PENGUAT DAYA

BAB I

PENDAHULUAN

I. 1 Latar Belakang 

Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang sangat penting untuk terus dikaji dan dikembangkan.

Perkembangan ilmu Fisika akan sangat berpengaruh bagi kehidupan manusia baik secara

langsung maupun tidak langsung. Namun untuk memahami dan menguasai ilmu Fisika tidaklah

terlalu mudah sebab cakupan ilmu Fisika sangat luas yakni menyangkut segala gejala alam baik

yang dapat diamati dengan mata telanjang maupun dengan menggunakan alat bantu. Untuk

mempermudah dalam mengkajinya, maka sangat dibutuhkan adanya praktikum sebab ilmu

Fisika tidak cukup jika hanya di pelajari secara teori. Selain itu, Fisika juga

dibagi/dikelompokkan dalam beberapa pokok pembahasan, salah satunya adalah elektronika.

Elektronika merupakan ilmu yang sangat penting bagi manusia sebab menyangkut tentang

kelistrikan yang menjadi salah satu energy terpenting dalam kehidupan manusia. Sebagai bagian

dari Fisika, pada elektronika juga tidak cukup jika hanya dipelajari secara teori sehingga

membutuhkan praktek/praktikum untuk membantu kita dalam memhami dan

mengaplikasikannya. Berdasarkan hal tersebut maka dilakukanlah praktikum elektronika dasar

ini yakni tentang rangkaian Penguat Daya Audio sekaligus untuk memenuhi persyaratan dari

mata kuliah Elektronika Fisis Dasar II.

I. 2 Ruang Lingkup

Pada percobaan penguat daya audio ini dilakukakan pengukuran nilai hambatan pada resistor

berdasarkan warna pada cincinnya membuat rangkaian yang terdiri dari resistor, kapasitor dan

transistor kemudian mengkemudian hubungkannya dengan catu daya, signal generator, dan

osiloskop untuk melihat mengukur Vinput dan Voutput-nya. Selnjutnya mengubah frekuensi

pada signal generator untuk menegetahui keadaan Vinput dan Voutput-nya. 

I.3 Tujuan

Setelah melakukan praktikum ini, diharapkan praktikan telah memiliki kemampuan berikut :

1. Menguji suatu penguat daya audio yaitu mengamati bentuk isyarat keluaran,mengukur

hambatan masukan dan respon frekuensi.

2. Mengatur arus sisa agar distorsi cross over tepat hilang.

3. Mengukur daya keluaran maksimum dan daya masukan maksimum.

4. Menunjukkan pengaruh hubungan Darlington pada transistor keluaran pada daya keluaran

maksimum.

5. Menunjukkan pengaruh kapasitor Bootstrap terhadap penguatan (gain) tegangan dan bentuk

isyarat keluaran.

6. Mengenal komponen-komponen yang digunakan pada suatu penguat daya audio.

I.4 Waktu dan Tempat Percobaan

Percobaan ini dilakukan pada hari Selasa, 30 November 2010, pukul 14.00 -16.30 WITA yang

dilaksanakan pada Laboratorium Elektronika,Jurusan Fisika,Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam,Unuversitas Hasanuddin,Makassar

BAB II 

TINJAUAN PUSTAKA

A. PENGUAT DAYA 

Pada penguat daya isyarat tegangan yang kecil diperkuat dan dibuat agar mampu memberikan

arus isyarat yang besar,untuk menggetarkan pengeras suara,menggerakkan motor listrik atau

beban lain yang memerlukannya.Jadi pada penguat daya,tegangan isyarat besar dan arus isyarat

juga besar. 

Istilah penguatan pada dasarnya berarti membuat menjadi lebih kuat. Dalam bidang elektronika

maka yang diperkuat adalah amplitudo dari sinyal. Untuk mengerti bagaimana penguat bekerja

perlu dimengerti dua tipe penguatan yang utama yaitu : 

1. Penguat tegangan yaitu penguat yang menguatkan tegangan dari sinyal masukan 

2. Penguat arus yaitu penguat yang menguatkan arus dari sinyal masukan.

Sedangkan penguat daya yaitu kombinasi dari dua tipe penguat di atas. Meskipun pada

kenyataannya semua penguat adalah penguat daya karena tegangan tidak akan ada tanpa adanya

daya kecuali jika impedansinya tak terhingga.

Efisiensi dari penguat daya didefinisikan sebagai perbandingan dari daya yang diterima beban

dengan daya yang diberikan oleh catu daya. 

B. MACAM-MACAM PENGUAT DAYA

Dalam elektronika banyak sekali dijumpai jenis penguat yang dapat dikelompokkan berdasarkan:

1. rentang frekuensi operasi,

a. gelombang lebar (seperti: penguat audio, video, rf dll)

b. gelombang sempit (seperti tuned amplifier).

2. metoda pemasangan rangkaian,

a. pemasangan AC semua komponen frekuensi rendah (termasuk dc) tidak diteruskan ke

rangkaian penguat

b. pemasangan DC : salah satu tipenya adalah penguat chopper,sinyal input terbelah menjadi seri

pulsa kemudian diperkuat oleh penguat ac sebelum dikembalikan lagi ke level dc.

3. titik bias pada penguat: kelas A, kelas B, kelas AB dan kelas C

4. tegangan

5. arus

6. daya

Penguat daya diklasifikasikan menurut titik kerjanya. Titik kerja (titik Q) yaitu titik pada garis

beban yang menggambarkan keadaan transistor saat tidak ada sinyal masukan. Menurut titik

kerjanya penguat diklasifikasikan menjadi penguat klas A, B, AB, C ,D dan masih banyak lagi. 

- Penguat klas A 

o Penguat dengan letak titik Q di tengah-tengah garis beban.

o Mempunyai sinyal keluaran yang paling bagus diantara penguat jenis yang lain. 

o Mempunyai sinyal keluaran yang paling bagus diantara penguat jenis yang lain.

o Efisiensinya paling rendah, karena banyaknya daya yang terbuang di transistor.

Disipasi daya tertinggi terjadi saat tidak ada sinyal masukan. Besarnya disipasi daya pada

transistor dirumuskan 

Daya keluaran maksimum dapat dicari dari persamaan :

sehingga 

- Penguat klas B

Penguat dengan letak titik Q di titik cut off garis beban. Kelemahannya yaitu adanya cacat

penyeberangan (crossover distortion) yang terjadi karena adanya tegangan bias pada dioda basis

emitor. Sehingga saat sinyal masukan belum bernilai sebesar tegangan on dari dioda basis emitor

maka tidak akan ada sinyal keluaran. Karena letak titik Q penguat kelas B di titik cut-off maka

untuk satu transistor hanya bisa menguatkan setengah siklus dari sinyal masukan. Sehingga

untuk penguat kelas B digunakan konfigurasi Push-pull dimana dua transistor akan bergantian

bekerja menguatkan masing-masing setengah siklus sinyal masukan. 

- Penguat klas AB

Merupakan perbaikan dari penguat klas B. Cacat penyeberangan bisa dihilangkan dengan

menambahkan prategangan pada dioda basis emitor. Dengan demikian transistor output sudah

aktif saat belum ada sinyal masukan. Tentu saja titik kerja penguat menjadi berubah karena

transistor tidak lagi berada pada keadaan cut off. Karena itulah disebut penguat klas AB. Penguat

audio yang banyak ada di pasaran pada umumnya adalah penguat klas AB. Untuk memberi

prategangan pada basis emitor tidak harus dengan dioda bisa juga dengan resistor atau transistor

asalkan bisa memberi tegangan untuk mengaktifkan dioda di basis emitor.

-Penguat klas C

Titik kerja diatur beropersi untuk arus (tegangan) output sama dengan nol dengan selang lebih

besar dari setengah siklus sinus. Sehingga penguat bekerja kurang dari setengah perioda sinyal

input.

C. PENGUAT DAYA AUDIO

Rangkaian penguat daya audio sederhana seperti terlihat pada Gambar di bawah ini yang

memiliki komponen utama berupa IC LM386. Dengan hanya menambah sedikit komponen

pendukung, maka IC LM386 sudah dapat difungsikan sebagai penguat daya audio sederhana.

Karena IC LM386 dapat dicatu tegangan dalam jangkah 4 - 12 volt maka sangat cocok untuk

piranti-piranti yang portable.

Gambar 1. Rangkaian penguat daya audio sederhana.

Penguat daya audio (power amplifier) adalah suatu pesawat elektronika yang berfungsi

menguatkan sinyal suara yang bisa berasal dari radio, tape recorder, cd player, preamp mic atau

yang lainnya. Penguat daya audio sistem OCL beban dengan penguat daya dihubung langsung

(direct copel) tanpa memakai kapasitor maupun transformator. Penerapan IC OP Amp 741

dipakai sebagai penguat depan dari penguat audio untuk menggantikan rangkaian transistor

sebagai penguat depannya.

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Alat

Adapun alat/komponen yang digunakan pada percobaan ini adalah :

1. Resistor , berfungsi sebagai hambatan dalam rangkaian.

2. Transistor,berfunsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching),

stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya

. 

3. Kapasitor, berfungsi untuk menyimpan arus listrik untuk sementara waktu.

4. Kabel Jumper berfungsi untuk menghubungkan resistor yang satu dengan yang lainnya pada

suatu rangkaian. 

5. Potensiometer digunakan untuk mengatur tegangan.

6. Multimeter berfungsi untuk mengukur tegangan,hambatan,dan arus.

7. Papan rangkaian berfungsi sebagai tempat untuk membuat rangkaian.

8. Osiloskop, berfungsi untuk menampilkan bentuk gelombang yang selajutnya digunakan untuk

mengamati sinyal output yang dihasilkan oleh rangkain setelah diberikan frekuensi tertentu. 

9. Catu Daya, berfungsi sebagai pembangkit tegangan AC untuk dialirkan pada rangkaian.

10. Sinyal Generator, berfungsi untuk memberikan sinyal masukan pada osoloskop.

III.2 Prosedur Percobaan

Adapun prosedur percobaan pada praktikum penguat daya audio ini adalah:

1. Menyiapkan alat/komponen yang diperlukan.

2. Mengkalibrasi alat-alat ukur yang akan digunakan pada percobaan ini.

3. Membuat rangkaian penguat daya audio seperti pada gambar berikut.

4. Menghubungkan rangkaian dengan catu daya, signal generator dan osiloskop untuk melihat

isyarat keluaran.

5. Melepaskan kapasitor C2 dan mengukur tegangan masukan (Vinput) dan tegangan keluaran

(Voutput) dengan frekuensi 100 Hz, 200 Hz, dan 500 Hz.

6. Memasang/menyambung kapasitor C2 dan mengukur kembali tegangan masukan (Vinput) dan

tegangan keluaran (Voutput) dengan frekuensi 100 Hz, 200 Hz, dan 500 Hz.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN 

IV.1 Hasil

Tabel 1

Sebelum C2 dipasang

NO Vi (Volt) Vo (Volt) F (Hertz)

1. 3,8 - 100

2. 3,8 - 200

3. 3,8 - 500

Tabel 2

Setelah C2 dipasang

NO Vi (Volt) Vo (Volt) F (Hertz)

1. 3,8 3,2 100

2. 3,8 3,2 200

3. 3,8 3,2 500

IV.2 Gambar

Gambar bentuk gelombang sebelum C2 dipasang:

100 Hz

200 Hz

500 Hz

Gambar bentuk gelombang setelah C2 dipasang:

100 Hz

200 Hz

IV.2 Pembahasan

Pada pengambilan data untuk percobaan Penguat Daya Audio ini denagn C2 yang tidak

dipasang/di hubungkan, didapatkan nilai tegangan masukan (Vin) yaitu 3,8 Volt untuk frekuens

100Hz, 200Hz, dan 500Hz dan tidak ada nila tegangan keluaran (Vout). Adapun setelah C2

dipasang/di hubungkan diperoleh nilai tegangan masukan (Vin) 3,8 Volt dan nilai tegangan

keluaran (Vout) yaitu 3,2 Volt untuk frekuens 100Hz, 200Hz, dan 500Hz. Jadi, dapat dikatakan

bahwa nilai tegangan keluaran hanya dapat diperoleh apabila kapasitor C2 dipasang. 

Adapun nilai tegangan masukannya adalah sama meskipun frekuensinya berubah-ubah dan yang

membedakannya hanya pada amplitudo terlihat semakin merapat jika frekuensinya diperbesar.

Selain itu, dari data yang diperoleh juga terlihat bahwa nilai tegangan masukan lebih besar

daripada nilai keluarannya (Vin > Vout) .

BAB V 

PENUTUP 

V.1 Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:

1. Sebelum kapasitor C2 dipasang hanya terdapat tegangan masukan (Vin ) dan tidak terdapat

tegangan keluaran (Vout) .

2. Setelah kapasitor C2 dipasang,sudah terdapat tegangan masukan (Vin ) dan juga terdapat

tegangan keluaran (Vout) . 

3. Nilai teganan tegangan masukan (Vin ) tegangan keluaran (Vout) tidak berubah meskipun

dengan frekuensi yang berbeda.

4. Semakin besar frekuensi yang diberikan maka amplitudo tampak semakin merapat

V.2 Saran

V.2.1 Untuk Asisten

Asisten sudah cukup profesional dalam membimbing kami melakukan praktikum rangkaian arus

searah ini, hal ini terlihat dari cara menjawab pertanyaan-pertanyaan kami selaku praktikan

meskipun terdapat kendala sebelum melakukan praktikum yang disebabkan karena gambar

rangkaian pada buku penuntun kurang lengkap . Harapan saya semoga profesionalisme asisten

dapat terus terintegrasi demi kelancaran praktikum selanjutnya serta semoga bimbingan dan

arahannya sealma ini tidaklah sia-sia. InsyaAllah.

V.2.2 Untuk Laboratorium

Saya mengucapkan terima kasih kepada pihak Laboratorium Elektronika Dasar yang telah

menyediakan sarana sehingga praktikum rangkaian arus searah ini relatif terlaksana dengan

lancar. Walaupun begitu saya tetap berharap agar supaya ada pembaharuan dan penambahan

alat/komponen dalam rangka peningkatan kualitas dan kuantitas sarana di Laboratorium

Elektonika Dasar .

DAFTAR PUSTAKA

Arifin, Drs, M.T,. 2010 “Penuntun Praktikum Elektronika Dasar II”, Makassar : Jurusan Fisika

Universitas Hasanuddin. 

Khbasar(2001).PenguatDaya. From http://phys.itb.ac.id/~khbasar/arsip/FI1201/Penguatdaya , 

29 Septenber 2010 

Annonim(2001).penguatdaya.From http//google.co.id/dioda. 29 September 2010

Rusmadi, Dedi.2007”Belajar Rangkaian Elektronika Tanpa Guru”, Bandung:delfajar