laporan praktikum telkomdas

7/23/2019 Laporan Praktikum Telkomdas

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-telkomdas 1/30

Pengumpan balik

I. Pendahuluan

Osilator adalah untai yang menghasilkan ragam gelombangkeluaran tanpa sumber sinyal eksternal. Satu-satunya masukan bagi

osilator adalah catu daya dc. Maka osilator dapat dipandang sebagaipembangkit sinyal. Osilator bertugas sebagai rangkaian yang bisamengkonversikan sinyal masukan DC menjadi sinyal yang berayunsecara periodis. Suatu osilator dapat hampir secara murnimenghasilkan gelombang sinusoidal dengan rekuensi tetap!ataupun gelombang yang hanya dengan harmonik. Osilatorumumnya digunakan dalam pemancar dan penerima radio dantelevisi! dalam radar dan dalam berbagai sistem komunikasi.

"erdasarkan jumlah gerbangnya bisa diklasi#kasikan dua buah osilator!

yaitu$ Osilator satu gerbang

Prinsip kerjanya adalah dipergunakannya tahanan yang bernilainegati yang bertujuan untuk mengkompensasikan kerugian yangada pada rangkaian itu.

%omponen semikonduktor yang dipergunakan$ dioda tunel! etc.

Osilator dua gerbang

Prinsip kerjanya adalah dengan menggunakan rangkaian eedback!yang akan mengumpan balik sinyal keluaran ke gerbang masukandari rangkaian penguat sehingga terbentuk eedback positi.

&ambar osilator dua gerbang$

Prinsip-prinsip Dasar Osilator

Dalam suatu osilator! suatu resistansi negati diberikan untuk kompensasikehilangan-kehilangan 'kebocoran( dalam rangkaian. Dalam osilatorumpan-balik! umpan balik positi dari luar cukup untuk membuat

perolehan keseluruhan menjadi tak terhingga dan memberikan resistensinegati yang diperlukan.



Dalam suatu osiltor tidak ada sinyal yang diberikan dari luar. Sinyala)al untuk menyulut 'trigger( osilasi biasanya diberikan oleh teganganderau. *egangan derau muncul se)aktu catu daya dihidupkan. %arenaspektrum rekuensi derau sangat lebar! osilator selalu memiliki tegangankomponen pada rekuensi yang benar untuk bekerjanya osilator.

"erdasarkan metode pengoperasiannya osilator dibagi menjadi duakelompok! yaitu osilator balikan dan osilator relaksasi. Masing-masingkelompok memiliki keistime)aan tersendiri. +dapun osilator tersebut!yaitu $

Osilator Balikan (Feedback Oscillator )

Pada osilator balikan! sebagian daya keluaran dikembalikan kemasukan yang miasalnya dengan menggunakan rangkaian LC.

Osilator +rmstrong

Osilator +rmstrong merupakan hasil penerapan osilator LC.,angkaian dasar dibuat dengan memberikan panjar maju padasambungan emitor-basis dan panjar mundur pada kolektor.

Osilator artley



Pada osilator ini dipergunakan tiga buah komponen non-resisti$ duabuah induktor! yang didapat dari sebuah induktor yang di-tap/! dansebuah kapasitor C. Melalui induktor di-tap ini sebagian dari sinyalkeluarannya diumpan balikkan ke gerbang input dari penguat.

Osilator Colpitts

Osilator Collpits adalah padanan dari osilator artley! yang manasekarang kita menggunakan dua buah kapasitor dan sebuahinduktor! melalui salah satu kapasitor ini sebagian sinyal akandiumpan balikkan ke input dari rangkaian penguat

Osilator %ristal

%ristal osilator digunakan untuk menghasilkan isyarat dengantingkat kestabilan rekuensi yang sangat tinggi. %ristal pada osilator

ini terbuat dari quartz atau Rochelle salt dengan kualitas yang baik.Material ini memiliki kemampuan mengubah energy listrik menjadienergi mekanik berupa getaran atau sebaliknya. %emampuan inilebih dikenal dengan piezoelectric efect.

Osilator Pierce

Osilator ini adalah merupakan modi#kasi dari osilator Colpitts.

Osilator Relaksasi

Osilator relaksasi merespon piranti elektronik dimana akan bekerja padaselang )aktu tertentu kemudian mati untuk periode )aktu tertentu.%ondisi pengoperasian ini berulang secara mandiri dan kontinu. Osilator inibiasanya merespon proses pemuatan dan pengosongan jaringan RC atauRL.



• Bridged-T

• Twin-T

• Penggeser fase

- Pada rekuensi osilasi tegangan input dan output penguat berbedaase 012 derajat

- Perbedaan ase diperoleh dari jaringan tangga ,C tiga tingkat- Menggunakan umpan balik tunggal

Mengukur Beda Fase

Pengukuran beda asa antar dua buah sinyal dapat dilakukan dengan duacara! yaitu$

Dengan Osiloskop “Dual Trace”

Sinyal pertama dihubungkan pada kanal +! sedangkan sinyal keduadihubungkan pada kanal " dari osiloskop.

Pada layar osiloskop akan terlihat bentuk tegangan kedua sinyaltersebut! dimana beda asanya dapat langsung dibaca dengan cara 3 Dt4*56728



Dengan Metoda Lissaous

Sinyal pertama dihubungkan pada input 9! dan sinyal keduadihubungkan pada input : osiloskop

Pada layar akan terlihat suatu lintasan berbentuk lingkaran! garis lurus!atau ellips dimana dapat langsung ditentukan beda asa antara keduasinyal tersebut dengan

Mengukur Frekuensi

Pengukuran rekuensi suatu sinyal listrik dengan osiloskop dapat dilakukan

dengan beberapa cara! antara lain$



!ara Langsung

• Sinyal yang akan dihubungkan pada input 9 osiloskop• ;rekuensi sinyal langsung dapat ditentukan dari gambar!

dimana$ 3 04* dengan * 3 periode

Dengan Osiloskop Dual Trace• Sinyal yang akan diukur dihubungkan pada kanal +. &enerator

dengan rekuensi yang diketahui dihubungkan pada kanal "

• ;rekuensi generator kemudian diubah sampai perioda sinyal

yang diukur sama dengan perioda sinyal generator. Padakeadaan ini! rekuensi generator sama dengan rekuensi sinyalyang diukur



Dengan Metoda Lissaous

• Sinyal yang akan diukur dihubungkan pada input 9! sedangkangenerator dengan rekuensi yang diketahui dihubungkan padainput :

• ;rekuensi generator kemudian diubah! sehingga pada layar

didapat suatu lintasan ini! yaitu$



• Cara ini hanya mudah dilakukan untuk perbandingan rekuensi

yang mudah dan bulat '0$<! 0$6! 6$= dan seterusnya(

Dengan Metoda !incin Modulasi

• &enerator dengan rekuensi tertentu! dihubungkan pada input 9

melalui rangkaian menggeser asa! sedangkan input :dihubungkan dengan sinyal yang merupakan super posisi dari

sinyal generator dan sinyal yang akan diukur

• Pada layar akan didapat lintasan berbentuk ellips atau lingkaran

dengan puncak-puncak 'lihat gambar(. "ila jumlah puncak pada

gambar adalah n! maka$

• Metoda ini biasa digunakan pada perbandingan rekuensi yang

besar! dimana metoda lissajous sukar digunakan



II. +lat dan "ahan

+lat $

0. Papan untai'"read board(<. Penyedia daya6. Multimeter=. Osiloskop>. +;&

"ahan0. ,esistor

a( ,0 3 71 % Ω

b( ,< 3 0< % Ω

c( ,C 3 6!6 % Ω

d( ,? 3 <@2Ω

e( , 3 0!> %Ω

( , 3 0!> %Ω

<. %apasitora( C0 3 022 n;b( C< 3 022 n;c( C6 3 022 n;

d( C? 3 =@ A;4<> B6. *ransistor ;cs 206 dengan e 0=6 kali=. %abel sebagai jumper



III. &ambar ,angkaian,angkailah komponen-komponen di atas menjadi rangkaian di ba)ahini pada papan untai 'bread board(



"# Penguian Tegangan D! dan Bentuk $elo%bangOsilator $eser P&ase

Pada rangkaian ini akan dilakukan pengujian untuk mencaribeda potensial yaitu pada Bcc! B0! B<! BC dan B? denganmenggunakan multimeter. %emudian akan dilanjutkan pengujianbentuk gelombang yang terjadi di titik Bout0! Bout<! Bout6 danBout= dengan menggunakan osiloskop.

Sebelumnya kita harus mencari besar Bcc terlebih dahulu.Caranya adalah dengan menghubungkan B DC dan B DC - ke catudaya DC pada papan po)er supply. %emudian hubungkan Bout0pada osiloskop dan hubungkan juga groundnya. +tur besartegangan keluaran dari po)er supply sampai didapatkan bentuk

gelombang sinusoidal yang paling sempurna pada osiloskop. "ilasudah ketemu! ukur besar Bcc menggunakan multimeter dan catathasilnya. Bcc ini akan digunakan terus sampai pengujianselanjutnya.



,angkaian di atas termasuk osilator jenis ,-C yang terdiri atastiga tingkatan ,-C. Di mana suatu Binput yang masuk akanmengalami pergesaran ase sebesar 0128. ,angkaian ,-Cmerupakan penggeser ase sekaligus #lter tegangan yangmele)atinya. %etika transistor konduksi! tegangan collector

menurun. ;ase tegangan collector digeser 012 derajat olehkombinasi resistor dan kapasitor sehingga basis transistormendapat tegangan eedback positip! membuat transistor saturasi.+kibat saturasi tegangan bias basis transistor menurun sampaitransistor cut-oE. %etika transistor cut-oE tegangan collectortransistor naik dan proses yang sama berulang. Output transistorberupa gelombang sinusoidal.

B0 merupakan tegangan pada ,0! cara mengukurnya adalahdengan menghubungkan probe merah pada hubungan ,0 dengan

,C sedangkan probe hitam pada hubungan ,0 dan basis transistor.B< merupakan tegangan pada B<! cara mengukurnya adalahdengan menghubungkan probe merah pada hubungan ,< denganbasis transistor sedangkan probe hitam pada hubungan ,< dengan,?. BC merupakan beda potensial antara kolektor transistor danground. B? merupakan beda potensial antara emiter transistor danhubungan ,? dan C?.

Selain itu! pengukuran juga dapat dilakukan secara matematis.

Fntuk mengukur B0 dapat menggunakan rumus$

Vcc R R

RV

22

11

+=

Fntuk mengukur B< dapat menggunakan rumus$

Vcc R R

RV

22

22

+=

"esarnya B< 3 B"! maka besar B? dapat dihitung dengan rumus$

7.0−=VBVE

%emudian dapat dicari BC dengan mencari I? terlebih dahulu

RE

VE IE =

%arena IE = (ß+1)IB! maka dapat dianggap IE ≈ ßIB ≈ IC. Maka

untuk menghitung BC!



RC IC VccVC ×−=

B# Penguian Lissaous Osilator $eser Fase

*ujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui besar rekuensidari osilator yang dibuat dengan cara membandingkan denganrekuensi keluaran +;&. Dari perbandingan itu akan muncul pola

Gissajous.

Fntuk melakukan pengujian ini hubungkan channel + dariosiloskop ke +;& dan channel " osiloskop ke Bout0. Hangan lupahubungkan pula groundnya. Posisikan kenob dan tombol-tombolC,O pada posisi yang bertanda :-9. %emudian atur rekuensi +;&sampai pola yang diinginkan ketemu.

Misalkan rekuensi dari channel + 'yaitu dari +;&( adalah asedangkan b adalah rekuensi dari channel " 'yaitu dari osilator(!maka a4b adalah perbandingan rekuensi dari kedua channel yangakan membuat pola Gissajous. "ila a4b30 ditemukan maka rekuensiyang dikeluarkan oleh +;& akan sama dengan rekuensi osilator.

Hadi! itulah rekuensi dari osilator yang dibuat.



!# Penguian Beda Fase Osilator $eser Fase

*ujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui beda ase dariBout0 dengan Bout0! Bout0 dengan Bout<! Bout0 dengan Bout6.



Posisikan kenob C,O pada posisi :-9. Fntuk mencari beda aseBout0-Bout0 hubungkan channel + dari osiloskop ke Bout0 danchannel " juga ke Bout0. Fntuk mencari beda ase Bout0-Bout<

maka channel + tetap pada Bout0 sedangkan channel "dihubungkan ke Bout<. Fntuk mencari beda ase Bout0-Bout6 makachannel + dihubungkan ke Bout0 dan channel " dihubungkan keBout6. %emudian akan tampak gambar pada layar C,O. Darigambar tersebut dicari nilai 9m dan 9o. 9m adalah nilai sumbu ytertinggi 'puncak( dari gambar yang dihasilkan. Sedangkan 9oadalah nilai sumbu y tertinggi ketika gambar memotong sumbu y.

ilai beda ase kemudian dapat dicari dengan rumusYm

Yo1sin

−=θ

.



IB. asil Pengujian

+. Pengujian *egangan DC dan "entuk &elombang Osilator

&eser Phase

Pengujian *egangan DC Osilator &eser ;ase 'dengan multimeter($Bcc 3 >!<= BoltB0 3 =!> BoltB< 3 2!@== BoltBC 3 <!< BoltB? 3 2!0=> Bolt

Pengujian &elombang Osilator &eser ;ase 'dengan C,O($

Bout0 3 <!> BppBout< 3 2!> BppBout6 3 <!1 mBppBout= 3 >2!1 mBpp

&ambar &elombang$

Bout0 3 <!> Bpp

Bout< 3 2!> Bpp



Bout6 3 <!1 Bpp

Bout= 3 >2!1Bpp

". Pengujian Gissayous Osilator &eser ;ase

No

.Gambar dan perbandingan Frekuensi AFG

1

1 banding 1

22 !"

2 #$0 !"



1 banding %

%

2 banding %

%&0 !"

&

% banding &

%00 !"

C. Pengujian "eda ;ase Osilator &eser ;ase

&ambar Bout0 J Bout0

9o 3 2 B

9m 3 2!7 B

&ambar Bout0 J Bout<

9o 3 2!>7 B

9m 3 2!7= B

&ambar Bout0 J Bout6



9o 3 2!= B

9m 3 2!7< B



B. +nalisis

+. Pengujian *egangan DC dan "entuk &elombang Osilator&eser Phase

Bcc dicari dengan menghubungkan Bout0 dengan C,O. %emudiandicari gelombang sinusoidal yang paling sempurna. Dari hasilpengamatan diperoleh Bcc sebesar @!@< volt. Selanjutnya dapatdicari B0 dengan rumus$

Vcc R R

RV

22

11

+=

2&'12#$

#$1+

=V

2&'$0

#$1 =V

&&'&1=V

volt

Dari hasil pengukuran diperoleh B0 3 =!> volt

%emudian mencari besar B<$

Vcc R R

RV

22

22

+=

2&'12#$

122

+=V

2&'$0

122 =V

7$#'02 =V

volt

Dari hasil pengukuran diperoleh B< 3 2!@== volt.

"esarnya B" 3 B<! maka besar B? dapat dihitung dengan cara$

7.0−=VBVE



7.07#$'0 −=VE

0#$'0=VE

volt

Dari hasil pengukuran diperoleh B? 3 2!0=> volt.

%emudian dapat dicari BC dengan mencari I? terlebih dahulu

RE

VE IE =

270

0#$'0= IE

&102'2

−×= IE

+

%arena IE = (ß+1)IB! maka dapat dianggap IE ≈ ßIB ≈ IC. Makauntuk menghitung BC!

RC IC VccVC ×−=

%%00102'22&'&××−=

−VC

&'&=VC

volt

Dari hasil pengukuran diperoleh <!< volt.

Dari hasil perhitungan di atas terdapat selisih yang cukup besarterutama pada perhitungan BC. Selisihnya mencapai setengah darihasil perhitungan. al ini dapat disebabkan oleh kesalahan padasaat pengukuran! terutama pada saat pengukuran B?. Dapat

terlihat bah)a meskipun selisih antara pengukuran dan perhitunganB? terlihat kecil! namun apabila dibandingkan terlihat bah)a hasilpengukuran mencapai lebih dari dua kali hasil perhitungan. alinilah yang menyebabkan BC perhitungan menjadi lebih besar! duakali lebih besar daripada pengukuran.

%emudian! dilakukan pengujian bentuk gelombang osilator geserase pada titik-titik tertentu yang telah ditentukan yaitu pada Bout0! Bout <! Bout 6 dan Bout =. Pengujian ini dilakukan menggunakanC,O untuk memperoleh bentuk gelombang yang dihasilkan dannilai tegangan peak to peak yang dihasilkan.



Dari hasil pengujian! terlihat bah)a besar tegangan peaktopeak -nya semakin kecil dari Bout0 ke Bout<! Bout6 dan Bout=. al inidisebabkan adanya 6 buah kapasitor pada rangkaian tersebut!dimana Bout 0 merupakan keluaran dari transistor! Bout <merupakan keluaran C0! Bout 6 keluaran C<! Bout = keluaran dari

C=. Sedangkan untuk bentuk gelombang yang dihasilkan darimasing-masing keluaran semua berbentuk gelombang sinusoidal.

". Pengujian Gissayous Osilator &eser ;ase

Pola lissajous ini didapat dengan membandingkan rekuensi dari+;& dengan rekuensi dari osilator yang digunakan. Sehinggadengan pola lissajous ini! rekuensi yang dihasilkan oleh rangkaianosilator geser ase ini dapat diketahui. Pengujian pertama dilakukan

dengan membandingkan rekuensi +;& dan rekuensi osilator padaBout 0 dengan perbandingan 0 $ 0. "ila rekuensinya sudah tepatmaka bentuk pola lissajous yang ditampilkan berbentuk ovaltunggal. Dengan begitu rekuensi yang ditunjukkan oleh +;& akansama dengan rekuensi osilator. Pada pengujian ini! denganperbandingan 0 banding 0! didapat hasil <<> K. Dengan demikiandapat disimpulkan bah)a rekuensi osilator itu sendiri adalah <<>K. asil ini dapat digunakan sebagai acuan untuk mencari polalissajous berikutnya.

Fntuk mencari pola lissajous dengan perbandingan 0 banding 6maka rekuensi +;& dapat dihitung dengan cara$

#7221

%=×=

AFG F

asil pengukuran 712 K

Fntuk perbandingan < banding 6! maka$

'%%7222

%=×=

AFG

F

asil pengukuran 6=2 K

Fntuk perbandingan 6 banding =! maka$

%0022%

&=×=

AFG F

asil pengukuran 622 K



C. Pengujian "eda ;ase Osilator &eser ;ase

Dari hasil pengujian di atas! maka dapat dihitung beda ase antarakedua tegangan output yang diuji dengan persamaan $

Ym

Yo1sin −=θ

0. "eda ase antara Bout0 J Bout0

°=== −−

0#'0

0sinsin

11

Ym

Yoθ

Pada pengujian beda ase antara dua sumber tegangan yangsama maka beda asenya adalah nol karena berasal dari sumberyang sama sehingga gelombang sinusnya pun sama.

<. "eda ase antara Bout0 J Bout<

°=== −−

0&'#1#&'0

#'0sinsin

11

Ym

Yoθ

Pada osilator penggeser ase ini perbedaan ase dari Bout0 danBout= setelah tiga ase penggeseran adalah 012L. Bout= adalahBout terakhir yang telah mengalami 6 kali pergeseran ase. Makauntuk masing-masing tingkat akan terjadi pergeseran sebesar012L $ 6 3 72L. Sehingga beda ase antara Bout0 dan Bout<

adalah 72L.

6. "eda ase antara Bout0 J Bout6

°=== −−

1$'&0#2'0

&'0sinsin

11

Ym

Yoθ

+tauθ

3 06!1<8Demikian halnya perbedaan antara Bout0 dan Bout6 akanmengalami pergeseran sebesar 0<2L karena telah mengalami

pergeseran sebanyak < tingkat. Pada hasil pengukuran diperoleh06!1<8. al ini mungkin terjadi karena ada ketidakakuratandalam pengukuran yang menyebabkan adanya selisih hasilpengukuran dengan perhitungan .



BI. %esimpulan

"erdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bah)a$

0. Osilator adalah suatu rangkaian elektronik yang dapatmembangkitkan gelombang secara periodik.

<. Osilator geser ase adalah sebuah osilator yang menggunakan jaringan resistor-kapasitor dalam mengumpan balik transistor untukmembangkitkan pergesaran ase yang dibutuhkan.

6. Pola lissajous merupakan pola perbandingan rekuensi +;& denganrekuensi osilator. Dengan pola ini! akan diketahui rekuensi osilatoryang dibuat.

=. "eda ase antara dua tegangan output pada rangkaian osilator geser

ase dapat dihitung dengan rumus θ=sin−1 Y

o

Y m ! dengan 9o

merupakan titik potong gelombang pada sumbu 9 dan 9mmerupakan titik maksimum4puncak gelombang.



BII. Ha)aban Pertanyaan

0. ;aktor apa saja yang mempengaruhi rekuensi pada osilator yang+nda uji

Ha)ab$"esar C0!C< dan C6 dan besar ,%arena rekuensi osilator dapat dihitung dengan

<. Sebutkan beberapa osilator yang anda ketahui

Ha)ab$Phase-Shit Oscillators 'Osilator &eser ;ase(Nien-"ridge OscillatorColpitts Oscillatorartley OscillatorClapp OscillatorCrystal Oscillator

6. Sebutkan komponen eletronis yang dapat menimbulkan rekuensisesuai dengan speknya

Ha)ab$

%omponen elektronis yang dapat menimbulkan rekuensi sesuaispeknya adalah kondensator.

=. ,ancanglah osilator dengan reku)nsi 0>22 K.

Ha)ab$rekuensi dapat dihitung dengan

Maka osilator dengan rekuensi tersebut dapat dibuat dengan ,sekitar 0!1 k dan C sebesar 0 p;

laporan praktikum telkomdas

Documents