LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR II

Nama : Samanta Rumiana Sianipar

Nim : A1C314034

Laboratorium Pendidikan Fisika

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas Jambi

2016

Kegiatan 1

Penguat Gandengan RC

A. Tujuan

1. Menentukan βdc transistor

2. Menyelidiki tanggapan amplitude penguat gandengan RC

B. Landasan Teori

Pada kebanyakan penguat sumber isyarat dihubungkan dengan masukan

melalui suatu kapasitor penggandeng, agar arus panjar basis tidak masuk ke dalam

sumbat isyarat. Jika ini terjadi maka tegangan panjar transistor akan terganggu.

Hal serupa juga dilakukan pada keluaran, yaitu untuk menghubungkan penguat

dengan suatu beban. Gandengan yang menggunakan kapasitor disebut gandengan

RC.

Pada umumnya tanggapan amplitude dapat didekati dengan satu bagan bode

seperti pada tanggapan amplitude tapis RC, contoh penguat ada gandengan RC

adalah penguat emitter ditanahkan.

(Fibrika, 2016:1)

Tanggapan amplitude pada daerah frekuensi rendah dipengaruhi oleh

kapasitansi yang seri dengan arus isyarat, yaitu kapasitor penggandeng C1 dan C2,

serta kapasitor pintas emitor CE. Pengaruh kapasitor penggandeng C1 dan C2

berkaitan dengan pangaruh kapasitor pintas emitor CE, sehingga pembahasan

secara eksak menjadi amat sulit. Dalam praktek kita dapat mendekati persoalan ini

dengan memandang pengaruh kapasitor gandengan terpisah dari pengaruh

kapasitor gandengan terpisah dari pengaruh kapasitor pintas emitor.

( )

Pada daerah frekuensi tinggi reaktansi kapasitansi sambungan antara basis

dan kolektor serta antara basis dan emitor mempunyai nilai yang tak terlalu tinggi,

sehingga menyimpangkan arus isyarat dari basis. Ini mengakibatkan tegangan

isyarat keluaran menjadi berkurang untuk frekuensi yang makin tinggi.

Kapasitor C1, C2, dan CS terhubung seri dengan arus isyarat. Ketiga kapasitor

ini berpengaruh pada daerah frekuensi rendah. Seperti halnya transistor dwikutub,

pada transistor FET juga ada kapasitansi yang paralel dengan isyarat, yaitu

kapasitansi antara pintu dan penguras (Cgd) serta antara pintu dan sumber Cgs.

Kedua kapasitansi ini akan berpengaruh pada daerah frekuensi tinggi.

Pada daerah frekuensi tengah kapasitansi yang dengan arus isyarat, yaitu C1,

C2, C3, CE1 dan CE2 dapat dianggap terkepung singkat, dan kapasitansi yang

paralel dengan arus isyarat seperti mislanya kapasitansi antara basis kolektor Cjc,

dan kapasitansi antara basis emitor Cd+ dapat dianggap terbuka.

(Sutrisno, 1985:3-27)

Untuk frekuensi tinggi, rangkaian setara parameter-h tidak digunakan, hal ini

disebabkan dalam rangkaian parameter-h kita tidak dapat memasang kapasitansi,

dan oleh karena kapasitansi ini menghubungkan kolektor dan emitor dengan

bagian tengah basis.

Untuk menentukan frekuensi potong atas pada tanggapan amplitude penguat,

kita perlu tahu, kapasitansi ada biasanya disebutkan pada lembaran data transistor.

Namun tidak demikian halnya dengan kapasitansi. Lembaran data transistor

biasanya menyebutkan suatu frekuensi yang disebut, yaitu frekuensi untuk mana

β=1.

(Yohannes, 1979:20)

Pada daerah frekuensi tinggi reaktansi kapasitansi sambungan antara basis

dan kolektor serta antara basis dan emitor mempunyai nilai yang tak terlalu tinggi,

sehingga menyimpangkan arus dari basis. Ini mengakibatkan tegangan isyarat

keluaran menjadi berkurang untuk frekuensi yang makin tinggi.

Kapasitansi sambungan p-n antara basis dan kolektor, yang kita sebut Cjc,

terjadi oleh karena adanya lapisan pengosongan pada sambungan p-n dimana taka

da pembawa muatan bebas. Di dalam daerah pengosongan, terdapat medan listrik,

sehingga daerah ini berupa kapasitor yang berisi muatan. Oleh karena sambungan

p-n berada pada tegangan mundur, maka daerah pengosongannya lebar, sehingga

kapasitansinya kecil.

(Dwihono, 1996:34)

Sebuah penguat satu tahap emitor umum RC digabungkan adalah penguat

sederhana dan penguat dasar. Tujuan utama dari rangkaian ini adalah pra

penguatan yang mempunyai sinyal lemah menjadi cukup kuat untuk amplifikasi

lebih lanjut. Jika dirancang dengan baik, RC dirancang/ditambah dengan amplifier

ini dapat memberikan karakteristik sinyal yang sangat baik.

Kapasitor Cin di input bertindak sebagai filter yang digunakan untuk

memblokir Volt dc dan memungkinkan hanya tegangan AC ke transistor. Jika

ada tegangan dc eksternal mencapai dasar transistor akan mengubah kondisi

biasnya dan mempengaruhi penguat (kinerja penguat) R1 dan R2. Resistor

digunakan untuk menyediakan bias yang tepat untuk transistor bipolar R1 dan R2

membentuk jaringan bias yang memberikan tegangan basis yang diperlukan untuk

mendorong transistor di wilayah region.

Bagian aktif antar daerah potong dan daerah saturasi dikenal sebagai daerah

aktif. Daerah dimana transistor bipolar adalah benar-benar dimatikan adalah

dikenal sebagai daerah potong wilayah dan daerah dimana transistor benar-benar

switch ed.

Resistor RC dan RE digunakan untuk menjatuhkan tegangan Vcc. Resistor RC

adalah resistor kolektor dan RE adalah resistor emitter keduanya dipilih

sedemikain rupa sehingga baik harus drop tegangan VCC sebesar 50%. Emitor

kapasitor CE dan emitor resistor RE membuat umpan balik negative untuk

membuat operasi sirkuit lebih stabil.

(Hidayat Rahmat, 2013: )

RC Coupled Amplifier

Advantages

1. It has excellent frequency response. The gain is constant over the audio

frequency range which is the region of most importance for speech, music

etc.

2. It has lower cost since 5t employs resistors and capasitors which are cheap

3. The circuit is very compact as the modern resistors and capasitors are small

and extremely is on+

Disadvantages

1. The RC coupled amplifiers have low voltage and power gain. It isi cause the

low resistance presented by the input of eaish stage to the preceding stage

decreases the effective load resistance (RAC) and hence the gain.

2. They have the tendency to become noisy with age, particularly in moist

climates

3. Impedance matching is poor. It is because the output impedance of RC

coupled amplifier is several hundred ohms. Where as the input impedance

transferred to the speaker.

Aplications

The RC coupled amplifiers have excellent audio fidelity over a loide range of

frequency. Therefore, they are widely used as voltage amplifier e.q. in the initial

stages of public address system. If other type of coupling (e.q. transformer

coupling) is employed in the initial stages this results in frequency distortion

which may be amplified in next stages. Homever, because of poor impedance

matching RC coupling is reregly used in the final stages.

(Malvino, 1992: )

C. Alat dan Bahan

1. AFG

2. CRO

3. DC Power Supply

4. Breadboard dan kabel jumper

D. Prosedur Kerja

1. Susun rangkaian seperti pada gambar 1

2. Kaki basis B dari transistor dilepas, kemudian disambung dengan multimeter.

Ukur arus Basis (IB). Kemudian rangkaian dihubungkan lagi.

3. Kaki kolektor C dari transistor dilepas. Kemudian disambung dengan

multimeter, ukur arus collector (IC). Tentukan βdc transsitor dengan rumus :

βdc = IC/ IB

4. Hubungkan AFG pada input penguat. Atur frekuensi pada 100 Hz. Atur besar

tegangan input sehingga pada tegangan output tidak cacat (terpotong).

5. Ukurlah Vi pada frekuensi 50 Hz kemudian ukur Vo

6. Ulangi langkah 5 untuk frekuensi 100 Hz-500 Hz

7. Gambarkan kurva tanggapan amplitude keluaran dan amplitude masukan

untuk setiap frekuensi

E. Data Hasil

1. Menentukan βdc

IB = 0,24 mA = 0,24*103 A

IC = 0,03 mA = 0,03*103 A

βdc = 0,125

Data percobaan penguat RC

No f Vi Vo Kv

1 50 Hz 1,45 V 1,821 V 1,256

2 100 Hz 1,45 V 1,7925 V 1,2362

3 200 Hz 1,45 V 1,7925 V 1,2362

4 300 Hz 1,45 V 1,7642 V 1,2167

5 400 Hz 1,45 V 1,7925 V 1.2362

6 500 Hz 1,4213 V 1,76423 V 1,24128

Kv = Vout

Vin

2. Menyelidiki tanggapan amplitude

a) Pada f = 50 Hz

Untuk Vin

Vpp = 4,10

Vp = Vpp . V

F. Pembahasan

Pada kebanyakan penguat sumber isyarat dihubungkan dengan masukan

melalui suatu kapasitor penggandeng, agar arus panjar basis tidak masuk ke dalam

sumbat isyarat. Jika ini terjadi maka tegangan panjar transistor akan terganggu.

Hal serupa juga dilakukan pada keluaran, yaitu untuk menghubungkan penguat

dengan suatu beban. Gandengan yang menggunakan kapasitor disebut gandengan

RC.

Pada umumnya tanggapan amplitude dapat didekati dengan satu bagan bode

seperti pada tanggapan amlitudo tapis RC, contoh penguat ada gandengan RC

adalah penguat emitter ditanahkan. Nah, pada praktikum kali ini tentu saja tentang

penguat gandengan RC.

Tujuan praktikum pada hari ini adalah yang pertama untuk menentukan Bdc

transistor dan yang kedua menyelidiki tanggapan amplitude pengaut gandengan

RC. Alat dan bahan yang digunakan untuk praktikum kali ini yaitu AFG, CRO,

DC power supply, breadboard, kabel jumper, kapasitor, transsitor dan resistor.

Pada penguat gandengan RC antara tahap yang satu dengan yang lain

digandeng dengan kapasitor atau biasa disebut sebagai kapasitor penggandeng

(coupling). Penguat gandengan RC adalah penguat gandengan yang menggunakan

kapasitor.

Pada praktikum kali ini kegiatan pertama yang dilakukan yaitu untuk

menentukan nilai βdc transistor. Untuk mencari nilai βdc lebih dahulu kita mencari

nilai IB dengan langkah-langkah berikut yaitu kita rangkai alat sesuai prosedur,

setelah alat selesai dirangkai, lepaskan kaki B dari rangkaian, positif power supply

ke VCC, negative power supply ke ground dan negative multimeter ke kaki B

(basis) yang dilepas kemudian positif multimeter ke VCC. Setelah semua sudah

dihubungkan, hasil pengukuran nilai IB dapat dilihat pada multimeter. Nilai IB

yang didapatkan pada multimeter yaitu sebesar 0,24 mA. Kegiatan selanjutnya

yaitu untuk menentukan nilai IC, dengan langkah-langkah, pasang kaki basis (B)

yang dilepas, kemudian lepas kaki kolektor. Hubungkan negative multimeter ke

kaki C yang dilepas, kemudian lihat hasil pengukuran pada multimeter,

didapatkan nilai IC sebesar 0,03 mA. Setelah nilai IB dan IC didapatkan, barulah

kita bisa mencari nilai βdc =

=

.

Kegiatan yang kedua yaitu untuk menyelidiki tanggapan amplitude penguat

gandengan RC. Pada kegiatan ini untuk menyelidiki tanggapan amplitude dicari

dulu nilai Vin dan Vout. Kegiatan pertama yaitu untuk menentukan nilai Vin yaitu

tutup kaki C kemudian hubungkan positif power supply ke VCC, negative power

supply ke ground, kemudian positif audio generator ke Vin, negative audio

generator ke ground, selanjutnya positif osiloskop ke Vin dan negative osiloskop

ke ground. Bentuk isyarat keluaran gelombang dapat dilihat pada layar osiloskop.

Untuk menyelidiki tanggapan amplitude penguat gandengan RC digunakan

frekuensi yang berbeda-beda, yang pertama yaitu sebesar 50 Hz dan diperoleh

nilai Vin sebesar 1,45 V, pada frekuensi 100 Hz nilai Vin = 1,45 V, pada

frekuensi 300 Hz diperoleh Vin sebesar 1,45 V, pada frekuensi 400 Hz diperoleh

Vin sebesar 1,45 V, dan pada frekuensi 500 Hz diperoleh Vin sebesar 1,4213 V.

Percobaan kedua pada kegiatan ini yaitu untuk menentukan nilai Vout. Nilai

Vout dapat dicari dengan persamaan Vout =

Untuk mencari nilai Vout

juga digunakan frekuensi yang berbeda-beda seperti pada Vin, yaitu 50 Hz, 100

Hz, 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz dan 500 Hz. Untuk mencari nilai Vout dilakukan

dengan cara atau langkah yang sama dengan Vin, hanya saja pada Vout, positif

osiloskop dipindahkan ke Vout. Pada frekuensi 50 Hz diperoleh nilai Vout sebesar

1,821 V, pada frekuensi 100 Hz diperoleh Vout sebesar 1,7925 V, pada frekuensi

200 Hz diperoleh Vout sebesar 1,7925 V, pada frekuensi sebesar 300 Hz

diperoleh Vout sebesar 1,7642 V, pada frekuensi sebesar 400 hz diperoleh Vout

sebesar 1,7925 V dan pada frekuensi 500 Hz diperoleh Vout sebesar 1,76423 V.

Dari percobaan yang telah dilakukan dan hasil peengukuran yang didapatkan

dapat disimpulkan apabila nilai frekuensi semakin besar maka nilai penguatan

tanggapan amplitude penguat gandengan RC akan semakin rapat. Pada bentuk

isyarat keluaran gelombang Vin yang dihasilkan dapat dilihat bentuk keluaran

gelombang pada layar osiloskop akan semakin rapat apabila nilai frekuensinya

semakin besar, begitu juga sebaliknya.

Pada saat praktikum, multimeter yang kami gunakan rusak sehingga kami

tidak dapat menghitung melalui praktek, kami pun menghitung dengan teori.

G. Kesimpulan

1. Setelah melakukan praktikum, kita dapat menentukann nilai βdc, yakni βdc =

IC = dicari dengan cara melepaskan kaki C pada transistor dan menghitung

nilai IC menggunakan multimeter digital

IB = dicari dengan cara melepaskan kaki B pada transistor dan menghitung

nilai IB menggunakan multimeter digital

2. Setelah melakukan praktikum, kita dapat menyelidiki tanggapan amplitude

penguat gandeng RC, basis dan emitter dipengaruhi kapasitansi yang ada di

dalam penguat, nilai penguatan tegangan berubah dengan frekuensi. Semakin

besar frekuensinya maka semakin panjang gelombangnya

H. Daftar Pustaka

Fibrika, 2016. Penuntun Praktikum Elektronika Dasar 2. Universitas Jambi:

Jambi

Sutrisno, 1985. Elektronika 2 Teori dan Penerapannya. ITB: Bandung

Yohannes, H.C. 1979. Dasar-Dasar Elektronika. Chalia Jakarta: Jakarta

Dwihono, 1996. Rangkaian Elektronika Analog. PT. Elaxmedia: Jakarta

Malvino, 1992. Electronic Principles Seventh Edition. Mc. Gravihill. Inc

Hidayat, Rahmat. 2013. Penerapan Audio Amplifier Stereo Untuk Beban Bersama

dan Bergantian dengan Menggunakan Saklar Ganda Sebagai Pengatur

Beban. Volume 5 No.2. Diakses pada tanggal 24 September 2016

I. Lampiran

Bentuk Rangkaian Mengukur Arus

Frekuensi 50 Hz

Vin Vout

Frekuensi 100 Hz

Vin Vout

Frekuensi200 Hz

Vin Vout

Frekuensi300 Hz

Vin Vout

Frekuensi 400 Hz

Vin Vout

Frekuensi 500 Hz

Vin Vout

4

7

6

Kegiatan 2

Penguat Operasional

A. Tujuan

Untuk mendemosntrasikan bagaimana sebuah Op-Amp Inverting (membalik)

digunakan sebagai penguat dalam suatu rangkaian DC dan AC sederhana.

B. Landasan Teori

Penguat Operasional (Operational amplifier = Op Amp) adalah penguat yang

dapat menanggapi dan memperkuat sinyal input DC maupun AC. Disebut penguat

operasional karena penguat ini mula-mula digunakan untuk melaksanakan

operasi-operasi matematika dalm computer analog seperti perkalian, pembagian,

penjumlahan, pengurangan, diferensial dan integral.

Pada saat ini sudah tersedia penguat operasional dalam bentuk IC, misalnya

IC 741 yang mempunyai kaki (pin) seperti gambar 2(a). Perhatikan pada kaki-kaki

terebut pada simbolnya pada gambar 2(b)

IC 741

2(a) 2(b)

Gambar 2. IC 741 yang digunakan dalam rangkaian penguat operasional

1. Offset nol 1

2. Input membalik

3. Input tak membalik

4. –Vcc

5. Offset nol 2

6. Output

7. +Vcc

8. Tak dihubungkan (no connection)

2

3

(Fibrika, 2016: 3)

Penguat operasional atau op-amp (operational amplifier) adalah penguat

differensial dengan dua masukan dan satu keluaran yang mempunyai penguatan

tegangan yang amat tinggi, yaitu dalam orde 105. Dengan penguatan yang amat

tinggi, penguat operasional dengan rangkaian balikan lebih banyak digunakan

daripada dalam lingkar terbuka.

Pemakaian op-amp amatlah luas meliputi bidang elektronika audio, pengatur

tegangan DC, tapis aktif, penyearah presisi, pengubah analog ke digital dan

pengubah digital ke analog. Pengolah isyarat seperti cuplik-tahan, penguat

pengunci, pengintegral, kendali otomatik, computer analog, elektronika nuklir, dll.

Sifat-sifat ideal op-amp adalah sebagai berikut:

1. Penguat lingkar terbuka tak berhingga atau Av, Ib = ∞

2. Hambatan keluaran lingkaran terbuka adalah nol atau Ro, Ib = 0

3. Hambatan masukan lingkar terbuka tak berhingga, atau Ri, Ib = ∞

4. Lebar pita tak berhingga atau Δf = f2-f1 = ∞

5. Nisbah penolakan modus bersama (CMRR) = ∞

Jika ingin menggunakan op-amp untuk penguat dengan penguatan tegangan

yang tak terlalu besar, kita harus memasang balikan negative. Ini dilakukan

dengan memasang resistor antara keluaran dengan masukan membalik.

1. Penguat membalik

Dengan puncak-puncak isyarat, keluaran tak akan melebihi 2Vcc, sebab bila ini

terjadi isyarat keluaran akan tergunting. Akibatnya Vab =

= 0. Oleh karena

penguatan lingkar terbuka. Tampak Vab = 0 atau Va = Vb, akan tetapi antara a

dan b ada hambatan masukan R1 yang amat besar. Dalam keadaan ini dikatakan

titik a dan b dalam keadaan hubungan singkat maya. Selanjutnya oleh karena titik

b dihubungkan dengan tanah, titik a dikatakan beradapada tanah maya.

Adanya hambatan masukan R1 yang amat besar antara masukan membalik

dan tak membalik mengakibatkan arus yang mengalir ke dalam masukan

membalik dan masukan tak membalik amatlah kecil. Perhatikan bahwa titik a

pada tanah maya, sehingga Va = 0. Vi-Va = I, R1, akan tetapi Va = 0, sehingga V1

= i1R1 dan Rin =

R1. Hambatan keluaran penguat amatlah kecil yaitu Ro, It =

(Ro, Ib) (

) .

2. Penguat tak membalik

Pada penguat tak membalik isyarat dihubungkan dengan masukan tak

membalik (+) dan op-amp balikan melalui R2 dan R1 tetap dipasang pada masukan

membentuk balikan penguat lingkar terbuka Av, Ib ~, oleh karena masukan tak

membalik berada pada keadaan hubungan singkat maya, maka Vo = Vi akan

tetapi

Nyatalah penguat lingkar tertutup untuk penguat tak membalik adalah

(

)

3. Penguat Jumlah

Dari gambar terlihat arus i1 dari masukan Vi terus meuju titik a dan tak akan

masuk R2 dan R3. Begitu juga halnya dengan arus i2 dan V2, dan arus i3 dari

masukan V3. Jadi arus dari ketiga masukan ini tak saling mengganggu. Jumlah

ketiga arus masukan ini seolah-olah diteruskan ke R4 oleh karena Ia = 0 sehingga

Va-Vb = iR4

(Sutrisno, 1987:117-123)

Penguatan DC yang tinggi dengan impedansi input (Z) tinggi dalam orde

megaohm (mΩ) dan impedansi output (Zo) rendah sekitar 100 Ω. Untuk

mendapatkan bekerja dengan baik, penguat operasional memerlukan tegangan

catu yang semetris yaitu tegangan yang berharga positif (+V) dan tegangan yang

berharga negative (-V) terhadap tanah (ground). Tipe-tipe penguat operasional ini

banyak digunakan dalam rangkaian, karena penguat ini mempunyai fungsi yang

serbaguna, dan mempunyai karakteristik yang ideal.

Dalam penerapannya, seringkali dijumpai penguat model inverting, non-

inverting dan penyangga (buffer). Khusus untuk penguat operasional sebagai

buffer atau penyangga adalah suatu beban oleh tingkat penguatan tegangan yang

digunakan, tanpa pembalikan phase dan berfungsi sebagai sirkuit yang ideal

dengan impedansi input yang tinggi dan impedansi output yang rendah. Tegangan

output yang dihasilkan sama dengan tegangan input sesuai Vo = Vi

Sistem ini sering dikenal dengan penguat berumpan balik satu satuan. Dalam

system ini digunakan op-amp IC 741 karena mempunyai karakteristik yang sangat

khas seperti Gain Zin : Zout dapat memenuhi kebutuhan sebagai komponen

pengisolasi yang dapat diandalkan.

(Jurnal Teknik Elektro Vol. 2. Mode 2010:63-64)

Ada beberapa keterkaitan dengan masalah offet yang juga mempengaruhi

daya op-amp diantaranya adalah :

1. Tegangan offset masukan

2. Arus pra tegangan masukan

3. Arus offset masukan

4. Resistansi – resistansi hasil yang berbeda

5. CMRR (Common Mode- Rejection Ratio)

6. Kepatuhan Keluaran AC

7. Arus keluar hubungan singkat

8. Tanggapan frekuensi

9. Laju slew

10. Distorsi laju slew

11. Lebar pita daya

12. Penukaran (trade-off)

(Oyas, 1998:34)

Op-amp mempunyai symbol seperti gambar, yang mempunyai 2 buah

terminal input dan satu terminal output. Suatu sinyal yang dihubungkan pada

terminal inverting (-) akan menghasilkan keluaran yang berbeda fase 1800 dari

sinyal masukan tersebut. Jika dihubungkan dengan terminal non-inverting (+),

maka sinyal keluarannya dan masukan akan sefasa.

(Jurnal Media Teknik Vol. 2. Fauzi, 2005:61)

Pin : Configuration and Functions

Pin Name Pin Function

1 Offset null Offset null pin used to eliminate the offset voltage

and balance the input voltage

2 Inverting Input Inverting signal input

3 Non-inverting input Non-inverting signal input

4 V- Negative supply voltage

5 Offset null Offset null pin used to eliminate the offset voltage

and balance the input voltage

6 Output Amplified signal output

7 V+ Positive supply output

8 NC No correct, should be left floating

(Texas Instrument LM741 Operational Amplifier, 2015:3)

Single-ended input operation result when the input signal is connected to one

input with the connected to ground

Shows the signal connected

a. Single-ended operation

b. Single ended operation

For this operation in figure a the input is appired to the plus input (with minus

input at ground’s, which results in an output having the same polarity as the

applied input signal.

Figure 6 shows an input signal applied to the minus input the output then

being opposite in phase to the applied signal.

(Robert, 2006:208)

C. Alat dan Bahan

1. Power supply

2. Voltmeter

3. Osiloskop

4. Signal generator

5. IC 741

6. Potensiometer 10K

7. Breadboard dan kabel jumper

D. Prosedur Kerja

1. Rangkai alat seperti pada gambar (3a), gunakan baterai 1,5 V sebagai sumber

tegangan

2. Atur potensiometer sedemikian rupa, sehingga keluarannya yang merupakan

tegangan masukan Vin = 0,1 V

3. Ukur dan catat tegangan keluaran Vout

4. Ulangi prosedur 1 sampai 3 dengan Vin = 0,15 V

5. Rangkai alat seperti gambar (3b), dengan sumber tegangan audio generator

6. Atur sumber tegangan audio generator sehingga keluarannya 0,1 Vpp dengan

frekuensi 1 KHz. Keluaran audio generator tersebut merupakan masukan Vin

dari rangkaian penguat AC. (gunakan osiloskop untuk pengukuran)

7. Ukur dan catat tegangan keluaran Vout

8. Ulangi prosedur 6 dan 7 dengan Vin = 0,15 Vpp

E. Data Hasil

Data pengamatan percobaan penguat operasional

1. Rangkaian DC

Vin Vout Ain

0,71 V 0,31 V 0,4366

0,59 V 0,25 V 0,4237

2. Rangkaian AC

Vin Vout Ain

0,14 V 0,1691 V 1,212

0,707 V 0,989 V 1,3988

F. Pembahasan

Penguat operasional (operational amplifier op-amp) adalah penguat yang

dapat menanggapi dan memperkuat sinyal input DC maupun AC. Disebut penguat

operasional karena penguat ini mula-mula digunakan untuk melaksanakan

operasi-operasi matematika dalam computer analog seperti perkalian, pembagian,

penjumlahan, pengurangan, differensial dan integral.

Pada praktikum kali ini, kami menggunakan penguat operasional dalam

bentuk IC, yaitu IC 741 yang mempunyai 8 kaki. Nama-nama dari 8 kaki IC itu

yang pertama ada offset nol 1, input membalik, input tak membalik, -Vcc, offset

nol 2, output, +Vcc dan kaki ke-8 tak dihubungkan (no connection).

Pada praktikum ini, alat dan bahan yang kami gunakan yaitu power supply,

voltmeter, osiloskop, signal generator, IC 741, potensiometer 10K, breadboard,

kabel jumper dan resistor, serta kapasitor. Langkah-langkah yang kami jalankan

pada praktikum ini yaitu yang pertama merangkai alat seperti pada gambar 3a,

kami menggunakan baterai 1,5 V sebagai sumber tegangan. Kemudian kami

mengukur potensiometer, sehingga kami mendapatkan Vin1 sebesar 0,71 V dan

Vin2 sebesar 0,59 V dan kami mencatat hasil pengukuran kami. Setelah itu kami

mengukur tegangan keluaran Vout dan mendapatkan Vout1 sebesar 0,31 V dan

Vout2 sebesar 0,25 V.

Lalu kami kembali merangkai alat seperti gambar 3b, dan kami menggunakan

audio generator sebagai sumber tegangan. Kemudian kami mengatur tegangan

audio generator sehingga mempunyai keluaran sebesar 0,1 Vpp dan frekuensinya

1KHz. Keluaran dari audio generator tersebut merupakan masukan Vin dari

rangkaian penguat AC. Kami menggunakan osiloskop untuk mengukurnya.

Percobaan kami ini, ada rangkaian AC dan DC. Percobaan yang

menggunakan rangkaian DC gagal karena Vo tidak diukur menggunakan

osiloskop, seharusnya juga Vin < Vout tapi pada hasil pengukuran kami Vin >

Vout. Percobaan yang menggunakan AC berhasil karena sesuai dengan teori.

G. Kesimpulan

1. Setelah melakukan praktikum, kita dapat menentukann nilai βdc, yakni βdc =

IC = dicari dengan cara melepaskan kaki C pada transistor dan menghitung

nilai IC menggunakan multimeter digital

IB = dicari dengan cara melepaskan kaki B pada transistor dan menghitung

nilai IB menggunakan multimeter digital

2. Setelah melakukan praktikum, kita dapat menyelidiki tanggapan amplitude

penguat gandeng RC, basis dan emitter dipengaruhi kapasitansi yang ada di

dalam penguat, nilai penguatan tegangan berubah dengan frekuensi. Semakin

besar frekuensinya maka semakin panjang gelombangnya

H. Daftar Pustaka

Fibrika, 2016. Penuntun Praktikum Elektronika Dasar 2. Universitas Jambi:

Jambi

Sutrisno, 1985. Elektronika 2 Teori dan Penerapannya. ITB: Bandung

Yohannes, H.C. 1979. Dasar-Dasar Elektronika. Chalia Jakarta: Jakarta

Dwihono, 1996. Rangkaian Elektronika Analog. PT. Elaxmedia: Jakarta

Malvino, 1992. Electronic Principles Seventh Edition. Mc. Gravihill. Inc

Hidayat, Rahmat. 2013. Penerapan Audio Amplifier Stereo Untuk Beban Bersama

dan Bergantian dengan Menggunakan Saklar Ganda Sebagai Pengatur

Beban. Volume 5 No.2. Diakses pada tanggal 24 September 2016

I. Lampiran

1. Penguat DC

Vin = 0,71 V Vout = 0,31 V

0,59 V 0,25 V

2. Penguat AC

Untuk Vin

Vpp = 0,4 V

Vpp = 2,0 V

Untuk Vout

Vpp = 0,4 V

Vpp = 2,8 V

1. Rangkaian DC

Vin 0,59 Volt

Vin Vout

Vin 0,71 Volt

Vin Vout

2. Rangkaian AC

Vin

Vin Vout

Vin Vout

Kegiatan 3

Penguat Osilator (IC 555 Timer)

A. Tujuan

Untuk mendemonstrasikan IC 555 timer sebagai osilator. Dan bagaimana

perhitungan frekuensi keluarannya

B. Landasan Teori

IC timer 555 adalah sirkuit terpadu (chip) yang digunakan dalam berbagai

pembangkit timer, pulsa dan aplikasi osilator. Rangkaian paling umum dari IC

555 adalah sebagai pembangkit clock/frekuensi atau jika outputnya dihubungkan

ke LED akan menghasilkan LED yang berkedip/flash seperti pada rangkaian

sederhana. Fungsi dari IC 555 bermacam-macam karena dapat mengahsilkan

sinyal pendek/sinyal kotak.

Gambar 4 merupakan suatu contoh penguat osilator IC 555 timer sebagai

osilator yang menghasilkan suatu gelombang kotak, dengan hanya menggunakan

2 resistor RA dan RB dan sebuah kapasitor C1 IC 555 timer dapat menghasilkan

suatu gelombang persegi yang stabil dan sangat akurat. Frekuensi keluaran dapat

ditentukan dengan formula sebagai berikut

Fout =

( )

(Fibrika, 2016: 6)

Osilator merupakan piranti elektronik yang menghasilkan keluaran berupa

isyarat tegangan. Bentuk isyarat tegangan terhadap waktu ada bermacam-macam,

yaitu bentuk sinusoida, persegi, segitiga, gigi gergaji, atau denyut. Osilator

berbeda dengan penguat, oleh karena penguat memerlukan isyarat masukan,

hanya ada isyarat keluaran saja, yang frekuensi dan amplitude dapat dikendalikan.

Seringkali suatu penguat secara tak disengaja menghasilkan keluaran tanpa

masukan dengan frekuensi yang nilainya tak dapat dikendalikan. Dalam hal ini

penguat dikatakan berosilasi.

Osilator digunakan secara luas sebagai sumber isyarat untuk menguji suatu

rangkaian elektronik. Osilator seperti ini disebut pembangkit, atau pembangkit

fungsi jika isyarat keluarannya dapat mempunyai berbagai bentuk.

Osilator juga digunakan pada pemancar radio dan televise, dan juga dalam

komunikasi radio, gelombang mikro, maupun optic untuk menghasilkan

gelombang elektromagnetik yang dapat ditumpangi berbagai informasi.

Pesawat penerima radio dan televise juga menggunakan osilator untuk

mengolah isyarat yang datang. Isyarat yang datang ini dicampur dengan isyarat

dari osilator local sehingga menghasilkan isyarat pembawa informasi dengan

frekuensi lebih rendah. Isyarat yang terakhir ini dikenal sebagai isyarat if

(intermediate frequency).

Osilator juga digunakan untuk mendeteksi dan menentukan jarak dengan

gelombang mikro (radar) ataupun gelombang ultrasonic (sonar).

Selain itu hamper semua alat digital seperti jam tangan, digital kalkulator,

computer, alat-alat pembantu computer dan sebagainya menggunakan osilator.

Jelaslah osilator memegang peranan amat penting dalam dunia elektronik.

Pada dasarnya ada tiga macam osilator, yaitu osilator RC, osilator LC dan

osilator relaksasi. Dua yang pertama menghasilkan isyarat berbentuk sinusoida

sedangkan osilator relaksasi menghasilkan isyarat persegi, segitiga, gigi gergaji

atau pulsa.

(Sutrisno, 1985: 153)

Osilator adalah suatu alat yang menghasilkan tegangan bolak-balik. Osilator

ada bermacam-macam yaitu osilator frekuensi tinggi yang menghasilkan frekuensi

pada gelombang radio, osilator rendah yang menghasilkan frekuensi pada

gelombang radio, osilator rendah yang menghasilkan frekuensi pada daerah

pendengaran manusia (audio osilator). Osilator yang baik adalah osilator yang

stabil. Jadi frekuensi yang dihasilkan tetap, tidak berubah atau bergeser.

Seringkali osilator mudah bergeser bisa dihubungkan dengan perangkat lain/

Osilator juga dapat dianggap sebagai penguat yang keluarannya diumpan

balik (feedback). Gambar berikut merupakan diagram blok osilator yang berfungsi

sebagai penguat (amplifier).

Osilator terdiri dari 4 macam, yaitu osilator Hartley, osilator colpitz, osilator

Kristal dom osilator jembatan Wien.

(Suparno, 2008: 39)

The type 555 timer is a highly versative low-cost integrated cicuit that is

specifically designed of precision timing application, but which can also be used

in variety of monostable multivibrators, astable multi vibrator, and schimitt trigger

applications. The devices was origianally introduced by signetics, but is now

available under the 555 designation from most other IC manufactures.

The 555 timer IC has many attractive features. It can operate from any supply

voltages in the range 4,5 V to 16V. Its output can source (supply) or sink (absorb)

any load current up to a maximum of 200Ma, so can directly drive load such as

relays, LED, low-power lamps and high impedance speakers.

The type 555 timer IC is available under a variety of specific type numbers,

but is generally refred to simply as a “555 timer”. The device is available in a

number of packaging styles, including 8- and 14- pin dual in line (DIL) and 8-pin

to -99 types.

Following the figure show the outline and pin notations of standard 8-pin DIL

version of the IC.

(R. M. Marston, 1978: 33-34)

Integrated Circuit (IC) pertama kali dibuat pada tahun 1960. IC adalah

rangkaian elektronik miniature yang berpopulasi sangat padat terdiri dari ratusan

dan tekadang ribuan transistor mikroskopik kecil, resistor, diode dan kapasitor dan

semua disambung bersama dalam satu chip silicon tunggal tidak lebih dari kuku

jari bayi. Ketika tersusun sebagai satu kemasan tunggal.

Ada dua grup besar rangkaian terintegrasi IC digital dan IC linear. IC digital

mengandung rangkaian tipe saklar sederhana digunakan untuk pengendali logika

dan kalkulator, IC linear mengandung rangkaian tipe amplifier yang dapat

merespon sinyal frekuensi radio dan audio. IC linear yang paling serbaguna

adalah operasional amplifier yang memiliki penerapan dalam elektronika,

instrumentasi dan control.

Rangkaian terintegrasi adalah suatu revolusi elektronik. IC lebih dapat

diandalkan, lebih murah dan lebih kecil daripada rangkaian serupa yang terbuat

dari transistor-transistor terpisah dan secara elektronik lebih superior. Satu IC

berkelakuan berbeda dari yang lainnya karena susunan transistor di dalam IC.

Lembaran data dari pabrik pembuat menjelaskan karakteristik dari IC-IC

yang berbeda, yang memiliki nilai referensi dicapkan diatasnya.

(Trevor Linsley, 2004: 176)

IC 555 adalah jenis IC jenis TTL yang umum di pasaran, memiliki banyak

fungsi terutama dalam bidang timer, multivibrator astable, flip-flop dan lain

sebagainya.

Cara kerja IC 555 secara garis besar dijelaskan sebagai berikut: Apabila

supply diberikan, VCC = 0 volt. Kaki 2 memberi trigger dari tegangan yang tinggi

(VCC) menuju 1/3 VCC (< 1/3 VCC), kaki 3 (output) akan high dari pada saat

tersebut kaki 7 mempunyai nilai hambatan yang besar terhadap ground atau kaki 7

akan high indepedance. C1 diisi melalui VCC > R1 > R2 > C1. Setelah 0,7 (R1 +

R2) C1 detik, maka tegangan C1 = 2/3 VCC. Sehingga kaki 3 (output) akan low,

pada saat tersebut. Kaki 7 akan mempunyai nilai hambatan yang rendah sekali

terhadap ground atau pin 7 akan low impedance C1 membuang muatan, setelah

0,72 (R2) C1 detik, maka Teg C1 = 1/3 VCC. Trigger terjadi lagi hingga output

akan high pin 7 akan high impedance dan C1 diisi kembali.

(Affan Badri, 2013: 431)

C. Alat dan Bahan

1. Power Supply

2. Voltmeter

3. Osiloskop

4. Signal generator

5. IC 555

6. Breadboard dan kabel jumper

D. Prosedur Kerja

1. Buatlah gambar seperti pada gambar 4

2. Hitunglah Fout dan catat pada table pengamatan

3. Gambarlah bentuk gelombang keluaran yang terlihat pada osiloskop

4. Ulangi langkah 1 sampai 3 dengan mengganti nilai RB dan C1 sesuai dari

table yang diberikan

5. Hitunglah frekuensi keluaran dengan menggunakan formula FOUT = 1,49 /

(RA + RB)C1

6. Ukurlah frekuensi keluaran FOUT menggunakan osiloskop

E. Data Hasil

RA

(Ω)

RB

(Ω)

C1

(µF)

Fout=1,49/(RA+RB)C1(Teori) Fout(praktek)

22K 10K 0,1 4,6565 x 103 Hz 0,909091 x 10

3 Hz

22K 22K 0,1 0,338636 x 103 Hz 0,909091 x 10

3 Hz

22K 10K 0,2 0,2328125 x 103 Hz 0,909091 x 10

3 Hz

22K 22K 0,2 0,16931818 x 103 Hz 0,909091 x 10

3 Hz

F. Pembahasan

Praktikum kali inti tentang penguat osilator (IC 555 timer). Alat dan bahan yang

kami gunakan yaitu power supply, voltmeter, osiloskop, signal generator, IC 555

dan bread board serta kabel jumper. Dalam praktikum kali ini kami melakukan 4

kali percobaan. Percobaan yang pertama, kami menggunakan RA sebesar 22KΩ

dan RB sebesar 10KΩ serta C1 sebesar 0,1 µF. Kami menghitung Fout secara

teori sebesar 4,6565 x 103 Hz dan Fout yang kami dapat secara praktek sebesar

0,909091 x 103 Hz. Percobaan yang kedua, kami menggunakan RA sebesar 22KΩ

dan RB sebesar 22KΩ serta C1 sebesar 0,1 µF. Kami menghitung Fout secara

teori sebesar 0,338636 x 103 Hz dan Fout yang kami dapatkan secara praktek

sebesar 0,909091 x 103 Hz. Percobaan yang ketiga, kami menggunakan RA

sebesar 22KΩ dan RB sebesar 10KΩ serta C1 sebesar 0,2 µF. Kami menghitung

Fout secara teori sebesar 0,2328125 x 103 Hz dan Fout yang kami dapatkan secara

praktek sebesar 0,909091 x 103 Hz. Percobaan yang keempat, kami menggunakan

RA sebesar 22KΩ dan RB sebesar 22KΩ serta C1 sebesar 0,2 µF. Kami

menghitung Fout secara teori sebesar 0,16931818 x 103 Hz. Hasil yang kami

dapatkan antara Fout teori dan Fout praktek tidaklah sama. Hal ini disebabkan

osiloskop yang kami gunakan tidak lagi baik untuk digunakan sehingga gambar

gelombang pada osiloskop juga sama pada setiap percobaan seperti gambar pada

lampiran

Gambar Gelombang

1.

2.

3.

4.

Bentuk dan panjang gelombang sama karena alat yang rusak. Sehingga tampilan

gelombang di layar osiloskop seperti pada gambar

G. Kesimpulan

Setelah melakukan praktikum, praktikan dapat mendemonstrasikan IC 555

timer sebagai osilator. Frekuensi keluaran dapat dihitung secara teori dan

praktikum. Secara teori

( ) .

Secara praktik yakni menghitung panjang gelombang yang dihasilkan (λ),

Time/DIV kemudian dimasukkan ke rumus

dimana

H. Daftar Pustaka

Fibrika, 2016. Penuntun Praktikum Elektronika Dasar 2. Universitas Jambi:

Jambi

Sutrisno, 1985. Elektronika 2 Teori dan Penerapannya. ITB: Bandung

Suparno, Agus. 2008. Pengendalian Jarak Jauh Perangkat Elektronik dengan

Gelombang Radio Volume 1 No. 1. Institut Sains dan Teknologi

AKPRIND Yogyakarta: Yogyakarta

Marston, R.M. 1976. Integrated Cicuit Projects For The Home Constructor New

Jersey. Heyden Book

Bcahri, Affan. 2013. Simulasi Karakteristik Inverter IC 555 Volume 5 No. 1.

Universitas Islam Lamongan: Lamongan

I. Lampiran

1. y=2,2 cm

volt/div=1

time/div=0,5

2. y=2,2 cm

volt/div=1

time/div=0,5

3. y=2,2 cm

volt/div=1

time/div=0,5

4. y=2,2 cm

volt/div=1

time/div=0,5

Teori

( )

1. RA=22KΩ

RB=10KΩ

C1=0,1 µF

( )

( )

2. RA=22KΩ

RB=22KΩ

C1=0,1 µF

( )

( )

3. RA=22KΩ

RB=10KΩ

C1=0,2 µF

( )

( )

4. RA=22KΩ

RB=22KΩ

C1=0,2 µF

( )

( )

Rangkaian penguat osilator IC 555 Timer - Fin

Percobaan pertama

Panjang gelombang : 2,2 cm RA: 22kΩ C1: 0,1 µF

Time/Div : 0,5 ms/cm

RB: 10kΩ

Percobaan kedua

Panjang gelombang : 2,2 cm RA: 22kΩ C1: 0,1 µF

Time/Div : 0,5 ms/cm

RB: 22kΩ

Percobaan ketiga

Panjang gelombang : 2,2 cm RA: 22kΩ C1: 0,2 µF

Time/Div : 0,5 ms/cm

RB: 10kΩ

Percobaan keempat

Panjang gelombang : 2,2 cm RA: 22kΩ C1: 0,2 µF

Time/Div : 0,5 ms/cm

RB: 12kΩ

Kegiatan 4

Rangkaian Gerbang Logika

A. Tujuan

1. Mengenal beberapa IC yang mengandung gerbang logika

2. Membuat rangkaian gerbang logika dengan menggunakan IC gerbang logika

3. Membuat tabel kebenaran untuk rangkaian gabungan gerbang logika dibuat

dengan IC gerbang logika

B. Landasan Teori

Gerbang logika pertama kali ditemukan oleh Dean Christiano (1782-1879).

Gerbang logika adalah suatu entitas dalam elektronika dan matematika Boolean

yang mengubah satu atau beberapa masukan logic menjadi sebuah sinyal keluaran

logic. Gerbang logika diimplementasikan secara elektronis menggunakan diode

atau transsitor, akan tetapi dapat pula dibangun menggunakan susunan kompone-

komponen yang memanfaatkan sifat-sifat elektromganetik, cairan, optic dan

bahkan mekanik.

(Awschalomm, 2002: 70)

Jenis-jenis gerbang logika

1. Gerbang AND

A B Y

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

2. Gerbang OR

A B Y

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

3. Gerbang NOT

A Y

0 1

1 0

4. Gerbang NAND

A B Y

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

5. Gerbang NOR

A B Y

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 0

6. Gerbang XOR

A B Y

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

7. Gerbang XNOR

A B Y

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 1

(Bosctok, 1988: 41-42)

1. Gerbang AND

Gerbang AND digunakan untuk menghasilkan logika 1 jika semua masukan

mempunyai logika 1. Jika masukan tidak mempunyai logika 1, gerbang AND

akan menghasilkan logika 0. Gerbang AND disebut juga gerbang “semua atau

tidak satu pun”. Lampu DC hanya akan menyala apabila kedua saklar masukan (A

dan B) tertutup.

2. Gerbang OR

Gerbang OR akan memberikan keluaran 1 jika salah satu dari masukannya

pada keadaan 1. Jika menginginkan keluaran bernilai 0, maka semua masukan

harus dalam keadaan 0. Gerbang OR disebut juga gerbang “setiap atau semua”.

Lampu DC akan menyala apabila saklar A atau saklar B tertutup. Lampu juga

akan menyala apabila, baik saklar A maupun saklar B tertutup. Lampu DC tidak

akan menyala apabila kedua saklar (A dan B) terbuka.

(Fibrika, 2016: 8)

3. Gerbang NOT

Gerbang NOT dikenal sebagai gerbang fungsi logika kebalikan/inverse,

symbol dan table kebenaran sebagai yang sudah tertera.

4. Gerbang NAND

Gerbang NAND dikenal sebagai gerbang fungsi logika kebalikan/inverse dari

gerbang AND. Keluaran gerbang NAND merupakan NOT dari gerbnag AND

sehingga keluaran gerbang NAND hanya akan bernilai 0 bila semua masukan

bernilai 1 . Gerbang NAND dapat digambarkan terdiri dari gerbang AND dan

NOT.

5. Gerbang NOR

Gerbang NOR dikenal sebagai gerbang fungsi logika kebalikan/inverse dari

gerbang OR. Keluaran gerbang NOR merupakan NOT dari gerbang OR sehingga

berdasarkan gambar, keluaran gerbang NOR hanya akan bernilai 1 bila semua

masukan bernilai 0. Gerbang NOR dapat digambarkan terdiri dari gerbang OR

dan gerbang NOT.

6. Gerbang XOR

Gerbang XOR dikenal sebagai gerbang fungsi eksklusif OR logika. Sesuai

dengan fungsi eksklusif gerbang OR pada table. Keluaran gerbang XOR hanya

bernilai bila salah satu masukan bernilai 1 dan lainnya bernilai 0. Dengan kata

lain, keluaran gerbang XOR akan bernilai 0 bila kedua masukan sama sama

bernilai 0 atau 1.

Sifat gerbang XOR dapat diringkas sebagai berikut:

(Saludin, Muis, 2006:15-23)

Rangkaian elektronika yang memakai transistor TTL (Transistor-Transistor

Logic) maka OV dalam rangkaian akan diasumsikan sebagai low atau 0,

sedangkan 5V akan diasumsikan sebagai high atau 1.

Simbol-simbol lain yang menandakan operasi gerbang:

1. Gerbang AND

Memahami tanda titik atau tidak memahami tanda sama sekali

Z = X . Y atau Z = XY

2. Gerbang OR

Tanda tambah (+) Z = X+Y

3. Gerbang NOT

Tanda minus (-) diatas variable Z =

4. Gerbang NAND

Gabungan dari NOT dan AND Z =

5. Gerbang NOR

Gabungan dari NOT dan OR

(Stephen Brown, 1992: 53)

Definitions

Schematics : A drawing of interconnected gates

Net : Wires at the same voltage (electrically connected)

Netlist : A list of all the devices and connections in a schematics

Fan in : The # of inputs to a gate

Fan out : The # of loads to gate drivers

(Robert, 2006: 704)

Gerbang logika adalah rangkaian dasar yang membentuk computer. Jutaan

transistor di dalam mikroprosesor membentuk ribuan gerbnag logika. Sebuah

gerbang logika sederhana mempunyai satu terminal input. Keluarannya dapat

tinggi/ high (1) atau rendah/low (0), tergantung level digital yang diberikan pada

terminal input. Disini akan membahas gerbang AND, OR, NAND dan NOR.

Gerbang logika yang kini sering dipakai berasal dari IC logika seperti 74xx atau

40xx.

(Irmansyah, 2009: 77)

C. Alat dan Bahan

1. Papan rangkaian 5 buah

2. Battery 1,5 Volt 1 buah

3. Resistor 150 Ohm 4 buah

4. IC 74LS08, IC 74LS32, IC 74LS00, IC 74LS02 1 buah

5. LED 6 buah

6. Kabel jumper Secukupnya

D. Prosedur Kerja

1. Buatlah rangkaian seperti pada gambar( OR, AND, NAND, dan NOR)

2. Hubungkan tegangan sumber ke rangkaian

3. Hubungkan saklar secara bergantian sesuai dengan tabel kebenaran

4. Amati display LED

5. Isilah tabel kebenaran dari percobaan yang telah dilakukan

E. Data Hasil

1. Rangkaian gerbang logika sederhana (OR dan AND)

a. Tabel kebenaran gerbang OR

A B Y

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

b. Tabel kebenaran gerbang AND

A B Y

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

2. Rangkaian gerbang logika perluasan (OR, AND, NAND, dan NOR)

a. Tabel kebenaran gerbang OR

A B Y

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

b. Tabel kebenaran gerbang AND

A B Y

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 0

c. Tabel kebenaran gerbang NAND

A B Y

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 0

d. Tabel Kebenaran gerbang NOR

A B Y

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

F. Pembahasan

Gerbang OR akan memberikan keluaran 1 jika salah satu dari masukannya

pada keadaan 1. Jika menginginkan keluaran bernilai 0, maka semua masukan

harus dalam keadaan 0. Gerbang OR disebut juga gerbang “setiap atau semua”.

Lampu DC akan menyala apabila saklar A atau saklar B tertutup. Lampu juga

akan menyala apabila, baik saklar A maupun saklar B tertutup. Lampu DC tidak

akan menyala apabila kedua saklar (A dan B) terbuka.

Gerbang AND digunakan untuk menghasilkan logika 1 jika semua masukan

mempunyai logika 1. Jika masukan tidak mempunyai logika 1, gerbang AND

akan menghasilkan logika 0. Gerbang AND disebut juga gebang “semua atau

tidak satu pun”. Gambar 4.1 mengilustrasikan gagasan gerbang AND. Lampu DC

hanya akan menyala apabila kedua saklar masukan (A dan B) tertutup.

Gerbang AND dihubungkan ke suatu pembalik (inverter). Masukan A dan B

di-AND-kan untuk membentuk aljabar Boolean A.B. kemudian, A.B dibalik

dengan gebang NOT. Dengan kata lain, rangkaian pada gambar 4.6 merupakan

suatu not/nad atau rangkaian NAND.

Gerbang OR dihubungkan kesuatu pembalik (inverter). Masukan A dan B di-

OR-kan untuk membentuk aljabar Boolean A+B. Kemudian, A+B dibalik dengan

gerbang NOT.

Penjelasan diatas adalah penjelasan teori tentang rangkaian gerbang logika

OR, AND, NOR dan NAND yang akan kita bahas di praktikum kali ini yaitu

papan rangkaian 5 buah, baterai 1,5 volt 1 buah, resistor 150 ohm 4 buah, IC

74LS08, IC 74LS32, IC 74LS00, IC 74LS02 masing-masing satu buah, LED 1

buah dan kabel jumper secukupnya.

Prosedur kerja pada praktikum kali ini yang pertama membuat rangkaian OR,

AND, NAND dan NOR seperti pada gambar. Kemudian hubungkan tegangan

sumber ke rangkaian. Lalu hubungkan saklar secara bergantian sesuai dengan

table kebenaran. Amati display LED dan isilah tabel kebenaran dari percobaan

yang telah dilakukan.

Pada praktikum percobaan 1, kami membuat rangkaian gerbang logika

sederhana. Yang pertama rangkaian gerbang logika sederhana OR, setelah

melakukan sesuai prosedur kerja, kami mendapatkan hasil sesuai pada tabel hasil.

Dalam percobaan ini kami berhasil karena hasil yang kami dapatkan dalam

praktek sesuai dengan tabel kebenaran pada teorinya. Yang kedua rangkaian

gerbang logika sederhana AND, setelah melakukan sesuai prosedur kerja, kami

mendapatkan hasil sesuai pada tabel hasil. Dalam percobaan ini kami berhasil

karena hasil yang kami dapatkan dalam praktek sesuai dengan tabel kebenaran

pada teorinya.

Pada praktikum percobaan 2, kami membuat rangkaian gerbang logika

perluasan. Yang pertama rangkaian gerbang logika perluasan OR, setelah

melakukan sesuai prosedur kerja, kami mendapatkan hasil tidak sesuai dengan

tabel hasil pada teori. Dalam percobaan ini kami gagal, hal ini dikarenakan

praktikan salah dalam merangkai da nada kesalahan pada IC. Yang kedua

rangkaian gerbang logika perluasan AND, setelah melakukan sesuai prosedur

kerja, kami mendapatkan hasil tidak sesuai dengan tabel hasil pada teori. Dalam

percobaan ini kami gagal, hal ini dikarenakan praktikan salah dalam merangkai

dan ada kesalahan pada rangkaiannya. Yang ketiga rangkaian gerbang logika

perluasan NAND, setelah melakukan sesuai prosedur kerja, kami mendapatkan

hasil tidak sesuai dengan tabel hasil pada teori. Dalam percobaan ini kami gagal,

hal ini dikarenakan praktikan melakukan kesalahan. Yang keempat rangkaian

gerbang logika perluasan NOR, setelah melakukan sesuai prosedur kerja, kami

mendapatkan hasil tidak sesuai dengan tabel hasil pada teori.

Kesalahan yang kami praktikan lakukan pada percobaan disebbakan karena

kami praktikan melakukan kesalahan dalam membuat rangkaian kerusakan pada

IC juga merupakan penyebab percobaan kami gagal.

G. Kesimpulan

1. Gerbang logika adalah rangkaian dengan satu atau lebih sinyal masukan

tetapi hanya menghasilkan satu sinyal keluaran berupa tegangan tinggi

(1=high) atau tegangan rendah (0=low)

2. Rangkaian gerbang OR menggunakan IC 74LS32, rangkaian gerbang AND

menggunakan IC 74LS08, rangkaian gerbang NAND menggunakan IC

74LS00, rangkaian gerbang NOR menggunakan IC 74LS02.

3. Gerbang OR akan memberikan keluaran 1 jika salah satu dari masukannya

pada keadaan 1

4. Gerbang AND digunakan untuk menghasilkan logika 1 jika semua masukan

mempunyai logika 1

5. Gerbang NAND masukan A dan B di AND kan untuk membentuk aljabar

Boolean A.B kemudian dibalik dengan gerbang NOT.

H. Daftar Pustaka

Awschalom. 2002. Semiconductor Spintronics and Quantum Computation.

Springer Verlug: Berlin

Bostock. 1988. Semiconductor Programmable Logic Device, Technology and

Applications. Mc. Craw-Hill: New York

Fibrika, 2016. Penuntun Praktikum Elektronika Dasar 2. Universitas Jambi:

Jambi

Saludin. Muis, 2012. Teknik Digital Dasar Pendekatan Praktik Edisi 2. Graha

Ilmu: Yogyakarta

Stephen, Brown. 2000. Digital Logic of Fundamentals with VHDL Design. Mc.

Craw-Hill: Singapura

Robert, 1992. Field-Programmable Gate Arrays. Kluwor Academics Publisher:

Boston

Irmansyah. Muhammad, 2009. Gerbang Logika Berbasis Programmable Be Logic

Device (PLD). Teknik Elektro Politeknik Negeri Padang: Padang

I. Lampiran

1. Rangkaian gerbang logika sederhana

a. Gerbang OR b. Gerbang AND

Rangkaian gerbang logika perluasan

b. Gerbang OR b. Gerbang AND

c. Gerbang NAND c. Gerbang NOR

Kegiatan 5

Penggerak Motor Satu Arah dengan Komponen Transistor

A. Tujuan

3. Merangkai penggerak motor searah dengan rangkaian Darlington

4. Melihat kondisi dynamo saat diberi tegangan rendah dan tegangan tinggi

B. Landasan Teori

Penggerak motor DC model ini tampak pada gambar 7. Komponen utama

rangkaian penggerak DCMC ini terdiri dari dua buah transistor (bi-junction

transistor, BJT) tipe NPN dan seri TIP41 yang dirangkai dengan konfigurasi

Darlington.

Gambar 1. Penggerak DCMP satu arah dengan komponen Transistor

Pada konfigurasi Darlington dalam rangkaian gambar 7, ketika kaki basis (B)

diberi logika tegangan tinggi (1) maka transistor Q1 akan aktif (sambungan

kolektor [JC] berprasikap balik dan sambungan emiter [JE] bersikap maju)

sehingga membangkitkan tegangan pada kaki emiter (VE) yang juga menjadi

tegangan masukan kaki basis bagi transistor Q2. Dengan demikian, baik Q1 dan

Q2 sama-sama dalam kondisi aktif. Hal ini menyebabkan kaki kolektor (C) dalam

kondisi logika tegangan tinggi, dan dampak lainnya adalah motor DC (M1) tidak

berputar karena tidak terjadi beda potensial pada ujung kutub-kutub M1.

Motor M1 hanya akan berputar jika terjadi beda potensial pada ujung kutub-

kutub M1, yaitu ketika kaki basis (B) diberi logika tegangan rendah (0) sehingga

transistor Q1 berada dalam kondisi putus (sambungan kolektor [JC] dan

sambungan emiter [JE] berprasikap balik). Kondisi ini menyebabkan kaki kolektor

(C) transistor Q1 dan Q2 dalam kondisi logika tegangan rendah.

(Fibrika, 2016: 13)

Motor DC (direct current) adalah motor listrik yang memerlukan tegangan

arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik.

Kumparan medan pada motor DC (direct current) disebut stator (bagian yang

tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar).

Bagian Atau Komponen Utama Motor DC diantaranya:

1. Kutub medan.

Motor DC (direct current) sederhana memiliki dua kutub medan yaitu kutub

utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi ruang

terbuka diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih

besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih electromagnet

2. Current Elektromagnet atau Dinamo.

Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk

menggerakan beban. Untuk kasus motor DC (direct current) yang kecil,

dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub,

sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi

3. Commutator.

Komponen ini untuk transmisi arus antara dinamo dan sumber daya

(Royan, Luqman A, 2015:34)

Penggerak motor DC digunakan untuk memutar motor DC untuk

menghasilkan putaran, sehingga motor bergerak maju atau mundur. Disamping

itu, penggerak motor ini juga berfungsi menggerakkan lengan robot ke atas (naik)

dan ke bawah (turun).

Ada dua putaran motor DC yang dilakukan yaitu:

a. Putaran motor (maju-mundur)

Penggerak motor berfungsi sebagai pengatur arah putaran motor. Ada

beberapa tipe rangkaian penggerak motor, diantaranya ada yang

menggunakan relay, transistor dan ada yang menggunakan IC. Rangkaian

penggerak yang menggunakan IC, memiliki kelebihan diantaranya tidak

terjadi spark (bunga api) seperti pada relay.

Motor Direct Current (DC) adalah jenis motor yang digerakkan dengan

menggunakan tegangan DC/arus searah. Motor DC terdiri dari stator dan rotor.

Stator berupa magnet permanent sedangkan rotor berupa kumparan. Apabila

kumparan pada rotor dialiri arus listrik maka akan timbul medan magnet, yang

akan bereaksi dengan medan magnet stator, akibatnya rotor akan berputar. Pada

motor juga terdapat reduction gear untuk memperbesar torsi motor.

Motor DC dapat berputar searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam,

sesuai dengan terminal sumber tegangan yang diberikan pada motor DC. Apabila

terminal sumber tegangan yang diberikan, sama dengan terminal pada motor DC

maka arah putaran motor searah putaran jarum jam dan sebaliknya. Pada dasarnya

mesin listrik yang dapat mengubah daya listrik menjadi daya mekanik.

(Junaedi, M. 2006: 17-19)

1. Motor PMDC (Permanent Magnet DC)

Motor DC yang menggunakan magnet permanen masih dapat digolongkan

menjadi 2 jenis yaitu jenis motor DC dengan menggunakan brush/sikat dan motor

DC tanpa menggunakan brush/sikat.

a. Motor brushed DC

Ini adalah jenis motor DC yang pada umumnya. Dari motor mobil mainan

Tamiya hingga dynamo stater sepeda motor adalah motor jenis brushed

DC. Konsep motor brushed DC sangat sederhana hanya terdiri kumparan

yang berperan sebagai rotor lalu magnet permanen berperan sebagai

stator. Kontroler motor DC brushed adalah yang paling sederhana. Motor

ini dapat di kontroler dengan mudah oleh variasi tegangan (voltage

control) ataupun variasi arus dengan PMW (Amper Controll With Pulse

Wide Modulation).

b. Motor brushless DC (BLDC)

Motor BLDC adalah motor yang paling sering digunakan kendaraan

listrik kelas kecepatan menengah. Motor ini tidak lagi menggunakan

brush/sikat. Apabila ada motor brushed DC kumparan berperan sebagai

rotor, pada motor BLDC magnet permanent yang berperan sebagai rotor.

Sebagai pemindah saat eksekusi phase motor BLDC membutuhkan

bantuan hall sensor untuk menegtahui letak posisi magnet. Motor BLDC

wajib menggunakan kontroler untuk dapat berputar, karena membutuhkan

pengolah data yang diberikan oleh hall sensor.

2. Motor series wound DC/AC

Motor series wound adalah motor yang tidak menggunakan magnet

permanen. Prinsip dasar sistemnya sama dengan permanen magnet DC, hanya saja

peran magnet permanen digantikan oleh kumparan listrik. Motor jenis ini juga

menggunakan sikat/brush.

Motor series wound memiliki torsi dan top speed yang bagus. Motor ini juga

mudah dalam pengontrolan, cukup dengan control voltage kecepatan motor ini

dapat diatur. Motor series wound juga ada yang menggunakan listrik AC seperti

bor listrik dan gerinda listrik. Pengontrolan listrik AC dapat menggunakan triac

AC pada salah satu phase kabel

(Ogata, 1993: 16-18)

Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energy

listrik menjadi energy mekanik. Energi mekanik ini yang digunakan untuk

mislanya memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakkan kompresor,

mengangkat bahan ddl. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik,

kipas angina) dan di industry. Motor listrik kadang kala disebut “kuda kerja” nya

industry. Sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70%

beban listrik total industry.

Motor DC memerlukan suplai tegangan yang searaha pada kumparan medan

untuk diubah menjadi energy mekanik. Kumparan medan pada motor DC disebut

stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian

yang berputar). Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan

magnet, maka akan timbul tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap

setengah putaran, sehingga merupakan tegangan bolak-balik. Prinsip kerja dari

arus searah adalah membalik phasa tegangan dari gelombang yang mempunyai

nilai positef dengan menggunakan komutator, dengan demikian arus yang

berbalik arah dengan kumparan jangkar yang berputar dalam medan magnet.

Bentuk motor paling sedehana memiliki kumparan satu lilitan yang bisa berputar

bebas di antara kutub-kutub magnet permanen.

(Muchlas, 2005: 32)

Small brushed DC motors also known as permanent magnet DC (PMDC)

motors find their application in intelligent toys, power tools, robotics and modern

appliances such as printers, scanners, photocopiers, car windows and wiper.

To achieve the speed control of a motor modern technology uses solid-state

devices such as silicon controlled rectifiers (SCR), power bipolar junction

transistor (BJT). Metal oxide field effect transistors (MOSFET). These devices

can be controlled with digital control signals from microcomputer or micro

controller devices.

In order to achieve this, the motors are operated with their speed-torque

characteristics in one of the guardiant modes as shown in the figure 1. The x-axis

describes the speed while the y-axis describes the motor torque.

Bolton, 2000: 32)

C. Alat dan Bahan

1. Power Supply

2. Transistor TIP41 (2 buah)

3. Dioda 1N4001 (1 buah)

4. Motor DC (1 buah)

5. Resistor 10K (1 buah)

D. Prosedur Kerja

1. Susun rangkaian seperti pada gambar 7

2. Hubungkan power supply pada rangkaian

3. Amati apa yang terjadi pada motor DC (M1)

4. Berilah tegangan pada input dan amati kembali motor DC (M1) sebelum dan

sesudah diberikan masukan input

E. Data Hasil

Masukan Kondisi Motor (M1)

0 Tidak berputar

1 berputar

F. Pembahasan

Pada praktikum kali ini yaitu tentang penggerak motor satu arah dengan

menggunakan transistor. Motor DC (Direct Current) adalah motor listrik yang

memerlukan tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi

energy gerak mekanik. Kumparan medan pada motor DC (Direct Current) disebut

stator (bagian yang tidak berputar). Bagian atau komponen utama motor DC

diantaranya kutub medan, current electromagnet atau dynamo serta commutator.

Penggerak motor DC digunakan untuk memutar motor DC untuk menghasilkan

putaran, sehingga motor bergerak maju atau mundur.

Pada praktikum ini, praktikan menggunakan alat dan bahan diantaranya

baterai 1,5 volt sebanyak 8 buah, transistor TIP41 2 buah, diode 1N4001 1 buah,

motor DC 1 buah dan resistor 10 K 1 buah. Kemudian langkah-langkah kerjanya,

pertama kami menyusun rangkaian seperti pada gambar 7. Kemudian kami

menghubungkan rangkaian dengan baterai 1,5 volt sebanyak 8 buah. Lalu kami

mengamati yang terjadi pada motor DC (M1). Seperti yang sudah kami buat di

table, pada saat masukannya 0 (low) kondisi motor (M1) tidak berputar dan pada

saat masukannya 1 (high) kondisi motor (M1) berputar. Hal ini menunjukkan

bahwa percobaan kami berhasil.

Secara teori yang ada di penuntun praktikum, pada konfigurasi Darlington

dalam rangkaian gambar 7, ketika kaki basis (B) diberi logika tegangan tinggi (1)

maka transistor Q1 akan aktif (sambungan kolektor [JC] berprasikap balik dan

sambungan emiter [JE] bersikap maju) sehingga membangkitkan tegangan pada

kaki emiter (VE) yang juga menjadi tegangan masukan kaki basis bagi transistor

Q2. Dengan demikian, baik Q1 dan Q2 sama-sama dalam kondisi aktif. Hal ini

menyebabkan kaki kolektor (C) dalam kondisi logika tegangan tinggi, dan

dampak lainnya adalah motor DC (M1) tidak berputar karena tidak terjadi beda

potensial pada ujung kutub-kutub M1.

Motor M1 hanya akan berputar jika terjadi beda potensial pada ujung kutub-

kutub M1, yaitu ketika kaki basis (B) diberi logika tegangan rendah (0) sehingga

transistor Q1 berada dalam kondisi putus (sambungan kolektor [JC] dan

sambungan emiter [JE] berprasikap balik). Kondisi ini menyebabkan kaki kolektor

(C) transistor Q1 dan Q2 dalam kondisi logika tegangan rendah.

Karena motor DC berputar pada saat diberi tegangan tinggi (1) dan tidak

berputar pada saat diberi tegangan rendah (0), maka percobaan kami dapat

dikatakan berhasil.

G. Kesimpulan

1. Penggerak motor searah dengan rangkaian Darlington dapat dibuat dengan 2

buah transistor bertipe NPN

2. Kondisi dynamo pada saat diberi tegangan rendah (0) adalah tidak berputar

dan saat diberi tegangan tinggi (1) maka akan berputar

H. Daftar Pustaka

Fibrika, 2016. Penuntun Praktikum Elektronika Dasar 2. Universitas Jambi:

Jambi

Royan, Luqman, 2015. Aplikasi Motor DC-Shunt Untuk Laboratory Shaker

Menggunakan Metode PWM (Pulse Width Modulation) Berbasis

Mikrokontroler ATMEGA12 Volume 8 No. 1

Junaedi, M. 2006. Robot Pendeteksi Perpindahan Objek dengan Ultrasonik.

Penerbit Politeknik Elektronika Negeri Surabaya: Surabaya

Ogata. Katsuhiko, 1993. Teknik Kontrol Automatok Jilid 1 Cetakan Kelima.

Penerbit Erlangga: Jakarta

Muchlas, 2005. Rangkaian Digital. Penerbit Gavamedia, Yogyakarta

Bolton, W. 2000. Mechatronics Second Edition. Longzman: Malaysia

I. Lampiran

Masukan 1: Berputar Masukan 0 : Tidak perputar