RANCANG BANGUN GENERATOR FUNGSI BERBASIS...

SEMINAR NASIONAL IISDM TEKNOLOGI NUKLIRYOGYAKARTA, 21-22 DESEMBER 2006ISSN 1978-0176

RANCANG BANGUN GENERATOR FUNGSIBERBASIS XR-2206

JOKO SUNARDI, TOTO TRIKASJONO, ABDUL AzIZ

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN55281 Jl. Babarsari Kotak Pos 6101 YKBB Yogyakarta 55281

Telepon 0274-484085,489716, Faksimili [email protected]

Abstrak

RANCANG BANGUN GENERATOR FUNGSI BERBASIS XR-2206. Telah dibuat generator fungsiberbasis XR-2206 yang mampu menghasilkan bentuk gelombang sinus, segitiga dan kotak dengan jangkauanfrekuensi keluaran dari O,OIHz sampai dengan IMHz dengan lebar jalur antara 10 Hz sampai dengan100KHz. Prinsip rangkaian yang dibuat terdiri dari penguat pengikut tegangan sebagai pengendalitegangan frekuensi internal dan penguat selisih tegangan sebagai pengendali tegangan frekuensi externalyang keduanya untuk mengendalikan tegangan dari dalam maupun tegangan dari luar kesebuah pembangkitgelombang XR-2206. Dari sinilah pembangkit gelombang XR-2206 mengeluarkan bentuk gelombang danamplitudo yang selanjutnya amplitudo keluarannya diperkuat oleh sebuah penguat awal dan penguat akhir.Dari hasil pengujian dengan membandingkan dengan generator fungsi standar merek "GW instek" modelGFG-80 15 G terbukti bahwa generator fungsi buatan mempunyai frekuensi keluaran dengan penyimpanganyang relatif kecil. Hal ini membuktikan bahwa generator fungsi yang dibuat sudah layak sebagai alat peragauntuk praktikum.

Kata kunci :generator fungs, XR-2206

Abstract

DESIGN AND CONSTRUCT OF FUNCTION GENERATOR BASE ON XR-2206. Design and constructof Function Generator Base on XR-2206 has been made. This device can produce sine, triangle and squarewave form with output frequency range 0.01 Hz - 1MHz and the band witch range 10Hz - 100 KHz. Thisdevice consists of buffer op-amp as internal frequency voltage controller and summing op-amp as externalfrequency voltage controller. Both of them is used to control internal or external voltage and connected tothe XR-2206 wave generator block. The XR-2206 wave generator is produced wave form and amplitude.Then the amplitude is amplified bypre amplifier andfinal amplifier. From the test of this device by comparedwith standard generator function "GW instek" GFG-8015G model, we get that the function generator whichhas been made has a small relative error output frequency. That is proofed thatfunction generator which hasbeen made is eligible as apractise device.

Key words: function generator, XR-2206

PENDAHULUAN

Perkembangan ilmu pengetahuan danteknologi yang semakin pesat menyebabkanperanan Generator Fungsi sebagai instrumenelektronika yang dapat menyediakangelombang kotak, segitiga dan sinusoidadengan amplitudo dan frekuensi keluaran yangfundamental sangat penting. Peran instrumen

tersebut dalam dunia industri biasanyadimanfaatkan dalam teknik pengendalian danotomatisasi peralatan industri, sedangkan dalamduma pendidikan Generator Fungsidimanfaatkan dalam pembuatan peralatan ujiuntuk penelitian baik dalam bidang fisika,kimia, biologi kesehatan dan sebagainya.

Joko Sunardi dkk 265Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir- BATAN

SEMINAR NASIONAL IISDM TEKNOLOGI NUKLIR

YOGYAKARTA, 21-22 DESEMBER 2006ISSN 1978-0176

Keluaran dari ketiga gelombang tersebutfrekuensi dan amplitudonya dapat diatur denganmemberikan tegangan masukan dari luar.Jangkah ukur frekuensinya berkisar antaraO,OIHz sampai dengan lebih dari IMhz.

Voltage-Controlled Oscillator

Voltage-Controlled Oscillator (YCO)adalah sebuah osilator tegangan terkendali yangdapat menghasilkan frekuensi secaraproposional kesebuah arus masukan, dimanapada pin 7 atau 8 mempunyai teganganreferensi sebesar 3Volt, sehingga frekuensike1uarannya dapat diatur oleh sebuah tahananpenentu (timing resistor) ke terminal grounddan kapasitor penentu (timing capacitor),sehingga frekuensi keluarannya dapat dihitungdengan Persamaan (1):

1f =-Hz (1)RC

Di laboratorium e1ektronikainstrumentasi Sekolah Tinggi TeknologiNuklir-Badan Tenaga Nuklir Nasional (STTNBATAN), suatu instrumen Generator Fungsiyang mempunyai kemampuan yang tinggidalam jangkah ukumya dan murah harganyaserta komponen-komponennya mudah didapatdipasaran bila terjadi kerusakan sangatlahdiperlukan, sehingga instrumen yang telahdibuat ini dapat dipergunakan mahasiswa padasaat praktikum dan juga untuk melengkapifasilitas laboratorium instrumentasi nuklirSekolah Tinggi Teknologi Nuklir BadanTenaga Nuklir Nasional Yogyakarta.

DASAR TEaR!

Gambaran Umum XR-2206

Gambar 1. adalah diagram blok dariIntegrated Circuit (Ie) XR-2206, yaitu suaturangkaian terpadu generator fungsi monolithicyang mampu menghasilkan ge10mbang sinus,segitiga dan kotak dengan kesetabilan danketepatan yang tinggi.

Keterangan :f = frekuensi (Hz)R = Tahanan (Ohm)C = Kapasitor (Farad)

Vcc

IIITCl

TirnmingCapacitor

TC2

GND

[]BIAS

rnSYNCO

TirnmingResistor

TRl

TR2

FSKI

CURRENTSWITCHES

LTIPLIEAND SINE

SHAPER

BUFFER

AMSI

WAVE A 1

WAVEA2

SYMAl

SYMA2

Gambar 1. Diagram Blok IC XR-2206

31 MO

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BAT AN 266 Joko Sunardi dkk


YOGY AKART A, 21-22 DES EMBER 2006ISSN 1978-0176

16

41

13--,.S2

2 A Triangle orSinne ~'lave

11

10k

Square waveoutput

16V

10k

Gambar 2 Timing Capacitor dan Timing Resistor Sebagai Penentu Nilai Frekuensi Keluaran

FSKVi

10k

S/~l:rianqle orSlnne vJave

Square 'Naveoutput10k

Vcc

10k

Gambar 3. TimingCapacitor dan Arus Sebagai Penentu Nilai Frekuensi Keluaran

Pada Gambar 3. sarna dengan halnyapada Gambar 2, rrekuensi keluarannya dapatjuga diatur oleh timing capacitor dan timingresistor, hanya saja di sini timing resistor tidaklangsung di-ground-kan melainkan diberitegangan dari luar (V in) melalui pembagitegangan bempa tahanan geser Pz, sehinggaapabila nilai tahanan geser Pz dimbah-mbahmaka pada timing resistor akan terjadipembahan ams, sehingga nilai frekuensikeluarannya dapat di hitung denganPersamaann (2) :

f = 3201(mA) HzC(uF)

keterangan:f = Frekuensi (Hz)

Joko Sunardi dkk

(2)

267

320 = Ketetapan pabrik pembuat XR-2206I = Arus (mili Amper)C = Kapasitor (rnikro Farad)

PERANCANGAN SISTEM GENERA TORFUNGSI

Perancangan sistem generator fungsi inimenggunakan dua buah IC penguat operasional(Op-amp) yaitu penguat pengikut tegangansebagai pengendali tegangan rrekuensi internaldan penguat selisih tegangan sebagaipengendali tegangan rrekuensi external, satubuah IC XR-2206 sebagai pembangkitgelombang, dan dua buah pre-amplifier sebagaipenguat awal serta amplifier sebagai penguatakhir. Adapun blok diagram sistem generatorfungsi dapat ditunjukkan pada Gambar 4.

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN

v in

PenauatSellsihTegangan Timing

Resistor

TimingCapacitor

SEMINAR NASIONAL II

SDM TEKNOLOGI NUKLIRYOGYAKARTA, 21-22 DESEMBER 2006

ISSN 1978-0176

V-ref IC

XR-22D6

Pre-Amp Amplifier

Out

TimingResistor

penguatpengikutTeganqan

Gambar 4. Blok Diagram Pengamatan Rangkaian

Perancangan Penguat Pengikut Tegangan

IC op-arnp LF356 adalah penguatpengikut tegangan yang berfungsi sebagaipengendali tegangan frekuensi internal,tegangan keluaran penguat ini akan sarnadengan tegangan rnasukannya, dirnanategangan rnasukan didapat dari teganganreferensi IC XR-2206 pin 10 rnelalui tahananpernbagi tegangan berupa tahanan geser PI,sehingga dengan rnengatur tahan geser PIsedernikian rupa, tegangan keluaran pada

111

111VI

kaki output IC LF356 ini akan sarna dengantegangan pada kaki inputnya. Kernudian tegangankeluaran dari IC penguat pengikut tegangan inidibagi lagi tegangannya oleh sebuah tahanan geserPz yang berfungsi sebagai pernbagi tegangan danjuga nantinya berfungsi sebagai pengali frekuensikeluaran dengan skala I sarnpai dengan 10.selanjutnya tegangan keluaran dari tahanan geserPz ini diteruskan ke timing resistor rnenuju pin 7dari IC XR-2206. Untuk lebih jelasnya dapatdilihat pada Garnbar 5.

TRl1~BYPASS XR-2206

lt1ca3140

11-1

TimingResistor

l?

6TC2

5TCl

14 13

iN

LF356220

TimingResistor

P2

1

Gambar 5. Pengendali Tegangan Frekuensi Internal dan External

Perancangan Penguat Selisih Tegangan

Pada Garnbar 2. IC ca3140 rnerupakan ICpenguat selisih tegangan yang berfungsi sebagaipengendali tegangan frekuensi external yangrnernpunyai dua rnasukan dengan modus looptertutup, sehingga tegangan keluaran dapatditentukan dan dikendalikan, karena sernuatahanan sarna rnaka rangkaian ini sebagai

pengurang tegangan. Tegangan rnasukan Vz

didapat dari tegangan referensi IC XR-2206pada pin 10 dan tegangan rnasukan V Irnerupakan tegangan rnasukan dari luar denganadjusment.

Tegangan keluaran dari rangkaianpenguat selisih tegangan ini ditentukan olehbesar kecilnya adjust dari tegangan rnasukan,sehingga tegangan keluarannya yang rnengenai

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir- BATAN 268 Joko Sunardi dkk


timing resistor menjadi besaran arus, inilahyang nantinya sebagai pengkonversi daribesaran tegangan menjadi besaran frekuensi,maka oleh sebab itu rangkaian ini dinamakanpengendali tegangan frekuensi external.

Perancangan Pembangkit Gelombang

Pembangkitan gelombang dari rangkaianini dibangun oleh sebuah IC generator fungsi

monolitik XR-2206. Pada pin 2 terdapat jalankeluaran bagi bentuk gelombang sinus dansegitiga, sedangkan pada pin 11 terdapat jalankeluaran bagi bentuk gelombang kotak sepertiGambar 6.

83-a

f-8V

Gambar 6. Pembangkit Gelombang

Untuk pembentukan gelombang sinusatau segitiga, pengaktifannya dikendalikan olehsebuah transistor efek medan semikonduktoroksida-logam (MOSFET) BS 170. Transistorini berfungsi sebagai saklar. Bila transistor iniaktif maka bentuk gelombang yang dikeluarkanadalah sinus dan bila transistor ini tidak aktif

maka bentuk gelombang yang dikeluarkanadalah segitiga. Karena eatu daya yangdiberikan ke rangkaian ini sebesar ±8 Volt(split), maka untuk mengaktifkan transistortersebut kaki gatenya yang terlebih dahuludiserikan dengan tahanan sebesar 10MQ diberitegangan sebesar +8 Volt terhadap minus.Untuk me-nonaktifkannya, kaki gate disambunglangsung pada minusnya. Bentuk-bentukgelombang ini juga harus disimetrikan denganjalan mengatur tahan geser P7 sehingga bentukgelombang yang dikeluarkan melalui kaki 2benar-benar simetrik.

Amplitudo yang diinginkan adalah yangdapat mengatur tahanan geser P6. Dalam hal iniuntuk amplitudo gelombang segitiga akan lebihbesar dari amplitudo gelombang sinus.Kemudian untuk pengaturan offset dikendalikan

oleh tahanan geser P5 pengatur bentukgelombang agar tidak terpotong.

Pada pembentukan gelombang kotaktidak terdapat pengaturan, baik kasimetrikkan,amplitudo maupun offset tetapi hanya sebuahpenyaklaran frequency shift keying (FSK), danini berlaku juga untuk gelombang sinus maupunsegitiga dimana FSK ini berfungsi untukmengaktifkan kaki 7 atau kaki 8 sebagai saklarfrekuensi internal dan external. Untukmengaktifkan kaki 7 tegangan masukan ke FSKlebih besar sarna dengan 2 Volt. Untukmengaktifkan kaki 8 tegangan masukan ke FSKlebih keeil sarna dengan 1 Volt.

Perancangan Penguat A wal

Penguat awal yang diraneang di SIllI

menggunakan dua buah penguat awal. Penguatawal pertama dibangun oleh sebuah transistorBC 547 yang dimaksudkan untuk memberijalan masukan bagi bentuk gelombang sinusdan segitiga melalui basisnya dan dikeluarkanmelalui emitornya. Karena gelombang segitigaamplitudonya lebih besar dari amplitudogelombang sinus, maka oleh emitor dikeluarkan

Joko Sunardi dkk 269 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir- BATAN

melalui pembagi tegangan untuk diteruskan kesaklar S3sebagai pemilihan gelombang. Dengandemikian gelombang segitiga dan gelombangsinus amplitudonya sarna.

Penguat awal kedua dibangun olehsebuah transistor BSX 20 yang dimaksudkanuntuk memberi jalan masukan bagi gelombangkotak melalui basis dan dikeluarkan melaluikolektornya untuk diteruskan ke pembagitegangan. Kemudian pada pemilihangelombang oleh saklar S3. amplitudo keluarandari gelombang kotak ini akan sarna denganamplitudo gelombang sinus dan segitiga.

Perancangan Penguat Akhir

Penguat akhir yang dirancang disiniadalah penguat kelas AB. Penguat akhir inidibanguin oleh dua buah transistor BC547 yangberfungsi sebagi penguat diferensial, satu buahtransistor BC557 sebagai penguat kelas Asinyal besar dan dua buah transistor dorongtarik (push-pull) BD139 dan BDl40 yangberfungsi sebagai penguat kelas B.

Maksud dari peraneangan penguat akhirini adalah untuk memperkuat sinyal masukandari semua bentuk gelombang (sinus, segitiga,kotak) yang masih keeil hingga beberapa kali,sehingga di jalan keluaran penguat iniamplitudonya dapat diatur melalui pengaturantahanan geser Pg.

HASIL PENGAMATAN DANPEMBAHASAN

Pengamatan Yang dimaksud adalahpengamatan dari kerja masing-masing pirantiyang digunakan dan hasil eksekusi dari sistemgenerator fungsi yang telah kita buat. Adapunhal-hal yang akan dibahas adalah :1. Pengamatan piranti penguat pengikut

tegangan (pengendali tegangan frekuensiinternal)

2. Pengamatan piranti pembangkit gelombang3. Pengamatan hasil eksekusi dari sistem

generator fungsi

Pengamatan Piranti Penguat PengikutTegangan

Pengamatan piranti penguat pengikuttegangan ini dilakukan dengan eara mengukurtest point (TP) seperti terlihat pada Gambar 4.Yaitu memberi tegangan sebesar 3,14 Volt yangdidapat dari tegangan referensi IC XR-2206

SEMINAR NASIONAL II

SDM TEKNOLOGI NUKLIR

YOGYAKARTA, 21-22 DES EMBER 2006ISSN 1978-0176

kaki 10 (TPI) ke tahanan geser PI sebagaipembagi tegangan menuju masukan takmembalik dari penguat tersebut, sertamengukur tegangan masukan dan keluarannyapada TP2 dan TP3 dengan voltmeter digitaldengan mengatur tahanan geser PI. Voltmeterdigital ini digunakan agar nilai tegangan yangterukur lebih presisi dalam pembaeaannya.Untuk pengujian ini menghasilkan gambar 6.Perbandingan Tegangan Keluaran PenguatPengikut Tegangan. ( yang digunakan seearateoritis dalam pengikut tegangan padaPersamaann (3) (Fredrick W. Hughes, PanduanOP-AMP halaman 47) adalah

Vout = Vin (3)

Data yang diperoleh melalui pengujiansedikit berbeda dibandingkan data yangdiperoleh seeara teoritis menggunakanPersamaann (3). Hal ini dimungkinkan terjadikarena tahanan pembagi tegangan padamasukan terlalu besar sehingga pada waktumengukur terjadi hubungan parallel dengantahanan dalam Voltmeter. Seeara gratis data itudapat dilihat pada Gambar 7.

3.2

2.52 2.6 2.65 2.7 2.B 2.B5 2.9 3 3.1 3.1<t

Tegangan M•.'tsukaf1 (Volt)

Gambar 7. Perbandingan Tegangan KeluaranPenguat Pengikut Tegangan SecaraTeoritis Dengan

Pengamatan

Pada Gambar 4. juga dilakukanpengamatan tegangan dan arus pada timingresistor dengan eara terlebih dahulu mengaturtahanan geser PI sedemikian sehingga tegangankeluaran pada penguat pengikut tegangansebesar 2,84 Volt, kemudian dimasukan ketahanan geser P2 sebagai pembagi tegangandengan skala 1 sampai dengan 10. Pengamatandilakukan dengan mengukur tegangan keluaranpada tahanan geser P2 (TP4 sebagai VI) denganskala I dan 10, dan mengukur tegangan

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN 270 Joko Sunardi dkk

Gambar 7 Perbandingan Frekuensi Keluaran HasilPengamatan Dengan Teoritis Pada Tegangan

Masukan 3 Volt dan Timing Resistor lK.Q

frekuensi keluarannya pada TPz untukgelombang sinus dan segitiga dan pada TP3untuk gelombang kotak dengan osiloscop.

Persamaan yang digunakan secara teoritisadalah Persamaan (4).

Hasil yang diperoleh melalui pengujianini sedikit berbeda bila dibandingkan denganperhitungan secara teoritis denganmenggunakan Persamaan (4). Hal inidimungkinkan teIjadi karena tahanan timingresistor yang digunakan mempunyai toleransi1%, tahanan geser P2 mempunyai toleransi20%, timing capacitor mempunyai toleransi10% sehingga nilai yang terbaca dan temkurberbeda, sehingga mempengaruhi nilai arus dannilai kapasitor yang dapat mempengaruhifrekuensi keluaran.

Pengujian frekuensi keluaran (frekuensiexternal) dari bentuk gelombang sinus, segitiga,dan kotak, dilakukan dengan cara memberitegangan dari luar kejalan masukan penguatselisih tegangan sebesar 1 Volt sampai dengan8 Volt serta mengukur frekuensi keluarannya diTPz dan TP3 dengan osiloscop. Persamaan yangdigunakan secara teoritis adalah Persamaann(4). Hasil yang diperoleh melalui pengujian inisedikit berbeda bila dibandingkan denganperhitungan secara teoritis denganmenggunakan Persamaann (4). Hal inidimungkinkan terjadi karena tegangan masukanyang digunakan bukan tegangan yang stabiltetapi tegangan masukan yang dapat di-adjustsehingga sering berubah nilainya, hal ini akanmempengaruhi ams yang masuk ke timingresistor yang menyebabkan dampak terhadapfrekuensi keluaran. Dari data itu dapat dibuatgrafik seperti diperlihatkan pada Gambar 7.

SEMINAR NASIONAL II

SDM TEKNOLOGI NUKLIR

YOGY AKARTA, 21-22 DES EMBER 2006ISSN 1978-0176

referensi pada kaki 7 IC XR-2206 (TP7 sebagaiVz) serta mengukur tegangan dan arus padatiming resistor (TPs sebagai Vo dan TP6

sebagai I) dengan multimeter digital. Untukpengujian ini data yang diambil hanya beberapanilai dan hasilnya dibandingkan secara teoridengan Persamaann (4) dan (5).

Persamaan yang digunakan secara teoritisadalah persamaan. (Fredrick W. Hughes,Panduan OP-AMP halaman 47)

VO = V2 - VI (4)I=V/R (5)

Hasil yang diperoleh melalui pengujian1m sedikit berbeda dibandingkan denganperhitungan secara teoritis menggunakanPersamaann (4) dan (5). Hal ini dimungkinkanterjadi karena pada kaki 7 IC XR-2206mempunyai impedansi yang tinggi, tahanantiming resistor mempunyai toleransi 1% sertatahanan geser Pz mempunyai toleransi 20%sehingga tegangan menjadi turun seiringdengan bertambahnya beban yang tentunyaakan mempengaruhi ams.

Pengamatan Piranti Pembangkit Gelombang

Pengamatan piranti pembangkitgelombang ini meliputi pembangkitangelombang, frekuensi keluaran, pembahanamplitudo terhadap pembahan nilai tahanangeser P6, offset dan kesimetikkan yangdilakukan dengan cara mengukur beberapabagian testpoint (TP) seperti terlihat padaGambar 7.

Untuk pembangkitan gelombang sinus,masukan pada gate transistor dampak medansemikonduktor oksida-logam (MOSFET) BS170 (TP1) melalui saklar S3-adiberi tegangansebesar setengah Vcc, sedangkan padapembangkitan gelombang segitiga masukanpada gate di nolkan. Hal ini dimungkinkankarena transistor jenis ini mempakan transistorsaklar, dimana untuk gelombang sinustransistor akan short dan untuk gelombangsegitiga akan open. Pada pembangkitangelombang kotak tidak ada pengaturankomponen kecuali jalan keluaran tersendiri dipin 11.

Pengujian frekuensi keluaran (frekuensiinternal) dari bentuk gelombang sinus, segitiga,dan kotak, dilakukan dengan cara mengaturkanal dari 1 sampai 8 dan mengatur tahanangeser Pz dengan skala 1 dan 10 serta mengukur

1000000

f 000000- 800000

~ 700000! 600000

~ 500000

~ 400000S 300000

~ 200000I'- 100000

o

2 4 5Kanal

Joko Sunardi dkk 271Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir- BATAN

Pengujian amplitudo keluaran terhadapperubahan nilai tahanan geser P6 jugadilakukan. Untuk gelombang sinus dan segitigadengan terlebih dahulu mengatur frekuensi padaposisi frekuensi tertentu (dalam hal ini penulismengatumya pada posisi frekuensi 1KHz),kemudian mengukur nilai tahanan geser P6 danmengatur nilai tahanannya dari minimal sampaimaksimal (TPs) serta mengukur amplitudokeluarannya di pin 2 (TP2) dengan osiloscop.Pengujian amplitudo untuk gelombang kotak,karena tidak terdapat pengaturan komponenmaka pengukuran dilakukan dijalan keluaranpin 11 (TP3) dan hasilnya sebesar 2,8 Vp.

Hasil yang diperoleh dari pengujian inisangat berbeda dari yang direkomendasikanoleh EXAR Corporation yaitu: 60 miliVolt perkilo ohm untuk gelombang sinus dan 160miliVolt per kilo ohm untuk gelombangsegitiga. Hal ini dimungkinkan terjadi karenauntuk kestabilan amplitudo, tahanan yangdirekomendasikan seharusnya menggunakantahanan positive temperature coefficient. Daridata itu secara gratis dapat diperlihatkan padaGambar 8

L~ .J .y~~i' --00-----------;;;;;-::-.:4'---------------

./,:>..--"J .~ .••••..•. ~: •.•....•••.

f ~,~ ... ....,!IL~:.::::~~.•..---.:::f;:::.::,:=~*.-.-.•-

o -

~ ~ ~ ~ ~ ~ v ~ $ ~ f # ~ ~ $ $ 4 ~ 4 P ~TZlhJof\Jm~.r P6 (Kilo Ohm)

Gambar 8 Perbandingan Amplitudo Ke1uaranHasil Pengamatan Dengan Teoritis

Pengamatan offset untuk gelombangsinus dan segitiga juga dilakukan dengan jalanmengatur tahanan geser Ps dan mengukurtegangan keluaran dari tahanan tersebut (TP4)

serta melihat hasilnya dengan osiloscop dijalankeluaran pin 2 (TPz). Hasil yang diperoleh daripengujian ini, untuk harga minimum daritahanan geser Ps harga puncak bawah darigelombang sinus dan segitiga terpotong hinggaseparoh harga tegantung dari pengaturanamplitudo oleh tahanan geser P6, begitu pu1auntuk harga puncak atas akan terpotong bila


YOGYAKARTA, 21-22 DESEMBER 2006ISSN 1978-0176

tahanan geser Ps diatur hingga hargamaksimum, sehingga agar harga puncak darigelombang tersebut tidak tepotong makatahanan geser Ps diatur pada posisi tengah atautegangan keluaran pada tahanan tersebutmenjadi 0 Volt terhadap ground.

Pengamatan kesimetrian bentukgelombang sinus dan segitiga juga dilakukandengan jalan mengatur tahanan geser P7 danmelihat hasilnya dijalan keluaran pin 2 (TPz)dengan osiloscop. Hasil yang diperoleh daripengamatan ini, untuk posisi tahanan geser P7

pada posisi titik tengah maka bentukgelombang sinus dan segitiga akan simetrik.

Pengamatan HasH Eksekusi Dari SistemGenerator Fungsi

Pengamatan hasil eksekusi dari sistemgenerator fungsi ini hanya mengamati frekuensikeluaran yang dikendalikan oleh pengendalitegangan frekuensi internal saja, untukdibandingkan dengan generator standar yangsudah terkalibrasi dan untuk mengetahuipenyimpangannya, serta mengamati amplitudomasukan dan keluaran dari sistem penguat yangdibangun untuk mengetahui lebar jalurnya.Untuk Pengamatan frekuensi keluarandilakukan dengan cara mengatur kanal danskala dari generator fungsi standar merek "GWinstek" model GFG-8015G sedemikian

sehingga frekuensi keluarannya dari 0,1 Hzsampai 1 MHz yang kita sebut sebagaifrekuensi kanal dengan amplitudo sebesar10Vp, begitu pula pada generator fungsi buatandiatur kanal dan skalanya sedemikian sehinggafrekuensi kanal sarna dengan generator standardengan amplitudo yang sarna, yang hasilnyaseperti Gambar 9.

1200000

~ 1000000

~ BOOOOO

~~ 600000

.~ 400000

£ 200000

o0.1 1 10 100 1000WOOO 1E+05 I E+06

Frekuensi Kana' (Hz)

Gambar 9. Perbandingan Frekuensi Ke1uaranGenerator Fungsi Standar Dengan Generator Fungsi

Buatan

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN 272 Joko Sunardi dkk


DAFTAR PUSTAKA

kecil, hal ini membuktikan bahwaGenerator fungsi yang dibuat sudah layaksebagai alat peraga untuk praktikum.

4. MALVINO "Prinsip-prinsip dan PenerapanDigital", edisi ketiga, cetakan ketiga,Erlangga, Jakarta 1994

5. PT. Elex Media Komputindo Jakarta, "AnekaAlat Ukur",1987.

1. FEDERICK W. HUGHES "Panduan Op-Amp",Cetakan pertama, Elex media Komputindo,Jakarta 1990

2. ROBERT F. COUGHLIN, FREDERICK F,DRISCOLL "Penguat Operasional danRangkaian Terpadu Linear", edisi kedua,Erlangga, Jakarta.

3. MALVINO "Prinsip-Prinsip Elektronik", edisikedua, cetakan kesepuluh, Erlangga, Jakarta1999.

EXAR6. http://www.chipcatalog.com.Corporation.

Untuk pengamatan amplitudo masukandan keluaran untuk semua bentuk gelombang(sinus, segitiga dan kotak) dari sistem penguatyang dibangun dilakukan dengan caramengukur amplitudo masukan di Penguat awaldan mengukur amplitudo keluaran di Penguatakhir dengan mengatur kanal dari I sampaidengan 8 sebagai frekuensi keluaran dari 0, I Hzsampai dengan 0,714 MHz. Hal ini dilakukankarena untuk mengetahui penguatan teganganBel yang dapat menentukan lebar jalur dengandiagram bode.

Hasil yang diperoleh dari pengamatanini, tidak dapat dibuat diagram bode untukmenentukan lebar jalur karena penurunantegangan Bel terhadap frekuensi keluaranbelum sempurna. Hal ini dimungkinkan teIjadikarena penurunan atau kenaikan amplitudokeluaran disebabkan oleh penurunan ataukenaikan dari amplitudo masukannya sehinggapada frekuensi tertentu penguatan tegangancenderung sarna bahkan naik. Namun demikiandapat disimpulkan bahwa lebar jalur yang stabildari frekuensi rendah sampai dengan frekuensitinggi adalah dari 10Hz sampai 100 KHz.

KESIMPULAN

1. Alat yang dibuat dapat bekerja yaitumampu menghasilkan frekuensi keluarandari 0,0142 Hz sampai dengan 714285.71Hz yang dikendalikan oleh pengendalitegangan frekuensi internal dan 10Hzsampai dengan 1 Mhz yang dikendalikanoleh pengendali tegangan frekuensiexternal.

2. Sistem penguat yang dibangunmenghasilkan amplitudo keluaran sesuaidengan yang diharapkan yaitu 10 Voltpeak, hal ini sudah sesuai dengan GeneratorFungsi Standar.

3. Pada frekuensi 1 Hz ke bawah dan 100KHz keatas dari bentuk gelombang sinus,segitiga dan kotak amplitudo menjadi turondan bentuk gelombang mempunyai cacat.

4. Kestabilan frekuensi keluaran, amplitudokeluaran dan kesimetrikkan bentukgelombang berada pada lebar jalur 10 Hzsampai dengan 100 KHz.

5. Hasil kalibrasi dengan Generator FungsiStandar merek "GW instek" model GFG8015G bahwa Generator Buatanmempunyai penyimpangan yang relatif

TANYAJAWAB

Pertanyaan

1. Apakah alat ini hanya untuk praktikumsaja?

2. Dari grafik ada penyimpangan , apakahpenyimpangan itu masih layak atau tidak ?

3. Apakah alat ini bisa dikembangkan ?4. Apakah ada kemungkinan dibuat 2 Mega ?

( Subari S)5. Apa nilai lebih dari alat ini ? (Teguh

Sadono)6. Pada Gambar 4. ditunjukkan teori dan

pengamatan. Sebenamya teori tersebutdiacu dari mana? (Surakhman)

7. Kesimpulan point 4. kesimpulan frekuensi10 Hz-100KHz itu adalah rentang yangjauh, maka kestabilan yang diperolehtersebut, kestabilan seperti apa ? jelaskan !

8. Yang stabil itu apa nya? (Teguh Sulistyono)

Jawaban

1. Tidak, yang penting apabila dipakai tidakmelebihi 1 MHz.

2. Masih layak3. Masih bisa, apabila didapat potensio yang

lebih besar.

Joko Sunardi dkk 273Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN

4. mungkin sekali5. nilai lebihnya alat ini dibuat dengan biaya

yang murah ± Rp 350.000,-6. Teori pada Persamaan (3) yaitu rangkaian

pengikut tegangan.7. Maksudnya jika kita set pada keluaran

frekuensi, amplitude tertentu pada rentangtersebut, maka keluaran tersebut tidakberubah.

8. Frekuensi dan amplitudonya.


YOGYAKARTA, 21-22 DESEMBER2006ISSN 1978-0176

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BAT AN 274 Joko Sunardi dkk

RANCANG BANGUN GENERATOR FUNGSI BERBASIS...

Documents

Transcript of RANCANG BANGUN GENERATOR FUNGSI BERBASIS...