praktikum amplifier

download praktikum amplifier

of 24

description

semoga bermanfaat, ada beberapa referensi yang saya gunakan untuk menyusun laporan ini.

Transcript of praktikum amplifier

LAPORANPRAKTIKUM LAB PTETUGAS AKHIRPower Amplifiers

KELOMPOK 1Anggota :Faizal Nurkhalim (140534602801)Sisco Agustian (140534603201)TGL PRAKTIKUM: 8 November 2014

FAKULTAS TEKNIKJURUSAN TEKNIK ELEKTROPRODI SI PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTROUNIVERSITAS NEGERI MALANG2014

A. Tujuan Mahasiswa mengetahui prinsip dan cara kerja Power Amplifiers Mahasiswa mengetahui fungsi fungsi komponen dalam Power Amplifiers Mahasiswa dapat menganalisis rangkaian Power Amplifiers Mahasiswa dapat membuat Power Amplifiers Mahasiswa mengetahui cara memasang dan mengkur komponen pada Power AplifiersB. Dasar TeoriPower Amplifiers adalah penguat akhir sistem tata suara yang berfungsi sebagai penguat sinyal audio yang pada dasarnya merupakan penguat tegangan dan arus dari sinyal audio yang bertujuan untuk menggerakan pengeras suara (Loud Speaker). Istilah power amplifiers merupakan penguat akhir jadi tidak di lengkapi pengatur nada. Berbeda dengan istitilah amplifiers yang di dalamnya sudah di lengkapi pengatur nada dan power amplifiers. Penguat kelas ATitik kerja (Q) power amplifier kelas A berada pada setengah VCC (Vcc/2), seting titik kerja pada posisi ini bertujuan agar penguatan sinyal yang dihasilkan tidak mengalami cacat atau distorsi. Power amplifier kelas A menggunakan titik kerja pada VCC/2 karena power amplifier kelas A ini digunakan untuk menguatkan sinyal audio. Secara lebih dalam titik kerja (Q) power amplifier kelas A dapat dijelaskan sebagai berikut.Daftar Komponen : Ra = 10K Rb = 10K Rc = 3K Re = 7,5K RL = 5K Vcc = +30VDC Titik Kerja (Q) Power Amplifier Kelas A Dalam keadaan tidak ada sinyal input, arus dan tegangan kolektor disebut arus dan tegangan kolektor stasioner. Misalkan bahwa arus kolektor stasioner adalah 2 mA, maka tegangan kolektor-emiter stasioner adalah :

Sehingga koordinat titik Q adalah 2 mA dan 9 V Garis Beban DC Power Amplifier Kelas A Garis beban DC menyatakan semua titik operasi DC yang mungkin. Jika transistor pada gambar di atas jenuh, maka :

Dan jika transistor dioperasikan pada daerah cut-off maka tegangan kolektor-emiter adalah :

Gambar berikut memperlihatkan garis beban DC dengan titik Q yang telah diperoleh sebelumnya.Garis Beban AC Garis beban AC menyatakan semua titik operasi AC yang mungkin. Gambar berikut memperlihatkan rangkaian ekivalen AC penguat yang sama. Dari rangkaian ekivalen diperoleh:

Karena ic ie maka :Rangkaian Ekivalen AC Power Amplifier Kelas A

Jika sinyal AC menggerakkan penguat, sinyal akan menyebabkan perubahan arus dan tegangan kolektor. Perubahan ini diberikan oleh :

Dengan IC dan VCE adalah arus dan tegangan kolektor DC, serta ICQ dan VCEQ adalah arus dan tegangan kolektor stasioner. Dengan menyusun kembali maka diperoleh hubungan antara IC dan VCE sbb :

Grafik persamaan di atas ditunjukkan pada gambar berikut, dan disebut garis beban AC. Gambar Garis Beban AC Power Amplifier Kelas A

Garis beban AC memperagakan bagaimana operasi sinyal besar. Selama setengah periode positif tegangan sumber AC, arus kolektor berayun dari titik Q ke atas (arah saturasi atau penjenuhan). Sedangkan selama setengah periode negatif tegangan sumber AC, arus kolektor berayun dari titik Q ke bawah (arah cut-off). Untuk sinyal AC yang besar, operasi dapat bergerak sepenuhnya menuju penjenuhan dan sepenuhnya menuju cut-off (menggunakan hampir semua daerah aktif).

Penguat Kelas ABPower Amplifier kelas AB ini dibuat bertujuan untuk membentuk penguat sinyal yang tidak cacat (distorsi) dari penguat kelas A dan untuk mendapatkan efisiensi daya yang lebih baik seperti pada amplifier kelas B. Karena amplifier kelas A memiliki efisiensi daya yang rendah (25%) yang disebaban titik kerja berada di 1/2 VCC tetapi memiliki kualitas sinyal yang terbaik. Sedangkan amplifier kelas B memiliki efisiensi daya yang baik (85%) karena titik kerja mendekati VCC tetapi kualitas suara yang kurang baik. Sehingga dibuat amplifier kelas AB yang memiliki efisiensi daya penguatan sinyal (60%) dengan kualitas sinyal audio yang baik. Titik kerja amplifier kelas AB dapat dilihat pada grafik garis beban berikut

Dengan menempatkan titik kerja rangkaian power amplifier kelas AB berada diantara titik kerja kelas A dan kelas B seperti terlihat pada grafik titik kerja rangkaian diatas, penguat kelas AB dimaksudkan mendapatkan karakteristik dasar gabungan dari amplifier kelas A dan amplifier kelas B.

Rangkaian Dasar Power Amplifier Kelas AB

Power amplifier kelas AB pada umumnya menggunakan sumber tegangan simetris. Fungsi dioda pada rangkaian penguat kelas AB diatas adalah untuk memecah sinyal sisi puncak positif dan sisi sinyal puncak negatif. Q1 dan Q2 masing-masing berfungsi sebagai penguat sinyal sisi puncak positif dan puncak negatif. Pada saat menguatkan sinyal sinus maka pada rangkaian amplifier kelas AB diatas dapat dihitung tegangan output dan daya output dari rangkaian diatas sebagai berikut. Tegangan output RMS : Daya Output : Dimana Vd adalah tegangan dioda antara basis dan Vin

Rangkaian diatas merupakan rangkaian dasar power amplifier kelas AB yang sering diaplikasikan pada power amplifier OCL, OTL maupun BTL. Power amplifier kelas AB ini cocok digunakan sebagai penguat sinyal audio karena memiliki efisiensi daya yang baik dan sinyal output yang dihasilkan tidak mengalami distorsi.

Penguat Pushpull Rangkaian penguat akhir pada system audio berfungsi sebagai penguat daya, maka dari itu penguat akhir juga disebut sebagai penguat daya. Rangkaian penguat daya terdiri dari penguat tegangan dan penguat arus. Bagian Penguat akhir pada sistem audio terdiri dari dua bagian yaitu : Pengemudi (driver), berupa rangkaian penguat tegangan dengan penguatan yang besar. Pengaturan titik kerja penguat pada klasifikasi kelas A. Penguat arus, berupa rangkaian penguat daya dengan penguatan yang tidak terlalu besar, bahkan penguatannya mendekati satu. Agar mencapai effisiensi kerja yang besar, maka pengaturan kerjanya pada klasifikasi kelas AB mendekati kelas B. Rangkaian penguat daya dibuat kelas AB agar mencegah terjadinya cacat sileng (Cross Over Distortion).Prinsip Kerja Penguat Akhir (Final Amplifier) Secara garis besar rangkaian penguat akhir dapat digambarkan sebagai berikut : Prinsip Kerja Penguat OCL Kelas B

Rangkaian penguat OCL (Output Condensator Less) termasuk rangkaian penguat Push-pull Complementer. Transistor Q2 dan Q3 membentuk rangkaian Push-pull Complementer. Sinyal output dihasilkan lewat pertemuan elektroda emitter pada transistor penguat push-pull Q2 dan Q3, dengan demikian penguat Q2 dan Q3 membentuk konfigurasi Common Colllector yang penguatannya mendekati satu. Output penguat akhir ini adalah tanpa condensator output, berarti koplingnya adalah langsung. Oleh karena itu disebut juga penguat DC (DC Ampifier), DC berarti Direct Coupling artinya tegangan output harus tidak mengandung tegangan DC (Vdc output = 0). Agar tegangan output = 0 maka syaratnya adalah :1. Transistor Q2 dan Q3 harus komplemen (NPN dan PNP). 2. Tegangan antara Collector-emitter (VCE) Q2 dan Q3 sama besar. 3. Tegangan sumber dc +Vcc dan Vcc harus sama besar. Transistor Q1 mewakili kerja penguat tegangan kelas A yang mempunyai penguatan yang besar. Pengaturan kelas dapat digambarkan dalam daerah pengaturan kerja penguat sebagai berikut :

Pada daerah kerja kelas A semua gelombang yang diolah memerlukan arus IC. Walaupun tidak ada sinyal pada input, penguat (transistor) sudah menghantarkan arus. Sedangkan pada daerah kerja kelas b, arus diperlukan saat setengah gelombang saja. Karena saat belum ada sinyal, belum ada aliranarus pada IC, maka sering menimbulkan cacat silang (Cross Over Distortion). Untuk itu daerah kerjanya dirubah menjadi kelas AB. Pada kelas AB sebelum diberi sinyal arus IC sudah mengalir saat sinyal input = 0 (nol). Penguat kelas AB digunakan untuk menghilangkan cacat silang, gambar penguat kelas AB ditunjukkan seperti di bawah ini. Gambar Prinsip Kerja Penguat OCL Kelas AB

1. ResistorSebuah resistor sering disebut werstan, tahanan atau penghambat, adalah suatu komponen elektronik yang dapat menghambat gerak lajunya arus listrik. Resistor disingkat dengan huruf "R" (huruf R besar). Satuan resistor adalah Ohm, yang menemukan adalah George Ohm (1787-1854), seorang ahli Fisika bangsa Jerman. Tahanan bagian dalam ini dinamai Konduktansi. Satuan konduktansi ditulis dengan kebalikan dari Ohm yaitu mho1.Kemampuan resistor untuk menghambat disebut juga resistensi atau hambatan listrik. Besarnya diekspresikan dalam satuan Ohm. Suatu resistor dikatakan memiliki hambatan 1 Ohm apabila resistor tersebut menjembatani beda tegangan sebesar 1 Volt dan arus listrik yang timbul akibat tegangan tersebut adalah sebesar 1 ampere, atau sama dengan sebanyak 6.241506 1018 elektron 1per detik mengalir menghadap arah yang berlawanan dari arus. Hubungan antara hambatan, tegangan, dan arus, dapat disimpulkan melalui hukum berikut ini, yang terkenal sebagai hukum Ohm:R = V/I

Berdasarkan penggunaanya resistor dapat di bagi :a. Resistor Biasa (Nilainya Tetap)Sebuah resistor penghambat gerak arus, yang nilainya tidak dapat. Berubah, jadi selalu tetap (konstan). Resistor ini biasanya dibuat dari nikelin atau karbon.

b. Resistor Berubah (Variabel)Sebuah resistor yang nilainya dapat berubah-ubah dengan jalan menggeser atau memutar toggle pada alat tersebut. Sehingga nilai resistor dapat kita tetapkan sesua dengan kebutuhan. Berdasarkan jenis ini kita bagi menjadi dua, Potensiometer, rheostat dan Trimpot (Trimmer Potensiometer) yang biasanya menempel pada papan rangkaian (Printed Circuit Board, PCB).

PotensiometerTrimpotc. Resistor NTC dan PTSNTC (Negative Temperature Coefficient) adalah Resistor yang nilainya akan bertambah kecil bila terkena suhu panas.Sedangkan PTS (Positife Temperature Coefficient), ialah Resistor yang nilainya akan bertambah besar bila temperaturnya menjadi dingin.

NTC Thermistord. LDR (Light Dependent Resistor)Jenis Resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan cahayanya terang nilainya menjadi semakin kecil.

Simbol LDR

Gelang Warna ResisitorPada Resistor biasanya memiliki 4 gelang warna, gelang pertama dan kedua menunjukkan angka, gelang ketiga adalah faktor kelipatan, sedangkan gelang ke empat menunjukkan toleransi hambatan. Pertengahan tahun 2006, perkembangan pada komponen Resistor terjadi pada jumlah gelang warna. Dengan komposisi: Gelang Pertama (Angka Pertama), Gelang Kedua (Angka Kedua), Gelang Ketiga (Angka Ketiga), Gelang Keempat (Multiplier) dan Gelang Kelima (Toleransi).Berikut Gelang warna dimulai dari warna Hitam, Coklat, Merah, Jingga, Kuning, Hijau, Biru, Ungu (violet), Abu-abu dan Putih Sedangkan untuk gelang toleransi hambatan adalah: Coklat 1%, Merah 2%, Hijau 0,5%, Biru 0,25%, Ungu 0,1%, Emas 5% dan Perak 0%. Kebanyakan gelang toleransi yang dipakai oleh umum adalah warna Emas, Perak dan Coklat

WarnaNilaiPengaliToleransi

Hitam01001%

Mearah11012%

Coklat2102

Jingga3103

Kuning 4104

Hijau51050,5%

Biru61060,25%

Ungu71070,1%

Abu-abu81080,05%

Putih9109

Emas0,15%

Perak0,0110%

2. KapasitorKapasitor (Kondensator) yang dalam rangkaian elektronika dilambangkan dengan huruf "C" adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867). Satuan kapasitor disebut Farad (F). Satu Farad = 9 x 1011 cm2 yang artinya luas permukaan kepingan tersebut. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas, fenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan positif dan negatif di awan. KapasitansiKapasitansi didefinisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 1018 elektron. Kemudian Michael Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus dapat ditulis :

Q=C V

Q = muatan elektron dalam C (coulombs) C = nilai kapasitansi dalam F (farad) V = besar tegangan dalam V (volt)

Dalam praktek pembuatan kapasitor, kapasitansi dihitung dengan mengetahui luas area plat metal (A), jarak (t) antara kedua plat metal (tebal dielektrik) dan konstanta (k) bahan dielektrik. Dengan rumus dapatdi tulis sebagai berikut :

C = (8.85 x 10 ) (k A/t) Untuk rangkaian elektronik praktis, satuan farad adalah sangat besar sekali. Umumnya kapasitor yang ada di pasaran memiliki satuan :F, nF dan pF.1 Farad = 1.000.000 F (mikro Farad) 1 F = 1.000.000 pF (piko Farad) 1 F = 1.000 nF (nano Farad) 1 nF = 1.000 pF (piko Farad)1 pF = 1.000 F (mikro-mikro Farad) 1 F = 10-6 F1 nF = 10-9 F1 pF = 10-12 FRangkaian kapasitor Rangkaian Kapasitor secara paralel akan mengakibatkan nilai kapasitansi pengganti semakin besar. Di bawah ini contoh kapasitor yang dirangkai secara paralel.

C1 C2Pada rangkaian kapasitor paralel berlaku rumus : 1=1+1Ctotal C1 C2

Fungsi Kapasitor Fungsi penggunaan kapasitor dalam suatu rangkaian : 1. Sebagai kopling antara rangkaian yang satu dengan rangkaian yang lain (pada PS) 2. Sebagai filter dalam rangkaian PS 3. Sebagai pembangkit frekuensi dalam rangkaian antenna 4. Untuk menghemat daya listrik pada lampu neon 5. Menghilangkan bouncing (loncatan api) bila dipasang pada saklar Tipe KapasitorKapasitor terdiri dari beberapa tipe, tergantung dari bahan dielektriknya. Untuk lebih sederhana dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu :a. Kapasitor electrostaticKapasitor electrostatic adalah kelompok kapasitor yang dibuat dengan bahan dielektrik dari keramik, film dan mika. Keramik dan mika adalah bahan yang popular serta murah untuk membuat kapasitor yang kapasitansinya kecil. Tersedia dari besaran pF sampai beberapa F, yang biasanya untuk aplikasi rangkaian yang berkenaan dengan frekuensi tinggi. Termasuk kelompok bahan dielektrik film adalah bahan-bahan material seperti polyester (polyethylene terephthalate atau dikenal dengan sebutan mylar), polystyrene, polyprophylene, polycarbonate, metalized paper dan lainnya. Mylar, MKM, MKT adalah beberapa contoh sebutan merek dagang untuk kapasitor dengan bahan-bahan dielektrik film. Umumnya kapasitor kelompok ini adalah non-polar.

b. ElectrolyticKelompok kapasitor electrolytic terdiri dari kapasitor-kapasitor yang bahan dielektriknya adalah lapisan metal-oksida. Umumnya kapasitor yang termasuk kelompok ini adalah kapasitor polar dengan tanda + dan - di badannya. Mengapa kapasitor ini dapat memiliki polaritas, adalah karena proses pembuatannya menggunakan elektrolisa sehingga terbentuk kutub positif anoda dan kutub negatif katoda.Telah lama diketahui beberapa metal seperti tantalum, aluminium, magnesium, titanium, niobium, zirconium dan seng (zinc) permukaannya dapat dioksidasi sehingga membentuk lapisan metal-oksida (oxide film). Lapisan oksidasi ini terbentuk melalui proses elektrolisa, seperti pada proses penyepuhan emas. Elektroda metal yang dicelup ke dalam larutan elektrolit (sodium borate) lalu diberi tegangan positif (anoda) dan larutan electrolit diberi tegangan negatif (katoda). Oksigen pada larutan electrolyte terlepas dan mengoksidasi permukaan plat metal. Contohnya, jika digunakan Aluminium, maka akan terbentuk lapisan Aluminium-oksida (Al2O3) pada permukaannya.

Kapasitor Elco

c. ElectrochemicalTermasuk kapasitor jenis ini adalah battery dan accu. Pada kenyataannya battery dan accu adalah kapasitor yang sangat baik, karena memiliki kapasitansi yang besar dan arus bocor (leakage current) yang sangat kecil. Tipe kapasitor jenis ini juga masih dalam pengembangan untuk mendapatkan kapasitansi yang besar namun kecil dan ringan, misalnya untuk aplikasi mobil elektrik dan telepon selular.

3. DiodaDiodaadalah komponen aktif semikonduktor yang terdiri dari persambungan (junction) P-N.Sifat diodayaitu dapat menghantarkan arus pada tegangan maju dan menghambat arus pada tegangan balik.Diodaberasal dari pendekatan kata dua elektroda yaitu anoda dan katoda.Dioda semikonduktorhanya melewatkan arus searah saja (forward), sehingga banyak digunakan sebagai komponen penyearah arus. Secara sederhana sebuah dioda bisa kita asumsikan sebuah katup, dimana katup tersebut akan terbuka manakala air yang mengalir dari belakang katup menuju kedepan, sedangkan katup akan menutup oleh dorongan aliran air dari depan katup. Dioda disimbolkan dengan gambar anak panah yang pada ujungnya terdapat garis yang melintang. Simbol tersebut sebenarnya adalah sebagai perwakilan dari cara kerja dioda itu sendiri. Pada pangkal anak panah disebut juga sebagai anoda (kaki positif = P) dan pada ujung anak panah disebut sebagai katoda (kaki negative = N).

Struktur dan skema dari dioda dapat dilihat pada gambar di atas. Pada dioda, plate diletakkan dalam posisi mengelilingi katoda sedangkan heater disisipkan di dalam katoda. Elektron pada katoda yang dipanaskan oleh heater akan bergerak dari katoda menuju plate. Untuk dapat memahami bagaimana cara kerja dioda kita dapat meninjau 3 situasi sebagai berikut ini yaitu : 1. Dioda diberi tegangan nol 2. Dioda diberi tegangan negative 3. Dioda diberi tegangan positive

1. Dioda diberi tegangan nol

Ketika dioda diberi tegangan nol maka tidak ada medan listrik yang menarik elektron dari katoda. Elektron yang mengalami pemanasan pada katoda hanya mampu melompat sampai pada posisi yang tidak begitu jauh dari katoda dan membentuk muatan ruang (Space Charge). Tidak mampunya elektron melompat menuju katoda disebabkan karena energi yang diberikan pada elektron melalui pemanasan oleh heater belum cukup untuk menggerakkan elektron menjangkau plate.

2. Dioda Diberi Tegangan Negative

Ketika dioda diberi tegangan negatif maka potensial negatif yang ada pada plate akan menolak elektron yang sudah membentuk muatan ruang sehingga elektron tersebut tidak akan dapat menjangkau plate sebaliknya akan terdorong kembali ke katoda, sehingga tidak akan ada arus yang mengalir.

3. Dioda Diberi Tegangan Positive

Ketika dioda diberi tegangan positif maka potensial positif yang ada pada plate akan menarik elektron yang baru saja terlepas dari katoda oleh karena emisi thermionic, pada situasi inilah arus listrik baru akan terjadi. Seberapa besar arus listrik yang akan mengalir tergantung daripada besarnya tegangan positif yang dikenakan pada plate. Semakin besar tegangan plate akan semakin besar pula arus listrik yang akan mengalir. Oleh karena sifat dioda yang seperti ini yaitu hanya dapat mengalirkan arus listrik pada situasi tegangan tertentu saja, maka dioda dapat digunakan sebagai penyearah arus listrik (rectifier). Pada kenyataannya memang dioda banyak digunakan sebagai penyearah tegangan AC menjadi tegangan DC. FUNGSI DIODADioda ini mempunyai banyak fungsi dalam dunia elektronika. Dari sekian banyak fungsi dioda, berikut ini adalah fungsi dioda yang perlu Anda ketahui, antara lain :

- Untuk penyearah arus- Untuk penyetabil tegangan- Untuk indikator- Sebagai saklarBerdasarkan fungsi dioda tersebut, dioda terdiri dari : Dioda Kontak Titik (Point Contact Diode)Dioda dipergunakan untuk mengubah frekuensi tinggi menjadi frekuensi rendah. Dioda ini tidak mengalirkan arus yang besar dan banyak dipergunakan pada rangkaian radio dan televisi. Dioda kontak titik ini dibuat dari kawat wolfram dengan ujung yang runcing ditempelkan secara kuat pada lempengan germanium atau silikon serta ditutup dengan kotak dari kaca. Dioda ini hanya dapat mengalirkan arus listrik pada arah sebaliknya. Dioda HubunganDioda hubungan dapat mengalirkan arus listrik yang besar hanya satu arah dan tidak dapat mengalirkan arus sebaliknya. Dioda ini biasanya dipergunakan untuk perata arus Power Supply ( catu daya atau sumber tegangan ). Dioda ini berkapasitas besar yang dinyatakan dengan Amper dan mempunyai daya tahan terhadap tegangan yang dinyatakan dengan Volt. Jadi setiap silikon yang dibeli di toko elektronika, mempunyai kapasitas daya tahan terhadap arus dan tegangan yang berbeda. Sebagai contoh adalah silikon 1 N 4002, ada dua macam yakni berkapasitas 1A/50Vdan berkapasitas 1A/100V. Dioda ZenerDioda zener disebut juga dioda tegangan konstan karena alat ini dapat mengalirkan arus dengan tegangan yang tetap sesuai dengan kapasitas dari dioda zener tersebut. Dioda zener biasa disingkat ZD (zener diode), dioda ini kebanyakan mempunyai daya tahan Watt. Dioda zener dapat dipergunakan untuk menstabilkan tegangan yang ada pada catu daya (Power Supply) atau sumber tegangan (DC Volt). Type dari dioda zener dibedakan oleh tegangan pembatasnya. Dioda banyak digunakan sebagai pembatas tegangan. Dioda Pemancar Cahaya (LED)Dioda ini akan mengeluarkan cahaya bila diberi tegangan sebesar 1,8V dengan arus1,5 mA. LED digunakan sebagai alat peraga (display), digunakan sebagai indikator aktif atau tidaknya suatu rangkaian elektronik, sebagai lampu isyarat dan lampu hias.

KARAKTERISTIK DIODA Hampir semua peralatan elektronika memerlukan sumber arus searah. Penyearah digunakan untuk mendapatkan arus searah dari suatu arus bolak-balik. Arus atau tegangan tersebut harus benar-benar rata tidak boleh berdenyut-denyut agar tidak menimbulkan gangguan bagi peralatan yang dicatu. Dioda sebagai salah satu komponen aktif sangat popular digunakan dalam rangkaian elektronika, karena bentuknya sederhana dan penggunaannya sangat luas. Ada beberapa macam rangkaian dioda, diantaranya : penyearah setengah gelombang (Half-Wave Rectifier), penyearah gelombang penuh (Full-Wave Rectifier), rangkaian pemotong (Clipper), rangkaian penjepit (Clamper) maupun pengganda tegangan (Voltage Multiplier). Di bawah ini merupakan gambar yang melambangkan dioda penyearah.

Sisi Positif (P) disebut Anoda dan sisi Negatif (N) disebut Katoda. Lambang dioda seperti anak panah yang arahnya dari sisi P ke sisi N. Karenanya ini mengingatkan kita pada arus konvensional dimana arus mudah mengalir dari sisi P ke sisi N. Dioda termasuk komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor. Beranjak dari penemuan dioda, para ahli menemukan juga komponen turunan lainnya yang unik. Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N.

Simbol dan struktur dioda Gambar ilustrasi di atas menunjukkan sambungan PN dengan sedikit porsi kecil yang disebut lapisan deplesi (depletion layer), dimana terdapat keseimbangan hole dan elektron. Seperti yang sudah diketahui, pada sisi P banyak terbentuk hole-hole yang siap menerima elektron sedangkan di sisi N banyak terdapat elektron-elektron yang siap untuk bebas merdeka. Lalu jika diberi bias positif, dengan arti kata memberi tegangan potensial sisi P lebih besar dari sisi N, maka elektron dari sisi N dengan serta merta akan tergerak untuk mengisi hole di sisi P. Tentu kalau elektron mengisi hole disisi P, maka akan terbentuk hole pada sisi N karena ditinggal elektron. Ini disebut aliran hole dari P menuju N, Kalau menggunakan terminologi arus listrik, maka dikatakan terjadi aliran listrik dari sisi P ke sisi N.

Sebaliknya apakah yang terjadi jika polaritas tegangan dibalik yaitu dengan memberikan bias negatif (reverse bias). Dalam hal ini, sisi N mendapat polaritas tegangan lebih besar dari sisi P. Tentu jawabannya adalah tidak akan terjadi perpindahan elektron atau aliran hole dari P ke N maupun sebaliknya. Karena baik hole dan elektron masing-masing tertarik ke arah kutup berlawanan. Bahkan lapisan deplesi (depletion layer) semakin besar dan menghalangi terjadinya arus. Demikianlah sekelumit bagaimana dioda hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Dengan tegangan bias maju yang kecil saja dioda sudah menjadi konduktor. Tidak serta merta di atas 0 volt, tetapi memang tegangan beberapa volt di atas nol baru bisa terjadi konduksi. Ini disebabkan karena adanya dinding deplesi (depletion layer). Untuk dioda yang terbuat dari bahan Silikon tegangan konduksi adalah di atas 0.7 volt. Kira-kira 0.3 volt batas minimum untuk dioda yang terbuat dari bahan Germanium.

Sebaliknya untuk bias negatif dioda tidak dapat mengalirkan arus, namun memang ada batasnya. Sampai beberapa puluh bahkan ratusan volt baru terjadi breakdown, dimana dioda tidak lagi dapat menahan aliran elektron yang terbentuk di lapisan deplesi.

4. TransistorTransistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, pemotong (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

Gambar Transistor

Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponenkomponen lainnya. Ada beberapa macam transistor, antara lain :

a. Transistor BipolarTransistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah / lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut.BJT (Bipolar Junction Transistor) adalah salah satu dari dua jenistransistor. Cara kerja BJT dapat dibayangkan sebagai dua dioda yang terminal positif atau negatifnya berdempet, sehingga ada tiga terminal. Ketiga terminal tersebut adalah emiter (E), kolektor (C), dan basis (B).

C. Alat dan Bahan1. Alat Setrika Ferry Clhoride Bensin Bor Pcb (0,8 mm dan 1 mm) Solder Pemotong Kuku Obeng Multimeter Power Supply

2. Bahan PCB.............................................................................1 buah Elco 4,7 .............................................................................1 buah Elco 200.............................................................................1 buah Dioda D4148.............................................................................2 buah Resistor 22 k...............................................................................1 buah Resistor 5,6 k..............................................................................1 buah Resistor 47 k...............................................................................1 buah Resistor 2k2...............................................................................1 buah

D. Flowchart Power Amplifiers 2 Buah DiodaKapasitorSinyal Negatif yang telah diKuatkanTIP 31EndSinyal Positif yang telah diKuatkanTransistor D438Output berupa AC bersihSinyal di KuatkanTIP 32StartPower Supply 12vKapasitorResistor 22k

E. Gambar Rangkaian1. Gambar Rangkaian

2. Layout PCB

3. Tata Letak Komponen

F. Prinsip Kerja Rangkaian Rangkaian power amplifiers dihubungkan dengan power supply yang bertegangan 12 volt. Lalu arus masuk ke kapasitor 4,7 f, lalu keluaranya berupa sinyal AC bersih. Lalu arus keluaran dari kapasitor dikuatkan dengan Transistor D438. Setelah mengalami penguatan di Transistor D438 arus tersebut masuk ke 2 dioda yang hubungkan seri. Fungsi diode yang di hubungkan seri disini untuk membagi tegangan antara positif dan negative. Lalu arus Positif keluaran 2 buah diode tadi di kuatkan lagi dengan TIP 31, sedangkan arus negative di kuatkan dengan TIP 32. Kemudian kedua arus tersebut masuk ke kapasitor 200f. Dan rangkaian power amplifiers siap di hubungkan dengan speaker.

G. Analisa Rangkaian

Sumber tegangan yang digunakan adalah power supply dengan tegangan 12V. Sumber tegangan ini digunakan sebagai sumber tegangan DC untuk menguatkan tegangan dan menjadi VCC pada rangkaian power amplifier ini. Input bisa berasal dari mic atau dari alat lain dengan spesifikasi input maksimal bertengangan 170mV dan frekuensi maksimal tak terhingga (sesuai dengan simulasi yang dilakukan) untuk output tanpa ripple . capasitor 4.7 mikro Farat dalam rangkaian berfungsi sebagai coupling untuk membatasi arus DC yang masuk. Resistor 1 dan resistor 2 berfungsi sebagai penghasil tegangan VB dengan prinsip pembagi tegangan. Transistor akan menguatkan arus yang masuk melalui VB dengan penguatan common colector , tegangan yang dikuatkan negatif ataupun positif. Dioda yang ada pada output colector transistor D438 berfungsi sebagai untuk memecah sinyal sisi puncak positif dan sisi sinyal puncak negatif yang merupakan output dari kapasitor D438.Transistor TIP 31 berfungsi sebagai penguat tegangan input yang berfasa positif dan transistor TIP32 berfungsi sebagai penguatan tegangan input yang berfasa negatif. Fungsi dari R3 dan R4 adalah sebagai RC dan RE. Capasitor 200 mikro farat berfungsi sebagai coupling penyaring arus DC, sehingga uotput berupa AC murni (bersih) Heat Sink ( casing) Fungsi dari Heat Sink ini adalah untuk menyerap dan membuang panas yang dihasilkan oleh transistor.Bahan pembuat dari heat sink ini umumnya adalah aluminium cor atau kadang-kadang digunakan pula tembaga.

H. Prosuder Pemakaian Alata. Memasang input daya dengan power supplay / lainnya yang bertegangan 12 V DCb. Memasang inputan suara yang akan dikuatkan dengan sumber sinyal (mic atau peralatan lainnya)c. Memasang (menghubungkan) output berupa speaker.d. Menekan saklar on pada power supply dan power amplifiere. Alat siap digunakan

I. Kesimpulana. Rangkaian yang saya buat diatas merupakan rangkaian power amplifier. Rangkaian Power Amplifiers adalah penguat akhir sistem tata suara yang berfungsi sebagai penguat sinyal audio yang pada dasarnya merupakan penguat tegangan dan arus dari sinyal audio yang bertujuan untuk menggerakan pengeras suara (Loud Speaker)b. Power Amplifiers berfungsi sebagai penguat bagian akhirc. Rangkaian power amplifier terdiri dari penguat kelas A dan penguat kelas AB

Kelebihan Mempunyai efisiensi daya yang cukup tinggi Sinyal keluaran tidak ada distorsi Kualitas output adalah baik Kekurangan Penguatan kurang maksimal Tidak bisa mengeluarkan suara bass baik Terdapat input maksimal agar tidak terjadi potongan sinyal input saat di kuatkan (suara)

Daftar Pustaka http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/definisi-dan-prinsip-kerja-penguat-akhir-final-amplifier/ http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/titik-kerja-q-dan-garis-beban-power-amplifier-kelas-a/ http://www.academia.edu/7310536/Makalah_jadi_Penguat_Kelas_A_B_dan_C http://cheps-seven.blogspot.com/2012/06/power-amplifier.html http://lovearyah.blogspot.com/2014/06/simbol-simbol-flowchart-dan-fungsinya.html http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/power-amplifier-kelas-ab/ Elektronika-dasar.web.id Komponen-dasar-elektronika.academia.edu