LAPORAN PRAKTIKUM

ELEKTRONIKA ANALOG

PENGUAT EMITOR BERSAMA

Oleh :

Nama : Ayu Purwati

NIM : 14302241028

Kelas : Pendidikan Fisika I

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI

JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

2015

Percobaan

PENGUAT EMITOR BERSAMA

1. Tujuan

1) Membuat tangggapan frekuensi penguat emitor bersama

2) Menentukan lebar pita (band width) penguat

3) Menentukan Penguatan Tegangan (Av)

2. Alat dan bahan

1) Komponen untuk membuat rangkaian penguat emitor bersama

2) Multimeter

3) Osiloskop

4) AFG

5) Catu daya

6) Breadboard dan kabel penghubung

3. Dasar Teori Singkat

Rangkaian penguat adalah paling banyak digunakan dalam suatu peralatan

elektronik. Sesuai dengan namanya, penguat digunakan untuk memperkuat isyarat

lemah tanpa merubah bentuk. Ada beberapa penguat antara lain penguat tegangan,

penguat arus, dan penguat daya. Penguat tegangan membuat isyarat tegangan kecil

menjadi yang lebih besar tanpa merubah bentuk. Kebanyakan penguat tegangan

memiliki hambatan keluaran yang besar sehingga tidak dapat menghasilkan arus

isyarat yang besar. Sedangkan penguat arus berfungsi untuk menghasilkan arus

keluaran yang lebih besar tanpa mengubah bentuk isyarat. Penguat arus paling banyak

digunakan sebagai penyangga. Rangkain penguat tegangan dan penguat arus

menghasilkan penguat daya. Rangkaian penguat yang akan digunakan dalam

percobaan ini memanfaatkan transistor sebagai komponen aktifnya.

Salah satu konfigurasi penguat transistor adalah penguat emitor bersama. Pada

penguat ini masukannya melalui basis, kaki emitor ditanahkan dan keluarnya diambil

dari kolektor. Berikut gambar penguat emitor bersama dengan transistor NPN dan

dengan catu daya tunggal.

Dari gambar dapat dinyatakan I E=IB+ I Cdan dengan mengingat I C=α I E,

maka I B=(1−α)I E. Didefinisikan suatu besaran yang disebut sebagai penguatan arus

(β) emitor bersama, yaitu :

β=IC

I B atau β= α

1−α

Sifat – sifat dari rangkaian penguat emitor bersama ini antara lain hambatan

masukan sedang (1,5 kΩ), hambatan keluaran sedang (50 kΩ), penguatan arus besar,

penguatan tegangan juga besar, dan antara tegangan masukan dengan tegangan

keluaran berlawanan fase. Dengan sifat – sifat yang demikian tadi, maka rangkaian

penguat emitor bersamaini banyak digunakan terutama karena baik penguatan arus

dan tegangan relatif besar.

Grafik tanggapan frekuensi dari penguat emitor bersama dapat diperoleh dari

penguatan tegangan dan frekuensi

4. Langkah Percobaan

1) Merangkai seperti gambar berikut

Osiloskop

AFG

Catu Daya (Sumber DC)

2) Memberi tegangan pada Vcc = 12 volt. Dalam keadaan belum ada masukan dan

RL terbuka, mengatur RB2 sehingga VBC = 5 volt atau VCE = 6 voltdan mengukur

arus pada kaki basis (IB).

3) Memberi masukan Vi dari AFG dan RL tetap terbuka. Mengusahakan agar

tegangan masukan tidak terlalu besar (ditandai dengan sinyal keluaran yang tidak

cacat). Selanjutnya mengubah frekuensi FG dari 100Hz hingga 100kHz dan setiap

frekuensi catatlah tegangan masukan dan keluarannya. Sampai dengan langkah ini

dapat dibuat grafik tanggapan frekuensi. Dalam memvariasi frekuensi,

menggunakan interval berikut :

Dekade I : 10 Hz – 100 Hz dengan interval 10 Hz

Dekade II : 100 Hz – 1 kHz dengan interval 100 Hz

Dekade III : 1 kHz – 10 kHz dengan interval 1 kHz

Dekade IV : 10 kHz – 100 kHz dengan interval 10 kHz

5. Data Percobaan

Dekade I

Vin Vout f0,017 0,011 100,017 0,018 200,017 0,021 300,017 0,026 400,017 0,027 500,017 0,0275 600,017 0,0285 700,017 0,029 800,017 0,03 900,017 0,031 100

Dekade II

Vin Vout f0,017 0,031 1000,016 0,032 2000,016 0,032 3000,016 0,033 4000,016 0,033 5000,016 0,034 6000,016 0,034 7000,016 0,034 8000,016 0,034 900

Dengan Vcc = 5V

0,016 0,034 1000

Dekade III

Vin Vout f0,016 0,034 10000,014 0,028 20000,014 0,028 30000,014 0,0265 40000,014 0,0265 50000,014 0,0265 60000,014 0,0265 70000,014 0,0265 80000,014 0,0265 90000,014 0,0265 10000

Dekade IV

Vin Vout f0,014 0,0265 100000,014 0,0265 200000,014 0,0265 300000,014 0,025 400000,014 0,025 500000,014 0,025 600000,013 0,0245 700000,013 0,0245 800000,013 0,024 900000,0125 0,023 100000

6. Analisa Data1) Penguatan Tegangan (Av)

Av (vout/vin)0,6470591,0588241,2352941,5294121,5882351,6176471,6764711,705882

Dekade I

1,7647061,823529

Av (vout/vin)1,823529

22

2,06252,06252,1252,1252,1252,1252,125

Av (vout/vin)2,125

22

1,8928571,8928571,8928571,8928571,8928571,8928571,892857

Av (vout/vin)1,8928571,8928571,8928571,7857141,7857141,7857141,8846151,8846151,846154

1,84

2) Grafik tanggapan frekuensi

Dekade II

Dekade III

Dekade IV

0 20000 40000 60000 80000 100000

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

Vout/Vin

Frekuensi(Hz)

3) Lebar pita Band width

0 20000 40000 60000 80000 100000 1200000

0.5

1

1.5

2

2.5

Chart Title

BW = f2 – f1 = fH – fL

fH (f2)fL (f1)

= 100000Hz – 4000Hz

= 96000Hz

7. Pembahasan Pada praktikum ini membahas tentang cara kerja rangkaian penguat emitor

bersama dengan menggunakan transistor bipolar BC107 dimana jenis ini merupakan

transistor NPN sebagai penguat. Transistor merupakan komponen dasar untuk sistem

penguat. Agar transistor dapat bekerja sebagai penguat, transistor harus dalam

keadaan aktif. Sebelum pengambilan data kita harus mengecek terlebih dahulu apakah

rangkaian yang kita gunakan sudah mampu digunakan sebagai penguat. Apabila

gelombang sinyal keluaran yang diperoleh lebih besar dibanding gelombang sinyal

masukan maka hal tersebut menunjukan bahwa rangkaian tersebut dapat digunakan

sebagai penguat. Akan lebih memudahkan apabila kita menggunakan osiloskop dalam

dual trace, sehingga dapat langsung diamati gelombang masukan dan keluarannya.

Dalam praktikum kita menggunakan 4 dekade dalam memvariasi frekuensi

masukan yang berasal dari AFG. Sinyal masukan yang kita gunakan adalah sinyal

sinusoidal, sehingga pada osiloskop akan terbentuk sinyal sinusoidal pada masukan

dan juga keluaran. Berikut variasi ferkuensi yang kita gunakan :

Dekade I : 10 Hz – 100 Hz dengan interval 10 Hz

Dekade II : 100 Hz – 1 kHz dengan interval 100 Hz

Dekade III : 1 kHz – 10 kHz dengan interval 1 kHz

Dekade IV : 10 kHz – 100 kHz dengan interval 10 kHz

Ketika dekade I yaitu 10 Hz, gelombang sinyal masukan nampak lebih besar

dibanding sinyal keluaran. Namun ketika frekuensi masukan diubah menjadi 20 Hz,

osiloskop menunjukan bahwa gelombang sinyal keluaran lebih besar dibandingkan

sinyal masukannya. Berhubung tidak ada gambar yang menunjukan hal tersebut, kita

dapat mengamati pada data hasil praktikum yaitu pada perolehan Vout dan juga Vin,

Vout yang diperoleh sebesar 0,018V dan Vin sebesar 0,017V. Hingga dekade IV

menunjukan bahwa gelombang sinyal keluarannya lebih besar dibanding gelombang

sinyal masukannya.

Penguatan tegangan (AV) dapat diperoleh dengan membagi Vout dengan Vin.

Berikut penguatan tegangan yang diperoleh pada praktikum yang telah dilakukan :

Dekade I Dekade II Dekade III Dekade IV

f AV f AV f AV f AV

10 0,647059 100 1,823529 1000 2,125 10000 1,89285720 1,058824 200 2 2000 2 20000 1,89285730 1,235294 300 2 3000 2 30000 1,89285740 1,529412 400 2,0625 4000 1,892857 40000 1,78571450 1,588235 500 2,0625 5000 1,892857 50000 1,78571460 1,617647 600 2,125 6000 1,892857 60000 1,78571470 1,676471 700 2,125 7000 1,892857 70000 1,88461580 1,705882 800 2,125 8000 1,892857 80000 1,88461590 1,764706 900 2,125 9000 1,892857 90000 1,846154100

1,823529 1000

2,125 10000 1,892857 100000 1,84

Dapat diamati bahwa pada dekade I dan II nilai penguatan tegangan

mengalami kenaikan dari kisaran nilai 0,6 hingga 2. Pada dekade III awal penguatan

tegangan mengalami penurunan. Ketika frekuensi masukan memasuki 4000 Hz nilai

penguatan tegangan cenderung tetap yaitu pada kisaran nilai 1,8.

Dari data frekuensi dan penguatan tegangan diatas dapat diperoleh grafik

tanggapan frekuensi penguat, dengan penguatan tegangan pada sumbu y dan variasi

frekuensi pada sumbu x. Sehingga diperoleh grafik tanggapan frekuensi sebagai

berikut :

0 20000 40000 60000 80000 100000

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

Vout/Vin

Frekuensi(Hz)

Grafik tanggapan yang diperoleh pada praktikum kali ini kurang sesuai dengan

teori yang ada. Dengan variasi 4 dekade yang telah dilakukan, grafik belum

menunjukan adanya penurunan namun masih cenderung datar. Kemungkinan hal

tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah kurang efektifnya

komponen yang digunakan dan kurang teliti dalam melakukan praktikum.

Lebar bidang frekuensi yang menentukan ukuran band width dari suatu respon

frekuensi oleh fL untuk frekuensi rendah dan fH untuk frekuensi tinggi. Lebar pita

band width pada grafik tanggapan frekuensi dapat diperoleh dengan menghitung

selisih antara fH dengan fL (pada analisa data). Lebar pita band width grafik yang

diperoleh adalah 96000Hz.

8. Kesimpulan

1) Tanggapan frekuensi penguat emitor bersama yang diperoleh adalah sebagai

berikut :

0 20000 40000 60000 80000 100000

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

Vout/Vin

Frekuensi(Hz)

2) Lebar pita band width dari grafik yang diperoleh adalah 96000Hz.

3) Penguatan tegangan (AV) dapat diperoleh dengan membagi Vout dengan Vin dari

masing – masing dekade.

9. Daftar Pustaka

http://elektronika-dasar.web.id/respon-frekuensi-penguat/

diakses pada 28 Desember 2015 pukul 10.00 WIB