Laporan Praktikum Audio Radio

  

  A.     TUJUAN

       Setelah mengikuti perkuliahan ini diharapkan mahasiswa mampu:

1.      Memahami konsep signal audio flow pada peralatan audio

2.      Mengetahui dan mempelajari penguatan pada signal lemah yang dilakukan oleh

      rangkaian dengan transistor dan operasional amplifier.

3.      Mengetahui karakteristik penguatan yang dilakukan transistor dan IC741.

4.      Mengetahui dan mempelajari cara resistansi input, resistansi ooutput dan faktor

      penguatan dari konfigurasi rangkaian penguat pada percobaan ini.

        B.     ALAT DAN BAHAN

1.      Power supply

2.      AFG

3.      Osiloskop

4.      Multimeter

5.      Kabel-kabel

6.      Breadboard

7.      IC LM 741

8.      Elco 1 uF/50v @2

9.      Pot 100K

10.  R1 100K @2

11.  R 1K

        C.     TEORI SINGKAT

           Signal audio adalah signal suara yang bekerja pada range frekuensi 20 Hz sampai dengan

20 Khz yang mampu direspon oleh alat pendengar manusia(telinga). Signal analog yang mampu

didengar oleh alat pendengar manusia ini dapat di olah melalui peralatan elektronik yang

dikenal dengan peralatan audio amplifier.

           Peralatan audio merupakan peralatan elektronik analog yang sampai saat ini masih

digunakan. Sejak ditemukannnya komponen eletronik penguat tabung hampa dan kemudiann

ditemukannya transistor dengan bahan semikonduktor yang berfungsi sebagai pengauat signal

listrik analog dan mampu melakukan penguatan hingga ribuan kali penguatan, hingga sekarang

ditemukannya peralatan elektronik terintegrasi (IC) yang dapat melakukan pengutan seperti

tabung hampa dengan berbagai kelebihan dan kekurangannya.

           Peralatan audio amplifier banyak digunakan dalam kehidupan sehari hari seperti alat

pemutar compack disk (CD), dan penguat suara, pengeras suara di mesjid, sistem tata suara

panggung/band yang dikenal dengan sound system, bahkan sistem audio broadcasting audio di

studio radio dan televisi. Peraltan audio dapat dikategorikan menjadi beberapa bagian antara

lain:

1.     Peralata reproduksi audio yang berfungsi untuk menghasilkan sumber signal suara seperti CD player, tape player, radio penerima, mikrophone, synthesizer, audio simulator , dan lain-lain.

2.          Peralatan preamplifier berfungsi sebagai penguat awal yang akan memperkuatkan signal audio yang dihasilkann oleh peralatan reproduksi sehingga level signal menjadi besaran tertentu.

3.      Peralatan filter berfungsi sebagai pengaturan nada yang akan bekerja melewatkan atau memotong frekuensi tertentu dengan konsep low band filter atau high band filter.

4.     Peralatan penguat daya berfungsi sebagai penguat signal besar yang akan menggerakkan pengeras suara/loudspeaker dan mengubah besaran listrik menjadi besaran akustik yang dapat didengar oleh telinga. Kekuatan signal akustik yang akan didengar oleh telinga manusia tergantung dari besar diameter loudspeaker dankekuatan daya dari sistem penguat daya.

Secara umum dan sederhana blok diagram audio dapat dilihat pada gambar berikut:

Didalam jobsheet pertama ini kita akan mencoba untuk mempraktekkan bagaimana penguat awal bekerja. Penguat awal atau biasa disebut dengan pre-amplifier merupakan bagian dari system audio yang akan memperkuat signal yang dihasilkan dari peralatan reproduksi audio. Signal yang dihasilkan oleh peralatan reproduksi  yang masih lemah akan diperkuatkan ke dalam besaran tertentu sehingga dalam perjalanan signal kebagian berikutnya tidak terjadi banyak penurunan dan gangguan signal nois. Penguat awal yang biasa dan banyak digunakan adalah penguat awal yang menggunakan IC operasional amplifier (op-amp) dikarenakan system ini lebih gampang di dalam perakitan dan rendah terhadap gangguan signal (nois).

Penguat operasional (op-amp) adalah suatu blok yang mempunyai dua masukan dan satu keluaran. Op-amp biasa terdapat di pasaran berupa rangkaian terpadu (IC). Dalam bentuk paket praktis IC seperti tipe 741 seperti gambar 2.

IC 741 memiliki masukan tak mbarkan membalik v+ (non inverting), masukan membalik v- (inverting) dan keluaran vo. Jika isyarat masukan dihubungkan dengan masukan membalik (v-), maka pada daerah frekuensi tengah isyarat keluaran akan “berlawanan ase” 9berlawanan tanda dengan isyarat masukan). Sebaliknya jika isyarat masukan dihubungkan dengan masukan tanda tak membalik (v+), maka isyarat keluaran akan sefase. Sebuah op amp biasanya memerlukan sebuah catu daya 15 V. dalam menggbarkan rangkaian hubungan catu daya ini biasanya dihilangkan. Data keadaaan ideal op amp dan kinerja IC 741 seperti terlihat pada table berikut:

Parameter	Data	Haraga ideal
Tegangan offset masukan,Vio	2mV	0
Arus offset masukan, Iio	20nA	0
Arus panjar masukan, Ib	80nA	0
Nisbah penolakan modus bersama (CMRR),Þ	90dB	W
Pergeseran dari Iio	1nA/°C	0
Pergeseran dari Vio	25µV/°C	0
Frekuensi penguatan tunggal(unitygain frecuncy)	1MHz	∞
Bandwith daya penuh	10KHz	∞
Penguat diferensial lingkaran terbuka,A	105dB	∞
Hambatan keluaran lingkaran terbuka,Ro	75Ω	0
Hambatan keluaran lingkaran tertutup,Ri	2MΩ	∞

Pada gambar 3 disajikan op amp yang terangkai sebagai pengaut inverting. Sinyal input diumpamakan ke input inverting op amp melalui R1, yang di sebut elemen input. Tahanan R2 adalah elemen umpan balik. Dalam penguat inverting, tegangan ouput diberikan bersamaan:

            Penguatan dari rangkaian di atas adalah:

            Acl= Vo/Vi atau –R2/R1

D.     LANGKAH KERJA

1.      Susun rangkaian pembalik op amp DC pada gambar 4. Gunakan sumber DC variable sebagai catu daya untuk A741.

1.      Berikan catu tegangan untuk rangkaian percobaan dengan catu tegangan 9 V DC.

2.      Hidupkan IC dengan menghidupkannya dengan catu daya. Atur potensio 100K pada posisi tengah. Ukur tegangan keluaran pada kaki Vo dan menujukkan nilai sebesar….V

(VI dalam keadaan terbuka)

3.      Bagaimana polaritas keluaran dibandingkan dengan isyarat masukan?

4.    Pasang AFG pada input 400Hz. Atur keluaran sumber AC tersebut pada harga terendah (mendekati 0).

5.      Hubungjan osiloskop ke kaki-kaki Vo (gunakan kapasitor C2) 1µF secara seri dengan Vo.

6.     Nyalakan pencatu daya AFG dan osiloskop. Ssecara hati-hati atur besarnya isyarat masukan sinusoida sampai mencapai harga maximum dimana isyarat keluaran tidak mengalami kecacatan (distori). Besarnya tegangan puncak ke puncak keluaran yang terbaca di osiloskop adalah sebesar….Vp_p.

7.     Hitung besarnya penguatan tegangan dari pengaut dengan menggunakan rumus yang ada, dan tentu penguatan dalam satuan dB(decibel).

8.    Aturlah 3 keadaaan sinyal input 1) siyal input maximum hingga tidak terjadi distori pada output,2) sinyal minimum dan 3) sinyal tengah-tengah. Masukan kedalam table penguatan!

9.      Kemudian aturlah potensio R4 pada posisi seperti pada table berikut:

E.     KESIMPULAN

1.      Freguansi signal suara yang bekerja pada range frekuensi 20 Hz -20 KHz yang mampu didengar oleh tekinga manusia.

2.      Peralatan reproduksi audio berfungsi untuk menghasilkan sumber signal suara.

3.      Peralatan preamplifier berfungsi sebagai penguat awal yang akan memperkuatkan signal audio yang dihasilkann oleh peralatan reproduksi sehingga level signal menjadi besaran tertentu.

4.      Peralatan filter berfungsi sebagai pengaturan nada yang akan bekerja melewatkan atau memotong frekuensi tertentu dengan konsep low band filter atau high band filter.

5.      Peralatan penguat daya berfungsi sebagai penguat signal besar yang akan menggerakkan pengeras suara/loudspeaker dan mengubah besaran listrik menjadi besaran akustik yang dapat didengar oleh telinga. Kekuatan signal akustik yang akan didengar oleh telinga manusia tergantung dari besar diameter loudspeaker dankekuatan daya dari sistem penguat daya.

6.      Besarnya penguatan tegangan dapat dihitung secara teori dengan menggunakan rumus:

       Av = 10 log V-out/V-in

7.      Penguat inverting adalah jenis penguat yang membalikkan fase inputnya sedangkan penguat non inverting adalah penguat yang tidak membalikkan fase inputnya.