JOBSHEET PRAKTIKUM SISWA

Jobsheet Praktikum 1 Kompetensi Keahlian Teknik Audio Video

JOBSHEET PRAKTIKUM 1

Mata Pelajaran :

Perekayasaan Sistem Audio Rangkaian Penguat

Depan

No. Jobsheet:

01/TAV/XI.1

Kelas/Semester:

XI/1 (Gasal)

Alokasi Waktu:

4 x45 menit

A. Tujuan Praktikum

1. Siswa dapat memahami arsitektur rangkaian penguat depan

2. Siswa dapat melakukan pengujian rangkaian penguat depan

B. Materi Pendukung

Pre-Amp atau penguat depan adalah bagian penguat terdepan dari

sebuah amplifier sebelum menuju ke bagian tone control dan power

amplifier. Pada bagian ini sinyal listrik dari mikrofon diolah agar menjadi

jelas. Sinyal hasil konversi dari mikrofon masih sangat lemah sehingga

sinyal ini sukar untuk dipisahkan antara suara tinggi dan rendahnya, oleh

karena itu diperlukan suatu penguat awal (Pre-Amp) agar sinyal tersebut

mudah diolah di bagian pengatur nada (Tone control).

Dilihat berdasarkan dari asal trandusernya, ada 2 jenis Pre-Amp

yaitu:

1. Pre-Amp Mic

Pre-Amp mic adalah rangkaian penguat awal yang berfungsi

menguatkan sinyal listrik audio dari microphone. Sinyal ini diperoleh

dari proses perubahan getaran suara menjadi sinyal listrik audio. Untuk

rangkaian sederhana dari penguat awal atau pre-amp ini bisa

menggunakan transistor ataupun juga IC OP Amp. Berikut contoh

gambar rangkaian pre-amp menggunakan 2 transistor :


Gambar 1.1 Pre-Amp Mic 2 Transistor

2. Pre-Amp Head

Preamp head adalah rangkaian penguat awal yang berfungsi

menguatkan sinyal listrik audio dari head tape. Sinyal ini diperoleh dari

gesekan pita magnetik dengan lilitan head yang akan menghasilkan

fluktuasi pada lilitan head, sehingga timbul GGL yang merupakan

sinyal listrik suara. Sinyal yang didapatkan dari head ini masih sangat

lemah, sehingga harus dikuatkan terlebih dahulu dan disesuaikan

impedansinya sebelum masuk ke perangkat pengatur audio selanjutnya.

Ada berbagai macam jenis dan type preamp head. Semua

dibutuhkan sesuai dengan fungsi dan kebutuhan yang diinginkan. Ada

yang dibangun dengan transistor, ada pula yang dengan IC OP Amp

atau penguat lainya. Type penguatan pun bermacam-macam. Tetapi

pada intinya adalah menguatkan semua frekuensi sinyal (full range),

agar didapatkan bandwidth output yang lebar sehingga memudahkan

untuk pemilihan penguatan pada frekuensi tertentu. Berikut contoh

gambar rangkaian pre-amp head :


Gambar 1.2 Rangkaian Pre-Amp Head

C. Alat dan Bahan

1. Trainer Audio Amplifier Stereo

2. AFG (Automatic Function Generator)

3. Oscilloscpoe

4. Toolset

5. Kabel penghubung

D. Keselamatan Kerja

1. Pastikan kondisi ruang kerja rapi dan terkontrol agar terhindar dari

bahaya kecelakaan kerja yang mungkin dapat terjadi.

2. Lakukan pengecekan pada alat dan bahan yang akan digunakan.

3. Lakukan praktikum sesuai dengan langkah kerja yang terdapat pada

jobsheet praktikum.

4. Perhatikan dan hati-hati dalam menghubungkan alat ukur dengan trainer

ketika proses pengukuran.

5. Tanyakan hal-hal yang kurang jelas selama pelaksanaan praktikum pada

guru/instruktur.


E. Gambar Rangkaian Praktikum

Rangkaian Pre-Amp Mic (Penguat Depan Mic)

10 K 18 K

1K

+ 12 V

INOUT

TP. 1 TP. 2

AFG(Automatic Function Generator)

Oscilloscope

Gambar 1.3 Skema Rangkaian Praktikum 1

F. Langkah Kerja

1. Siapkan alat dan bahan yang akan dipergunakan dalam percobaan.

2. Periksa/cek kondisi setiap alat dan bahan yang akan digunakan sebelum

melakukan praktikum.

3. Aktifkan trainer audio amplifier stereo.

4. Atur posisi switch (S1) posisi on, untuk mengaktifkan rangkaian Power

Supply

5. Kemudian atur posisi switch (S2) posisi on, untuk mengaktifkan

rangkaian Pre-Amp Mic.

6. Hubungkan AFG sebagai input sinyal Pre-Amp Mic. (Hubungkan sesuai

dengan skema rangkain praktikum)

7. Hubungkan probe oscilloscope pada test-point (TP.1) bagian input

rangkaian Pre-Amp Mic. Untuk pengukuran sinyal input Pre-Amp Mic.

8. Aktifkan AFG dengan memilih bentuk gelombang sinus dan atur range

frekuensi dan amplitudo input sesuai dengan tabel praktikum.

9. Aktifkan oscilloscope. (Atur dan sesuaikan Time/div dan Volt/div pada

oscilloscope agar diperoleh bentuk gambar gelombang yang jelas).

10. Catat hasil pengukuran sinyal input (frekuensi dan amplitudo) dari Pre-

Amp Mic pada tabel praktikum dan gambarkan bentuk gelombangnya

sesuai dengan yang ditamplikan osciloscope.


11. Lepas probe oscilloscope pada TP.1 dan pindahkan pada TP.2 untuk

mengukur sinyal output Pre-Amp Mic.

12. Kemudian putar knob level volume pada rangkaian Pre-Amp Mic searah

jarum jam hingga maksimal.

13. Catat hasil pengukuran sinyal output (frekuensi dan amplitudo) dari Pre-

Amp Mic pada tabel praktikum dan gambarkan bentuk gelombangnya

sesuai dengan yang ditampilkan oscilloscope.

14. Kerjakan tugas praktikum dan buat kesimpulan berdasarkan data pada

tabel praktikum dan gambar hasil pengamatan.

G. Hasil Pengamatan

Tabel 1.1 Tabel Praktikum 1

Frekuensi (Hz) Amplitudo (Vpp)

Input Input Output

1000 Hz

100 mVpp 1.3 Vpp

0.3 Vpp 4.2 Vpp

0.5 Vpp 6.8 Vpp

0.7 Vpp 8.8 Vpp

1 Vpp 12 Vpp

Gambar hasil pengamatan oscilloscope :

Gambar 1

Input

Frekuensi : 1000 Hz; Time/dive : 0.5 ms

Amplitudo : 100 mVpp; Volt/dive : 50 mV


Output


Amplitudo : 1.3 Vpp; Volt/dive : 0.5 V

Gambar 2

Input



Output


Amplitudo : 4.2 Vpp; Volt/dive : 1 V


Gambar 3

Input



Output



Gambar 4

Input




Output



Gambar 5

Input


Amplitudo : 1 Vpp; Volt/dive : 1 V

Output




H. Tugas

1. Jelaskan yang dimaksud pre amp mic dan pre amp head?

2. Buatlah analisis dan kesimpulan berdasarkan data hasil praktikum!

Kunci Jawaban

1. Pre-Amp mic adalah rangkaian penguat awal yang berfungsi

menguatkan sinyal listrik audio dari microphone. Sinyal ini diperoleh

dari proses perubahan getaran suara menjadi sinyal listrik audio. Untuk

rangkaian sederhana dari penguat awal atau pre-amp ini bisa

menggunakan transistor ataupun juga IC OP Amp

Preamp head adalah rangkaian penguat awal yang berfungsi

menguatkan sinyal listrik audio dari head tape. Sinyal ini diperoleh dari

gesekan pita magnetik dengan lilitan head yang akan menghasilkan

fluktuasi pada lilitan head, sehingga timbul GGL yang merupakan sinyal

listrik suara. Sinyal yang didapatkan dari head ini masih sangat lemah,

sehingga harus dikuatkan terlebih dahulu dan disesuaikan impedansinya

sebelum masuk ke perangkat pengatur audio selanjutnya.

2. Berdasarkan hasil praktikum dengan keadaan volume pre-amp mic

maksimal bahwa pada percobaan (1) sinyal sinus mengalami penguatan

13 kali, percobaan (2) sinyla sinus mengalamu penguatan 14 kali,

percobaan (3) sinyal sinus mengalami penguatan 13,6 kali, percobaan

(4) sinyal sinus mengalami penguatan 12,57 kali dan percobaan (5)

sinyal sinus mengalami penguatan 12 kali. Jadi rata-rata dari penguatan

pre-amp mic tersebut adalah 13,034 kali

No Nama Anggota Kelompok (absen) Nilai Praktikum Paraf Guru 1 2 3 4 5



Mata Pelajaran :

Perekayasaan Sistem Audio Rangkaian Pengatur

Nada

No. Jobsheet:

02/TAV/XI.1

Kelas/Semester:

XI/1 (Gasal)

Alokasi Waktu:

4 x45 menit

A. Tujuan Praktikum

1. Siswa dapat memahami prinsip dasar jaringan filter pengatur nada.

2. Siswa dapat melakukan pengujian rangkaian pengatur nada

B. Materi Pendukung

Tone control atau pengatur nada merupakan rangkaian yang berfungsi

untuk nada rendah dan nada tinggi atau biasanya disebut bass dan treble.

Dengan adanya pengatur nada kita dapat memainkan sinyal yang masuk

dengan memutar atau menggeser pengatur nada yang ada. Tone control

yang baik mengacu pada system Hi-Fi (High Fidelity), artinya suara yang

dihasilkan benar-benar mirip dengan aslinya dan jernih tanpa dengung atau

desah sama sekali. Tone control atau pengatur nada ini terdapat dua jenis

yaitu :

1. Pengatur nada (Tone control) pasif

Tone control yang paling sederhana adalah tone control pasif

yang hanya terdiri dari potentiometer, resistor dan kondensator.

Pengaturan nada hanya sebatas cut terhadap nada-nada tinggi. Pada tone

control yang seperti ini tidak terjadi boost dan tidak terjadi penguatan

sinyal. Berikut contoh gambar rangkaian tone control pasif:

Gambar 2.1 Rangkaian Tone Control Pasif


2. Pengatur nada (Tone control) aktif

Tone control yang lengkap adalah tone control aktif yang

menerapkan fungsi komponen aktif seperti transistor atau IC. Di dalam

tone control aktif terjadi boost dan cut dan terjadi pula penguatan level

sinyal.

Umumnya sebuah tone control aktif mempunyai dua penyetelan

nada, yaitu penyetelan boost dan cut untuk nada-nada rendah (bass)

serta penyetelan boost dan cut untuk nada-nada tinggi (treble). Nada-

nada rendah adalah range frekwensi audio pada kisaran 250Hz ke

bawah, dengan frekwensi senter antara 60 atau 80Hz. Dan nada-nada

tinggi berada pada kisaran 3kHz ke atas dengan frekwensi senter antara

5 atau 10 kHz. Kadang-kadang tone control dilengkapi pula dengan

pengaturan untuk nada-nada tengah (midrange) dengan frekwensi senter

1khz. Dengan adanya pengaturan-pengaturan nada ini sinyal audio dari

pre-amp diperbaiki. Jika ada kekurangan pada range frekwensi tertentu

yang mungkin kurang menonjol maka dilakukan boost, dan jika ada

yang malah terlampau menonjol maka dilakukan cut. Hal ini dilakukan

karena adanya kemungkinan pick-up sumber yang berbeda-beda

tanggapan frekwensinya. Selain itu juga karena adanya “selera”

pendengaran bagi setiap orang yang mungkin berbeda-beda pula.

Selain berfungsi utama sebagai pengatur nada, sebuah unit tone

control secara keseluruhan juga berfungsi sebagai penguat tegangan

sinyal audio agar mencapai level yang cukup untuk diberikan kepada

power-amplifier (penguat daya). Apabila level tegangan sinyal

maksimal yang dipersyaratkan oleh power-amplifier tidak tercapai,

maka power-amplifier pun tidak akan maksimal mengeluarkan daya-

nya kepada speaker.

Sebagai contoh, pada sebuah unit rangkaian power-amplifier

tertera di dalam data spesifikasinya : Power-output maks. 45W dengan

kepekaan input 1V. Ini berarti level sinyal audio yang dikeluarkan oleh

rangkaian tone control harus mencapai maks. 1V agar power-amplifier

mengeluarkan daya maksimal 45W. Rangkaian tone control yang


hanya mengeluarkan tegangan sinyal 500mV tidak akan cocok dengan

unit rangkaian power-amplifier yang seperti ini. Karena itu tidak

sembarang rangkaian tone control yang dibuat orang selalu cocok

dengan suatu rangkaian power-amplifier. Level keluaran/output tone

control harus sesuai dengan kepekaan input power-amplifier. Berikut

contoh gambar rangkaian tone control aktif :

Gambar 2.2 Rangkaian Tone Control Aktif

C. Alat dan Bahan


2. Loudspeaker

3. Microphone Dinamik

4. Toolset

5. Kabel penghubung






jobsheet praktikum.


ketika pengukuran.


guru/instruktur.



STEREO TONE CONTROL

+ 12 V

STEREO POWER AMPLIFIER

+ 18 V

+ 18 V

- 18 V

- 18 V

1K

18K10K

50 K

PRE AMP MIC

+ 12 V

STEREO LINE SELECTOR


F. Langkah Kerja






Supply

5. Kemudian atur posisi switch (S2,S3 dan S4) pada posisi on, untuk

mengaktifkan rangkaian Pre-Amp, Stereo Tone Control dan Stereo

Power Ampifier.

6. Hubungkan Pre-Amp Mic, Stereo Line Selector dan Stereo Power

Amplifier dengan Stereo Tone Control. (Hubungkan sesuai dengan

skema rangkaian praktikum)


7. Hubungkan Loudspeaker ke output Stereo Power Amplifier dan

Microphone ke Mic In. (Hubungkan sesuai dengan skema rangkaian

praktikum)

8. Atur knob potensio Pre-Amp Mic searah jarum jam hingga maksimal.

9. Beri input suara pada microphone dan atur satu persatu knob potensio

searah jarum jam pada Streo Tone Control mulai dari volume, balance,

bass dan treble juga termasuk aktifan switch dari loudness dan

filter.(Atur sesuai pada tabel)

10. Catat hasil dari perubahan tiap knob potensio dan switch dari Stereo

Tone Control pada tabel praktikum.



G. Hasil Pengamatan


Knob Stereo Tone Control

Posisi Knob Minimum Tengah Maksimum

Volume Tidak ada suara Suara mulai semakin keras

Suara sangat keras

Balance

Suara yang keluar dari loudspeaker hanya dari kiri saja

Suara keluar dari kedua loudspeaker

Suara yang keluar dari loudspeaker hanya dari kanan saja

Bass

tidak ada peningkatan nada rendah (bass)

Nada rendah (bass) mulai semakin keras

Nada rendah (bass) sangat keras

Treble

tidak ada peningkatan nada tinggi (treble)

Nada tinggi (treble) mulai semakin kers

Nada tinggi (treble) sangat keras

Switch Stereo Tone Control

Posisi Switch Mati (Off) Hidup (On)

Loudness Tidak ada perubahan Sedikit menguatkan nada rendah dan nada tinggi

Filter Suara noise besar Suara noise kecil


H. Tugas

1. Jelaskan yang dimaksud tone control pasif dan tone control aktif!

2. Gambarkan rangkaian pengatur bass dan treble yang ada pada trainer

secara singkat!


Kunci Jawaban

1. Tone control pasif hanya terdiri dari potentiometer, resistor dan

kondensator. Pengaturan nada hanya sebatas cut terhadap nada-nada

tinggi. Pada tone control yang seperti ini tidak terjadi boost dan tidak

terjadi penguatan sinyal.

Tone control aktif adalah tone control yang menggunakan komponen

aktif seperti transitor atau IC. Di dalam tone control aktif terjadi boost

dan cut pada nada-nada rendah (bass) dan tinggi (treble) serta terjadi

pula penguatan level sinyal.

2.

Bass Treble

3. Berdasarkan hasil praktikum, (1) jika knob volume bila dimaksimalkan

maka akan menambah keras suara yang keluar, (2) jika knob balance di

posisi minimum maka suara keluar dari loudspeaker kiri dan jika knob di

posisi tengah maka suara keluar dari di kedua loudspeaker dan jika knob

di posisi maksimal maka suara keluar dari loudspeaker kanan, (3) jika

knob bass di maksimalkan maka suara nada rendah sangat keras, (4)

jika knob treble di masksimalkan maka suara nada tinggi sangat keras,

(5) jika switch loudness pada posisi hidup (On) maka ada sedikit

penguatan pada suara bass dan treble, (6) jika switch filter pada posisi

hiudp (On) maka noise akan semakin kecil.





Mata Pelajaran :

Perekayasaan Sistem Audio Rangkaian Penguat

Daya

No. Jobsheet:

03/TAV/XI.1

Kelas/Semester:

XI/1 (Gasal)

Alokasi Waktu:

4 x45 menit

A. Tujuan Praktikum

1. Siswa dapat memahami arsitektur penguat daya audio dan macam-

macam klasifikasi penguat daya audio.

2. Siswa dapat melakukan instalasi dan pengujian rangkaian penguat daya

audio.

B. Materi Pendukung

1. Penguat Audio (Audio Amplifier)

Intensitas gelombang suara bergantung pada besarnya amplitudo

gelombang suara. Semakin besar amplitudo gelombang suara maka

semakin keras suara (volume suara) yang dinyatakan dalam decibel (dB).

Pada gelombang suara / gelombang audio dipengaruhi oleh besar nilai

frekuensi dan amplitudo,

Gambar 3.1 Frekuensi dan Amplitudo Sebuah Gelombang

Frekuensi adalah jumlah getaran yang terjadi dalam waktu satu

detik, diukur dalam hertz (Hz). Getaran gelombang suara semakin cepat,

Amplitudo

Frekuensi


frekuensi semakin tinggi dan sebaliknya getaran gelombang suara

semakin lambat maka frekuensi semakin rendah. Pada sistem rangkaian

audio, frekuensi tinggi dapat diinterpretasikan dan diolah untuk

menghasilkan sebuah nada tinggi (treble), sedangkan untuk frekuensi

rendah akan dihasilkan sebuah nada rendah (bass). Amplitudo adalah

simpangan terbesar dari gelombang. Untuk amplitudo gelombang yang

lebih tinggi diinterpretasikan sebagai volume yang lebih tinggi, dan

sebaliknya untuk amplitudo gelombang yang rendah maka volume suara

semakin rendah.

Sebuah penguat pada dasarnya berfungsi sebagai alat untuk

memperbesar daya output dibandingkan dengan input/masukannya. Pada

dasarnya penguat yang digunakan pada sistem audio mempunyai sifat

sebagai berikut:

1. Menguatkan amplitudo gelombang suara

2. Tidak merubah bentuk dan frekuensi gelombang suara

3. Memiliki fidelitas tinggi

Proses dari Power Amplifier yaitu, sinyal input direplika dan

kemudian di reka kembali (re-produced) menjadi sinyal yang lebih besar

dan lebih kuat. Dan dalam proses kerjanya sebuah penguat audio hanya

menguatkan/menaikkan level tegangan atau amplitudo saja, tanpa

merubah bentuk gelombang maupun nilai frekuensi gelombang

inputannya. Pada umumnya rangkaian penguat audio dibagi atas

rangkaian penguat menggunakan transistor dan rangkaian penguat yang

menggunakan IC yang disebut juga dengan OP Amp (Operasional

Amplifier).

a) Rangkaian Penguat Menggunakan Transistor

Transistor merupakan komponen yang dapat menguatkan arus.

Dengan kemampuan ini, transistor dapat dimanfaatkan dalam dua

model, yaitu model nonlinier dan model linier. Model nonlinier

contohnya adalah pemanfaatan transistor sebagai saklar elektronik,

sedangkan model linier adalah transistor sebagai penguat (amplifier).


Dalam penerapannya sebagai amplifier, terdapat beberapa jenis

konfigurasi amplifier. Berikut, akan dibahas tiga buah konfigurasi

amplifier, yaitu kelas A, kelas B dan kelas AB. Kelas dari amplifier

ini dibedakan berdasarkan garis beban dan letak titik kerja (Q) dari

transistor.

Gambar 3.2 Garis Beban Transistor

Penguat Amplifier Kelas A

Contoh dari penguat kelas A adalah rangkaian dasar common emiter

(CE) transistor. Penguat tipe kelas A dibuat dengan mengatur arus

bias yang sesuai di titik Q ini berada tepat di tengah garis beban kurva

VCE-IC. Gambar berikut adala contoh rangkaian common emiter

dengan transistor NPN Q1.

Gambar 3.3 Rangkaian Dasar Peguat Kelas A


Ciri khas dari penguat kelas A, seluruh sinya keluarannya bekerja

pada daerah aktif. Penguat tipe kelas A disebut sebgai penguat yang

memiliki tingkat fidelitas yang tinggi. tapi penguat kelas A ini

memiliki efisiensi sebesar 25%. Kelemahan pada penguat ini, adalah

transistor yang selalu aktif (ON) sehingga sebgaian besar dari sumber

catu daya terbuang menjadi panas. Untuk itu transistor pada penguat

kelas A ini perlu ditambah dengan pendingin seperti heatsink yang

lebih besar.

Penguat Kelas B

Penguat kelas B dimana titik Q dengan garis yang berpotonga dengan

garis arus Ib = 0. Karena letak titik yang demikian, maka transistor

hanya bekerja aktif pada satu bagian phase gelombang saja. Oleh

sebab itu penguat kelas B selalu dibuat dengan 2 buah transistor Q1

(NPN) dan Q2 (PNP). Karena kedua transistor ini bekerja bergantian,

maka penguat kelas B sering dinamakan sebagai penguat Push-Pull.

Rangkaian dasar penguat kelas B adalah seperti pada gambar berikut

ini.

Gambar 3.4 Rangkaian Dasar Penguat Kelas B


Efeisiensi penguat kelas B ± 85%. Namun penguat ini masih memiliki

kelemahan, yaitu terjadi cross-over pada saat transisi dari transistor

Q1 ke transistor Q2 yang bekerja aktif secara bergantian.

Penguat Kelas AB

Power Amplifier 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 disebabkan titik kerja berada di ½ 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. 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 kelas B.

Gambar 3.5 Rangkaian Dasar Penguat 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 peguat

sinyal sisi puncak positif dan puncak negatif.

b) Rangkaian Penguat Menggunakan IC / Operasional Amplifier

(OP-Amp)

Penguat operasianal (OP Amp) adalah suatu rangkaian terintegrasi

yang berisi beberapa tingkat dan konfigurasi penguat diferensial.

Penguat operasional memiliki dua masukan dan satu keluaran serta

memiliki penguatan tegangan DC yang tinggi. untuk dapat bekerja

dengan baik, penguat operasional memerlukan tegangan catu yang

simetris yaitu tegangan yang berharga (+V) dan tegangan yang

berharga negatif (-V) terhadap tanah (ground). Berikut ini adalah

simbol dari penguat opersional:

Gambar 3.6 Simbol Penguat Operasional

OP-Amp merupakan penguat yang menggunakan IC dalam proses

penguatan sinyal audio. Pada jenis peguat ini, IC yang sering

digunakan sebgai penguat IC LM 741. Berdasarkan input (masukan)

OP-Amp dibedaka menjadi dua yaitu, inverting amplifier dan non-

inverting amplifier.


Inverting Amplifier

Sinyal input (masukan) dari penguat inverting berbeda fasa sebesar

180º dengan sinyal keluarannya. Jadi jika ada masukan positif, maka

keluarannya adalah negatif. Berikut ini adalah skema dari penguat

inverting:

Gambar 3. 7 Penguat Inverting

Non-Inverting Amplifier

Dinamakan penguat non-inverting karena masukan dari penguat

tersebut adalah masukan non-inverting dari Op Amp. Sinyal keluaran

penguat jenis ini sefasa dengan sinyal keluarannya.

Gambar 3.8 Penguat Non-Inverting


2. High-Fidelity Sebuah Penguat

Penguat audio (amplifier) secara harfiah diartikan dengan

memperbesar dan menguatkan sinyal input. Tetapi yang sebenarnya

terjadi adalah, sinyal input di-replika (copied) dan kemudian di reka

kembali (re-produced) menjadi sinyal yang lebih besar dan lebih kuat.

Dari sinila muncul istilah fiedlitas (fidelity) yang berarti seberapa mirip

bentuk sinyal keluaran hasil replika terhadap sinyal masukan. Ada

kalanya sinyal input dalam prosesnya kemudian tersdistorsi karena

berbagai sebab, sehingga bentuk sinyal keluarannya menjadi cacat.

Sistem penguat dikatakan memliki fidelitas yang tinggi (high fidelity),

jika sistem tersebut mampu menghasilkan sinyal keluaran yang

bentuknya persis sama dengan sinyal input.

C. Alat dan Bahan



3. Oscilloscpoe

4. Toolset

5. Kabel penghubung






jobsheet praktikum.


ketika pengukuran.


guru/instruktur.



Rangkaian Stereo Power Amplifier

+ 18 V

+ 18 V

- 18 V

- 18 V

I N OUT

TP. 5 TP. 6


Oscilloscope


F. Langkah Kerja






Supply

5. Kemudian atur posisi switch (S4) posisi on, untuk mengaktifkan

rangkaian Stereo Power Amplifier.

6. Hubungkan AFG sebagai input sinyal Stereo Power Amplifier.

(Hubungkan sesuai dengan skema rangkaian praktikum)


rangkaian Stereo Power Amplifier. Untuk pengukuran sinyal input Stereo

Power Amplifier.

8. Aktifkan AFG dengan memilih bentuk gelombang sinus dan atur range

frekuensi dan amplitudo input sesuai dengan tabel praktikum.


9. Aktifkan oscilloscope. (Atur dan sesuaikan Time/div dan Volt/div pada


10. Catat hasil pengukuran sinyal input (frekuensi dan amplitudo) dari Stereo

Power Amplifier pada tabel praktikum dan gambarkan bentuk

gelombangnya sesuai dengan yang ditamplikan osciloscope.

11. Lepas probe oscilloscope pada TP.5 dan pindahkan pada TP.6 untuk

mengukur sinyal output Stereo Power Amplifier.

12. Catat hasil pengukuran sinyal output (frekuensi dan amplitudo) dari

Stereo Power Amplifier pada tabel praktikum dan gambarkan bentuk

gelombangnya sesuai dengan yang ditampilkan oscilloscope.



G. Hasil Pengamatan


Frekuensi (Hz) Amplitudo (Vpp)

Input Input Output

1000 Hz

12 mVpp 800 mVpp

0.04 Vpp 2.4 Vpp

0.16 Vpp 10 Vpp

0.2 Vpp 11 Vpp

0.6 Vpp 40 Vpp


Gambar 1

Input




Output


Amplitudo : 800 mVpp; Volt/dive : 2 V

Gambar 2

Input


Amplitudo : 40 mVpp ; Volt/dive : 50 mV

Output




Gambar 3

Input



Output



Gambar 4

Input




Output



Gambar 5

Input



Output




H. Tugas

1. Berdasarkan gambar rangakain skema praktikum pada trainer. Power

Amplifier yang digunakan termasuk pada konfigurasi penguat kelas apa?

Jelaskan!

2. Apakah rangakain power amplifier yang digunakan untuk praktikum

bersifat Hi-Fidelity? Jelaskan!

3. Gambarkan mana rangkaian transitor driver dan rangkaian transistor

final!


Kunci Jawaban

1. Rangkaian power amplifier yang digunakan termasuk pada konfigurasi

penguat transistor kelas AB. Hal ini dikarenakan pada 2 transistor final

NPN 2N3055 dan PNP MJ2955 dirangkai menyerupai karakteristik kelas

AB dengan diode sebagai pemecah sinyal sisi puncak positif dan negatif.

2. Iya, karena menghasilkan sinyal keluaran yang bentuknya persis sama

dengan sinyal input dan tidak cacat (distorsi) pada bentuk sinyal

outputnya, dan yang berubah hanya nilai amplitudonya saja sedangkan

frekuensinya tetap.


3. Transistor driver: Transistor final :

4. Berdasarkan hasil praktikum, dapat disimpulkan

yaitu pada rangkaian power amplifier berapapun input nilai frekuensi

maka tidak aka nada perubahan nilai frekuensi pada outputnya.

Sedangakan nilai amplitudo input akan sebanding dengan amplitude

output (makin tinggi nilai amplitude/tegangan input, maka makin tinggi

nilai amplitude/tegangan pada output)




Mata Pelajaran :

Perekayasaan Sistem Audio Gelombang Suara

Dalam Satuan Decibel

No. Jobsheet:

04/TAV/XI.1

Kelas/Semester:

XI/1 (Gasal)

Alokasi Waktu:

4 x45 menit

A. Tujuan Praktikum

1. Siswa dapat melakukan konversi sumber bunyi dalam satuan decibel

(dB).

2. Siswa memahami dan mampu menentukan besarnya penguatan tegangan

(Av) dalam desibel (dB)

B. Materi Pendukung

1. Desibel (dB)

Dalam semua fasa teknologi audio, desibel digunakan untuk

mengespresikan tingkatan sinyal dan perbedaan tekanan suara, daya,

tegangan dan arus. Sinyal input dan output dapat berupa satuan daya (W),

arus (A), atau tegangan (V). Desibel juga sangat berguna untuk

membandingkan level input dan output. Jika level output lebih besar

daripada level input maka rangkaian menunjukkan penguatan, sebaliknya

jika level output lebih kecil maka menunjukkan peredaman. Untuk

menyatakan perbandingan daya, perbandingan tegangan dan

perbandingan arus sebaiknya secara logaritma. Satuan yang dipakai

untuk menyatakan perbandingan secara logaritma adalah Bel. Penguatan

positif diberi tanda (+) seperti +3 dB, +11 dB, +37 dB dan peredaman

diberi tanda negatif (-) seperti -3 dB, -11 dB, -43 dB. Dan untuk

selanjutnya satuan yang akan digunakan baik untuk masukan dan

keluaran adalah daya (watt).

Pada dasarnya bel didefinisikan sebagai perbandingan daya secara

logaritmis,

Bell = log (Pi/Po)

Untuk perhitungan digunakan desibel yang merupakan sepersepuluh dari

bell. Jadi level penguatan daya dalam desibel,


dB = 10 log10 Po/Pi

Contoh :

Sebuah penguat audio memiliki daya input Pi = 2 mW daya output Po =

80 W. Hitunglah berapa dB perbandingan daya tersebut.

Penyelesaian :

Level daya = 10 log10 Po/Pi (dB)

= 10 log10 80/0,002

= 10 log10 40000

= 46 dB

Jika daya input Pi sama dengan daya output Po, maka dalam hal ini tidak

terjadi penguatan. Jadi penguatan dayanya Po/Pi = 1 atau kalau dijadikan

dB = 10 log10 Po/Pi = 10 log10 1 = 0 dB.

0 dB adalah sesuai dengan bandingan daya 1:1

Jika terjadi pelemahan, dalam hal ini Po<Pi, maka akan memperoleh

bandingan yang berbalikan dari bandingan untuk penguatan.

Contoh :

Daya input Pi = 5 W daya output Po = 2,5 W. Hitungalah berapa dB

perbandingan daya tersebut.

Penyelesaian :

Level daya = 10 log10 Pi/Po (dB)

= 10 log10 5/2,5

= 10 log10 2

= 3 dB

Tetapi karena disini terjadi suatu pelemahan, maka dipakailah tanda (-)

negatif. Jadi penguatannya adalah – 3 dB.

2. Penguatan Tegangan (Av) dalam desibel (dB)

Dalam teknik elektronika banyak dilakukan pengukuran tegangan

input maupun tegangan output, untuk menentukan penguatan

tegangannya dalam satuan dB.

dB = 20 log10 Vo/Vi

Contoh :

Tegangan sinyal input Vi = 5 mV, tegangan sinyal output Vo = 5 V.


Tentukan penguatan tegangannya dalam satuan dB

Penyelesaian:

Penguatan tegangan (Av) = 20 log10 (Vo/Vi)

= 20 log10 (5/0,005)

= 20 log10 1000

= 20 x

C. Alat dan Bahan



3. Oscilloscpoe

4. Toolset

5. Kabel penghubung






jobsheet praktikum.


ketika pengukuran.


guru/instruktur.



Rangkaian Pre Amp Mic dan Stereo Power Amplifier

10 K 18 K

1K

+ 12 V

INOUT

TP. 1 TP. 2


Oscilloscope

+ 18 V

+ 18 V

- 18 V

- 18 V

I N OUT

TP. 5 TP. 6


Oscilloscope


F. Langkah kerja




3. Aktifakan trainer audio amplifer stereo.


Supply


5. Kemudian atur posisi switch (S3) dan (S4) pada posisi on, untuk

mengaktifkan rangkaian Pre Amp Mic dan Stereo Power Amplifier.

6. Hubungkan AFG sebagai input Pre Amp Mic. (Hubungkan sesuai dengan

skema rangkaian praktikum)


rangkaian Pre Amp Mic. (Untuk pengukuran sinyal input pada Pre Amp

Mic)

8. Aktifkan AFG dengan memilih bentuk gelombang sinus, dan mengatur

range frekuensi dan amplitudo input sesuai tabel praktikum.

9. Aktifkan oscilloscope. (Atur dan sesuaikan Time/div dan V/div pada


10. Setelah pengukuran dan mendapatkan gambar sinyal input, pindahkan

probe oscilloscope pada TP.4 untuk mengukur penguatan sinyal pada

output Pre Amp Mic.

11. Atur knob potensio pada Pre Amp Mic searah jarum jam hingga

maksimal.

12. Catat hasil pengukuran tegangan output (Vomaks) dari Pre Amp Mic pada

tabel praktikum dan gambarkan bentuk sinyalnya sesuai dengan yang

ditampilkan oscilloscope.

13. Ulangi kegiatan 6 – 12 untuk mengukur input dan output dari Power

Amplifier.( kecuali kegiatan 11)

14. Berdasarkan hasil data praktikum, perhatikan nilai Vomaks dan bentuk

gelombang outputnya. (Gunakan nilai Vi dan Vomaks dengan nilai yang

paling tinggi/maksimum dan bentuk gelombang output tanpa cacat untuk

menghitung penguatan tegangan Tone Control dan Power Amplifier

dalam satuan dB)

15. Kerjakan tugas praktikum berdasarkan data pada tabel praktikum dan

gamber hasil pengamatan.


G. Hasil Pengamatan


Frekuensi (Hz) Rangkaian

Amplitudo (Vpp)

Input Input Output

1000 Hz

Pre-Amp 100 mVpp 1.3 Vpp

1 Vpp 12 Vpp

Stereo Power

Amplifier

0.2 Vpp 11 Vpp

0.7 Vpp 40 Vpp


Gambar 1 Pre Amp

Input



Output


Amplitudo : 1.3 Vpp Volt/dive : 0.5 V


Gambar 2 Pre Amp

Input



Output



Gambar 3 Stereo Power Amplifier

Input




Output



Gambar 4 Stereo Power Amplifier

Input



Output




H. Tugas

1. Hitunglah penguatan tegangan (Av) rangkaian Stereo Tone Control

dalam satuan dB (decibel)! (Gunakan nilai Vi dan Vomaks dengan nilai

yang paling tinggi/maksimum dan bentuk gelombang output tanpa cacat

untuk menghitung penguatan tegangan Tone Control dalam satuan dB)

2. Hitunglah penguatan tegangan (Av) rangkaian Stereo Power Amplifier

dalam satuan dB (decibel)! (Gunakan nilai Vi dan Vomaks dengan nilai

yang paling tinggi/maksimum dan bentuk gelombang output tanpa cacat

untuk menghitung penguatan tegangan Power Amplifier dalam satuan

dB)

Kunci Jawaban

1. Vi =1 Vpp

Vomaks = 12 Vpp

Penguatan tegangan (Av) dalam dB = 20 log10 (Vomaks/Vi)

= 20 log10(12/1)

= 20 log10 12

= 20. 1.079

Av = 21.58 dB

2. Vi = 0.7 Vpp

Vomaks = 40 Vpp

Penguatan tegangan (Av) dalam dB = 20 log10 (Vomaks/Vi)

= 20 log10(40/0.7)


= 20 log10 57.14

= 20. 1.756

Av = 35.12 dB


JOBSHEET PRAKTIKUM SISWA

Documents