Pages

0

Laporan Praktikum Elektronika : Rangkaian Osilator Seri

UNTUK DOWLOAD FILENYA KLIK DISINI

 LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM
ELEKTRONIKA I
“ RANGKAIAN OSILATOR SERI”
Tanggal Pengumpulan             : 08 November 2016
Tanggal Praktikum                  : 03 November 2016
Waktu Praktikum          : 11.00-13.00 WIB
 
 




Nama                             : Rizki Fajar Bagaskara
NIM                                          : 111501630xxxxx
Kelompok/Kloter          : 3 (Tiga)/2 (Dua)
Nama Anggota :
1.      Tia Rachma Fajariyanti       (111501630xxxxx)
2.      My Gempita Fitriyani          (1115016300xxxxx)
3.      Hani Fariha                                      (111501630xxxx)
Kelas                             : Pendidikan Fisika 3A


LABORATORIUM FISIKA DASAR
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2016


RANGKAIAN OSILATOR SERI

A.      TUJUAN PERCOBAAN
1.      Memahami proses terjadinya osilasi yang tersusun dari komponen pasif.
2.      Menggambarkan bentuk gelombang yang dihasilkan oleh osilator teredam.
3.      Memahami hubungan besaran nilai komponen terhadap frekuensi osilator seri.
4.      Memahami konsep dari rangkaian osilator.
5.      Mengetahui hubungan kapasitor pada rangkaian osilator seri.
B.       DASAR TEORI
Osilator (Oscillator) adalah suatu rangkaian elektronika yang menghasilkan sejumlah getaran atau sinyal listrik secara periodik dengan amplitudo yang konstan. Gelombang sinyal yang dihasilkan ada yang berbentuk Gelombang Sinus (Sinusoide Wave), Gelombang Kotak (Square Wave) dan Gelombang Gigi Gergaji (Saw Tooth Wave). Pada dasarnya sinyal arus searah atau DC dari pencatu daya (power supply) dikonversikan oleh Rangkaian Osilator menjadi sinyal arus bolak-balik atau AC sehingga menghasilkan sinyal listrik yang periodik dengan amplitudo konstan. 
Tiga istilah yang berkaitan erat dengan rangkaian Osilator adalah “Periodik”, “Amplitudo” dan “Frekuensi”. Berikut ini adalah pengertian dari ketiga istilah penting tersebut :
§  Periodik adalah waktu yang dibutuhkan untuk menempuh 1 kali getaran atau waktu yang dibutuhkan pada 1 siklus gelombang bolak-balik, biasanya dilambangkan dengan t dengan satuan detik (second).
§  Amplitudo adalah simpangan terjauh yang diukur dari titik keseimbangan dalam suatu getaran.
§  Frekuensi adalah sejumlah getaran yang dihasilkan selama 1 detik, satuan frekuensi adalah Hertz.[1]

Osilator adalah suatu alat gabungan dari elemen aktif dan pasif untuk menghasilkan bentuk gelombang sinusoidal atau bentuk gelombang periodik lainnya. Suatu osilator memberikan tegangan keluaran dari suatu bentuk gelombang yang diketahui tanpa penggunaan sinyal masukan dari luar.[2]
Untuk membuat sebuah osilator sinusoidal, membutuhkan penguat tegangan umpan balik positif. Gagasannya ialah menggunakan sinyal umpan-balik sebagai sinyal masuk. Dengan perkataan lain, sebuah osilator adalah sebuah penguat yang telah diubah dengan umpan-balik positif sehingga dapat dimanfaatkan untuk memberikan sinyal masuk. Rangkaian ini hanya mengubah energi DC dan catu daya menjadi energi AC.[3]
Kita dapat mengelompokkan osilator berdasarkan metode pengoperasiannya menjadi dua kelompok, yaitu osilator balikan dan osilator relaksasi.  Masing-masing kelompok memiliki keistimewaan tersendiri.
Pada osilator balikan, sebagian daya keluaran dikembalikan ke masukan yang miasalnya dengan menggunakan rangkaian LC. Osilator biasanya dioperasikan pada frekuensi tertentu. Osilator gelombang sinus biasanya termasuk kelompok osilator ini dengan frekuensi operasi dari beberapa Hz sampai jutaan Hz.  Osilator balikan banyak digunakan pada rangkaian penerima radio dan TV dan pada transmiter.
Osilator relaksasi merespon piranti elektronik dimana akan bekerja pada selang waktu tertentu kemudian mati untuk periode waktu tertentu. Kondisi pengoperasian ini berulang secara mandiri dan kontinu.  Osilator ini biasanya merespon proses pemuatan dan pengosongan jaringan RC atau RL.  Osilator ini biasanya membangkitkan isyarat gelombang kotak atau segitiga.  Aplikasi osilator ini diantaranya pada generator penyapu horizontal dan vertikal pada penerima TV. Osilator relaksasi dapat merespon aplikasi frekuensi-rendah dengan sangat baik.[4]

Osilator Balikan (Feedback Oscillator)
Kita sering melihat contoh terjadinya balikan pada sistem-suara yang digunakan. Jika mikropon terletak terlalu dekat dengan speaker, maka sering terjadi proses balikan dimana suara dari speaker terambil kembali oleh mikropon diteruskan ke amplifier menghasilkan dengung. 
Gambar 1 memperlihatkan proses terjadinya balikan dimaksud. Kondisi ini dikenal dengan balikan  mekanik. Terjadinya balikan pada sistem ini sangat tidak diharapkan, namun sistem balikan pada osilator sangat diperlukan.
Osilator Relaksasi
Osilator ralaksasi utamanya digunakan sebagai pembangkit gelombang sinusosidal. Gelombang gigi gergaji, gelombang kotak dan variasi bentuk gelombang tak beraturan termasuk dalam kelas ini. Pada dasarnya pada osilator ini tergantung pada proses pengosongan-pengisian jaringan kapasitor-resistor. Perubahan tegangan pada jaringan digunakan untuk mengubah-ubah konduksi piranti elektronik. Untuk pengontrol, pada osilator dapat digunakan transistor, UJT (uni junction transistors) atau IC (integrated circuit). [5]






C.      ALAT DAN BAHAN
  1. Papan Plug-in
  2. Catu daya
  3. Audio Generator
  4. Kapasitor 1 mikrofarat/35V
  5. Kumparan 1000 lilitan
  6. Resistor 47 ohm
  7. Saklar
  8. Inti Besi
  9. Osiloskop


D.      LANGKAH KERJA 
No
Gambar
Langkah Kerja



1




Menyiapkan papan plug-in, saklar, catu-daya, kapasitor lμF/35v, resistor 47Ω, kumparan 1000 lilitan dan osiloskop.



2




Dengan keadaan saklar terbuka, rangkaianlah alat yang digunakan seperti pada gambar.



3



Perhatikan bentuk sinyal yang terjadi ketika saklar dihidupkan



4





Perhatikan bentuk sinyal yang terjadi ketika saklar dimatikan.

E.       DATA PERCOBAAN
Keadaan
Div vertical
Div horizontal
Volt/div
Time/div
On
2
2
2
0,1
Off
4,8
2,4
2
0,1


Gambar
Keterangan


Gelombang yang dihasilkan pada saat saklar rangkaian osilator dihidupkan

Gelombang yang dihasilkan pada saat saklar rangkaian osilator dimatikan
F.       PENGOLAHAN DATA

  
G.      PEMBAHASAN
Pada praktikum osilator ini sama halnya dengan rangkaian RLC yang menggunakan komponen pasif berupa Resistor, Induktor, dan Kapasitor. Yang memiliki nilai masing-masing Resistor 47 Ω, Induktor 1000 lilitan dan Kapasitor 1μF/35V. Praktikum ini mengamati gambar osilasi dari sebuah masukan berupa gelombang sinusoidal pada keadaan rangkaian tertutup dengan menghidupkan saklar (on) dan ketika saklar dimatikan (off). 
Berdasakan data pengamatan dapat diamati bahwa ketika rangkaian ditutup dengan menghidupkan saklar menghasilkan osilasi berupa getaran berupa gelombang yang memiliki amplitude yang berubah-ubah terhadap waktu. Sedangkan ketika rangkaian diputuskan dengan catudaya dengan mematikan saklar terjadi bentuk gelombang sinusoidal seperti gelombang masukan biasa dan tidak terlihat adanya osilasi getaran teredam.
Ketika percobaan kedua saklar dmatikan merupakan percobaan yang berlainan dengan teori yang berlaku, yang seharusnya menurut teori yang ada bahwa ketika rangkaian ditutup kapasitor akan mengisi muatan dan mengalirkan arus menuju inductor dan resistor. Muatan yang bergerak pada kumparan menyebabkan timbulnya medan magnet yang kemudian diperkuat dengan ditambahkannya inti besi pada kumparan. Energi listrik dan magnet pada inductor akan terus menerus berisolasi. Fungsi dari resistor seharusnya yang menyebabkan total energy yang terbentuk tidak lagi konstan, akan tetapi berkurang menjadi energi panas, dan berkurangnya energi tersebut akan menyebabkan mustan pada kapasitor berkurang secara terus menerus, sehingga terlihat adanya redaman pada osiloskop.
Berbeda dengan hasil praktikum yang telah dilakukan, ketika saklar dibuka(off) terlihat pada osiloskop hanya berupa gelombang sinusoidal yang seharusnya berupa gelombang sinusoidal yang teredam dengan amplitudonya semakin mengecil terhadap waktu. Hal tersebut mungkin terjadi Karena ketika saklar dalam keadaan tertutup belum terjadi pengisian maksimum dari kapasitor sehingga ketika saat akan di alirkan kapasitor hanya terjadi medan magnet pada inductor.
Kesalahan lain dalam praktikum yang kemungkinan terjadi yaitu kekurang telitian dalam mengukur dan menggunakan alat atau alat yang di gunakan sudah tidak berfungsi dengan baik.

H.      KESIMPULAN
Dari percobaan yang dilakukan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1.             Osilator adalah suatu rangkaian berupa gabungan dari beberapa elemen aktif dan pasif untuk menghasilkan bentuk gelombang sinusoidal atau bentuk gelombang periodik lainnya.
2.             Osilator akan menghasilkan osilasi teredam ketika saklar dalam keadaan Off
3.             Osilasi yang dihasilkan pada saklar on amlutudonya berubah-ubah, ketika dalam keadaan off semakin lama amplitudonya akan berubah semakin kecil
4.             Pada saat saklar off atau terbuka energi listrik di kapasitor dan energi magnetic di induktor akan berosilasi secara terus menerus dan resistansi pada rangkaian menyebabkan total energi tersebut tidak lagi konstan yang demikian disebut sebagai osilasi teredam.


I.         KRITIK DAN SARAN
1.        Praktikan harus menguasai materi praktikum.
2.        Praktikan harus mengetahui tentang konsep dasar penggunaan IC, Resistor, Project Board, hingga cara merangkainya.
3.        Asisten laboran harus bersedia membimbing dan mengarahkan praktikan.
4.        Berhati-hati saat menggunakan alat-alat praktikum, karena cukup berbahaya




DAFTAR PUSTAKA
Chattopadhyay, dkk. 1989. Dasar Elektronika. Jakarta: UI Press.
Malvino, Albert Paul, Terj. M. Barmawi. 1987. Prinsip-prinsip elektronika, jilid 1. Jakarta : Erlangga.

Anonim. Tanpa tahun. Rangkaian Osilator. http://kambing.ui.ac.id/onnopurbo/orari-di klat/teknik/elektronika/elektronika-dasar-II-univ-negeri-jember/bab17-rangkaian-oscillator.pdf (Diakses pada tanggal 6 Januari 2016 pukul 22.00 WIB).
Dickson Kho. Tanpa tahun. Pengertian Osilator dan Prinsip Kerjanya. http://teknikele ktronika.com/pengertian-osilator-prinsip-kerja-oscillator/ (Diakses pada tanggal 6 Januari 2016 pukul 21.30 WIB).














TUGAS PASCA PRAKTIKUM
1.       Sebutkan jenis-jenis osilator beserta gambarnya!
Jawab            :
·         osilator LC (harmonisa)
dalam osilator LC terbagi menjadi beberapa macam yaitu:



·         Osilator RC (Relaksasi).
a.      
Astable Multivibrator
b.       Bistable Multivibrator





c.       
Monostable Multivibrator

2.      Jelaskan perbedaan dari jenis-jenis osilator yang anda sebutkan diatas!
·      Osilator LC (Harmonisa)
1.       Merupakan rangkaian resonansi seri induktor dan kapasitor
2.       Induktor dan kapasitor akan mengalami resonansi. Akan tetapi adanya redaman akibat resistansi pada induktor dan konduktansi pada kapasitor dan osilasi tidak terjadi dnegan sendirinya
3.      
a.    Osilator Armstrong
osilator yang mengumpan balikkan sinyal keluaran (kolektor) dengan kopling induksi kepada jalan masukan (basis) yang ternala.  Karenanya dalam penerapan rangkaian bertransistor osilator jenis ini dikenal juga dengan nama : osilator dengan basis ternala (tuned base oscillator).
b.   Osilator Colpitts
osilator dengan pengumpan-balikkan sinyal keluaran kepada jalan masukan melalui pembagi tegangan secara kapasitansi.
Pada gambar (c) tampak rangkaian osilator Cilpitts dengan transistor.  Perhatikanlah bahwa C3 dan C4 membentuk pembagi tegangan bagi frekwensi yang ternala.
Sinyal keluaran yang diumpan balikkan ke basis sesungguhnya adalah sinyal dengan level yang terdapat pada C4 (bukan yang terdapat pada L1 secara keseluruhan).  Perbandingan kapasitas C3 dengan C4 menentukan faktor pengumpan-balikkan.
c.    Osilator Hartley
osilator yang menerapkan pengumpan balikkan sinyal keluaran kepada jalan masukan melalui pembagi tegangan secara induktansi.
Pada gambar (e) tampak rangkaian osilator Hartley dengan transistor.  Sinyal keluaran yang diumpan balikkan ke basis adalah sinyal dengan level yang berada pada gulungan antara c dan b (bukan yang terdapat pada L1 secara keseluruhan).  Perbandingan gulungan dari a ke b dengan gulungan dari b ke c menentukan faktor pengumpan-balikkan.
d.   Osilator Pierce
Osilator ini sebenarnya ekivalen dengan osilator Colpitts, hanya saja ia tidak menerapkan sirkit tala L dan C, akan tetapi menerapkan kristal kwarsa sebagai resonatornya (penentu frekwensinya).
Pada gambar (g) tampak rangkaian osilator pierce.   C3 dan C4 merupakan pembagi tegangan secara kapasitansi.  Basis transistor di-groundkan bagi sinyal-sinyal ac.  Umpan balik dilakukan melalui jalan masuk emitor.
e.    Osilator Clapp
Osilator ini adalah bentuk pengembangan dari osilator Colpitts, hanya saja sirkit tala yang menentukan frekwensi kerjanya menerapkan L dan C secara berderet (seri).
Perhatikan gambar (h) di atas. 
Pada osilator Clapp ada tambahan C3 yang berderet (seri) dengan L1. L1 bersama dengan C3 menjadi sirkit tala yang menentukan frekwensi osilator.  Apabila frekwensi hendak dibuat variabel, maka C3 dibuat variabel dalam bentuk varco.
f.     Osilator Geseran Fasa
Osilator geseran fasa (Phase Shift Oscillator) sering diistilahkan dengan osilator R-C.  Dikatakan sebagai osilator R-C karena dibangun dengan komponen-komponen R (resistor) dan C (kondensator) dan tidak menerapkan sirkit tala L dan C.  Frekwensi osilator ditentukan oleh besaran-besaran R dan C di dalam sirkit umpan baliknya.
·      Osilator RC (Relaksasi)
1.      Menggunakan tahanan dan kapasitor sebagai penentu frekuensinya
2.      Memiliki ketelitian frekuensi yang rendah
3.      Pemilihan nilai R dan C pada rangkaian akan memperngaruhi sinyal output
4.     

3.      Apakah prinsip kerja osilator seri dan paralel sama? Jelaskan!
Jawab  :
Prinsip kerja dari osilator seri dengan parallel sama, ditinjau dari osilator itu sendiri merupakan rangkaian yang menghasilkan keluaran gelombang sinusoidal dengan inputnya merupakan suatu sinyal yang kecil dan diperkuat oleh komponen aktif. Sebagaian dari sinyal ini di umpan balikkan ke input sehingga sinyal akan kontinu dan akan menghasilkan sinusoidal yang dikehendaki. Osilator dapat bekerja dikarenakan adanya tegangan, dan sumber tegangan ini yang digunakan untuk menghasilkan sinyal dengan mengubah dari tegangan DC ke AC.




Rizki Fajar

keep do the best but don't feel the best. Ganbatte kudasai

Tidak ada komentar:

Posting Komentar