MODUL PRAKTIKUM RANGKAIAN ELEKRONIKA · PDF fileSoal tugas pendahuluan akan diunggah di...

MODUL PRAKTIKUM

RANGKAIAN ELEKRONIKA

BAGIAN I

DEPARTEMEN ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK

2015

PERATURAN PRAKTIKUM

1. Praktikan wajib berpakaian rapi, memakai sepatu tertutup, kemeja atau kaos berkerah

2. Praktikan wajib hadir 15 menit sebelum praktikum dimulai.

3. Praktikan yang terlambat lebih dari 15 menit setelah waktu praktikum dianggap tidak

mengikuti praktikum. Komponen yang akan dinilai hanya tugas pendahuluan, jika

mengerjakan

4. Praktikan diharapkan mempersiapkan diri terlebih dahulu sebelum mengikuti praktikum

5. Praktikan wajib mengikuti seluruh rangkaian praktikum

6. Praktikan yang berhalangan hadir harus melaporkan diri kepada koordinator praktikum

dan harus menyertakan bukti seperti surat dokter. Ketidakhadiran tanpa bukti yang jelas

tidak diterima dan praktikan dianggap tidak mengikuti praktikum

7. Praktikan wajib mengerjakan tugas pendahuluan yang dikumpulkan sebelum praktikum

dimulai. Tugas pendahuluan yang telah dikumpulkan tidak dikembalikan dan menjadi

salah satu komponen penilaian.

8. Soal tugas pendahuluan akan diunggah di website Lab Elektronika paling lambat 1x24 jam

sebelum praktikum. Apabila asisten terlambat mengunggah maka praktikan akan langsung

mendapat nilai 100 untuk tugas pendahuluan

9. Praktikan dilarang makan dan minum di dalam laboratorium

10. Praktikan harus menonaktifkan alat komunikasi selama praktikum berlangsung

11. Praktikan memasuki ruangan praktikum setelah dipersilakan asisten

12. Praktikan wajib membawa kartu praktikum setiap praktikum dan pengumpulan laporan.

Apabila tidak membawa, praktikan tidak diizinkan mengikuti praktikum atau

mengumpulkan laporan

13. Praktikan harus berhati-hati dan dianggap telah mengetahui bahaya listrik

14. Praktikan dilarang menggunakan alat-alat di laboratorium sebelum diizinkan asisten.

Apabila terjadi kerusakan alat, praktikan wajib mengganti dengan peralatan yang sama.

15. Praktikan wajib merapikan alat-alat praktikum setelah selesai menggunakan

16. Praktikan dilarang mengambil peralatan di laboratorium

17. Praktikan wajib menandatangani absensi saat praktikum dan pengumpulan laporan

18. Praktikan wajib mengumpulkan laporan praktikum dan tugas tambahan yang ditulis

tangan pada kertas A4. Apabila ditemukan bukti plagiarisme, setiap pihak akan

mendapatkan nilai 0 untuk modul bersangkutan

19. Untuk praktikum pada hari Senin dan Rabu, laporan dikumpulkan 1x24 jam setelah

praktikum. Untuk praktikum pada hari Sabtu, laporan dikumpulkan pada hari Senin

berikutnya, paling lambat jam 10 pagi.

MODUL PRAKTIKUM RANGKAIAN ELEKTRONIKA Laboratorium 2015 Elektronika

20. Apabila praktikan ketahuan mengerjakan laporan saat kuliah, tidak kuliah dengan alasan

praktikum atau laporan, atau kegiatan apapun yang menggangu proses belajar mengajar

dengan alasan praktikum, praktikan akan langsung mendapat nilai E untuk matakuliah

Praktikum RE

Depok, 16 Februari 2015

Asisten Lab. Elektronika


PETUNJUK WARNA COVER LAPORAN

Modul 2 Merah

Modul 3&4 Biru

Modul 5&6 Hijau

Modul 7 &8 Merah

Modul 9 Biru

Modul 10 Hijau


PERCOBAAN I

PENGENALAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA

DASAR TEORI

1.1 Breadboard

Breadboard digunakan untuk membuat dan menguji rangkaian-rangkaian elektronik

secara cepat, sebelum finalisasi desain rangkaian dilakukan. Breadboard memiliki banyak lubang

yang berfungsi sebagai tepat untuk memasukkan komponen-komponen seperti resistor ataupun

IC. Contoh breadboard pada umumnya adalah sebagai berikut:

Gambar 1.1. Contoh breadboard

Breadboard dilengkapi dengan lapisan strip metal yang terdapat di sepanjang permukaan

bawah board dan menghubungkan lubang-lubang yang ada di permukaan atas board. Layout

dari strip metal tersebut adalah sebagai berikut:

Gambar 1.2. Layout strip metal di permukaan bawah breadboard


Lubang-lubang di baris atas dan bawah terhubung secara horizontal, sedangkan lubang-

lubang di bagian tengah board terhubung secara vertikal.

1.2 Resistor dan Kapasitor

1.2.1 Resistor

Resistor merupakan komponen elektronik yang berfungsi membatasi aliran arus

listrik pada suatu rangkaian elektronik. Resistor dapat pula digunakan untuk memberikan

tegangan yang spesifik untuk suatu divais aktif, contohnya transistor.

Resistor memiliki bentuk, ukuran, kapasitas, dan tipe yang beragam, diantaranya

adalah:

a) Resistor Carbon Composition

b) Resistor Carbon Film

c) Resistor Metal Film

d) Resistor Wirewound

e) dll.

Simbol resistor :

Berikut adalah cara pembacaan komponen resistor:


Gambar 1.3. Cara pembacaan resistor

Gambar 1.4. Gambar ukuran resistor


Gambar 1.5. Gambar resistor gelang 4-6

1.2.2 Kapasitor

Kapasitor merupakan komponen elektronik yang berfungsi menyimpan muatan

listrik. Kapasitor terbuat dari dua konduktor yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik.

Kapasitansi dari kapasitor adalah jumlah dari muatan listrik yang disimpan di dalam

kapasitor tersebut pada saat diberi tegangan sebesar 1V.

Kapasitor dikategorikan menjadi 2 grup, yaitu kapasitor polarized dan non-polarized.

Pada umumnya, kapasitor dengan nilai kapasitansi yang rendah termasuk dalam kategori

kapasitor non-polarized.


Berikut ini merupakan cara pembacaan kapasitor:

Gambar 1.6. Cara pembacaan kapasitor

1.3 LCR Meter dan Multimeter

1.3.1 LCR Meter

LCR meter yang digunakan adalah LCR meter digital. LCR meter dapat digunakan

untuk mengukur besarnya induktansi L dan kapasitansi C. Pada LCR meter yang digunakan

terdapat 3 frekuensi pengukuran. LCR meter ini juga mampu menunjukan nilai Q factor dan

Dissipation Factor.

Gambar 1.7. Boonton 5100 LCR Meter


1.1.1 Multimeter

Multimeter digunakan untuk mengukur tegangan dan arus. Multimeter yang

digunakan ada 2 jenis yaitu multimeter analog dan multimeter digital. Umumnya

multimeter dapat digunakan sebagai voltmeter ataupun amperemeter. Perlu diperhatikan

nilai yang muncul pada multimeter adalah nilai RMS. Pada pengukuran tegangan,

multimeter dipasang secara paralel. Sedangkan untuk mengukur arus, multimeter dipasang

secara seri.

Gambar 1.8. Cara pemasangan voltmeter dan amperemeter

Multimeter biasanya dapat digunakan juga untuk mengukur resistansi. Pada

multimeter analog biasanya terdapat buzzer untuk menandakan bahwa rangkaian tersebut

short atau memiliki resistansi yang sangat kecil. Saat mengukur resistansi, rangkaian harus

dipastikan tidak memiliki arus yang mengalir karena multimeter akan mengalirkan arus

pada komponen yang diukur. Biasanya tegangan yang lebih tinggi ada pada probe warna

merah.

1.2 Oscilloscope

Oscilloscope merupakan sebuah instrumen laboratorium yang umumnya digunakan untuk

menggambarkan dan menampilkan grafik dari suatu sinyal listrik. Grafik ini menunjukkan

bagaimana sinyal berubah seiring berjalannya waktu.


Gambar 1.9. Komponen X, Y, dan Z dari gelombang yang ditampilkan

Sumbu vertikal (Y) menggambarkan tegangan dan sumbu horizontal (X) menggambarkan

waktu. Intensitas atau kecerahan dari tampilan pada oscilloscope terkadang disebut sebagai

sumbu Z. Tegangan yang terbaca pada oscilloscope merupakan tegangan peak-to-peak.

Oscilloscope terdiri dari 2 jenis, yaitu analog dan digital. Untuk rangkaian Praktikum

Rangkaian Elektronika ini digunakan analog oscilloscope tipe HM303-6 yang diproduksi oleh

Hameg Instruments.

Gambar 1.10. Analog Oscilloscope Hameg Instruments tipe HM303-6


1.3 Test Bench

Test Bench merupakan tempat memasang alat-alat yang terdiri dari Power Suppy,

Function Generator, Protoboard, Voltmeter, dan Amperemeter. Alat-alat dapat dengan mudah

dilepas dan dipasang pada test bench sehingga memudahkan dalam merangkai rangkaian

elektronik.

Untuk praktikum rangkaian elektronika ini, instrumen utama yang digunakan merupakan

test bench. Test bench ini terdiri dari empat komponen utama, yaitu :

1.3.1 Power Supply

Power supply mengambil sumber listrik dari PLN dengan tegangan 220V AC. Pada

power supply terdapat trafo untuk menurunkan tengan. Power supply juga mampu

menghasilkan tegangan DC. Pada power supply terdapat fuse untuk proteksi jikalau ada

kesalahan dalam rangkaian.

Unsur-unsur yang penting dalam power supply yaitu terdiri dari:

a) Sumber power supply

b) Vratings pada power supply

c) Fuse

d) Jumper

e) Rangkaian sumber +/- 15 Volt

f) Ground AC dan ground DC

1.3.2 Function Generator

Function Generator mengambil suplai DC dari power supply. Function generator

mampu menghasilkan sinyal dengan range frekuensi hingga 20kHz. Jenis gelombang yang

dapat dihasilkan power supply adalah sinusoidal, segitiga, dan kotak.

Unsur-unsur yang penting dalam function generator yaitu terdiri dari:

a) Sumber power

b) Range frekuensi

c) Jenis gelombang

d) Grounding


1.3.3 Protoboard dan Multimeter

Protoboard memiliki fungsi dan cara kerja yang hampir sama dengan breadboard dan

multimeter umum, namun dengan ukuran yang lebih besar. Protoboard merupakan tempat

meletakan komponen dan merangkai rangkaian elektronik. Di bagian dalam protoboard

terdapat konduktor untuk setiap titik terminal. Berbeda dengan breadboard, protoboard

memerlukan jumper kecil untuk menghubungkan setiap titik terminal.


M

2

PERCOBAAN II

DIODA SEMIKONDUKTOR DAN APLIKASINYA

TUJUAN PERCOBAAN

1. Mengamati dan memahami cara kerja beberapa rangkaian dioda sebagai penyearah. 2. Mengamati dan memahami cara kerja beberapa rangkaian dioda sebagai penjepit

tegangan. 3. Mengamati dan memahami cara kerja beberapa rangkaian dioda sebagai pemotong

tegangan. 4. Mengetahui cara kerja pengaturan tegangan menggunakan dioda zener.

DASAR TEORI

2.1. Rangkaian Penyearah & Filter

Penyearah setengah gelombang adalah rangkaian yang mengubah tegangan AC menjadi

tegangan DC berdenyut. Sumber tegangan AC yang biasa digunakan adalah transformator

penurun tegangan (step down). Pada siklus positif dari tegangan masukan, dioda akan dibias

maju (forward bias) dan pada siklus negatif dari tegangan masukan, dioda akan dibias mundur

(reverse bias).(pake AC)

Gambar 2.1. Rangkaian penyearah setengah gelombang

Tegangan yang muncul di R1 merupakan tegangan DC berdenyut yang memiliki nilai

V efektif Vrms = untuk VM = tegangan maksimum.

Gambar 2.2 menunjukkan rangkaian penyearah gelombang penuh. Pada siklus positif

tegangan masukan, D2 dan D3 dibias maju dan selama siklus negatif, dioda D1 dan D4 dibias


maju. Arus yang mengalir melalui tahanan beban memiliki arah yang sama kedua setengah

siklus tersebut.

Gambar 2.2. Rangkaian penyearah gelombang penuh.

Rangkaian filter digunakan untuk mengubah sinyal keluaran penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh menjadi tegangan DC yang memiliki ripple kecil. Hal ini dapat

diterapkan pada rangkaian sebelumnya dengan menambahkan komponen berupa kapasitor

yang dapat menyimpan muatan ketika potensial naik dan melepaskan muatan pada saat

potensial turun. (R1 220 ohm)

Gambar 2.3. Rangkaian penyearah dengan filter C

Percobaan 1A. Penyearah Setengah Gelombang

Alat dan Bahan :

1 buah transformator step down

1 buah dioda (1N4002 / 1N4007 / 1N4148)

1 buah resistor (10K)


1 unit osiloskop Hameg HM303-6 + probe

Langkah Percobaan :

1. Ukur tegangan puncak-ke-puncak (peak-to-peak) dari kumparan sekunder transformator

dengan cara menghubungkan probe negatif dari osiloskop ke terminal 0 Volt dan probe

positif ke terminal 12 Volt. Atur terlebih dahulu tombol input coupling dari osiloskop

(gambar 2.4 tombol no. 29) ke posisi AC.

Gambar 2.4 Tombol input coupling dari osiloskop Hameg HM303-6

Bandingkanlah hasil pembacaan osiloskop dengan rating yang tertera pada transformator.

Apakah keduanya menunjukkan perbedaan ? Mengapa hal itu dapat terjadi ? Lalu jenis

tegangan apakah yang dibaca oleh osiloskop dan jenis tegangan apakah yang tertera pada

transformator ?

2. Susun dioda dan resistor seperti gambar 2.1 lalu hubungkan rangkaian tersebut ke terminal

transformator yang terdapat pada panel praktikum.

3. Ukurlah tegangan maksimum dari output rangkaian penyearah, yakni tegangan antara titik 2

dan 3 pada gambar 2.1 dengan input coupling dari osiloskop pada posisi DC.

Percobaan 1B. Penyearah Gelombang Penuh

Alat dan Bahan :


4 buah dioda (1N4002 / 1N4007 / 1N4148)




Langkah Percobaan:

1. Ulangi langkah 1 dari percobaan 1A.

2. Susun keempat dioda dan resistor seperti gambar 2.2 lalu hubungkan rangkaian tersebut ke

terminal transformator yang terdapat pada panel praktikum.



Percobaan 1C. Penyearah Gelombang Penuh dengan Filter Kapasitor

Alat dan Bahan :


4 buah dioda (1N4002 / 1N4007 / 1N4148)


2 buah kapasitor berorde mikroFarad


Langkah Percobaan:

1. Ulangi langkah 1 dari percobaan 1A.

2. Susun keempat dioda, resistor, dan kapasitor berorde mikroFarad ( yang lebih rendah nilai

kapasitansinya ) seperti gambar 2.3 lalu hubungkan rangkaian tersebut ke terminal

transformator yang terdapat pada panel praktikum. Biasanya kapasitor yang dipakai

merupakan kapasitor elektrolit. Perhatikan polaritas dari kapasitor yang bersangkutan.

Jangan sampai terbalik polaritasnya !!!



4. Ubahlah input coupling dari osiloskop menjadi AC, lalu ukurlah tegangan peak-to-peak dari

output rangkaian penyearah. Tegangan yang terukur disini adalah tegangan ripple dari

rangkaian penyearah yang bersangkutan.


5. Ulangi langkah 2 dengan menggunakan kapasitor berorde mikroFarad ( yang lebih tinggi nilai

kapasitansinya ).

6. Ulangi langkah 3 dan 4.

1.2 Penjepit Tegangan (Clamping Circuit)

Penjepit tegangan adalah rangkaian yang inputnya berupa gelombang dan

bentukvoutputnya sama dengan input namun tegangannya dijepit pada polaritas yang

ditentukan. Gambar 2.5 (a) menunjukkan gelombang pada ujung negatif dijepit menjadi nol

sehingga menghasilkan output yang positif murni dan gambar 2.5 (b) menunjukkan gelombang

pada ujung positif dijepit menjadi nol sehingga menghasilkan output yang negatif murni.

Langkah Percobaan

1. Susun rangkaian seperti gambar 2.5 (a)

2. Ukur tegangan peak-to peak VA dan VB dengan osiloskop dan gambar bentuk gelombangnya.

3. Ulangi prosedur 1 dan 2 untuk rangkaian gambar 2.5 (b) dan 2.5 (c).

Gambar 2.5 Rangkaian-rangkaian clamper

VDC

(c)

(a)

(b)


1.3 Rangkaian Pemotong Tegangan (Clipper Circuit)

Pemotong tegangan adalah rangkaian yang inputnya berupa gelombang dan bentuk sinyal

outputnya sama dengan sinyal input namun tegangannya dipotong, dimana sinyalnya berada

diatas atau dibawah suatu level tegangan yang dijadikan referensi. Gambar 2.6. menunjukkan

gelombang pada bagian atas level tegangan yang dijadikan referensi dipotong sehingga

outputnya hanya gelombang yang berada di bagian bawah level tegangan referensi. Sedangkan

pada gambar 2.7. menunjukkan gelombang pada bagian bawah level tegangan yang dijadikan

referensi dipotong sehingga outputnya hanya gelombang yang berada di bagian atas level

tegangan referensi.

Gambar 2.6. Clipping Sinyal di Atas Level Tegangan Referensi

Gambar 2.7. Clipping Sinyal di Bawah Level Tegangan Referensi


2.8. Rangkaian Clipping

Jalan Percobaan

1. Hubungkan power supply sesuai dengan rangkaian pada gambar 2.8.

2. Ukur tegangan peak-to peak VA dan VB dengan osiloskop dan gambar bentuk

gelombangnya.

3. Ulangi prosedur 1 dan 2 untuk nilai VAC yang berbeda-beda.

Peralatan Percobaan

1. AC/DC Power Supply

2. Oscilloscope

3. Protoboard Modul 1: Rangkaian Dioda

(b)

(a)


4. Kabel Penghubung

1.4 Pengaturan Tegangan (Regulator)

Pengaturan tegangan dapat dilakukan dengan menggunakan komponen dioda zener

yang bekerja pada daerah breakdown dengan karakteristik sebagai berikut:

VIN < Vbreakdown menghasilkan VOUT = VIN

VIN > Vbreakdown menghasilkan VOUT = Vbreakdown

Untuk menetapkan daerah breakdown, dioda zener harus dipasang pada posisi reverse.

Gambar 2.9. Rangkaian pengaturan tegangan dengan zener. (pake zenner ZPD 4,7. R1 10 ohm,

R2 10 Kohm)

Langkah Percobaan

1. Susun rangkaian seperti pada gambar 2.9.

2. Ukur tegangan pada dioda zener (VZ) dengan voltmeter untuk setiap kenaikan tegangan

pada catu daya (VIN).

3. Bandingkan tegangan yang diukur tersebut.


Pelajari Secara Mendalam Poin-Poin di Bawah ini:

Nb : Penguasaan dari setiap materi yang tertulis di atas adalah WAJIB dan akan

diuji pada Tes Pendahuluan. Asisten BERHAK memberikan sanksi kepada

praktikan yang tidak menguasai materi tersebut.

Pengertian semikonduktor dan dioda

Karakteristik dioda

Penjelasan keadaan bias dari dioda (forward, reverse, dan no bias) menggunakan

Divais dan Band Diagram

Aplikasi dioda

Penjelasan Vrms dan Vm

Penjelasan rangkaian percobaan dan hasil keluaranya menurut teori

Penjelasan dioda zener


PERCOBAAN III

BIPOLAR JUNCTION TRANSISTOR

TUJUAN PERCOBAAN

1. Memahami prinsip kerja bipolar junction transistor.

2. Mengamati dan memahami DC bias pada transistor.

3. Mengamati dan memahami prinsip kerja transistor bipolar sebagai penguat.

4. Memahami prinsip rangkaian logika melalui BJT.

DASAR TEORI

Transistor merupakan divais semikonduktor 3 layer yang terdiri dari 2 layer tipe n- dan 1 layer

tipe p- (disebut transistor npn) atau 2 layer tipe p- dan 1 layer tipe n- (disebut transistor pnp).

BJT (Bipolar Junction Transistor) merupakan jenis transistor yang sering digunakan. Disebut

‘Bipolar’ karena pengoperasian transistor ini melibatkan hole dan elektron dalam proses

kerjanya. Sementara jika hanya melibatkan salah satu carrier (elektron atau hole), maka disebut

unipolar. Pada dasarnya transistor bipolar yang digunakan sebagai penguat terdiri dari tiga

konfigurasi dasar, yaitu common emitter, common collector, dan common base.

Respon frekuensi adalah suatu fenomena rangkaian terhadap nilai-nilai frekuensi yang

diberikan pada rangkaian itu.

Langkah Percobaan

Common Emitter


R1 = 47k Ohm

R2 = 47k Ohm

R3 = 470 Ohm

R4 = 470 Ohm

R5 = 47k Ohm

R6 = 1k Ohm

C1 = 1uF

C2 = 0.1uF

C3 =100uF

Rangkaian logika

Selain untuk rangkaian amplifier, transistor juga biasa digunakan dalam proses switching. Proses

switching digunakan pada aplikasi digital, yaitu untuk merangkai gerbang-gerbang logika.

Langkah Percobaan

1. Gerbang NOT

2. Gerbang AND


3. Gerbang OR

4. Gerbang NAND


5. Gerbang NOR

1. Hubungkan Rangkaian Logika NOT seperti Gambar 1 di atas. Perhatikan outputnya

(diindikasikan dengan menyala atau tidaknya LED) untuk setiap kombinasi input.

2. Catat hasilnya pada lembar yang telah disediakan.

3. Ulangi langkah tersebut untuk rangkaian AND, OR, NAND, dan NOR.

ALAT YANG DIGUNAKAN

Power supply DC, multimeter, oscilloscope, bread board, LED, resistor, BC107.






Definisi Bipolar Junction Transistor

Penjelasan Band Diagram BJT

Prinsip Kerja BJT tipe-PNP dan tipe-NPN

Karakteristik dari masing-masing konfigurasi Rangkaian BJT BJT Symbol, Packaging, and Terminal Identification

Aplikasi BJT pada Logic Gate (NOT, AND, OR, NAND, NOR)

Rangkuman Datasheet BJT BC-107


PERCOBAAN IV

BJT FREQUENCY RESPONSE

TUJUAN PERCOBAAN

1. Memahami analisis frequency response dengan bode plot.

2. Memahami low frequency response pada BJT amplifiers.

3. Memahami high frequency response pada BJT amplifiers.

DASAR TEORI



Decibel

db (decibel) merupakan perbandingan antara masukan dan keluaran dari suatu sistem.

Pada sistem elektronika, dB diwujudkan dalam rumusan tegangan, daya, maupun arus.

Rumusnya adalah :

Sementara itu apabila perbandingan daya dB dirumuskan sebagai berikut :

Selain dengan dB, terdapat beberapa ukutan dB lain yang terkait dengan satuan atau besaran

yang digunakan, antara lain :

dBm, dB(mW) : perbandingan terhadap 1 mW

dBμ, dB(μV/m) : perbandingan terhadap 1 μV per meter

dBf

dBW

dBk


Diagram Bode

Diagram Bode merupakan suatu metode analisa dalam kawasan frekuensi dalam bentuk

grafis, sehingga dapat dengan mudah ditentukan sifat rangkaian bila bekerja pada frekuensi

yang tertentu. Penggambaran respon rangkaian tersebut umunya dilakukan dengan

menggunakan skala logaritmik pada ordinat (horizontal), yaitu untuk skala frekuensi dan skala

dB pada sumbu absis (vertikal) untuk perolehan penguatan (gain) atau pelemahan (attenuator).

Metode cepat untuk menggambarkan diagram bode melalui suatu pendekatan yang didasarkan

pada asumsi persamaan fungsi alih yang berbentuk :

Dimana p adalah pole/kutub dan z adalah zero/nol. Kemudian s dapat diganti dengan jw, yang

artinya diubah dari kawasan frekuensi kompleks ke kawasan frekuensi radian.

Faktor-faktor dasar yang sering terdapat pada fungsi transfer adalah :

1. Penguatan K

2. Faktor integral dan turunan

3. Faktor orde pertama

4. Faktor kuadratik

Low Pass Filter

Low pass filter adalah proses filter yang meneruskan sinyal dengan frekuensi rendah.

Memliki tegangan output konstan dari DC hingga frekuensi cut-off. Titik frekuensi cut-off adalah

0,707 atau -3dB dari gain tegangan diizinkan untuk lulus.


Pada low pass filter terdapat beberapa karakteristik mendasar sebagai berikut :

Apabila fin << fc maka penguatan tegangan / Gain (G) = 1 atau G=0dB.

Apabila fin = fc maka ω = 1/RC sehingga penguatan tegangan / Gain (G) menjadi -3

dB atau terjadi pelemahan tegangan sebesar 3 dB.

Apabila fin >> fc maka besarnya penguatan tegangan (G) = 1/ωRC atau G = -20 log ωRC

High Pass Filter

High pass filter merupakan jenis filter yang melewatkan frekuensi tinggi serta meredam

atau menahan frekuensi rendah. Bentuk respon HPF seperti memperlemah tegangan keluaran

untuk semua frekuensi dibawah frekuensi frekuensi cut off dari DC.


Langkah Percobaan

1. Susun dan rangkai rangkaian seperti gambar dibawah ini

2. Ukurlah :

BJT : Vi, Vo, Ic, dan Ib.

BJT

ALAT YANG DIGUNAKAN

Power supply DC, multimeter, oscilloscope





Definisi respon frekuensi

Penjelasan diagram bode

Prinsip Kerja BJT low & high frequency response

Prinsip Kerja FET low & high frequency response


R1 = 47k Ohm

R2 = 47k Ohm

R3 = 470 Ohm

R4 = 470 Ohm

R5 = 47k Ohm

R6 = 1k Ohm

C1 = 1uF

C2 = 0.1uF

C3 =100uF

PERCOBAAN V

FIELD EFFECT TRANSISTOR

TUJUAN PERCOBAAN

1. Memahami prinsip kerja JFET dan MOSFET.

2. Mengamati dan memahami DC bias pada JFET dan MOSFET.

3. Mengamati dan memahami prinsip kerja JFET dan E-MOSFET sebagai penguat.

DASAR TEORI

FET (Field Effect Trasistor) merupakan komponen aktif elektronika yang biasa

dipergunakan sebagai penguat dan juga sebagai rangkaian switching. FET merupakan jenis

transistor yang memakai efek medan listrik dalam aplikasinya sebagai amplifier ataupun sebagai

switching dan merupakan komponen unipolar.

Berdasarkan konstruksinya, ada beberapa jenis FET, di antaranya JFET (Junction – FET) dan

MOSFET (Metal Oxide Semicondutor – FET), di mana MOSFET sendiri terbagi lagi ke dalam dua

jenis, yaitu depletion-type dan enhancement-type. Kedua tipe/jenis MOSFET ini ditentukan saat

akan melakukan fabrikasi.

Seperti jenis transistor pada umunya, ada juga beberapa jenis JFET maupun MOSFET

(depletion-type) berdasarkan substratnya, yaitu n-channel JFET/D-MOSFET (p-substrate) dan p-

channel JFET/D-MOSFET (n-substrate).

Struktur JFET (a) n-channel (b) p-channel


Struktur Enhancement-type MOSFET

Simbol-Simbol FET


LANGKAH PERCOBAAN

1. Susun rangkaian seperti gambar berikut.

2. Ukurlah Va, Vb, IDSS, VP dan VT.

J-FET COMMON DRAIN

E-MOSFET VOLTAGE DIVIDER BIAS (COMMON SOURCE)


ALAT YANG DIGUNAKAN

Function Generator, oscilloscope, multimeter, bread board, resistor, kapasitor, BS170, 2N5457.


Nb : Penguasaan dari setiap materi yang tertulis di atas adalah WAJIB dan akan diuji pada Tes

Pendahuluan. Asisten BERHAK memberikan sanksi kepada praktikan yang tidak menguasai

materi tersebut.

Pengertian Field Effect Transistor

Cara kerja, Konstruksi, dan Kurva Karakteristik J-FET

Cara kerja, Konstruksi, dan Kurva Karakteristik D-MOSFET

Cara kerja, Konstruksi, dan Kurva Karakteristik E-MOSFET

FET DC Biasing dan AC Analysis [Penurunan rumus Vin, Vout, dan Av]

o Voltage Divider Bias – E-MOSFET

o Common Drain – J-FET

o Common Gate – J-FET

Terminal Identification (from datasheet) for:

o JFET 2N5457

o E-MOSFET BS170


PERCOBAAN VI

FIELD EFFECT TRANSISTOR FREQUENCY RESPONSE

TUJUAN PERCOBAAN

4. Memahami analisis frequency response dengan bode plot.

5. Memahami low frequency response pada FET amplifiers.

6. Memahami high frequency response pada FET amplifiers.

DASAR TEORI



Decibel

db (decibel) merupakan perbandingan antara masukan dan keluaran dari suatu sistem. Pada

sistem elektronika, dB diwujudkan dalam rumusan tegangan, daya, maupun arus. Rumusnya

adalah:

Sementara itu apabila perbandingan daya dB dirumuskan sebagai berikut :

( )

Selain dengan dB, terdapat beberapa ukutan dB lain yang terkait dengan satuan atau besaran

yang digunakan, antara lain :

dBm, dB(mW) : perbandingan terhadap 1 mW

dBμ, dB(μV/m) : perbandingan terhadap 1 μV per meter

dBf

dBW

dBk


Diagram Bode

Diagram Bode merupakan suatu metode analisa dalam kawasan frekuensi dalam bentuk

grafis, sehingga dapat dengan mudah ditentukan sifat rangkaian bila bekerja pada frekuensi yang

tertentu. Penggambaran respon rangkaian tersebut umunya dilakukan dengan menggunakan skala

logaritmik pada ordinat (horizontal), yaitu untuk skala frekuensi dan skala dB pada sumbu absis

(vertikal) untuk perolehan penguatan (gain) atau pelemahan (attenuator). Metode cepat untuk

menggambarkan diagram bode melalui suatu pendekatan yang didasarkan pada asumsi

persamaan fungsi alih yang berbentuk :

dimana p adalah pole/kutub dan z adalah zero/nol. Kemudian s dapat diganti dengan jw, yang

artinya diubah dari kawasan frekuensi kompleks ke kawasan frekuensi radian.

Faktor-faktor dasar yang sering terdapat pada fungsi transfer adalah :

5. Penguatan K

6. Faktor integral dan turunan

7. Faktor orde pertama

8. Faktor kuadratik

Low Pass Filter

Low pass filter adalah proses filter yang meneruskan sinyal dengan frekuensi rendah.

Memliki tegangan output konstan dari DC hingga frekuensi cut-off. Titik frekuensi cut-off adalah

0,707 atau -3dB dari gain tegangan diizinkan untuk lulus.


Pada low pass filter terdapat beberapa karakteristik mendasar sebagai berikut :

Apabila fin << fc maka penguatan tegangan / Gain (G) = 1 atau G=0dB.

Apabila fin = fc maka ω = 1/RC sehingga penguatan tegangan / Gain (G) menjadi -3 dB

atau terjadi pelemahan tegangan sebesar 3 dB.

Apabila fin >> fc maka besarnya penguatan tegangan (G) = 1/ωRC atau G = -20 log ωRC

High Pass Filter

High pass filter merupakan jenis filter yang melewatkan frekuensi tinggi serta meredam

atau menahan frekuensi rendah. Bentuk respon HPF seperti memperlemah tegangan keluaran

untuk semua frekuensi dibawah frekuensi frekuensi cut off dari DC.


LANGKAH PERCOBAAN

1. Susun rangkaian seperti gambar berikut.

2. Ukurlah Vi, Vo, IDSS dan VP, kemudian ukur kapasitansi antar kaki FET Cgd, Cgs dan Cds.

SELF BIAS FET

ALAT YANG DIGUNAKAN

Function generator, oscilloscope, multimeter, breadboard, RLC meter, resistor, kapasitor, 2N5457.


Nb : Penguasaan dari setiap materi yang tertulis di atas adalah WAJIB dan akan diuji pada Tes

Pendahuluan. Asisten BERHAK memberikan sanksi kepada praktikan yang tidak menguasai

materi tersebut.

Definisi respon frekuensi

Penjelasan diagram bode

Prinsip Kerja BJT low & high frequency response

Prinsip Kerja FET low & high frequency response


MODUL PRAKTIKUM RANGKAIAN ELEKRONIKA · PDF fileSoal tugas pendahuluan akan diunggah di...

Documents

Transcript of MODUL PRAKTIKUM RANGKAIAN ELEKRONIKA · PDF fileSoal tugas pendahuluan akan diunggah di...