makalah tentang amplifier

BAB I

PENDAHULUAN

A.    latar belakang

Penguat (bahasa Inggris: Amplifier) adalah rangkaian komponen elektronika yang dipakai untuk menguatkan daya (atau tenaga secara umum). Dalam bidang audio, amplifier akan menguatkan signal suara yaitu memperkuat signal arus (I) dan tegangan (V) listrik dari inputnya menjadi arus listrik dan tengangan yang lebih besar (daya lebih besar) di bagian outputnya. Besarnya penguatan ini sering dikenal dengan istilah gain. Nilai dari gain yang dinyatakan sebagai fungsi penguat frekuensi audio, gain power amplifier antara 20 kali sampai 100 kali dari signal input.Jadi gain merupakan hasil bagi dari daya di bagian output (Pout) dengan daya di bagian inputnya (Pin) dalam bentuk fungsi frekuensi. Ukuran dari gain, (G) ini biasanya memakai decibel (dB). Dalam bentuk rumus hal ini dinyatakan sebagai berikut: G(dB)=10log(Pout/Pin)).Pout adalah Power atau daya pada bagian output, dan Pin adalah daya pada bagian inputnya.Dalam bagian rangkaian amplifier pada proses penguatan audio ini terbagi menjadi dua kelompok bagian penting yaitu bagian penguat signal tegangan (V) kebanyakan menggunakan susunan transistor darlington, dan bagian penguat arus susunannya transistor paralel dan masing-masing transisistor berdaya besar dan menggunakan sirip pendingin untuk membuang panas ke udara, sekarang ini banyak yang menggunakan transistor simetris komplementer.

BAB II

PEMBAHASAN

 A. Power Amplifier

a.Kopetensi
Dari hasil praktik ini diharapkan mahasiswa dapat:

1.Mengetahui jenis power amplifier.

2.Mengamati sinyal output power amplifier

3.Mengamati karaktristik power amplifier

4.Menganalisis dan menyimpulkan data praktikum.

b. Peralatan Yang Digunakan

1.CRO
2.AFG

3.Power amplifier

4.Speaker / Load

5.Kabel

c. Teori Singkat

Power AMPLIFIER, adalah perangkat yang memperkuat sinyal2 electromagnetic menjadi audio, kerja power ampli disini adalah memperkeras sinyal yg lemah menjadi kuat dalam arti divice yg terhubung diperkuat(suara).Power amplifier bertugas sebagai penguat akhir dari preamplifier menuju ke driver speaker. Amplifier pada umumnya terbagi menjadi dua yaitu Power Amplifier dan Integrated Amplifier. Power Amplifier adalah penguat akhir yang tidak disertai dengan tone control (volume, bas, treble), sebaliknya integrated amplifier adalah penguat akhir yang telah disertai dengan tone control.

d. Langkah Kerja

1.Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan.

2.Rangkailah AFG, power amplifier, dummy load dan CRO seperti gambar

3.Setelah rangkaian terpasang semua, kemudian hidupkan semua alat.

4.Atur frekuensi keluaran dari AFG mulai dari 20 Hz sampai 20 KHz dengan amplitudo yang selalu

sama yaitu 1 Vp-p.

5.Atur power amplifier (bass, trebel, middle dan balance) hingga bentuk gelombang yang ditampikan di CRO bagus.

6.Bandingkan antara gelombang input dari AFG dan gelombang output dari dummy load.

7.Catat hasil pengamatan.

e. Anallisa Data

Dari data tebal pengamatan dapat kita ketahui bahwa:

P (daya) pada pengamatan tersebuat adalah :

>pada saat Fin = 1 KHzRL = 8 Ohm

Vin = 1,2 x 5 mV

Vout = 1,4 x 1 V

Maka Veff = 0,707 x 1,4 x 1 V = 0,9898

Sehingga P = (Veff)2 / (2 x RL)

= (0,9898)2 / (2 x 8)

= 0,0612 W

>pada saat Fin = 20 KHz RL = 8 Ohm

Vin = 2,2 x 5 Mv

Vout = 2,2 x 0,5 V

Maka Veff = 0,707 x 2,2 x 0,5 V = 0,7777

Sehingga P = (Veff)2 / (2 x RL)

= (0,7777)2 / (2 x 8)

= 0,0377 W

B. Pre Amp Head

a)      Kopetensi
Dari hasil praktik ini diharapkan mahasiswa dapat:

1.Mengetahui prinsip kerja dari rangkaian preamp head

2.Mengetahui penguatan pada preamp head

3.Mengetahui respon frekuensi dari preamp head

b)      .Peralatan Yang Digunakan

1.CRO
2.AFG
3.bread board

4.Power supply dc 12 v

Komponen :

1.Op amp TL 072

2.Capasitor 1uF, 56n, 68p,220n

3.Resistor 1k, 56k, 100k

4.Saklar spdt

5.Kabel jumper secukupnya

c)      Teori Singkat

Preamp head adalah rangkaian penguat awal yang berfungsi menguatkan sinyal listrik audio dari head tape. Sinyal ini diperoleh dari gesekan pita magnetik dengan lilitan head yang akan menghasilkan fluktuasi pada lilitan head, sehingga timbul GGL yang merupakan sinyal listrik suara. Sinyal yang didapatkan dari head ini masih sangat lemah, sehingga harus dikuatkan terlebih dahulu dan disesuaikan impedansinya sebelum masuk ke perangkat pengatur audio selanjutnya.

Ada berbagai macam jenis dan type preamp head. Semua dibutuhkan sesuai dengan fungsi dan kebutuhan yang diinginkan. Ada yang dibangun dengan transistor, ada pula yang dengan IC opamp atau penguat lainya. Type penguatan pun bermacam-macam. Tetapi pada intinya adalah menguatkan semua frekuensi sinyal (full range), agar didapatkan bandwidth output yang lebar sehingga memudahkan untuk pemilihan penguatan pada frekuensi tertentu.

Salah satu contoh jenis penguatan yang digunakan dalam preamp adalah non-inverting amplifier. Prinsip utama rangkaian penguat non-inverting adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar 1 berikut ini. Seperti namanya, penguat ini memiliki masukan yang dibuat melalui input non-inverting. Dengan demikian tegangan keluaran rangkaian ini akan satu fasa dengan tegangan inputnya. Untuk menganalisa rangkaian penguat op-amp non inverting, caranya sama seperti menganalisa rangkaian inverting.Dengan menggunakan aturan 1 (Perbedaan tegangan antara input v+ dan v- adalah nol (v+ - v- = 0 atau v+ = v- )) dan aturan 2 (Arus pada input Op-amp adalah nol (i+ = i- = 0)), kita uraikan dulu beberapa fakta yang ada, antara lain :

vin = v+

v+ = v- = vin ..... lihat aturan 1.

Dari sini ketahui tegangan jepit pada R2 adalah vout – v- = vout – vin, atau iout = (vout-vin)/R2. Lalu tegangan jepit pada R1 adalah v- = vin, yang berarti arus iR1 = vin/R1.Hukum kirchkof pada titik input inverting merupakan fakta yang mengatakan bahwa :

iout + i(-) = iR1

Aturan 2 mengatakan bahwa i(-) = 0 dan jika disubsitusi ke rumus yang sebelumnya, maka diperoleh

iout = iR1

dan Jika ditulis dengan tegangan jepit masing-masing maka diperoleh(vout – vin)/R2 = vin/R1 yang kemudian dapat disederhanakan menjadi :

vout = vin (1 + R2/R1)

Jika penguatan G adalah perbandingan tegangan keluaran terhadap tegangan masukan, maka didapat penguatan op-amp non-inverting :… (2)

Impendasi untuk rangkaian Op-amp non inverting adalah impedansi dari input non-inverting op-amp tersebut. Dari datasheet, TL072 diketahui memiliki impedansi input Zin = 108 to 1012 Ohm.

Pada gambar di atas terlihat bahwa rangkaian tersebut merupakan rangkaian penguat non-inverting, yang mana sinyal input dan output adalah satu fasa. Dari rangkaian ini juga menggunakan umpan balik negative, yang juga merupakan umpan balik tegangan. Sebagian dari sinyal output dikembalikan lagi ke input melalui tahanan umpan balik 56K dan juga kapasitor 56n.

Dari gambar di atas terdapat saklar pada rangkaian umpan baliknya. Bila saklar ditutup, berarti nilai tahanan pada umpan balik akan menjadi kecil. Secara teori hal ini menyebabkan penguatan pada preamp akan semakin besar. Adanya kapasitor pada umpan balik menjadikan bandwidth rangkaian menjadi lebar.

d)     Langkah Kerja      

1. Berdoa sebelum memulai praktikum

2.Pelajari dengan seksama penjelasan dan gambar yang diberikan oleh dosen pengampu
3.Rangkaikan komponen seperti gambar pada gambar rangkaian praktikum di atas.
4.Hubungkan input rangkaian rangkaian dengan AFG, dan output rangkaian pada probe  CRO seperti pada skema di bawah ini dan berikan supply tegangan dari power supply 12v simetris.

5.Tutup saklar S1 pada rangkaian

6.Naikan nilai frekuensi AFG sesuai tabel pengamatan, dengan tegngan output maksimal tanpa cacat

7.Amati besarnya tegangan sinyal output rangkaian pada layar CRO, dan catat hasilnya pada table 1

8.Setelah mencatat tegangan output, segera mengukur besarnya tegangan input dari AFG dan catat pula hasilnya pada table 1

9.Ulangi langkah 5 sampai dengan 8 pada nilai frekuensi yang telah ditentukan pada tabel1
10.Buka saklar s1, dan ulangi pengamatan sesuai dengan langkah 6 sampai 8

11.Konsultasikan setiap proses dan data dari hasil praktikum kepada dosen

12.Setelah selesai, kembalikan semua peralatan dan komponen pada tempatnya.

13.Membuat kesimpulan.

Dari table di atas, hanya didapatkan data besarnya vin dan vout saja. Adapaun besarnya vin didapatkan dari besarnya vout maksimal tanpa cacat. Dalam hal ini, saat vout terlihat tanpa cacat pada layar CRO, lalu di ukur besarnya vin dari AFG dengan menginputkanya pada CRO.

•Besarnya penguatan pada table 1 di atas didapatkan dengan perhitungan dengan rumus

Sebagai contoh perhitungan adalah sbb :

Pada saat frekuensi 100 Hz, tegangan output maksimal tanpa cacat adalah 34mV dan pada

saat itu tegangan input terukur adalah 2mV, maka penguatannya adalah :

A=3.4mV/2mV = 17 kali

•Dari table di atas dapat dilihat bahwa respon penguatan maksimal terjadi saat input

diberikan input 300 Hz. Pada frekuensi ini tegangan input yang diberikan tanpa cacat adalah

10,5 vp-p dengan output sebesar 380 vp-p yaitu mencapai 36,2 kali.

C.    pengontrol

1)      Basic input controls

Dibawah setiap inputnya, biasanya terdapat beberapa pengatur putar (knobs, pots). Pertama biasanya sebuah pengatur gain atau disebut trim. Input akan mengatur sinyal dari peralatan luar dan dan kontrol ini akan mengatur besarnya penguatan atau atenuasi sinyal yang diperlukan agar level sinyalnya memadai untuk proses selanjutnya. Pada langkah ini, dimana sebagian besar noise dan interferensi akan berpengaruh besar, dimana biasanya mikropon mempunyai gangguan kurang lebih +50 dB. Balanced inputs dan konektor-konektor, seperti jenis XLR ,Tip-Ring-Sleeve (TRS), jack 1/4 inci, akan mengurangi masalah gangguan ini. Kemudian akan banyak titik masuk setelah tingkat buffer/gain tersebut, dimana jika ada send atau return dari prosesor luar hanya akan berpengaruh pada kanal yang ada tersebut. titik masukan (inser points) biasanya digunakan dengan efek untuk mengatur amplitudo sinyal, seperti pembatas derau (noise gates), pelebar (expander) dan pengompres (compressor).

2)      Auxiliary send routing

The Auxiliary send mengarahkan sebuah sinyal yang masuk terpisah ke sebuah jalur auxiliary yang dapat digunakan dengan peralatan luar. . Auxiliary sends , apakah itu pre-fader or post-fader,dimana level pada sebuah pre-fade send diatur dengan the Auxiliary send control, sedangkan post-fade sends tergantung pada posisi channel fadernya. . Auxiliary sends dapat pula untuk mengirim sinyal ke prosesor luar seperti reverb, yang kemudian dapat diumpan masukkan kembali melalui kanal yang lain atau dimasukkan ke auxiliary returns yang ada pada mixer tersebut. Pre-fade auxiliary sends dapat digunakan untuk menyediakan sebuah monitor mix pada musisi diatas panggung, dimana pada monitor mix ini mandiri dari jalur mixing utama.

Papan mixing yang dipakai untuk pertunjukan langsung.

3)      Channel EQ

Pengaturan kanal yang lebih lanjut yaitu channel EQ. Pengaturan ini mengatur ekualisasi nada-nada frekuensi nada rendah (bass), nada menengah (midrange) dan nada tinggi (treble). Pada sebagian besar konsul mixing berukuran lebar (24 kanal atau lebih) biasanya mempunyai sweep equalization dalam satu atau lebih jalur frekuensi yang ada yang disebut parametric equalizer. Mixer dengan ukuran lebih kecil mempunyai beberapa atau bahkan tidak mempunyai sama sekali equalizer ini. Equalizer juga mengatur agar level frekuensi siara yang diatur tidak terjadi cliping yang akan mengganggu kualitas suara yang dihasilkan kanal tersebut. beberapa mixer masih mempunyai sebuah kontrol equalizer umum pada tingkat outputnya.

4)      Subgroup and mix routing

Setiap kanal pada mixer mempunyai sebuah rotary audio tapper berbentuk potensiometer atau potensio meter geser untuk mengontrol level volume tiap kanal agar lebih mudah. Banyaknya input menentukan juga berapa audio fader yang ada. Kemudian dari setiap kanal yang ada disatukan ke jalur main "mix", atau masih dibagi lagi ke beberapa submix. Kompleksitas pengaturan ini tergantung pada aplikasi apa mixer tersebut akan digunakan. Dan juga, pada mixer tersebut disediakan "insert point" untuk setiap bus atau juga bisa pada keseluruhan mix.

D.    Catu daya

Pengertian catu daya secara umum, catu daya adalah suatu sistem filter penyearah (rectifier-filter) yang mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC murni. Banyak rangkaian catu daya  yang berlainan yang dapat digunakan untuk pekerjaan tersebut. Komponen dasar yang digunakan untuk rangkaian yang lebih sederhana adalah transformator, penyearah (dioda), resistor, kapasitor, dan inductor. catu  yang diatur secara lebih kompleks dapat menambahkan transistor atau trioda sebagai pengindra-tegangan dan pengontrolan tegangan, ditambah dengan dioda zener atau tabung VR untuk menyediakan tegangan acuan (reference). Sistem penyearah sendiri dibagi menjadi dua, yaitu penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh.

E.     Mekanik

Mekanika adalah salah satu cabang ilmu dari bidang ilmu fisika yang mempelajari gerakan dan perubahan bentuk suatu materi yang diakibatkan oleh gangguan mekanik yang disebut gaya. Mekanika adalah cabang ilmu yang tertua dari semua cabang ilmu dalam fisika. Tersebutlah nama-nama seperti Archimides (287-212 SM), Galileo Galilei (1564-1642), dan Issac Newton (1642-1727) yang merupakan peletak dasar bidang ilmu ini. Galileo adalah peletak dasar analisa dan eksperimen dalam ilmu dinamika. Sedangkan Newton merangkum gejala-gejala dalam dinamika dalam hukum-hukum gerak dan gravitasi.

Mekanika teknik atau disebut dengan mekanika terapan adalah ilmu yang mempelajari penerapan dari prinsip-prinpsip mekanika. Mekanika terapan mempelajari analisis dan disain dari sistem mekanik.

Biomekanika didefinisikan sebagai bidang ilmu aplikasi mekanika pada system biologi. Biomekanika merupakan kombinasi antara disiplin ilmu mekanika terapan dan ilmu-ilmu biologi dan fisiologi. Biomekanika menyangkut tubuh manusia dan hampir semua tubuh mahluk hidup. Dalam biomekanika prinsip-prinsip mekanika dipakai dalam penyusunan konsep, analisis, disain dan pengembangan peralatan dan sistem dalam biologi dan kedoteran.

F.     Stereo Graphic Equalizer

a)      Kopetensi
Dari hasil praktik ini diharapkan mahasiswa dapat:

1.Mengetahui pengertian TENTANG equalizer.

2.Mengetahui cara kerja equalizer gapic stereo20 Ch.

3.Mengamati karaktristik equliser grapic stereo 20 ch.

4.Menganalisis dan menyimpulkan data praktikum.

b)      Peralatan Yang Digunakan

1.CRO
2.Equaliser stereo 20 ch

3.AFG
4.Kabel

c)      Teori Singkat

Equalizer ada dalam sistem tata suara dalam dua bentuk : Equalizer grafik dan Equalizer parametrik. Keduanya dipakai dengan filter-filter End-cut.qualizer parametrik mempunyai pemutar paling tidak tiga parameter yakni : frekuensi, Perbesar-potong (boost/cut) dan Q(lebar jalur). Equalizer tersebut lumrah ditemukan berada dalam setiap kanal dalam konsul mixing, namun ada juga yang dibuat terpisah.Equalizer grafik mempunyai penggeser-penggeser yang mengacu pada sebuah kurva dari response terplot pada sebuah grafik. Pada sistem tata suara biasanya didesain pada tengah-tengah 1/3 oktaf. Filter-filter suara End-cut akan membatasi lebar jalur melewati batasnya, dimana akan mencegah gangguan-gangguan subsonik dan pengaruh RF atau ganggunag-gangguan dari pengatur lampu yang dapat mengganggu sistem suara.

Bagian-bagian dari filter-filter End-cut seringkali termasuk dengan equalizer grafik untuk memberikan pengaturan penuh. Sebuah penekan umpan balik (Feedback suppresor) adalah jenis filter yang akan secara otomatis mendeteksi dan menekan umpan balik suara dengan memotong frekunsi suara mana yang menyebabkannya.
Rangkaian parametric equalizer merupakan jenis filter aktif dengan
menggunakan op-amp, dimana frekuensi respon yang dihasilkan adalah berupa
band-pass filte r. Alat ini dirancang dengan menggunakan state variable filter,
yang dapat digunakan untuk merubah gain pada range ? 15dB, menggeser
frekuensi center dan bandwidth -nya pada range antara 50 Hz sampai dengan 10
kHz yang perubahannya dapat dilakukan secara independent. Pada pengujian dengan oscilloscope didapatkan grafik dari pergeseran gain yaitu pada range ? 15 dB. Sedangkan untuk frekuensi center dan bandwidth dapat digeser antara 50 Hz sampai dengan 10 kHz. Tetapi pada uji dengar masih muncul noise, walaupun perubahan suara sudah nampak.

Rangkaian resonansi

Fr = 1/ 2Π √LC

Faktor kualitas (Q)

Q = 2Π FCL/ Re

BBw = Fr / Q

Untuk Rangkaian Penguat dan Peredam

Bila Rp pada posisi 1, maka Vo = Rf . Re. Vi / Re

Sehingga rangkaian berfungsi sebagai penguat

Bila Rp pada posisi 2 maka Vo = Re.Vi / Re + R

Sehingga berfungsi sebagai peredam

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

               Power
 Power amplifier merupakan suatu alat elektronik yang berfungsi memperbesar daya input sehingga saat output di keluarkan melalui dummy load atau speaker akan mampu mengetarkan memberan speaker sehingga menimbulkan bunyi yang dapat kita nikmati.

- Besarnya daya (P) dapat diketahui dengan rumus :

V eff

P = ------------------

2 x RL

Dimana : V eff = Vout x 0,707

RL = besarnya impedansi beban ( dummy load/speaker)

Pre Amp Head

Dari hasil praktikum ini dapat didimpulkan bahwa:

1.Prinsip kerja dari rangkaian preamp head ini adalah sbb : rangkaian yang digunakan adalah Opamp non-inverting amplifier, yang mana sinyal input dan outputnya adalah satu fasa.

2.Penguatan yang dihasilkan dari preamp head ini bervariasi. Mulai dari 3,9 kali sampai 36,2 kali. Penguatan terbesar terjadi pada frekuensi 300 Hz. Pada frekuensi tinggi, penguatan cenderung menurun.

3.respon frekuensi dari rangkaian preamp ini dapat dilihat pada gambar grafik di bawah ini.

                          Equalizer

1.Equalizer ada dalam sistem tata suara dalam dua bentuk : Equalizer grafik dan Equalizer parametrik.

2.Equalizer grafik mempunyai penggeser-penggeser yang mengacu pada sebuah kurva dari response terplot pada sebuah grafik. Pada sistem tata suara biasanya didesain pada tengah-tengah 1/3 oktaf.

3.Filter-filter suara End-cut akan membatasi lebar jalur melewati batasnya, dimana akan mencegah gangguan-gangguan subsonik dan pengaruh RF atau ganggunag-gangguan dari pengatur lampu yang dapat mengganggu sistem suara.

4.Dari data pengatan tersebut maka dapat dikatakan equalizer tersebut bisa dikatakan dalam keadaan baik, karena pada table pengamatan sesuai dengan karekteistiknya bahwa pada posisi min maka equalizer tersebuat akan meredam penguatan, sedangkan pada posisi max maka equalizer tersebut akan melakukan pengutan.

sumber :http://kumpulanmakalah-fokus.blogspot.com