yang ditandai pada gambar. Dalam kondisi ini, oscilasi dapat dibangkitkan jika penguatan

terlalu besar pada –β A = 1.

−β=VfVo

= 1

1−5a2− j(6a−a3) -- 7-6.1

Vf : tegangan feedback Dimana α = 1

w RC

Vo : tegangan output

Jika perbedaan fase yang dibutuhkan 0, bilangan imajiner dari persamaan 7-6.1 seharusnya

bernilai 0, dimana dibutuhkan a2= 6. Frekuensi oscillasi dapat ditunjukkan sebagai berikut :

fo = 1

2ԥ√RC

-β = 1

1−5 x6=−129



-βA = 1

A = -29 = - RfR1

RfR1

= 29

Gambar 7.15 Fase-lag Fase-shift Oscilator RC

(2) Wien-bridge OSC

Seperti ditunjukkan pada gambar 7.16, oscillator yang seimbang sebagai jaringan feedback

negatif yang disebut Wien-bridge OSC. Membandingkan dengan yang dinyatakan

sebelumnya fase-shift OSC ini, Wien-bridge OSC yang menunjukkan respon gelombang

sinusoida. Seperti terlihat pada gambar, rangkaian ini termasuk dua jaringan feedback,

dimana :

1) Jaringan feedback positif dibangun oleh Z1 dan Z2, nomor yang menentukan frekuensi

oscillasi;

2) Jaringan feedback negatif dibangun oleh R1 dan R2, nomor yang menentukan amplitudo

oscilator.

β=−VfVo

= −Z 2Z1+Z2

A=1+ R1R2

−βA= α

3α− j (1−α 2 )¿

x(1+ R1R2 )…7−6.2¿

Dimana α = w RC

Menurut Barkhausen criterion, feedback positif harus ada dalam rangkaian, dimana

disebabkan ke fase shift 0 dan melawan feedback dengan sendirinya. Bilangan imajiner

dengan persamaan 7-6.2 harusnya 0, yang memerlukan

1 - α2 = 0 α = 1

Α = wRC = 1

2 ԥ foRC = 1

fo = 1

2 RCԥ , agar mempertahankan oscilasi, -βA harus mendekati 0.

Ketika α = 1,

−βA=13 (1+ R1

R2 )=1−β=1

3A=1+ R1

R2=3

Gambar 7.16



7.3. PERALATAN PERCOBAAN

(1) KL – 200 Linear Circuit Lab.

(2) Module Percobaan: KL – 23016.

(3) Materi : KL – 23016.

(4) Instrumen Percobaan : 1. Voltmeter .

2. Oscilloscope.

3. Signal Generator.

(4) Alat : Basic hand tolls.

7.4. PROSEDUR PERCOBAAN

Percobaan keenam (7-6) : percobaan dari osilasi sinusoida

7-6-1 SQUARE WAVE GENERATOR


(1) Masukkan short circuit clip yang berhubungan untuk gambar 7-22 (a) dan short

circuit clip disusun seperti pada gambar 23017 blok b.1

(2) Gunakan oscilloscope untuk mengukur sinyal pada TP1, TP4 (OUT) dan TP5, lalu

catat hasil sinyalnya dan bandingkan dengan sinyal lainnya .


Perbedaan fase antara Vtp1 dan Vtp4 adalah ________




Gambar (4)

Gambar 7-22 (a) Gambar 23017 blok b.1



7-6-2 Wien Bridge OSC


(1) Masukkan connection clip yang berhubungan dengan gambar 7-22 (b) dan short

circuit clip disusun seperti pada gambar 23017 blok b.2

(2) Gunakan oscilloscope untuk mengukur sinyal pada Vo (TP 4) dan catat hasilnya .



Buku Praktikum 1-6 RL New

Documents

Transcript of Buku Praktikum 1-6 RL New