Laporan Project Amplifier [PDF]

Citation preview

LAPORAN PROYEK ELEKTRONIKA DASAR II “AUDIO AMPLIFIER”



Disusun Oleh : Imelza Febdiansih (A1C316074) Bagus Purwanto (A1C316056) Asrinanda Yoandina (A1C316036)



Dosen Pengampu : Fibrika Rahmat Basuki S.Pd, M.Pd Nehru S.T, M.T



PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS JAMBI 2018



BAB I Pendahuluan Latar Belakang Penguat audio merupakan alat yang paling banyak digunakan dalam sistem elektronika. Rangkaian ini berfungsi menguatkan sinyal listrik lemah menjadi sedikit lebih kuat. Perkembangan ilmu teknologi yang semakin berkembang pesat membuat teknologi audio amplifier menjadi semakin canggih. Perkembangan ini tampak mengarah pada kesempurnaan suara yang dihasilkan dan penggunaan di berbagai peralatan elektronik. Seperti Compack Disk (CD) player, Tape Playback yang merupakan piranti audio yang sering dijumpai di masyarakat. Selain itu pada masyarakat modern, perangkat audio sangatlah penting, dimana penggunaannya sangat luas terutama digunakan untuk memungkinkan seseorang untuk berkomunikasi dengan masyarakan banyak. Sehingga amplifier audio elektronik adalah media terbaik untuk menyampaikan pesan sebanyak sejauh yang diinginkan. Selain itu audio amplifier merupakan penerapan dalam elektronika, dimana dalam komponenkomponen penyusunnya terdiri dari komponen dasar elektronika dan penyusunannya menggunakan prinsip elektronika. Dari pembelajaran mata kuliah Elektronika Dasar, audio amplifier sangat berkaitan dimana prinsip dalam audio amplifier menggunakan prinsip dari penguat operasional (op-amp). Penguat operasional atau Op-Amp (dari kata operasional amplifier) adalah penguat diferensial dengan dua masukan dan satu keluaran yang mempunyai penguat tegangan yang amat tinggi. Salah satu contoh pemakaian penguat operasional tersebut yaitu audio amplifier ini. Untuk itu kami mengadakan percobaan untuk mengetahui bagaimana proses pembuatan audio amplifier dengan prinsip pada elektronika dasar.



1.1. Rumusan Masalah 1.



Kompoenen elektronika apa saja yang digunakan dalam pembuatan Audio Amplifier?



2.



Bagaiman bentuk rangkaian yang digunakan dalam pembuatan Audio Amplifier?



3.



Bagaimana cara kerja dari Audio Amplifier dalam mengolah suara yang dihasilkan?



4.



Bagaimana tahapan-tahapan dalam pembuatan Audio Amplifier ?



1.2. Tujuan 1.



Untuk mengetahui rangkaian yang digunakan dalam pembuatan Audio Amplifier



2.



Untuk mengetahui cara kerja proses pengolahan suara dalam Audio Amplifier



3.



Untuk mengetahui cara pembuatan Audio Amplifier



BAB II Kajian Pustaka Pengertian Audio Amplifier Penguat suara (audio amplifier) adalah sebuah penguat elektronik yang berfungsi menguatkan sinyal audio rendah (frekuensi 20 – 20.000 Hz, rentang pendengaran manusia) ke tingkat yang cocok untuk pengeras suara dan merupakan tahapan akhir dalam proses pengolahan suara. Proses pengolahan suara dengan amplifier melewati beberapa tahapan, yaitu input (CD/DVD Player, radio, tape, dll), penguat depan (pre-amplifier), pengatur nada (tone control), penguat akhir (power amplifier), dan loadspeaker.



Sinyal input dari sebuah amplifier hanya beberapa ratus mikrowatt, sedangkan sinyal keluaran mencapai 10, 100, atau 1000 watt. Bagian-bagian audio amplifier : 1.



Input Input sinyal dapat berasal dari beberapa sumber, antara lain dari CD/DVD Player, Tape, Radio AM/FM, Microphone, MP3 Player, Ipod, dll. Masing-masing sumber sinyal tersebut mempunyai karakteristik yang berbeda-beda. Bagian Input sinyal harus mempu mengadaptasi sinyal sinyal tersebut sehingga sama pada saat dimasukkan ke penguat awal/ penguat depan (pre-amp)



2.



Penguat Depan ( Pre-Amplifier ) Penguat depan berfungsi sebagai penyangga dan penyesuai level dari masing-masing sinyal input sebelum dimasukkan ke pengatur nada. Hal ini bertujuan agar saat proses pengaturan nada tidak terjadi kesalahan karena pembebanan/loading. Penguat depan harus mempunyai karakteristik penyangga/buffer dan berdesah rendah.



3.



Pengatur nada ( Tone Control ) Pengatur nada bertujuan menyamakan (equalize) suara yang dihasilkan pada speaker agar sesuai dengan aslinya (Hi-Fi). Pengatur nada minimal mempunyai pengaturan untuk nada rendah dan nada tinggi. Selain itu ada juga jenis pengatur nada yang mempunyai banyak kanal pengaturan pada frekuensi tertentu yang biasa disebut dengan Rangkaian Equalizer. Prinsip dasar pengaturan nada diperoleh dengan mengatur nilai R/C resonator pada rangkaian filter.



4.



Penguat Akhir ( Power Amplifier ) Penguat Akhir adalah rangkaian penguat daya yang bertujuan memperkuat sinyal dari pengatur nada agar bisa menggetarkan membran speaker. Penguat akhir biasanya menggunakan konfigurasi penguat kelas B atau kelas AB. Syarat utama sebuah penguat akhir adalah impedansi output yang rendah antara 4-16 ohm) dan efisiensi yang tinggi. Karena kerja dari penguat akhir sangat berat maka biasanya akan timbul panas dan dibutuhkan sebuah plat pendingin untuk mencegah kerusakan komponen transistor penguat akhir karena terlalu panas.



5.



Loudspeaker Speaker berfungsi mengubah sinyal listrik menjadi sinyal suara. Semakin besar daya sebuah speaker biasanya semakin besar pula bentuk fisiknya. Secara umum speaker terbagi menjadi tiga, yaitu Woofer (bass), Squaker (middle), dan tweeter (high). Impedansi speaker antara 4 ohm, 8 ohm dan 16 ohm. Saat ini ada juga speaker yang disebut dengan subwoofer, yaitu speaker yang mampu mereproduksi sinyal audio dengan frekuensi yang sangat rendah dibawah woofer.



6.



Power Supply Power Supply merupakan rangkaian pencatu daya untuk semua rangkaian. Secara umum power supply mengeluarkan dua jenis output, yaitu output teregulasi dan tidak teregulasi. Output teregulasi dipakai untuk rangkaian pengatur nada dan penguat awal, sementara rangkaian power supply tidak teregulasi dipakai untuk rangkaian power amplifier.



1.1. Komponen Audio Amplifier Dalam pembuatan audio amplifier terdapat komponen-komponen dasar penyusunnya yaitu berupa IC 384, resistor, kapasitor, potensiometer dan speaker.



1. IC LM386 IC power amplifier LM386 adalah chip monolitik yang didesain khusus sebagai power amplifier dengan daya rendah dan konsumsi daya yang rendah. Power amplifier IC LM386 dapat dibuat sebagai power amplifier dengan penguatan sebesar 20 kali sampai 200 kali tergantung konfigurasi rangkaiannya. Rangkaian power amplifier yang menggunakan IC power amplifier LM386 pada umumnya adalah perangkat yang membutuhkan penguat audio dengan loudspeaker kecil terpasang pada perangkat tersebut. Rangkaian power amplifier mini LM386 ini sering diaplikasikan pada perangkat radio atau mainan yang menggunakan pengeras suara kecil. Rangkaian power amplifier mini dengan IC LM386 sangatlah sederhana. Rangkaian Power Amplifer Mini LM386 Rangkaian power amplifier mini menggunakan IC LM386 diatas dapat dioperasikan dengan tegangan rendah dari 5-12 volt DC. Dengan konfigurasi sederhana, rangkaian power amplifier mini IC LM386 tersebut mampu memberikan penguatan tegangan input sebesar 20 kali. Rangkaian power amplifier mini diatas merupakan salah satu jenis power amplifier mini dengan tipe OTL (Output Transformer Less) dengan daya 0,5 watt. Power amplifer diatas dapat menggerakan beban (loud speaker) 8 Ohm dengan konsumsi daya rendah. Potensiometer pada rangkaian power amplifier mini LM386 diatas berfungsi untuk mengatur volume sinyal audio yang dikuatkanoleh power amplifier mini LM386.



Rangkaian Power Amplifer Mini LM386 Rangkaian power amplifier mini menggunakan IC LM386 diatas dapat dioperasikan dengan tegangan rendah dari 5-12 volt DC. Dengan konfigurasi sederhana seperti terlihat pada gambar diatas, rangkaian power amplifier mini IC LM386 tersebut mampu memberikan penguatan tegangan input sebesar 20 kali. Rangkaian power amplifier mini diatas merupakan salah satu jenis power amplifier mini dengan tipe OTL (Output Transformer Less) dengan daya 0,5 watt. Power



amplifer diatas dapat menggerakan beban (loud speaker) 8 Ohm dengan konsumsi daya rendah. Potensiometer pada rangkaian power amplifier mini LM386 diatas berfungsi untuk mengatur volume sinyal audio yang dikuatkan oleh power amplifier mini LM386 diatas. 2. Resistor Resistor dipergunakan pada rangkaian listrik yang berhubungan dengan listrik . Misalnya, untuk memperkecil arus atau tegangan dan juga sebagai pembagi tegangan. Simbol untuk resistor dapat dilihat pada gambar berikut.



Banyak resistor yang mempunyai ukuran yang ditunjukkan dengan kode pita warna yang ada di badan resistor itu sendiri. Seperti dapat dilihat pada table 1 di bawah ini.



3. Kondensator (Capasitor) Keramik Pada dasarnya kondensator itu terdiri dari dua lembar plat logam dipisahkan oleh zat isolator. Zat isolator tersebut dinamakan dielektrika, kondensator (capasitor) pada umumnya diberi nama sesuai dengan jenis bahan dielektriknya. Jika bahan dielektriknya cairan maka dinamakan kondensator elektrolit. Demikian pula halnya dengan bahan-bahan dielektriknya yang lain seperti kertas, udara, mika dan lain-lain. Seperti halnya dengan



nilai hambatan, kapasitas kondensator ada yang mempunyai kapasitasnya dapat diatur. Yang mana jenis tersebut dapat dibedakan atas dua bagian yaitu jenis kondensator tetap (fix capasitor) dan jenis kondensator tidak tetap (variabel capacitor) disingkat varco. Kondensator tetap adalah kondensator yang mempunyai kapasitas tetap, sedangkan kondensator tidak tetap adalah kondensator yang kapasitasnya dapat diatur. Kondensator tetap dibagi menjadi dua bagian lagi, yaitu mempunyai tanda polaritas arus positif negatif yang disebut dengan kondensator elektrolit (elco). Pada dasarnya banyak tipe kondensator yang kontruksinya hampir sama . Tipe-tipe pokok yang digunakan pada perencanaan ini adalah kondensator keramik. Secara garis besar kondensator ini dapat dibagi menjadi dua kelas, yaitu tipe permitivitas randah dan permitivitas tinggi. Kondensator ini berguna untuk kopling atau dengan kopling serba guna yang tahan terhadap variasi cukup besar dalam harga kapasitas akibat suhu, frekuensi, tegangan dan waktu. Adapun bentuk konstruksi dari pada kondensator keramik terlihat seperti gambar 3 di bawah ini.



4. Potensiometer Adapun pengertian secara umum potensiometer bisa didefinisikan sebagai sebuah resistor tiga terminal dengan kontak geser yang membentuk pembagi tegangan yang diatur. Jika hanya dua terminal yang digunakan (satu sisi dan wiper), bertindak sebagai variabel resistor. Potensiometer biasanya digunakan untuk mengontrol perangkat listrik seperti kontrol volume pada peralatan audio. Potensiometer dioperasikan oleh mekanisme yang dapat digunakan sebagai transduser posisi, misalnya, dalam joystick.



Dalam kontruksi Potensiometer yaitu dibangun dengan melawan elemen yang dibentuk menjadi sebuah busur lingkaran, dan salah satu kontak geser (wiper) bepergian atas busur itu. Elemen resistif, dengan terminal pada satu atau kedua ujungnya, yang datar atau miring, dan umumnya terbuat dari grafit, meskipun bahan lain dapat digunakan tetapi wiper ini terhubung melalui kontak lain yang menggeser ke terminal lain.sedangkan Pada potensiometer panel, wiper biasanya mempunyai terminal pusat tiga. Untuk potensiometer tunggal-turn, wiper ini biasanya perjalanan hanya di bawah satu revolusi di sekitar kontak yaitu "Multiturn" potensiometer juga ada, dimana elemen resistor mungkin heliks dan wiper dapat bergerak 10, 20, atau lebih revolusi lengkap, meskipun potentimeters multiturn biasanya dibangun dari elemen dapat melawan konvensional menyeka melalui roda gigi cacing. Selain itu grafit, bahan yang digunakan untuk membuat elemen resistif termasuk kawat penghambat, partikel karbon dalam plastik, dan campuran / keramik logam yang disebut cermet. The 'pot log' potensiometer juga digunakan sebagai kontrol volume di amplifier audio, di mana ia juga disebut "lancip pot audio", karena respon amplitudo dari telinga manusia juga logaritma. Memastikan bahwa, pada kontrol volume ditandai 0 hingga 10, misalnya, pengaturan dari 5 suara setengah keras sebagai pengaturan 10. Ada juga sebuah pot anti-log atau lancip audio sebaliknya yang hanya kebalikan dari potensiometer logaritmik. Hal ini hampir selalu digunakan dalam konfigurasi mengeroyok dengan potensiometer logaritmik, misalnya, dalam kontrol keseimbangan audio. Adapun fungsi potensiometer sebagai kontrol nada atau equalizer dalam penggunaan kombinasi dan jaringan filter, sebelumnya untuk televisi dipergunakan untuk mengontrol kecerahan gambar, kontras, dan respon warna. Sebuah potensiometer sering digunakan untuk mengatur "menahan vertikal", yang mempengaruhi sinkronisasi antara menyapu sirkuit internal penerima (kadang-kadang multivibrator a) dan sinyal gambar yang diterima.



5. Elemen Pemanas (Solder) Solder merupakan alat bantu dalam merakit atau membongkar rangkaian elektronika pada rangkaian yang terdapat pada papan pcb. Solder merupakan alat elektronika yang mengubah energi listrik menjadi energi panas. Solder banyak jenis dan beragam bentuknya, pada umumnya berbentuk seperti pistol, dan lurus dengan mata solder di ujung yang berbentuk lancip, dan dilengkapi tombol pengatur suhu ukuran tinggi rendahnya panas yang dihasilkan. Solder merupakan salah-satu perkakas yang utama bagi teknisi, solder berguna untuk memanaskan logam dan melelehkan timah solder. Penyolderan merupakan proses penyambungan dua logam dengan menggunakan logam campuran yang disebut timah solder, secara umum solder dapat dikelompokkan menjadi 2 macam, yaitu (1) solder dengan pemanas gas (2) solder listrik. Tetapi disini hanya akan dibahas solder listrik saja, sedangkan solder dengan pemanas gas tidak. Solder listrik ( selanjutnya disebut solder saja ) terdiri atas 3 komponen utama, yaitu (1) Elemen pemanas, (2) Besi solder, dan (3) Gagang. Elemen pemanas pada solder merupakan komponen yang menentukan tingginya suhu dari solder, tingginya suhu pada elemen pemanas bergantung pada besarnya daya elemen pemanas tersebut yang diukur dalam satuan watt, semakin besar watt-nya maka semain tinggi suhu yang dihasilkan. Secara umum dibawah ini adalah tahapan penyolderan yang baik dan benar : 



Menunggu hingga suhu solder mencapai panas yang cukup.







Membersihkan seluruh permukaan logam yang akan disolder dari kotoran atau karat







Memberi flux / pasta solder pada logam yang akan disolder dan pada ujung tip (ujung kepala besi solder)







Melapisi ujung tip (ujung kepala besi solder) dengan timah, proses ini dikenal dengan istilah Tinning







Menunggu sesaat ujung tip pada logam yang disolder, hingga logam menjadi panas, lalu memberikan timah solder pada logam tersebut secukupnya, kemudian membiarkan ujung tip tetap menempel pada logam yang disolder hingga timah mencair dan menempel pada seluruh lapisan logam lalu melepaskan solder, dan membiarkan timah mendingin secara alami. Selama proses pendinginan timah, jangan menggerakkan logam / sambungan, karena akan menyebabkan hasil



penyolderan tidak sempurna, tanda bahwa hasil penyolderan tersebut baik adalah timah menempel sempurna pada logam dan berkilau. Pada praktikum kali ini, solder didekatkan pada sensor suhu LM35, tetapi tidak menempel pada sensor suhu.



6. PCB (Project Circuit Board) Bread board atau project board adalah susunan kartu (papan) tipis yang terbuat dari fiberglass atau plastik dengan banyak lubang



kecil, dan digunakan dengan



menghubungkan sejumlah chip dan komponen elektronika lainnya. Cara penggunaan papan ini sangatlah sederhana dan praktis. Dengan menggunakan papan rangkaian ini, kita dapat dengan mudah memasang, merubah, dan memperbaiki suatu rangkaian yang dianggap belum sempurna atau mengalami salah hubung, sehingga kesalahan fatal tidak terjadi. Dengan menggunakan project board, kita dapat memasang komponen elektronika tidak permanen.



BAB III Metode Pelaksanaan 3.1. Waktu dan Tempat Waktu pelaksanaan



:



Tempat pelaksanaan



:



3.2. Alat dan Komponen No. Alat & Bahan



Banyaknya



1.



IC LM 386



1 buah



2.



Speker pasif 8 Ohm



1 buah



3.



Elco 10 μF / 16 Volt



2 buah



4.



Elco 220 μF / 16 Volt



1 buah



5.



Kapasitor Keramik 104



1 buah



6.



Resistor 10 ohm



1 buah



7.



Resistor 1 kiloohm



1 buah



8.



Kabel



Secukupnya



9.



Jumper



Secukupnya



10.



Potensiometer mono 50k



1 buah



11.



Solder



1 buah



12



Papan PCB



1 buah



13.



Kabel Jack



1 buah



3.3. Prosedur Percobaan 1.



Menentukan telebih dahulu jenis rangkaian penguat apa yang akan digunakan. disini kami menggunakan rangkaian penguat amplifier dengan menggunkaan IC LM 386.



2.



Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan



3.



Membuat sketsa rangkaian penguata yang akan dibuat



4.



Memasang masing-masing komponen di papan PCB a.



pasang IC pada papan PCB



b.



Hubungkan kapasitor 220 μF pada kaki 5 IC



c.



Pasang resistor 10 Ω dan 1 kΩ yang di rangkai paralel lalu dihubungkan pada kaki 6 ic



d.



Pasang kapasitor 220 μF yang diserikan dengan resistor 1 K pada kaki 1 dan kaki 8 IC.



e.



Pasang potensiometer pada papan PCB dan dihubungkan dengan kaki 3 IC



5.



Solder masing-masing komponen yang telah di rangkai



6.



Beri kabel jumper pada kaki 3 IC yang dihubungkan pada kaki 2 potensiometer



7.



Beri kabel jumper pada kaki 2 IC yang di hubungkan pada kaki 1 potensiometer



8.



Sambungkan satu kabel jack pada kaki 3 potensiometer dan satu kabel jack pada ground



9.



Sambungkan kabel power pada resistor yang terhubung pada kaki 6 IC



3.4 Jadwal Kerja



NO



1



2



Waktu September



Pengerjaan



1 -9



Penentuan Judul Alat dan Proposal Penganjuan Alat. Perencanaan kegiatan pembuatan alat



3



Pembelian Komponen dan Perakitan Alat



4



Membuat rangkaian Power Amplifier dan Speaker.



5



Perakitan Alat



6



7



Pembuatan



Box



Amplifier Pengecekan dan Uji Coba Alat



9 – 14



15 - 25



26



BAB IV Hasil dan Pembahasan 4.1. Hasil Percobaan



BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan 1. Rangkaian mini amplifier merupakan rangkaian untuk mengeraskan suara 2. Rangkaian ini menggunakan IC op-amp yaitu LM 386 3. IC LM 386 merupakan IC yang unik dimana penguatannya telah ditentukan yaitu 20 kali akan tetapi dengan penambahan kapasitor pada pin 1 dan 8 dapat memberikan kontrol penguatan.



5.2. Saran 1. IC LM 386 merupakan IC yang memiliki karakter unik dan baru digunakan pertama kali sehingga kami memerlukan masukan dan saran mengenai perhitungan yang digunakan sehingga dapat mencapai gain maksimal.