modul analog
DESCRIPTION
modul tentang elektronika analogTRANSCRIPT
RC PHASE SHIFT OSCILLATOR
Tujuan
Mengetahui output keluaran RC Phase Shift Oscillator (menggunakan OP Amp IC 741) dan
menghitung frekuensi yang dihasilkan dengan adanya perubahan nilai R dan C.
Alat dan Bahan
Alat
No Nama Range Jumlah
1 Osiloskop 0-30 MHz 1
2 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1
BahanNo Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah
1 Resistor 1M, 30K, 10K 1,2,3
2 Kapasitor 1MF, 0,01μF 3
4 IC IC 741 1
6 Bread Board 1
Kabel penghubung
OP-AMP IC 741:
Gambar 1. Pin-out OP-AMP 741
Teori
Osilator adalah piranti elektronik yang menghasilkan keluaran berupa isyarat
tegangan. Bentuk isyarat tegangan terhadap waktu ada bermacam-macam, yaitu bentuk
sinusoida, persegi (square), segitiga (triangular), gigi gergaji (sawtooth), atau denyut (pulsa).
Osilator berbeda dengan penguat, oleh karena penguat perlu ada isyarat masukan untuk
menghasilkan isyarat keluaran. Pada osilator tak ada isyarat masukan, hanya ada isyarat
keluaran saja, yang frekuensi dan amplitudonya dapat dikontrol. Sering kali suatu penguat
secara tak disengaja menghasilkan keluaran walaupun tak diberi isyarat masukan. Penguat ini
dikatakan berosilasi dengan frekuensi yang nilainya tak dapat dikontrol. Osilator digunakan
secara luas sebagai sumber isyarat yang menguji suatu rangkaian elektronik. Osilator seperti
ini disebut generator isyarat, atau generator fungsi bila isyarat keluarannya dapat mempunyai
berbagai bentuk.
Osilator juga digunakan pada pemancar radio dan televisi, dan juga dalam komunikasi
radio, gelombang mikro, maupun optik untuk menghasilkan gelombang elektromagnetik
yang dapat ditumpangi berbagai informasi. Pesawat penerima radio dan televisi juga
menggunakan osilator untuk memprosesisyarat yang datang dengan mencampurnya dengan
isyarat dari osilator lokal sehingga dihasilkan isyarat pembawa informasi dengan frekuensi
lebih rendah. Isyarat yang terakhir ini dikenal sebagai isyarat i.f (Intermediate Frequensi).
Osilator juga digunakan untuk deteksi dan menentukan jarak (detection and ranging) dengan
gelombang mikro (radar) ataupun gelombang ultrasonik (sonar).
Fenomena osilasi tercipta karena ada ketidak-stabilan pada sistem penguat dengan
umpanbalik. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar berikut, yaitu sistem penguat A
dengan umpan balik B. Biasanya sistem umpanbalik dibuat untuk mencapai suatu keadaan
stabil pada keluarannya dengan mengatur porsi penguatan umpanbalik dengan nilai tertentu.
Namun ada suatu keadaan dimana sistem menjadi tidak stabil. Secara matematis sistem ini
dimodelkan dengan rumus
Gambar 2. Sistem penguat dengan umpanbalik
Pada rumus, sistem menjadi tidak stabil jika 1+AB = 0 atau AB= -1. Sehingga Vout/Vin pada
rumus tersebut nilainya menjadi infinite. Keadaan ini dikenal dengan sebutan kriteria
Barkhausen.
Inilah syarat terjadinya osilasi, jika dan hanya jika penguatan sistem keseluruhan = 1
dan phasa sinyal tergeser (phase shift) sebesar 180o. Seperti yang sudah diketahui pada
rangkain filter pasif, satu tingkat (single pole) rangkaian RL atau RC dapat menggeser phasa
sinyal sebesar 90o. Setidak-tidaknya diperlukan rangkaian penggeser phase 2 tingkat agar
phasa sinyal tergeser 180o. Sebenarnya rangkaian LC adalah pengeser phase 2 tingkat, namun
untuk aplikasi frekuensi rendah (< 1 MHz) akan diperlukan nilai induktansi L yang relatif
besar dengan ukuran fisik yang besar juga. Sehingga pada kali dihindari pemakaian induktor
L tetapi menggunakan rangkaian penggeser phasa RC 2 tingkat.
Gambar 3. Rangkaian penggeser phasa RC 2 tingkat
Osilator menggunakan tahanan dan kapasitor sebagai penentu frekuensinya. Rangkaian
osilator RC yang paling sederhana dapat dibangun dengan menggunakan satu gerbang seperti
yang diperlihatkan pada Gambar 4
Gambar 4. Rangkaian osilator RC dengan inverter
RC phase shift oscillator terdiridari Op-Amp dan 3 RC yang dirangkai secara seri sebagai
rangkaian umpan balik. Op-Ampmenggunakan mode inverting sehinggaoutput fase sinyal
sebesar 1800. Adanya rangkaian umpan balik RC akanmemberikan pergeseran fase 1800
sehingga total pergeseran fasenya sebesar 00.Adanya penguatan dari amplifier
jugaakanmenghasilkan tegangan yang berosilasi. Frekuensi yang dihasilkan dari proses
osilasi sebesar
f =0,0065RC
Gambar Rangkaian.
Gambar 4. Rangkaian RC Phase Shift Oscillator
Langkah Kerja
1. Hubungkan rangkaian seperti gambar 4.
2. Amati dan ambil output gelombang output pada Osiloskop.
3. Amati dan hitung periode serta frekuensi yang dihasilkan gelombang sinusoida.
4. Bandingkan dengan rumus frekuensi .
f =0,0065RC
TABEL
R C T(Periode) F (frekuensi)Gambar Ouput
Gelombang
Frekuensi
(dengan
Rumus)
HASIL
PEMBAHASAN
KESIMPULAN DAN SARAN
OSILATOR JEMBATAN WIEN
Tujuan
Mengetahui output keluaran Osilator Jembatan Wien (menggunakan OP Amp IC 741) dan
menghitung frekuensi yang dihasilkan dengan adanya perubahan nilai R dan C serta
menghitung penguatan yang dihasilkan dengan perubahan nilai R.
Alat dan Bahan
Alat
No Nama Range Jumlah
1 Osiloskop 0-30 MHz 1
2 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1
BahanNo Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah
1 Resistor 1.2K, 1K 1,2
2 Kapasitor 0.01μF 2
4 IC IC 741 1
5 Potensiometer 10K 1
6 Bread Board 1
7 Kabel penghubung
OP-AMP IC 741:
Gambar 1. Pin-out OP-AMP 741
TEORI
Osilator jembatan Wien ditemukan oleh Max Wien lahir tahun 1866 di Kaliningrad
Rusia, yang mencetuskan ide penggeser phasa 2 tingkat. Rangkain ini merupakan analogi dari
sistem umpanbalik . Gambar berikut merupakan osilator jembatan Wien dengan penguat Op-
Amp A dan penguatan umpanbalik B.
Gambar 2. Rangkaian wien-bridge oscillator
Dari teori diketahui penguatan A adalah penguatan op-amp yang dibentuk oleh rangkaian resistor Rf dan Rg yang dirangkai ke input negatif op-amp. Rumus penguatannya adalah :
Selanjutnya jika diuraikan dapat diketahui besar frekuensi frekuensi yang dihasilkan adalah :
Rangkaian pada gambar 2 dapat diubahmenjadi rangkaian jembatan wien seperti padagambar
3
Gambar 4. Rangkaian Jembatan Wien
Jadi pada rangkaian osilator jembatan WEIN frekuensi resonansi yang dihasilkan
F =
Dan penguatan yang dihasilkan:
Av =
GAMBAR RANGKAIAN
Gambar 5. Rangkaian Osilator Jembatan Wien
LANGKAH KERJA:
1. Hubungkan rangkaian seperti Gambar 5.
2. Amati dan ambil output gelombang output pada Osiloskop dan atur penguatannya dengan
memutarpotensiometer sehinggamenghasilkan gelombang yang berosilasi
3. Amati dan hitung periode serta frekuensi yang dihasilkan gelombang sinusoida.
4. Hitung frekuensi dengan rumus f =1
2 πRC
5. Ambil data R1 dan Rf dan hitung Av=R1+R f
Rf
TABEL
R C T(s) f (Hz)) R1 Rf
Gambar
Ouput
Gelombang
Dengan Rumus
Frekuensi Gain
HASIL
PEMBAHASAN
KESIMPULAN DAN SARAN
AMPLITUDE MODULATION & DEMODULATION
TUJUAN
Untuk mengetahui Output gelombang modulasi dan demodulasi AM dan menghitung indeks
modulasi untuk beberapa variasi tegangan input modulasi.
ALAT DANBAHAN
ALATNo Nama Range Jumlah
1 Osiloskop 0-30 MHz 1
2 Fungtion Generator 0-2 MHz 2
3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1
BAHANNo Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah
1 Resistor 20K,10K,100K
33K,39K,47K,68K,100K,1K
1,3,2
Masing-masing 1
2 Kapasitor 0.01μF, 0.001μF, 0.1μF,
10μF, 0.01μF, 0.1 μF
1,3,1
1,2,1
3 Dioda OA79 1
4 Bread Board 1
5 Potensiometer 100K 1
6 IC BC 108
CA 3080
1
1
Kabel penghubung
TEORI
Modulasi adalah proses perubahan suatu gelombang periodik sehingga menjadikan
suatu sinyal mampu membawa suatu informasi. Modulasi didefinisikan sebagai proses
dimana karakteristik sinyal pembawa divariasikan menurut sinyal pemodulasi (sinyal
informasi). Sinyal informasi dapat berbentuk sinyal audio, sinyal video, atau sinyal yang lain.
Dengan proses modulasi, suatu informasi (biasanya berfrekeunsi rendah) bisa dimasukkan ke
dalam suatu gelombang pembawa, biasanya berupa gelombang sinus berfrekuensi tinggi.
Terdapat tiga parameter kunci pada suatu gelombang sinusodal yaitu : amplitudo, fase dan
frekuensi.
Gambar 1. Sinyal sinusoida dan cosinus
Pada modulasi sinyal informasi (pembawa) dan gelombang carrier akan dimodulasi
oleh suatu rangkaian modulator, maka suatu gelombang pembawa yang telah dimodulasi
akan dihasilkan sebagai output dari rangkaian modulator, setelah itu output dari modulator ini
akan dirubah kembali seperti sinyal informasi aslinya dengan sebuah rangkaian demodulator,
proses modulasi dapat diperlihatkan pada gambar berikut:
Gambar 2. Prinsip sederhana proses modulasi suatu sistem telekomunikasi
Keuntungan utama yang diperoleh dari teknik modulasi dalam sistem komunikasi
adalah antara lain:
1. Memungkinkan pengiriman sinyal lemah dengan “menumpangkan” gelombang pembawa
yang berdaya tinggi.
2. Reduksi ukuran antena karena pengiriman sinyal dilaksanakan melalui gelombang
pembawa yang memiliki frekuensi tinggi.
3. Memungkinkan pengaturan dan alokasi daerah frekuensi terpisah bagi penyaluran
sejumlah sinyal secara serempak melalui medium sama.
4. Memungkinkan pergeseran frekuensi sinyal kepada daerah frekuensi yang lebih mudah
diolah oleh peralatan tersedia.
Modulasi amplitudo adalah proses dimana amplitudo gelombang pembawa
divariasikan secara linier menurut sinyal baseband (sinyal pemodulasi). AM merupakan
proses modulasi dimana amplitudo gelombang pernbawa berubah-ubah sesuai dengan
perubahan amplitudo sinyal informasi. Dimana dalam sistem modulasi amplitudo ini sinyal
suara ditumpangkan pada frekuensi pembawa yang berupa gelombang radio.
Frekuensi sinyal pembawa fc harus lebih besar dari frekuensi tertinggi darisinyal pesan fc
>> fm dan indeks modulasi harus kurang dari satu. Sinyal pembawa berupa gelombang sinus
dengan persamaan matematisnya:
ec=Ec sin ωc t
dimana, Ec = amplituda maksimum sinyal pembawa ωc = 2π fc dengan fc adalah frekuensi
sinyal pembawa. Sinyal pemodulasi, diasumsikan sebagai gelombang sinusoida, dengan
persamaan matematisnya:
em=Emsin ωm t
Em = amplituda maksimum sinyal pemodulasi ωm = 2π fm dengan fm adalah frekuensi sinyal
pemodulasi.
Gelombang elektromagnetik diterima oleh antena kemudian oleh tuning circuit gelombang
yang diperlukan akan dipisahkan atau diseleksi dari gelombang-gelombang lainnya yang
tidak diperlukan. Karena gelombang yang diterima ini besarnya hanya beberapa mV saja,
maka perlu diperkuat oleh Radio Frequency Amplifier, yang tujuannya selain memperkuat
juga meredam gelombang-gelombang lainnya yang datangnya dari pemancar lain yang masih
tercampur dalam gelombang tadi. Kemudian gelombang yang masih termodulasi ini oleh
Detector di demodulasikan, yaitu dipisahkan antara gelombang yang memodulasikan yaitu
informasi yang dikirim dengan gelombang yang dimodulasikan yaitu gelombang pembawa.
Setelah gelombang mempunyai frekwensi sebesar audio kemudian diperkuat dengan Audio
Frequency Amplifier, yang disalurkan ke Loudspeaker untuk dirubah menjadi gelombang
akustik. Dibandingkan dengan FM (Modulasi Frekuensi) AM mempunyai kelebihan
diantaranya adalah jarak transmisi AM lebih jauh dibandingkan FM. Namun AM lebih rentan
terkena noise dibandingkan dengan FM. Oleh karena itu satsiun radio yang sering kita dengar
kebanyakan menggunakan FM karena suara yang dihasilkan melalui transmisi menggunakan
FM lebih jernih.
Gambar 3. Modulasi AM
AM mempunyai jenis-jenis modulasi sebagai berikut:
AM SSB (Single Sideband) adalah salah satu jenis modulasi amplitudo dimana
spektrum frekuensi yang dipancarkan hanya salah satu dari spektrum frekuensi AM
yaitu frekuensi LSB (Lower Sideband) atau frekuensi USB (Upper Sideband) saja
AM DSBFC (Double Sideband Full Carrier) disebut juga full AM dimana spektrum
yang dipancarkan adalah spektrum frekuensi AM yaitu frekuensi LSB dan frekuensi
USB. Bandwidth sinyal termodulasinya adalah sama dengan dua kali sinyal
informasinya
AM DSBSC (Double Sideband Supprised Carrier) adalah jenis modulasi amplitudo
dimana spektrum frekuensi carrier di tekan mendekati nol
AM VSB (Vestigial Sideband) sering digunakan pada industri televisi komersial
untuk transmisi dan penerimaan sinyal video. Pada VSB sebagian komponen LSB
ikut di transmisikan dengan komponen USB dan komponen pembawa
Gambar 4. Spektrum frekuensi sinyal termodulasi AM
Gambar RangkaianRangkaian pertama
Gambar 5. Modulator AM (Rangkaian pertama)
Gambar 6. Bentuk gelombang output modulator AM(rangkaian pertama)
Gambar 7. Demodulator AM (Rangkaian pertama)
Gambar 8. Bentuk Gelombang Demodulator AM
Atau
Rangkaian kedua
Gambar 9. Pinout Diagram IC CA 3080
Gambar 10. Modulator AM (Rangkaian kedua)
Gambar 11. Modulator AM(Rangkaian kedua)
LANGKAH KERJA
1. Rangkailah rangkaian sesuai dengan gambar 5 dan 7 (rangkaian pertama) atau gambar 10 dan
11(rangkaian kedua) dengan menggunakan software simulasi multisim atau dengan
menggunakan breadboard.
2. Hubungkan catu daya sebagai inputan ke transistor.
3. Hubungkan pembangkit gelombang untuk membangkitkan sinyal informasi dan sinyal
pembawa.
4. Ambil gambar sinyal informasi dan sinyal pembawa pada osiloskop.
5. Ambil gambar output sinyal keluaran hasil modulasi amplitudo pada output keluaran
transistor di kolektor pada osiloskop.
6. Catat data Vmax,Vmin pada tabel dengan merubah tegangan sinyal pemodulasi (Vm) dan
cari indeks modulasi.
7. Ulangi langkah percobaan 1-6 untuk perubahan sinyal pemodulasi dan sinyal pembawa dan
catat hasilnya pada tabel
8. Hubungkan keluaran dari sinyal hasil modulasi sebagai inputan ke demodulator.
9. Ambil gambar output dan catat hasilnya pada tabel.
10. Ulangi untuk beberapa variasi tegangan sinyal pemodulasi.
Tabel Output Modulator
Vc=.... fc=... fm=....
Vm Emin Emax m=Emax−Emin
Emax+Emin
x100
Gambar sinyal
Pemodulasi
(fm)
Pembawa
(fc)
Hasil
Modulasi
Tabel Output Demodulator
Vc=.... fc=... fm=....
Vm Emin Emax m=Emax−Emin
Emax+Emin
x100
Gambar sinyal
Pemodulasi
(fm)
Pembawa
(fc)
Hasil
Demodulasi
HASIL
PEMBAHASAN
KESIMPULAN DAN SARAN
PERTANYAAN:
1. Apayangdimaksud dengan modulasi amplitudo?
2. Apa yang dimaksuddenganindeksmodulasi?
3. Bagaimana membedakan under modulation & over modulation?
4. Apakeuntungan menggunakan Modulasi Amplitudo?
5. Apa yang dimaksud dengan detektor AM dan proses demodulasi?
DAFTAR PUSTAKA:1. CA3080/CA3080A DATASHEET.2. OA79 DATASHEET.3. Understanding and Using OTA Op-Amp Ics ( Nuts and Volts Magazine )4. Electronic Communications Systems V Edition by Wayne Tomasi – Pearson Education.5. Communication Lab Manual – ECE Department – SSIT, Tumkur6. Communication Lab Manual – ECE Department – Easwari Engg College, Chennai.
FREQUENCY MODULATION (FM)
TUJUAN
Untuk mengetahui output gelombang modulasi FM dan menghitung indeks modulasi untuk
beberapa variasi tegangan input sinyal pemodulasi.
ALAT DAN BAHAN
ALAT
No Nama Range Jumlah
1 Osiloskop 0-30 MHz 1
2 Fungtion Generator 0-2 MHz 2
3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1
BAHAN
No Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah
1 Resistor 20K,10K,100K
1.5K,5.6K,10K
1,3,2
Masing-masing 1
2 Kapasitor 0.01μF, 0.001μF, 0.1μF,
1nF
1,3,1
2
3 Bread Board 1
4 IC NE/SE566D 1
5 Kabel penghubung
TEORI:
Modulasi adalah proses perubahan (varying) suatu gelombang periodik sehingga
menjadikan suatu sinyal mampu membawa suatu informasi. Dengan proses modulasi, suatu
informasi (biasanya berfrekeunsi rendah) bisa dimasukkan ke dalam suatu gelombang
pembawa, biasanya berupa gelombang sinus berfrekuensi tinggi. Modulasi frekuensi adalah
proses dimana frekuensi gelombang carrier diubah-ubah mengacu pada amplitudo sinyal
pemodulasi, yaitu dengan cara menyelipkan sinyal informasi pada gelombang carrier. Jika
sinyal informasi telah diselipkan maka frekuensi gelombang carrier akan naik menuju harga
maksimum, sesuai dari amplitudo sinyal informasi yang naik menuju harga maksimum dalam
arah positif. Kemudian frekuensi gelombang carrier akan turun kembali menuju harga
frekuensi aslinya sesuai dengan harga amplitudo sinyal informasi yang menuju harga
minimum dalam arah negatif, kemudian frekuensi gelombang carrier akan naik kembali
menuju harga aslinya sesuai dengan harga amplitudo sinyal informasi yang turun kembali
keharga nol. Rumus ekivalen untuk FM:
Rumus indeks modulasi untuk FM adalah :
β = Δ f/fm where Δ f = Fmax – Fmin /2
dimana:
Δ f = pergeseran phase maksimum disebabkan oleh signal informasi (deviasi)
fi = frekuensi signal pemodulasi (informasi)
Rumus FM diatas adalah benar-benar lebih kompleks daripada kelihatannya karena
mengandung sinus dari suatu sinus. Penyelesaian untuk komponen-komponen frekuensi
gelombang FM membutuhkan penggunaan suatu alat matematika tingkat tinggi, Fungsi
Bessel. Fungsi Bessel memperlihatkan bahwa modulasi frekuensi suatu signal pembawa
dengan gelombang sinus asli secara aktual membangkitkan suatu bilangan tidak hingga
sideband-sideband (komponen-komponen) dijarakkan di majemuk frekuensi signal informasi,
fi, diatas dan dibawah signal pembawa. Solusi fungsi Bessel untuk persamaan FM adalah:
Demodulasi adalah suatu proses yang berlawanan dengan modulasi, dimana sinyal
informasi dikeluarkan lagi dari frekuensi carrier menjadi sinyal aslinya. Demodulasi
frekuensi adalah sebuah rangkaian yang mengkonversikan perubahan frekuensi yang sangat
cepat keperubahan tegangan linier. Adapun tipe rangkaian yang digunakan dalam sistem
komunikasi ini adalah demodulator frekuensi phase-locked loop (PLL).
Gambar Proses Modulasi FM
Gelombang carrier adalah gelombang radio yang mempunyai frekuensi jauh lebih tinggi dari
frekuensi sinyal informasi. Berbeda dengan sinyal suara yang mempunyai frekuensi yang
beragam dengan range 20 Hz hingga 20 KHz, sinyal carrier ditentukan pada satu frekuensi
saja. Frekuensi sinyal carrier ditetapkan dalam suatu alokasi frekuensi yang ditentukan oleh
badan yang berwenang. Bentuk dari modulated Carrier FSK mirip dengan hasil modulasi FM.
Secara konsep, modulasi FSK adalah modulasi FM, hanya disini tidak ada bermacam-macam
variasi /deviasi ataupun frekuensi, yang ada hanya 2 kemungkinan saja, yaitu More atau Less
(High atau Low, Mark atau Space).
Gambar Rangkaian
Gambar 2. Pinout Diagram NE566
Gambar rangkaian 1.
Gambar 3. Rangkaian Modulator FM(Rangkaian1)
Gambar 4. Bentuk gelombang output FM (Rangkaian 1)
Gambar Rangkaian 2
Gambar 5. Rangkaian FM & FSK Modulator(Rangkaian2)
Gambar 6. Bentuk gelombang output FM.
LANGKAH KERJA (Rangkaian 1)
1. Hubungkan rangkaian seperti pada gambar 3.
2. Inputkan sinyal pemodulasi sebesar 1 KHz dengan menggunakan fungtion generator .
3. Variasikan nilai tegangan sinyal pemodulasi Vm untuk mendapatkan nilai fmax dan fmin
dan catat hasilnya pada tabel.
4. Setiap data yang di dapatkan ambil bentuk sinyal pemodulasi, sinyal pembawa dan
sinyal hasil modulasi.
5. Hitung nilai indeks modulasi darisetiap data yang diambil.
Tabel 1. (Rangkaian 1)
Vm Tmin Tmax fmin fmax
Indeks
Modulasi
Gambar
Sinyal
Pemodulasi
Sinyal
Pembawa
Sinyal Hasil
Modulasi
LANGKAH KERJA (Rangkaian 2)
1. Hubungkan rangkaian seperti pada gambar 5
2. Tanpa menghubungkan sinyal pemodulasi,ukur frekuensi sinyal pembawa pada output
NE566,
3. Inputkan sinyal pemodulasi dengan fm 1 KHz dan amati gelombang sinyal pemodulasi
4. Perhatikan perubahan frekuensi dan bentuk gelombang δ=Fc ~ fFM
5. Variasikan frekuensi sinyalpemodulasi hingga 5 KHz dan catat data yang di dapatkan
pada tabel.
6. Hitung indeks modulasi m = δ/Fm
7. Hitung bandwidth BW = 2 ( Fm + δ )
8. Untuk membangkitkan bentuk gelombang FSK set frekuensi input sebesar 2 KHz dan
gelombang inputan harus berbentuk gelombang kotak.
9. Catat mark dan space frequency.
Tabel 2. Modulasi FM (Rangkaian 2 )
No Frekuensi sinyal pemodulasi fm
Frekuensi sinyal hasil modulasifFM
Deviasi frekuensi
δ=f c−f FM
Indeks Modulasi
δ / f m
Bandwidth2( f m+δ)
1 1 KHz2 2 KHz3 3 KHz4 4 KHz5 5 KHz
Tabel 3. Modulasi FM (Rangkaian 2 )
Sinyal Amplitudo(V) Periode(sec)Sinyal PemodulasiSinyal PembawaMark frequencySpace frequency
HASIL
PEMBAHASAN
KESIMPULAN DAN SARAN
PERTANYAAN:
1. Apa yang dimaksuddengan modulasi frekuensi?
2. Apa yangdimasksud dengan deviasi frekuensi?
3. Apa perbedaanundermodulationdan danover modulation.
4. SebutkankeuntunganFM modulasi dibandingkandenganmodulasiamplitudo?.
PULSE AMPLITUDE MODULATION(PAM)
TUJUAN
Mengetahui bentuk output keluaran sinyal PAM dan mengetahui pengaruh
variasi frekuensi sinyal pemodulasi dan sinyal pembawa terhadap output sinyal
yang dihasilkan pada modulator dan demodulator.
ALAT DAN BAHAN
ALAT
No Nama Range Jumlah
1 Osiloskop 0-30 MHz 1
2 Fungtion Generator 0-2 MHz 2
3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1
BAHAN
No Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah
1 Resistor 10K
22K,4,7K,3.3K
2
1,1,1
2 Kapasitor 0,01μF
100nF
1
1
3 Bread Board 2
4 IC BC107
SL100
1
1
5 Potensiometer 22K 1
TEORI
Pada PAM, amplitudo pulsa-pulsa pembawa dimodulasi oleh sinyal pemodulasi.
Amplitudo pulsa-pulsa pembawa menjadi sebanding dengan amplitudo sinyal pemodulasi.
Semakin besar amplitudo sinyal pemodulasi maka semakin besar pula amplitudo pulsa
pembawa. Pembentukan sinyal termodulasi PAM dapat dilakukan dengan melakukan
pencuplikan (sampling), yaitu mengalikan sinyal pencuplik dengan sinyal informasi. Proses
ini akan menghasilkan pulsa pada saat pencuplikan yang besarnya sesuai dengan sinyal
informasi (pemodulasi). Pada proses pemodulasian ini perlu diperhatikan bahwa kandungan
informasi pada sinyal pemodulasi tidak boleh berkurang. Hal ini dapat dilakukan dengan
persyaratan bahwa pencuplikan harus dilakukan dengan frekuensi minimal dua kali frekuensi
maksimum sinyal pemodulasi (2.fm), atau sering disebut dengan syarat Nyquist. Jika
frekuensi sinyal pencuplik dinotasikan dengan fs dan frekuensi maksimum sinyal pemodulasi
dinotasikan dengan fm, maka syarat Nyquist dapat ditulis sebagai:
Dimana : fs = frekuensi sampling ( pencuplikan )
fm= frekuensi maksimum sinyal analog
Jika frekuensi sampling lebih rendah dari dua kali frekuensi maksimum sinyal input
analog maka terjadi overlap (tumpang tindih).
Gambar 1.Modulasi PAM
GAMBAR RANGKAIANRangkaian 1
Gambar 2. Modulator PAM (Rangkaian 1)
Gambar 3. Rangkaiandemodulator PAM(Rangkaian 1)
Gambar 4. Gelombang Output PAM
GAMBAR RANGKAIAN 2
Gambar 5. Modulator PAM(Rangkaian 2)LANGKAH KERJA (Rangkaian 1)
1. Rangkai rangkaian seperti pada gambar 2.
2. Atur pembangkit gelombang sebesar 4vpp at 600HZ .
3. Atur AFO sehingga outputnya 2 vpp 100HZ .
4. Ambil data output keluaran modulator.
5. Hubungkan rangkaian seperti pada gambar 3
6. Inputkan output dari sinyal modulasi ke bagian modulator
7. Variasikan potensiometer sehingga sinyal output diperoleh kembali.
8. Catat amplitudo sinyal dan bandingkan dengan input sinyal.
Tabel 1. Data Rangkaian 1
Tegangan Sinyal Pemodulasi (V) dan bentuk gelombang
Amplitudo Sinyal hasil modulasi(V)
Tabel 2. Data Rangkaian 1
Tegangan Sinyal Pemodulasi (V) dan bentuk gelombang
Amplitudo Sinyal hasil demodulasi(V)
LANGKAH KERJA (Rangkaian 2)
DESAIN FILTER
1. Atur frekuensi cut off dari filter fo >> fm
2. Pilih Fo = 500 Hz = 1/( 2×π×R3×C1)
3. Atur C1 = 100nF, sehingga R3 = 3.3K
4. Rc = 4.7K, Rb = 22K
PROCEDURE:
1. Hubungkan pembangkit gelombang sinusoida untuk frekuensi pemodulasi dengan
amplitudo 3V dan frekuensi 100Hz pada SL100
2. Atur tegangan DC offset bias 1 hingga 3 Volts DC Pada fungtion generator
untukmembangkitkan sinyal pemodulasi100 Hz.
3. Atur frekuensi sinyal pembawa 1 hingga 5 KHz amplitudo minimum 1 V.
4. Ambil data sinyal output PAM pada kaki kolektor Q1.
5. Atur amplitudo sinyal pembawa dan sinyal pemodulasi untuk mendapatkan sinyal PAM
yang sempurna.
6. Filter low pass diatur pada R3 dan C1 pada saat proses demodulasi sinyal PAM.
7. Variasikan frekuensi sinyal pembawa dan frekuensi sinyal pemodulasi dan catat hasil
yang diperoleh pada tabel 3
a. Fc < 2Fm
b. Fc = 2Fm
c. Fc > 2Fm
Tabel 3. Data rangkaian 2
NoVc(pp) Volts
Fc in(Hz)Vm(pp)Volts
Reconstructed SignalVo Volts Fo Hz
HASIL
PEMBAHASAN
KESIMPULAN DAN SARAN
DAFTAR PUSTAKA:
1. Datasheet of SL100
2. Electronic Communications Systems V Edition by Wayne Tomasi – Pearson Education.
3. Communications Lab Manual, ECE Department, S.S.I.T., Tumkur – 572105
4. Communications Lab Manual, ECE Department, Easwari Engg College, Chennai – 89.
PULSE WIDTH MODULATION(PWM)
TUJUAN
Untuk membangkitkan sinyal Pulse Width Modulation dan untuk mengetahui pengaruh
variasi resistansi terhadap lebar pulsa yang dihasilkan.
ALAT DAN BAHAN
ALAT
No Nama Range Jumlah
1 Osiloskop 0-30 MHz 1
2 Fungtion Generator 0-2 MHz 2
3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1
BAHAN
No Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah
1 Resistor 1,5K,100K,10K,1K 2,1,1 ,1
2 Kapasitor 100nF,10nF,1.5μF,1 μF 1,1,2,1
3 Bread Board 1
4 IC LM741 1
5 Potensiometer 100K 1
TEORI
PWM, Pulse-Width Modulation, adalah salah satu jenis modulasi. Modulasi PWM
dilakukan dengan cara merubah lebar pulsa dari suatu pulsa data. Total 1 perioda (T) pulsa
dalam PWM adalah tetap, dan data PWM pada umumnya menggunakan perbandingan pulsa
positif terhadap total pulsa.Pulse Width Modulation (PWM) secara umum adalah sebuah cara
memanipulasi lebar sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam suatu perioda, untuk
mendapatkan tegangan rata-rata yang berbeda. Beberapa Contoh aplikasi PWM adalah
pemodulasian data untuk telekomunikasi, pengontrolan daya atau tegangan yang masuk ke
beban, regulator tegangan, audio effect dan penguatan, serta aplikasi-aplikasi lainnya.
Aplikasi PWM berbasis mikrokontroler biasanya berupa, pengendalian kecepatan
motor DC, Pengendalian Motor Servo, Pengaturan nyala terang LED. Oleh karena itu
diperlukan pemahaman terhadap konsep PWM itu sendiri.
Gambar 1. Sinyal PWM
Sinyal PWM pada umumnya memiliki amplitudo dan frekuensi dasar yang tetap, namun
memiliki lebar pulsa yang bervariasi. Lebar Pulsa PWM berbanding lurus dengan amplitudo
sinyal asli yang belum termodulasi. Artinya, Sinyal PWM memiliki frekuensi gelombang
yang tetap namun duty cycle bervariasi (antara 0% hingga 100%)
Gambar 2. Sinyal PWM dan Persamaan Vout PWM
Dari persamaan diatas diketahui bahwa perubahan duty cycle akan merubah tegangan
keluaran atau tegangan rata-rata.
Gambar 3. Vrata-rata Sinyal PWM
Pulse Width Modulation (PWM) merupakan salah satu teknik untuk mendapatkan
signal analog dari sebuah piranti digital. Sebenarnya Sinyal PWM dapat dibangkitkan dengan
banyak cara, dapat menggunakan metode analog dengan menggunakan rankaian op-amp atau
dengan menggunakan metode digital. Dengan metode analog setiap perubahan PWM-nya
sangat halus, sedangkan menggunakan metode digital setiap perubahan PWM dipengaruhi
oleh resolusi dari PWM itu sendiri. Resolusi adalah jumlah variasi perubahan nilai dalam
PWM tersebut. Misalkan suatu PWM memiliki resolusi 8 bit berarti PWM ini memiliki
variasi perubahan nilai sebanyak 2 pangkat 8 = 256 variasi mulai dari 0 – 255 perubahan nilai
yang mewakili duty cycle 0 – 100% dari keluaran PWM tersebut.
Gambar 5. Variasi dutycycle
GAMBAR RANGKAIAN
Gambar 6. Rangkaian modulator PWM
Gambar 7. Rangkaian demodulator PWM
Gambar 8. Output Keluaran PWM
LANGKAH KERJA
1. Hubungkan secara seri gambar rangkaian 6 dan 8 untuk membentuk sinyal hasil
modulasi dan demodulasi PWM .
2. Inputkan gelombang sinusoida dengan tegangan 1V dan frekuensi 1 KHz.
3. Input non inverting di atur pada tegangan bias DC nol dengan memvariasikan
potensiometer R5 untuk mendapatkan duty cycle 50%.
4. Output PWM dicatat pada tabel dengan mengambil data T ON dan T OFF .
Tabel 1. Data Rangkaian PWM
NoFrkuensi Input(Hz)
Amplitudo(Vin)PWM
T ON T OFF12345678
HASIL
PEMBAHASAN
KESIMPULAN DAN SARAN
Modulator dan Demodulator ASK(Amplitude Shift Keying)
TUJUAN
Mengetahui bentuk sinyal output dari modulator dan demodulator ASK dan mengetahui pengaruh perbedaan inputan data pada output gelombang yang dihasilkan.
ALAT DAN BAHAN
ALATNo Nama Range Jumlah
1 Osiloskop 0-30 MHz 1
2 Fungtion Generator 0-2 MHz 2
3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1
BAHAN
No Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah
1 Resistor 39K,3.3K,100K 2,2,1
Kapasitor 0.01μF 1
Potensiometer 10K 1
2 Bread Board 1
3 IC SL100 1
TEORI
Modulasi digital merupakan proses penumpangan sinyal digital (bit stream) ke dalam
sinyal pembawa. Modulasi digital sebenarnya adalah proses mengubah-ubah karakteristik dan
sifat gelombang sinyal pembawa sedemikian rupa sehingga bentuk hasilnya (sinyal pembawa
modulasi) memiliki ciri-ciri dari bit-bit (0 atau 1). ASK (Amplitude Shift Keying) adalah suatu
modulasi di mana logika 1 diwakili dengan adanya sinyal dan logika 0 diwakili dengan
adanya kondisi tanpa sinyal. Hasil ASK (Amplitude Shift Keying) diwakili oleh perbedaan
amplitudo pada carrier. Dimana satu amplitudo adalah zero, ini menunjukkan kehadiran dan
ketidakhadiran pada carrier yang digunakan. Sifat dari ASK antara lain: rentan untuk
pergantian gain tiba-tiba, sampai dengan 1200bps pada voice grade line, digunakan pada fiber
optic.
Ada beberapa jenis modulasi ASK, diantaranya sebagai berikut:
1. Binary-ASK (BASK)
Sinyal yang katakan termodulasi secara BASK didefenisikan dengan
x(t) = A m(t)sin(ωct) 0 ≤ t ≤ T (1)
A adalah konstanta, m(t) adalah sinyal data (sinyal pemodulasi) yang mempunyai nilai 0 atau
1, ωc adalah frekuensi putar dari sinyal pembawa, dan T adalah lebar dari satu bit. Sebuah
sinyal digital, yang hanya mengandung 0 dan 1, dimodulasikan dengan BASK, maka hanya
akan mengalikan sinyal pembawa dengan nilai 0 atau 1. Sinyal-sinyal BASK bisa didapat
dengan cara menyalakan dan mematikan (on dan off) sinyal pembawa, tergantung sinyal
informasi (pemodulasi) bernilai 1 atau 0. BASK disebut juga on-off keying (OOK).
Gambar1. Sinyal Modulasi ASK
Disamping BASK yang mempunyai dua nilai diskret, ada jenis modulasi ASK yang lain,
yang menggunakan nilai yang lebih dari dua.
GAMBAR RANGKAIAN
Gambar 2. Gambar Rangkaian Modulator ASK
Desain
VBE=0.7V,VCE(Sat)=0,3V
IC=1mA, β=50, IE= IC
Dengan menerapkan hukum kirchof (KVL) pada O/P
VC Peak- VCE-IE RE=0
2-0.3-(1.10-3)RE=0
RE=1.7kΩ ≈ 1.8 kΩ
Dengan menerapkan KVL
VM Peak- IB RB -VBE-IE RE=0 dimana IE RE=1.10-3x. 1.8 kΩ
3-1.10-3 RB-0.7-1.7=0
RB=30 kΩ=39 kΩ
Demodulasi
1/Wc<R1C1<1/W bila C=0.01 μF; R1C1=1ms; R1=100 kΩ
Demodulation Circuit
Gambar 3. Gambar Demodulator ASK
LANGKAH KERJA
1. Hubungkan rangkaian seperti pada gambar.
2. Inputkan sinyal pemodulasi dengan inputan gelombang kotak dengan menggunakan
fungtion generator
3. Inputkan sinyal carrier pada IC SL100 dengan inputan gelombang sinusoida dengan
menggunakan fungtion generator
4. Setiap data yang di dapatkan ambil bentuk sinyal pemodulasi, sinyal pembawa dan
sinyal hasil modulasi!
5. Hubungkan output dari modulator ke demodulator untuk mendapatkan sinyal asli. Catat
semua hasil yng di dapatkan pada tabel.
Tabel 1. Data Modulator dandemodulator ASK
fm Vm Fc Vc
Gambar
Sinyal
Pemodulasi
Sinyal
Pembawa
Sinyal Hasil
Modulasi
Sinyal Output
Demodulator
HASIL
PEMBAHASAN
KESIMPULAN DAN SARAN
FREQUENCY SHIFT KEYING(FSK)
TUJUAN
Mengetahui bentuk sinyal output dari modulator dan demodulator FSK dan dapat menghitung
indeks modulasi dengan variasi inputan sinyal.
ALAT DAN BAHAN
ALAT
No Nama Range Jumlah
1 Osiloskop 0-30 MHz 1
2 Fungtion Generator 0-2 MHz 3
3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1
BAHAN
No Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah
1 Resistor 1K,2.2K,10K 2,2,2
2 Kapasitor 0.1μF ,0.01μF 1,1
3 Potensiometer 50-60K 1
4 Dioda OA79 1
5 Bread Board 1
6 IC SL100/N2222
N2907A
UA741
1
1
2
TEORI
FSK adalah suatu modulasi dimana frekuensi sinyal carrier akan berubah sesuai
dengan logika bit-bit sinyal input. Karena hanya ada dua macam bit, maka pada FSK juga
hanya dua frekuensi yang digunakan. Adapun amplitudo dari kedua macam frekuensi tersebut
tetap. Dalam system FSK (Frequency Shift Keying ), maka simbol 1 dan 0 ditransmisikan
Secara berbeda antara satu sama lain dalam satu atau dua buah sinyal sinusoidal yang berbeda
besar frekuensi nya. Sesuai perubahan sinyal input biner dari suatu logic 0 ke logic 1, dan
sebaliknya, output FSKbergeser diantara dua frekuensi: suatu „‟mark‟‟ frekuensi atau logic 1
dan suatu “space” frekuensi atau logic 0.Dengan FSK biner, ada suatu perubahan frekuensi
output setiap adanya perubahan kondisi logic padasinyal input. Sebagai konsekuensinya, laju
perubahan output adalah sebanding dengan laju perubahan input.Dalam modulasi digital, laju
perubahan input pada modulator disebut bit rate dan memiliki satuan bit per second (bps).
Frequency Shift Keying (FSK) adalah modulasi yang menyatakan sinyal digital 1sebagai
suatu nilai tegangan dengan frekuensi tertentu (misalnya f1 =1200 Hz), sementara sinyal
digital 0 dinyatakan sebagai suatu nilaitegangan dengan frekuensi tertentu yang berbeda
(misalnya f2 = 2200 Hz). Sama seperti modulasi fasa, pada modulasi frekuensi yang lebih
rumit dapat dilakukan pada beberapa frekuensi sekaligus dengan cara ini pengiriman data
menjadi lebih effisien. Frekeunsi Shift Keying (FSK), digunakan suatu jumlah terbatas
berdasarkan frekuensi. Frequency Shift Keying (FSK). Tehnik ini merubah frekuensi
pembawa berdasarkan bit 1 & bit 0.
Laju perubahan pada output modulator disebut baud atau baud rate dan
sebandingdengan keterkaitan waktu pada satu elemen sinyal output. Esensinya, baud adalah
kecepatan simbol perdetik. Dalam FSK biner, laju input dan laju output adalah sama;
sehingga, bit rate dan baud rate adalah sama. Teknik modulasi ini banyak digunakan untuk
transmisi dengan kecepatan rendah, derau yang didapat pada tehnik FSK lebih kecil
disbanding ASK.
Gambar 1. Sinyal Modulatosi FSK
Gambar 2. Struktur dasar modulator FSK
GAMBAR RANGKAIAN
Gambar 4. Rangkaian Modulator FSK
Gambar 5. Rangkaian Demodulator FSK
LANGKAH KERJA
1. Hubungkan rangkaian seperti pada gambar 4 dan 5.
2. Inputkan sinyal pemodulasi dengan amplitudo 5V dan frekuensi150Hz pada transistor di
kaki basis
3. Inputkan sinyal carrier yang pertama 200 Hz,amplitudo 7 V pada kaki kolektor transistor
NPN
4. Inputkan sinyal carrier yang kedua 2 kHz , 7 V pada kaki kolektor transistor PNP
5. Setelah mendapatkan gelombang output FSK hitung tmax dan t min untuk mendapatkan fmax
dan fmin.
6. Hitung deviasi frekuensi .
7. Hitung indeks modulasi.
8. Hubungkan output dari modulator ke demodulator untuk mendapatkan sinyal asli. Catat
semua hasil yng di dapatkan pada tabel
Tabel 1. Data pengamatan rangkaian FSK
No
fm fC1 fC2 tmin fmin tmax fmaxDeviasi frekuensi
δ=f max−f min
mIndeks mod
GambarHasil Modulasi
Hasil Demodulasi
12345
HASIL
PEMBAHASAN
KESIMPULAN DAN SARAN
LOW PASS FILTER(LPF)
TUJUAN Untuk mengetahui output low pass filter dan dapat membuat grafik penguatan terhadap
respon frekuensi.
ALAT DAN BAHAN
ALAT
No Nama Range Jumlah
1 Osiloskop 0-30 MHz 1
2 Fungtion Generator 0-2 MHz 1
3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1
BAHAN
No Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah
1 Resistor 10K 3
3 Potensiometer 20K 1
4 Kapasitor 0.01μf 1
5 Bread Board 1
6 IC UA741 1
TEORIFilter adalah suatu rangkaian yang dirancang agar dapat melewatkan suatu sinyal
input pada range frekuensi tertentu, dan melemahkan sinyal input yang mempunyai
frekuensi diluar range frekuensi yang telah ditentukan. Filter terdapat dua macam yaitu filter
aktif atau filter pasif, pada filter pasif rangkaian hanya terdiri atas komponen-komponen pasif
yaitu berupa tahanan, inductor dan kapasitor saja. Filter aktif dapat dirangkai dengan
menggunakan transistorataupun op-amp, tetapi secara umum yang banyak dipakai adalah op-
amp. Ada empat jenis buah filter yaitu low pass filter, high pass filter, band pass filter, dan
band elimination atau band reject. Filter low pass adalah sebuah rangkaian yang tegangan
outputnya tetap sampai dengan tegangan inputnya melewati frekuensi cutoff ( fc ), ketika
tegangan input telah melewati batas frekuensi cutoff ( fc ) maka amplitudo dari tegangan output
akan melemah secara berkala.
Rangkaian low pass filter RC merupakan jenis filter pasif, dengan respon frekuensi yang
ditentukan oleh konfigurasi R dan C yang digunakan. Rangkaian dasar LPF dan grafik respon
frekuensi LPF sebagai berikut.
Gambar 1. Grafik penguatan vs frekuensi LPF
Frekuensi cut-off (fc) dari filter pasif lolos bawah (Low Pass Filter,LPF) dengan RC
dapat dituliskan dalam persamaan matematik sebagai berikut.
f c=1
2πRC
Rangkaian filter pasif LPF RC diatas terlihat seperti pembagi tegangan menggunakan R.
Dimana pada filter LPF tegangan output diambil pada titik pertemuan RC. Besarnya
penguatan tegangan (G) pada filter pasif yang ideal maksimum adalah 1 = 0dB yang hanya
terjadi pada frekuensi sinyal input dibawah frekuensi cut-off (fc). Penguatabn tegangan (G)
filter LPF RC pasif dapat dituliskan dalam persamaan matematis sebagai berikut.
G=|V out
V ¿|
Dan penguatan tegangan (G) LPF RC dapat dituliskan dalam satuan dB sebagai berikut.
G=20 logV out
V ¿
Pada filtrer lolos bawah (low pass filter ,LPF) terdapat beberapa karakteristik mendasar
sebagai berikut. Pada saat frekuensi sinyal input lebih rendah dari frekuensi cut-off (fc) (fin
<< fc) maka penguatan tegangan / Gain (G) = 1 atau G=0dB. Pada saat frekuensi sinyal input
sama dengan frekuensi cut-off (fc) (fin = fc) maka ω = 1/RC sehingga penguatan tegangan /
Gain (G) menjadi -3 dB atau terjadi pelemahan tegangan sebesar 3 dB. Pada saat frekuensi
sinyal input lebih tinggi dari frekuensi cut-off (fc) (fin >> fc) maka besarnya penguatan
tegangan (G) = 1/ωRC atau G = -20 log ωRC Sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa Filter
Lolos Rendah (Low Pass Filter, LPF) hanya meloloskan sinyal dengan frekuensi yang lebih
rendah dari frekuensi cut-off (fc) saja.
Gambar 2: Low pass filter
Desain
LPF: Untuk mendesain Low Pass Filter dengan frekuensi cut off atas fH = 4 KHz dan
penguatan pada daerah passband 2
fH = 1/( 2πRC )
Bilamana C=0.01 µF, maka nilai R
R= 1/(2πfHC) Ω =3.97KΩ
Penguatan pada daerah passband LPF AF = 1+ (RF/R1)= 2
Bila R1=10 KΩ, nilai RF adalah RF=( AF-1) R1=10KΩ
LANGKAH KERJA:
First Order LPF
1. Hubungkan rangkaian berdasarkan gambar 2.
2. Inputkan gelombang sinusida de as the inngan amplitudo tetap.
3. Variasikan frekuensi input dan catat aplitudo output pada tabel 1 dibawah ini.
4. Gambarkan grafik respon frekuensi dari hasil yang di dapatkan.
Tabel 1. Data Pengamatan Low Pass Filter
Vin= ...V
Frekuensi input Vout Gain=Vout/Vin Gain (dB) Gambar
100Hz
200 Hz
300 Hz
...........
1KHz
2KHz
..........
10KHz
HASIL
PEMBAHASAN
KESIMPULAN DAN SARAN
HIGH PASS FILTER(LPF)
TUJUAN Untuk mengetahui output high pass filter dan dapat membuat grafik penguatan terhadap
respon frekuensi.
ALAT DAN BAHAN
ALAT
No Nama Range Jumlah
1 Osiloskop 0-30 MHz 1
2 Fungtion Generator 0-2 MHz 1
3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1
BAHAN
No Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah
1 Resistor 10K,3.9K 2,1
3 Potensiometer 20K 1
4 Kapasitor 0.01μf 1
5 Bread Board 1
6 IC UA741 1
TEORIFilter high-pass atau sering juga disebut dengan filter lolos atas adalah suatu
rangkaian yang akan melewatkan suatu isyarat yang berada diatas frekuensi cut-off (ωc)
sampai frekuensi cut-off (ωc) rangkaian tersebut dan akan menahan isyarat yang berfrekuensi
dibawah frekuensi cut-off (ωc) rangkaian tersebut. Filter high-passs dasar disusun dengan
rangkaian RC seperti berikut. Rangkaian High Pass Filter (HPF) RC High Pass
Filter,rangkaian high pass filter,filter high pass,filter lolos atas,rangkaian filter lolos atas,teori
filter lolos atas,teori filter high pass,teori high pass filter,hilter high pass RC,filter RC high
pass,skema filter high pass,pengertian filter high pass Prinsip kerja dari filter high pass atau
filter lolos atas adalah dengan memanfaatkan karakteristik dasar komponen C dan R, dimana
C akan mudah melewatkan sinyal AC sesuai dengan nilai reaktansi kapasitifnya dan
komponen R yang lebih mudah melewatkan sinyal dengan frekuensi yang rendah. Prinsip
kerja rangkaian filter lolos atas atau high pass filter (HPF) dengan RC dapat diuraikan
sebagai berikut, apabila rangkaian filter high pass ini diberikan sinyal input dengan frekuensi
diatas frekuensi cut-off (ωc) maka sinyal tersebut akan di lewatkan ke output rangkaian
melalui komponen C. Kemudian pada saat sinyal input yang diberikan ke rangkaian filter
lolos atas atau high pass filter memiliki frekuensi di bawah frekuensi cut-off (ωc) maka sinyal
input tersebut akan dilemahkan dengan cara dibuang ke ground melalui komponen R.
Frekuensi resonansi dari filter high-pass mengikuti nilai time constant (τ) dari rangkaian RC
tersebut. T=R.C Sehingga frekuensi cut-off dari filter tersebut adalah :
f c=1
2 πRC
Grafik karakteristik dari high pass filter (HPF) atau filter lolos atas dengan komponen
RC dapat digambarkan dengan perbandingan antara tegangan output filter terhadap frekuensi
yang diberikan kepada rangkaian filter high pass (HPF) tersebut.
GAMBAR RANGKAIAN
Gambar 1: High pass filter
Desain
HPF: Untuk mendesain High Pass Filter dengan frekuensi cut off bawah fH = 4 KHz dan
penguatan pada daerah passband 2
fL = 1/( 2πRC )
Bila C=0.01 µF,nilai R dapat ditemukan
R= 1/(2πfLC) Ω =3.97KΩ
Penguatan pada passband HPF adalah AF = 1+ (RF/R1)= 2
Bila R1=10 KΩ, nilai RF ditentukan
RF=( AF-1) R1=10KΩ
LANGKAH KERJA:
First Order HPF
1. Hubungkan rangkaian berdasarkan gambar 1.
2. Inputkan gelombang sinusida dengan amplitudo tetap.
3. Variasikan frekuensi input dan catat aplitudo output pada tabel 1 dibawah ini.
4. Gambarkan grafik respon frekuensi dari hasil yang di dapatkan
Gambar Respon frekuensi high pass filter
Tabel 1. Data Pengamatan High Pass Filter
Vin= ...V
Frekuensi input Vout Gain=Vout/Vin Gain (dB) Gambar
700Hz
800 Hz
900 Hz
1 KHz
2KHz
3KHz
..........
10KHz
HASIL
PEMBAHASAN
KESIMPULAN DAN SARAN
COMMON EMITTER AMPLIFIER
TUJUAN :
Untuk mengetahui output gelombang, penguatan serta dapat menghitung lebar bandwidth
rangkaian penguat common emitor.
ALAT DAN BAHAN
ALAT
No Nama Range Jumlah
1 Osiloskop 0-30 MHz 1
2 Fungtion Generator 0-2 MHz 1
3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1
BAHAN
No Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah
1 Resistor 1K,33K,3.3K,4.7K,470 1,3,1,1,1
3 Potensiometer 1
4 Kapasitor 10μf, 100μf, 1,1
5 Bread Board 1
6 Transistor BC 107 1
TEORI
Penguat Common Emitor adalah penguat dimana kaki emitor transistor di groundkan,
dan input di masukkan ke basis dan output pada kaki kolektor. Penguat Common Emitor juga
mempunyai karakter sebagai penguat tegangan.
Gambar 1. Penguat Common Emitor
Penguat Common Emitor mempunyai karakteristik sebagai berikut :
Sinyal outputnya berbalik fasa 180 derajat terhadap sinyal input.
Sangat mungkin terjadi osilasi karena adanyaproses umpan balik positif, sehingga
sering dipasang umpan balik negatif untuk mencegahnya.
Sering dipakai pada penguat frekuensi rendah (terutama pada sinyal audio).
Mempunyai stabilitas penguatan yang rendah karena bergantung pada kestabilan suhu
dan bias transistor(Wikipedia.org)
Jika tegangan keluaran turun oleh pertambahan arus beban , maka VBE ( tegangan
basis – emiter ) bertambah dan arus beban bertambah beasr pula , sehingga titik q( kerja )
bergeser keatas sepanjang garis beban , dan VEC( tegangan emiter – colector) berkurang .
Akibatnya Vo (tegangan keluaran ) bertambah besar melawan turunnya Vo oleh arus beban
sehingga keluaran Vo akan tetap.
GAMBAR RANGKAIAN
Gambar 2. Gambar Rangkaian Common Emitor
LANGKAH KERJA
1. Rangkai danhubungkan rangkaian seperti pada gambar 2.
2. Hubungkan sinyal input menggunakan fungtion generator 1KHz 4Vpp
3. Hubungkan osiloskop Ch 1 pd inputan untuk melihat gelombang input
4. Hubungkan osiloskop Ch 2 pd output untuk melihat gelombang output.
5. Ubah frekuensi inputan dan catat hasil gelombang input dan output pada
tabel1 dengan cara merubah frekuensi pada function generator
6. Hitung penguatan yangterjadi dan bandwidth
Bandwidth f2-f1 :
Dimana ; f1 adalah frekuensi cutoff rendah
f2 adalah frekuensi cutoff atas
PENGAMATAN :
Frekuensi cutoff rendah f1 =
Frekuensi cutoff atas f2 =
Bandwidth f2-f1 =
Tabel 1. Data percobaan penguat emitor
Frekuensi(Hz)
Vin (Vpp)
Vout (Vpp)
Av
501005001000100002000050000
HASIL
PEMBAHASAN
KESIMPULAN DAN SARAN
PENGUAT DAYA KELAS A
TUJUAN :
Untuk mengetahui prinsip kerja penguat daya kelasa A dan dapat menghitung penguatan
yang dihasilkan.
ALAT DAN BAHAN
ALAT
No Nama Range Jumlah
1 Osiloskop 0-30 MHz 1
2 Fungtion Generator 0-2 MHz 1
3 Catu Daya DC 0-30V (Dual/+ dan -) 1
BAHAN
No Nama Komponen Nilai Komponen Jumlah
1 Resistor 1K,10K,100K 1,1,1,1
3 Potensiometer 1M 1
4 Kapasitor 10μf 1
5 Bread Board 1
6 Transistor BC 107 1
TEORI
Penguat tipe kelas A dibuat dengan mengatur arus bias yang sesuai di titik tertentu
yang ada pada garis bebannya. Sedemikian rupa sehingga titik Q ini berada tepat di tengah
garis beban kurva VCE-IC dari rangkaian penguat tersebut dan sebut saja titik ini titik
A. Garis beban pada penguat ini ditentukan oleh resistor Rc dan Re dari rumus VCC = VCE
+ IcRc + IeRe. Jika Ie = Ic maka dapat disederhanakan menjadi VCC = VCE + Ic
(Rc+Re). Selanjutnya pembaca dapat menggambar garis beban rangkaian ini dari rumus
tersebut. Sedangkan resistor Ra dan Rb dipasang untuk menentukan arus bias. Pembaca
dapat menentukan sendiri besar resistor-resistor pada rangkaian tersebut dengan pertama
menetapkan berapa besar arus Ib yang memotong titik Q.
Gambar 1. Garis beban dan titik Q kelas A
Besar arus Ib biasanya tercantum pada datasheet transistor yang digunakan. Besar
penguatan sinyal AC dapat dihitung dengan teori analisa rangkaian sinyal AC. Analisa
rangkaian AC adalah dengan menghubung singkat setiap komponen kapasitor C dan
secara imajiner menyambungkan VCC ke ground. Dengan cara ini dapat diperoleh
gambar rangkaian imajiner dari penguat daya kelas A seperti gambar 2. Resistor Ra dan Rc
dihubungkan ke ground dan semua kapasitor dihubung singkat.
Gambar 2. Rangkaian imajimer analisa ac kelas A
Dengan adanya kapasitor Ce, nilai Re pada analisa sinyal AC menjadi tidak berarti.
Pembaca dapat mencari lebih lanjut literatur yang membahas penguatan transistor untuk
mengetahui bagaimana perhitungan nilai penguatan transistor secara detail. Penguatan
didefenisikan dengan Vout/Vin = rc / re`, dimana rc adalah resistansi Rc paralel dengan
beban RL (pada penguat akhir, RL adalah speaker 8 Ohm) dan re` adalah resistansi
penguatan transitor. Nilai re` dapat dihitung dari rumus re`= hfe/hie yang datanya juga
ada di datasheet transistor. Gambar 3 menunjukkan ilustrasi penguatan sinyal input serta
proyeksinya menjadi sinyal output terhadap garis kurva x-y rumus penguatan vout =
(rc/re) Vin.
Gambar 3. Kurva penguatan kelas A
Ciri khas dari penguat kelas A, seluruh sinyal keluarannya bekerja pada daerah
aktif. Penguat tipe kelas A disebut sebagai penguat yang memiliki tingkat fidelitas
yang tinggi. Asalkan sinyal masih bekerja di daerah aktif, bentuk sinyal keluarannya
akan sama persis dengan sinyal input.
LANGKAH KERJA
1. Rangkailah komponen yang ada ke bread board seperti pada skema berikut ini
Nb : untuk RL dan Ce tidak perlu dipasang
2. Hubungkan dengan power supply sebagai VCC dan atur nilainya sebesar 12V.3. Hubungkan AFG ke Vin dan atur frekuensinya agar sebesar 1KHz.4. Atur agar VCE bernilai setengah dari VCC agar sinyal keluaran tidak terpotong
dengan memutar Ra.5. Catat data kedalam tabel 1.
Tabel 1. Data pengamatan penguat daya kelas A
Frekuensi(Hz)
Vin (Vpp)
Vout (Vpp)
Av
501005001000100002000050000
HASIL
PEMBAHASAN
KESIMPULAN DAN SARAN