Ilham A.N. Zehan: Pre Amplifier

A. TUJUAN

· Mahasiswa mengetahui karakteristik rangkaian Pre Amplifier

· Mahasiswa dapat merangkai rangkaian Pre Amplifier

· Mahasiswa dapat menganalisis karakteristik rangkaian Pre Amplifier

· Mengetahui penguatan pada Pre Amplifier

· Mampu membuat Pre Amplifier secara sederhana.

· Mengetahui aplikasi, dan prinsip kerja dari Pre Amplifier

· Mahasiswa dapat mengetahui cara kerja dari masing- masing komponen yang menyusun Pre Amplifier itu sendiri.

B. DASAR TEORI

Ø Pengertian Dasar Amplifier

Pengertian Amplifier adalah komponen elektronika yang di pakai untuk menguatkan daya atau tenaga secara umum. Dalam penggunaannya, amplifier akan menguatkan signal suara yaitu memperkuat signal arus I dan tegangan V listrik dari inputnya. Sedangkan outpunya akan menjadi arus listrik dan tegangan yang lebih besar.

Besarnya pengertian amplifier sering di sebut dengan istilah Gain. Nilai dari gain yang dinyatakan sebagai fungsi penguat frekunsi audio, Gain power amplifier antara 200 kali sampai 100 kali dari signal output.

Jadi gain merupakan hasil bagi dari daya di bagian output dengan daya di bagian input dalam bentuk fungsi frekuensi. Ukuran gain biasannya memakai decible (dB).

Dalam bagian pengertian amplifier pada proses penguatannya audio ini terbagi menjadi dua kelompok bagian penting, yaitu bagian penguat signal tegangan (V) yang kebanyakan menggunakan susunan transistor darlington, dan bagian penguat arus susunannya transistor paralel. Masing masing transistor derdaya besar dan menggunakan sirip pendingin untuk membuang panas ke udara, sehingga pada saat ini banyak yang menggunakan transistor simetris komplementer.

Power amplifier rakitan berfungsi sebagai penguat akhir dan preamplifier menuju ke drive speaker. Pengertian amplifier pada umumnya terbagi menjadi 2, yaitu power amplifier dan integrated amplifier. Power Amplifier adalah penguat akhir yang tidak sertai dengan tone control (volume, bass, treble), sebaliknya integrated amplifier adalah penguat akhir yang telah disertai dengan tone control.

Pengertian pre amplifier

Rangkaian pre-amplifier microphone atau sering disebut dengan nama rangkaian pre-amp mic adalah rangkaian yang berfungsi sebagai penguat awal atau penguat depan untuk microphone dan langsung berhubungan dengan microphone. Rangkaian pre-amp mic ada beberapa jenis, dalam rangkaian pre-amp mic dalam artikel ini adalah pre-amp mic untuk microphone balance (Balanced Microphone).

Pre-Amp Mic adalah penguat yg bekerja pada MIC yang berfungsi memperkuat sinyal listrik yang berasal dari microphone. Kebanyakan insinyur audio yang akan menegaskan bahwa preamp mikrofon mempengaruhi kualitas suara rekaman sama seperti mikrofon itu sendiri. Berbagai kombinasi mikrofon dan preamps dapat mencapai berbagai nada, karakter dan suasana hati. Preamps mikrofon datang dalam berbagai bentuk dan ukuran, dan sangat bervariasi dalam harga dari beberapa dolar untuk ribuan dolar. Banyak papan pencampuran atau meja memiliki mikrofon built in preamps Ada juga sejumlah besar preamps eksternal dari yang untuk memilih, yang besar untuk menambahkan nada yang tepat dan fitur menetapkan satu kebutuhan untuk setup.

Beberapa preamps ada sebagai salah satu bagian dari strip saluran, yang dapat mencakup jenis lain dari perangkat rekaman audio seperti kompresor, pemerataan (EQ), kebisingan gerbang, dan enhancer.

Banyak hal yang membutuhkan kita sehari-hari yang dapat dengan mudah dengan menerapkan teknologi terapan sederhana. Jadi hidup kita menjadi mudah dan kenyamanan. Kita dapat membuat pekerjaan apapun otomatis, atau bekerja tanpa intervensi kita sehingga jika kita lupa untuk menjalankannya, atau untuk mematikan, mereka akan dilakukan oleh rak mereka.

Dengan teknologi yang diterapkan sederhana, seperti elektronik, kita dapat memecahkan masalah sederhana sebanyak disebutkan di atas. Dengan dimensi kecil dari komponen elektronik dan listrik kecil juga, kita dapat menyadari kebutuhan kita, misalnya, lampu otomatis, remote kontrol, air tangki pengontrol tingkat.

Selain semua yang disebutkan di atas, kita dapat membuat banyak perangkat yang berharga untuk kebutuhan kita, seperti lampu hias, penguat, detektor dll sirkuit elektronik sederhana diterapkan dibagi dalam dua kelompok, sirkuit analog dan digital.

Sirkuit elektronik analog adalah mereka di mana sinyal dapat berubah secara kontinyu dengan waktu untuk sesuai dengan informasi yang diwakili. Peralatan elektronik seperti penguat tegangan, power amplifier, sirkuit tuning, radio, dan televisi sebagian besar analog (dengan pengecualian bagian kendali mereka, yang mungkin menjadi digital, terutama di unit modern).

Dalam rangkaian elektronik digital, sinyal listrik mengambil nilai diskrit, yang tidak tergantung pada waktu, untuk mewakili nilai-nilai logis dan numerik. Nilai-nilai ini mewakili informasi yang sedang diproses. Transistor adalah salah satu komponen utama yang digunakan dalam sirkuit diskrit, dan kombinasi ini dapat digunakan untuk membuat gerbang logika. Ini gerbang logika maka dapat digunakan dalam kombinasi untuk menciptakan output yang diinginkan dari sebuah input. Pada halaman ini Anda dapat menemukan salah satu sirkuit.

a. Impedansi PRE-AMP MIC

Menyesuaikan impedansi (tahanan / resistor) mic dan pre-amplifier sering di salah-artikan. Mic dan pre-amp dengan impedansi sama belum tentu menghasilkan bunyi yang memuaskan. Mari kita pelajari lebih lanjut hal ini.

Setiap mic memiliki impedansi output tertentu. Begitu juga setiap pre-amplifier memiliki impedansi input tertentu. Simbol untuk impedansi ini adalah Z. Karena itu kata-kata Hi-Z dapat digunakan untuk impedansi mic dan impedansi pre-amp (Pemain gitar sangat familiar dengan Hi-Z ini).

Di lapangan, impedansi input pre-amp sangat mempengaruhi bunyi sound yang akan direkam. Ini sebenarnya adalah hasil dari interaksi output impedansi mic vs input impedansi pre-amp, yang kemudian menyebabkan perbedaan karakter bunyi seolah-olah seperti di-EQ. Interaksi ini berjalan dengan cara unik, terutama bila terjadi antara mic desain khusus seperti Neumann U87. Neumann U87 akan menghasilkan karakter bunyi unik bila dipertemukan dengan pre-amp Focusrite Red 7.

Beberapa pre-amp memiliki fasilitas untuk memilih impedansi nya seperti: - Focusrite ISA 428 Pre Pack dengan 4 pilihan impedansi (600Ω, 1k4Ω, 2k4Ω, 6k8Ω).

- Summit Audio 2 BA-221 dengan tombol pilihan impedansi dari 100Ω-10kΩ

Menyesuaikan impedansi mic dan pre-amp hingga bernilai sama kurang disukai karena akan mengurangi level dan rasio signal to noise (S/N) hingga 6 dB. Untuk mic dynamic dan condensor, input impedansi pre-amp yang disukai biasanya 10 kali lipat impedansi output mic.

1. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor komposisi karbon terdiri dari sebuah unsur resistif berbentuk tabung dengan kawat atau tutup logam pada kedua ujungnya. Badan resistor dilindungi dengan cat atau plastik.

Resistor tersedia dari dalam beberapa seri yang nilai-nilainya merupakan kelipatan 10, dimana jumlah nilai yang diberikan setiap seri ditentukan oleh toleransinya. Pada resistor terdapat hubungan berbanding lurus atau hubungan linear antara voltase dan arus.

Resistor memiliki resistifitas yang juga disebut sebagai tahanan. Besar resistifitas menunjukkan berapa kuat suatu komponen menahan arus. Apabila resistifitas besar, berarti daya untuk menahan arus juga besar sehingga arus menjadi kecil.

Resistor ada dua macam yaitu resistor tetap dan resistor tidak tetap. Resistor tetap (Fixed Resistor) adalah resistor yang sudah di tetapkan nilai resistansinya dari pabrik pembuatnya.

Sedangkan resistor tidak tetap (Variable resistor) adalah resistor yang nilai resistansinya dapat diubah - ubah sesuai kebutuhan. Ex : NTC, LDR, Potensiometer, Trimpot, dll.

Gambar dan simbol Resistor

· Fungsi Resistor adalah sebagai berikut:

Fungsi resistor dapat diumpamakan dengan sekeping papan yang dipergunakan untuk menahan aliran air yang deras di selokan/parit kecil. Makin besar nilai tahanan, makin kecil arus dan tegangan listrik yang melaluinya. Adapun fungsi lain resistor dalam rangkaian elektronika, yaitu:

a. Menahan arus listrik agar sesuai dengan kebutuhan suatu rangkaian elektronika.

b. Menurunkan tegangan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh rangkaian elektronika.

c. Membagi tegangan

d. Sebagai pembagi arus.

· $Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: D:\Lap.Alat Power Supply Fix\S.jpg$ Cara menghitung nilai resistor :


	$Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: D:\Lap.Alat Power Supply Fix\AA.jpg$

Untuk mengetahui nilai hambatan suatu resistor dapat dilihat atau dibaca dari

warna yang tertera pada bagian luar badan resistor tersebut yang berupa gelang

Warna	Gelang KE
Warna	1 dan 2	3	4
Hitam	0	x 1	1%
Cokelat	1	x 10	2%
Merah	2	x 100	2%
Jingga	3	x 1000	-
Kuning	4	x 10000	-
Hijau	5	x 100000	-
Biru	6	x 1000000	-
Ungu	7	x 10000000	-
Abu-Abu	8	x 100000000	-
Putih	9	x 1000000000	-
Emas	-	x 0.1	5%
Perak	-	x 0.01	10%
Tidak Berwarna	-	-	20%

$Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\User\Downloads\New folder (6)\tabel gelang resistor.jpg$

Gambar Kode Warna Resistor

2. Kapasitor

Kapasitor disebut juga kondensator adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu tertentu tanpa disertai reaksi kimia.

Besaran yang diukur pada sebuah kapasitor adalah kapasitansi yang dinotasikan dengan C.

Satuan kapasitansi adalah farad (F).Dalam bidang elektronika, satuan farad adalah satuan yang sangat besar dan jarang dipergunakan. Dalam praktek biasanya dipergunakan satuan farad dalam bentuk pecahan seperti

1 Faraf (F) = 1.000.000 µF(Micro Farad)

1 Micro Farad (µF) = 1.000 nF (Nano Farad)

1 Nano Farad (nF) = 1.000 pF (Piko Farad)

Kapasitor dibagi dalam jenis kapasitor polar dan kapasitor non-polar.Kapasitor non-polar dapat dipasang bolak-balik pada rangkaian elektronika, tanpa memperhatikan kutub positif dan negatifnya.

Pada kapasitor polar, kutub negatif (-) digambarkan sebagai garis putih.Pemasangan kutub positif (+) dan kutub negatif (-) kapasitor yang salah pada rangkaian elektronika dapat menyebabkan rangkaian rusak atau meledak. Fungsi dan tujuan pemasangan kapasitor :

· Memisahkan arus bolak-balik (AC) dengan arus searah (DC)

· Sebagai filter sebagai rangkaian catu daya

· Sebagai pembangkit frekuensi pada rangkaian pemancar

· Menghilangkan bouncing atau loncatan api pada sakelar

· Menghemat daya listrik pada lampu TL

Gambar dan simbol kapasitor

Jenis kapasitor yang digunakan

· Kapasitor Elektrolit

Filter/Tapis Power Supply Dengan Kapasitor Tapis kapasitor sangat efektif digunakan untuk mengurangi komponen AC pada keluaran penyearah. Pertama akan kita lihat karakter kapasitor sebagai tapis dengan memasang langsung pada keluaran penyearah tanpa memasang beban. Rangkaian power supply dengan filter/tapis kapasitor dapt dilihat pada gambar berikut. filter c power supply,rangkaian filter power supply,tapis kapasitor,tapis c catudaya,teori tapis kapasitor,rangkaian tapis c catudaya,rangkaian filter c,filter kapasitor,rumus tapis c,rumus tapis kapasitor,fungsi kapasitor,fungsi tapis kapasitor,pengaruh kapasitor

filter c power supply,rangkaian filter power supply,tapis kapasitor,tapis c catudaya,teori tapis kapasitor,rangkaian tapis c catudaya,rangkaian filter c,filter kapasitor,rumus tapis c,rumus tapis kapasitor,fungsi kapasitor,fungsi tapis kapasitor,pengaruh kapasitor

Rangkaian Power Supply Dengan Filter Kapasitor filter c power supply,rangkaian filter power supply,tapis kapasitor,tapis c catudaya,teori tapis kapasitor,rangkaian tapis c catudaya,rangkaian filter c,filter kapasitor,rumus tapis c,rumus tapis kapasitor,fungsi kapasitor,fungsi tapis kapasitor,pengaruh kapasitor Saat sumber tegangan (masukan) dihidupkan, satu diode berkonduksi dan keluaran berusaha mengikuti tegangan transformator. Pada kondisi ini tiba-tiba tegangan kapasitor menjadi besar dan arus yang mengalir menjadi besar (dalam hal ini, i = C dv/dt; dv/dt = ∞ ).

Saat masukan membesar keluaran juga akan membesar, namun saat masukan menurun tegangan kapaasitor atau keluaran tidak mengalami penurunan tegangan karena tidak ada proses penurunan tegangan. Dalam keadaan ideal ini, tegangan keluaran DC akan sama dengan tegangan puncak masukan dan akan ditahan untuk seterusnya.

Efektivitas kapasitor sebagai tapis tergantung pada beberapa faktor, diantaranya adalah : Kapasitas/ukuran kapasitor Nilai beban RL yang dipasang Waktu Ketiga faktor tersebut mempunyai hubungan sebagai berikut : T=R*C dimana T adalah waktu dalam detik, R adalah hambatan dalam ohm dan C adalah kapasitansi dalam farad. Perkalian RC disebut sebagai “konstanta waktu” merupakan ukuran seberapa cepat tegangan dan arus tapis (kapasitor) merespon perubahan pada masukan.

Kapasitor akan terisi sampai sekitar 62,2% dari tegangan yang dekenakan selama satu konstanta waktu. Demikian saat dikosongkan selama satu konstanta waktu, maka tegangan kapasitor akan turun sebanyak 62,2%. Untuk mengisi kapasitor sampai penuh diperlukan waktu sekitar 5 kali konstanta waktu.

3. Transistor

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), dan stabilisasi tegangan. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

Transistor merupakan komponen elektronika pertama yang mengantarkan dunia elektronika klasik menuju elektronika modern. Transistor memiliki 3 buah kaki atau pin yaitu: Collector (C), Emitter (E) dan Basis (B). Posisi kaki-kaki ini berbeda antara transistor satu dengan yang lain walaupun ada juga yang sama. Pada pemasangannya tidak boleh tertukar karena bisa menyebabkan panas pada transistor yang mengakibatkan kerusakan.

Transistor sebagai penguat Amplifier

Ø Transistor sebagai penguat

Salah satu fungsi Transistor yang paling banyak digunakan di dunia Elektronika Analog adalah sebagai penguat yaitu penguat arus,penguar tegangan, dan penguat daya. Fungsi komponen semikonduktor ini dapat kita temukan pada rangkaian Pree-Amp Mic, Pree-Amp Head, Mixer, Echo, Tone Control, Amplifier dan lain-lain. Berdasarkan sistem pertanahan transistor (grounding) penguat transistor dibagi menjadi tiga jenis, yaitu :

a. Penguat Common Base (grounded-base)

Penguat Common Base adalah penguat yang kaki basis transistor di groundkan, lalu input di masukkan ke emitor dan output diambil pada kaki kolektor. Penguat Common Base mempunyai karakter sebagai penguat tegangan.

Penguat Common base mempunyai karakter sebagai berikut :

· Adanya isolasi yang tinggi dari output ke input sehingga meminimalkan efek umpan balik.

· Mempunyai impedansi input yang relatif tinggi sehingga cocok untuk penguat sinyal kecil (pre amplifier).

· Sering dipakai pada penguat frekuensi tinggi pada jalur VHF dan UHF.

· Bisa juga dipakai sebagai buffer atau penyangga.

b. Penguat Common Emitor

Penguat Common Emitor adalah penguat yang kaki emitor transistor di groundkan, lalu input di masukkan ke basis dan output diambil pada kaki kolektor. Penguat Common Emitor juga mempunyai karakter sebagai penguat tegangan.

Penguat Common Emitor mempunyai karakteristik sebagai berikut :

· Sinyal outputnya berbalik fasa 180 derajat terhadap sinyal input.

· Sangat mungkin terjadi osilasi karena adanya 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.

c. Penguat Common Collector

Penguat Common Collector adalah penguat yang kaki kolektor transistor di groundkan, lalu input di masukkan ke basis dan output diambil pada kaki emitor. Penguat Common Collector juga mempunyai karakter sebagai penguat arus .

Penguat Common Collector mempunyai karakteristik sebagai berikut :

· Sinyal outputnya sefasa dengan sinyal input (jadi tidak membalik fasa seperti Common Emitor)

· Mempunyai penguatan tegangan sama dengan 1.

· Mempunyai penguatan arus samadengan HFE transistor.

· Cocok dipakai untuk penguat penyangga (buffer) karena mempunyai impedansi input tinggi dan mempunyai impedansi output yang rendah.

Berdasarkan titik kerjanya penguat transistor ada tiga jenis, yaitu:

a. Penguat Kelas A

Penguat transisitor ini mempunyai titik kerja efektif setengah tegangan VCC. Agar rangkaian siap bekerja menerima sinyal input, maka transistor ini memerlukan bias awal. Penguat kelas A adalah penguat dengan efisiensi terendah tetapi hanya memiliki cacat sinyal yang kecil.

Untuk mendapatkan titik kerja pada transistor tepat setengah tegangan VCC maka perlu dilakukan perhitungan melalui pembagi tegangan dua resistor. Karena hanya memiliki distorsi yang kecil, penguat kelas A dapat digunakan sebagai penguat awal pada Pre Amp.

Ciri-ciri :
• Sinyal keluarannya bekerja pada daerah aktif.
• Fidelitas yang tinggi
• Bentuk sinyal keluarannya sama persis dengan input
• Efisiensi yang rendah ( 25% – 50%).
• Transistor selalu ON sehingga sebagian besar sumber catu daya terbuang menjadi panas.
• Transistor penguat kelas A perlu ditambah dengan pendingin ekstra (misalnya heatsink yang lebih besar).

Secara umum, suatu penguat adalah peralatan yang menggunakan tenaga yang kecil untuk mengendalikan tenaga yang lebih besar. Ada beberapa cara untuk mengungkapkan penguat. Penguat satu-tingkat terdiri atas satu unsur penguat dan rangkaian pendukungnya. Secara umum, bila beberapa unsur-unsur semacam itu digabungkan akan didapatkan penguat banyak-tingkat.

Dalam suatu sistem reproduksi suara, tahapan pertama adalah penguat tegangan (atau arus) sinyal-kecil yang dirancang menguatkan keluaran dari pembaca sinar laser yang merupakan keluaran DVD-player antara beberapa milivolt menjadi beberapa volt. Tahapan akhir merupakanpenguat sinyal besar atau penguat daya (power amplifier) dan memberikan daya yang cukup untuk menggerakkan pengeras suara (loudspeaker) Penguat semacam itu disebut penguat audio (audio amplifier) jika menguatkan sinyal antara kurang lebih 20 Hz sampai dengan 20 kHz.

Dalam mengukur getaran, variasi suhu atau arus listrik yang ditimbulkan oleh badan manusia, dijumpai sinyal-sinyal dengan frekuensi yang sangat rendah antara nol sampai beberapa hertz, digunakan penguat gandengan-langsung (direct-coupled).

Sistem bias penguat kelas A yang populer adalah sistem bias pembagi tegangan dan sistem bias umpan balik kolektor. Melalui perhitungan tegangan bias yang tepat maka kita akan mendapatkan titik kerja transistor tepat pada setengah dari tegangan VCC penguat. Penguat kelas A cocok dipakai pada penguat awal (pre amplifier) karena mempunyai distorsi yang kecil.

b. Penguat Kelas B

Penguat kelas B adalah penguat yang bekerja berdasarkan tegangan bias dari sinyal input yang masuk. Titik kerja penguat kelas B berada dititik cut-off transistor. Dalam kondisi tidak ada sinyal input maka penguat kelas B berada dalam kondisi OFF dan baru bekerja jika ada sinyal input dengan level diatas 0.6Volt (batas tegangan bias transistor).

Penguat kelas B mempunyai efisiensi yang tinggi karena baru bekerja jika ada sinyal input. Namun karena ada batasan tegangan 0.6 Volt maka penguat kelas B tidak bekerja jika level sinyal input dibawah 0.6Volt. Hal ini menyebabkan distorsi (cacat sinyal) yang disebut distorsi cross over, yaitu cacat pada persimpangan sinyal sinus bagian atas dan bagian bawah.

Penguat kelas B cocok dipakai pada penguat akhir sinyal audio karena bekerja pada level tegangan yang relatif tinggi (diatas 1 Volt). Dalam aplikasinya, penguat kelas B menggunakan sistem konfigusi push-pull yang dibangun oleh dua transistor.

a. Penguat kelas AB

Penguat kelas AB merupakan penggabungan dari penguat kelas A dan penguat kelas B. Penguat kelas AB diperoleh dengan sedikit menggeser titik kerja transistor sehingga distorsi cross over dapat diminimalkan. Titik kerja transistor tidak lagi di garis cut-off namun berada sedikit diatasnya.

Penguat kelas AB merupakan kompromi antar efisiensi dan fidelitas penguat. Dalam aplikasinya penguat kelas AB banyak menjadi pilihan sebagai penguat audio.

1. PNP (Positive Negative Positive)

Prinsip kerja dari transistor PNP adalah arus akan mengalir dari emitter menuju ke kolektor jika pada pin basis dihubungkan ke sumber tegangan. Arus yang mengalir ke basis harus lebih kecil daripada arus yang mengalir dari emitor ke kolektor, oleh sebab itu maka ada baiknya jika pada pin basis dipasang sebuah resistor. Dengan kata lain, transistor PNP hidup ketika tegangan basis lebih rendah daripada tegangan emitter. Tanda panah pada symbol diletakkan pada emitter dan menuju ke dalam. Transistor PNP dapat bekerja apabila pada kaki basis dialiri tegangan kurang dari 0,7 V.

Gambar dan simbol transistor PNP

2. NPN (Negative Positive Negative)

Arus yang mengalir dari basis harus lebih kecil daripada arus yang mengalir dari kolektor ke emitor, oleh sebab itu maka ada baiknya jika pada pin basis dipasang sebuah resistor. Dengan kata lain, transistor NPN hidup ketika tegangan basis lebih tinggi daripada tegangan emitter. Tanda panah dalam symbol diletakkan pada kaki emitter dan menunjuk ke luar. Transistor NPN dapat bekerja apabila pada kaki basis dialiri tegangan lebih dari 0,7 V.

Gambar dan simbol transistor NPN

· Menentukan Kaki pada Transistor

Menentukan Basis

Kaki basis adalah kaki yang berkebalikan dengan kaki emitor dan kolektor. Jika basis positif, maka emitor dan kolektor bernilai negatif. Jika basis negatif, maka emitor dan kolektor adalah positif. Jika dibuat skemanya, transistor jenis NPN dan PNP diambil dari jenis kaki-kaki transistor (Emitor-Basis-Kolektor).

(Emitor-Basis-Kolektor) -> ( E - B - C ) == ( N - P - N ) <- (Negatif-Positif-Negatif)

(Emitor-Basis-Kolektor) -> ( E - B - C ) == ( P - N - P ) <- (Positif-Negatif-Positif)

Pencarian dengan AVO Analog

Ingat : Kabel merah = probe positif, kabel hitam = probe negatif.

Contoh satu :

Misal transistor dengan kaki 1-2-3. Kita ukur dengan AVO analog :

Pengujian pin 1

1. Probe (+) ke pin 1 dan probe (-) ke pin 2, hasilnya : jarum bergerak ke tengah

2. Tahan probe (+) di pin 1, lalu pindah probe (-) ke pin 3, hasilnya : jarum diam

3. Kembalikan probe (-) ke pin 2, lalu pindah probe (+) ke pin 3, hasilnya : jarum bergerak ke tengah

4. Nah, dari langkah diatas, bisa disimpulkan bahwa jarum akan bergerak ketika :

probe (-) di pin 2 dan probe (+) di pin 1

probe (-) di pin 2 dan probe (+) di pin 3

5. Kesimpulannya adalah :

- Pin 2 adalah basis

- Jenis transistor adalah NPN; pin(1-2-3)=probe(P-N-P). Ingat, probe AVO Analog berkebalikan dengan jenis pin pada transistor.

Contoh dua :

Seperti pada contoh pertama, transistor dengan kaki 1-2-3 akan kita cek dengan AVO Analog :

1. Probe (+) ke pin 1 dan probe (-) ke pin 2, hasilnya : jarum diam

2. Tukar probe, probe (-) ke pin 1 dan probe (+) ke pin 2, hasilnya : jarum bergerak ke tengah

3. Tahan probe (-) di pin 1, lalu pindahkan probe (+) ke pin 3, hasilnya : jarum diam

4. Kembalikan probe (+) ke pin 2, lalu pindahkan probe (-) ke pin 3, hasilnya : jarum bergerak ke tengah

5. Dari percobaan di atas, jarum akan bergerak ketika :

probe (+) di pin 2 dan probe (-) di pin 1

probe (+) di pin 2 dan probe (-) di pin 3

6. Kesimpulannya adalah :

- Pin 2 adalah basis

- Jenis transistor adalah PNP; pin(1-2-3)=probe(N-P-N). Ingat, probe AVO Analog berkebalikan dengan jenis pin pada transistor.

Menentukan kaki Emitor dan Kolektor

Untuk menentukan kaki Emitor dan Kolek, caranya adalah dengan membandingkan tahanan antara Basis-Emitor adan tahanan Basis-Kolektor. Kalau kita mengacu pada kasus contoh yang pertama, kaki transistor 1-2-3, kaki 2 adalah basis. Maka kita perlu mengukur tahanan antara kaki 2-1 dan tahanan antara kaki 2-3.

Prinsipnya : tahanan antara Basis-Emitor lebih besar dari tahanan antara Basis-Kolektor. ohm(B-E) > ohm(B-C). Perlu diperhatikan, jika kita menggunakan AVO Analog, maka kita harus sedikit lebih jeli untuk membedakan posisi penunjukan jarum. Sebab selisihnya sangat sedikit. Jadi, untuk mengamatinya, kita harus dari sudut pandangan yang tidak berubah. Sebab sudut pandangan yang berbeda membuat pengukuran tidak sama. Itulah kekurangan AVO meter analog. Hehe.

1. Cek lagi posisi probe (+) ke pin 1 dan probe (-) ke pin 2, anggap saja menunjuk angka 7 pas.

2. Selanjutnya probe (+) di pin 3 dan probe (-) ke pin 2, ternyata jarum menunjuk di bawah angka 7.

Dari pemeriksaan di atas, hambatan/tahanan pin(1-2) atau pin(Emitor-Basis) lebih besar daripada hambatan pin(2-3) atau pin (Basis-Kolektor), sehingga pin 1-2-3 adalah E-B-C (emitor-basis-kolektor)

Penentuan Emitor dan Kolektor agak sulit jika menggunakan AVO Analog, sebab bisa karena kekeliruan pengamatan atau tingkat kepekaan AVO itu sendiri. Sehingga, hal juga bisa dilakukan adalah dengan pengamatan secara visual atau penampakan transistor itu sendiri. Kolektor : Jika di body/badan ada logamnya. Maka salah satu kaki akan terhubung logam tersebut. Nah, kaki yang terhubung ke logam tersebut adalah Kolektor. Periksa dengan AVO, jika short / jarum bergerak menyimpang ketika menyentuhkan pada logam di body dan salah satu pin, maka pin tersebut adalah Kolektor. Sisanya, adalah Emitor. Jika tidak ada logam di body transistor, maka biasanya di sambungan body bagian atas ada tanda garisnya lebih tebal daripada garis sambungan.

Pencarian dengan AVO Digital

Pencarian dengan AVO Digital berkebalikan dengan AVO Analog. Misal pada contoh satu : Transistor NPN terdeteksi dengan probe P-N-P. Sedangkan jika dengan AVO Digital, Transistor NPN akan terdeteksi dengan probe N-P-N. Untuk memulai, putar panah untuk menunjuk ohm yang ada lambang diodanya.

Menentukan kaki Basis

1. Probe (-) pada pin 1 dan probe (+) pada pin 2, hasilnya : lcd menampilkan angka tertentu.

2. Probe (-) pada pin 3 dan probe (+) pada pin 2, hasilnya : lcd menampilkan angka tertentu.

3. Selain itu, tampilan lcd akan diam atau hanya menunjukkan angka 1.

Berarti pin 2 adalah basis.

Menentukan kaki Emitor dan Kolektor

Jika menggunakan AVO Analog berdasarkan hambatan/tahanan. Maka pada AVO digital, yang tampak pada layar adalah voltase bias majunya. Jadi yang muncul pada tampilan lcd adalah voltase. Jika volatse antara pin 1 dan pin 2 lebih besar dari voltase antara pin 3 dan pin 2, maka pin 1 adalah emitor.

4. Variable Resistor

Variabel Resistor adalah sebuah resistor yang nilainya dapat berubah – ubah dengan menggeser atau memutar toggle, sehingga nilai resistor dapat kita atur sesuai kebutuhan pada suatu rangkaian. Contohnya potensiometer dan multiturn.

· Potensiometer

Potensiometer adalah tahanan tidak tetap atau variable yang nilai tahanannya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Bentuk fisiknya besar dan dibuat dari bahan kawat atau karbon (arang). Potensiometer merupakan komponen resistor tiga terminal, apabila ketiga terminal digunakan potensiometer berfungsi sebagai rangkaian pembagi tegangan. Namun jika hanya dua terminal (terminal bagian tengah dan salah satu terminal bagian tepi) yang digunakan, potensiometer berfungsi sebagai variable resistor atau rheostat. Potensiometer merupakan sesnsor atau tranduser mekanik.

Contoh penggunaan potensiometer yaitu dalm pengaturan volume radio. Di pasaran kita sering menjumpai jenis potensiometer, baik yang dilengkapi dengan sakelar maupun yang tidak menggunakan sakelar. Untuk jenis yang menggunakan sakelar pada umumnya dipergunakan sebagai pengatur volume pada pesawat pemancar radio yang fungsinya selain sebagai pengatur volume juga berfungsi sebagai sakelar untuk menghidupkan atau mematikan arus listrik yang dipakai dalam pesawat radio tersebut.

Gambar dan simbol potensiometer

5. PCB

Papan sirkuit cetak (bahasa Inggris: printed circuit board atau PCB) adalah sebuah papan yang penuh dengan sirkuit dari logam yang menghubungkan komponen elektronik satu sama lain tanpa kabel.

Papan sirkuit ini mendapatkan namanya karena diproduksi secara massal dengan cara pencetakan.

Kronologi sejarah

1936 - Papan sirkuit cetak pertama kali ditemukan oleh Paul Eisler, ilmuwan Austria yang memasukkan penggunaan papan sirkuit ini ke dalam sebuah radio.

1943 - Amerika Serikat menggunakan papan sirkuit dengan jumlah besar dalam radio militer mereka.

1948 - Komersialisasi papan sirkuit cetak di Amerika Serikat.

Setelah tahun 1950, papan sirkuit cetak telah digunakan secara massal di dalam industri elektronik.

Klasifikasi

Papan sirkuit cetak dapat digolongkan atas beberapa jenis berdasarkan:

· Susunan lapis

1. Lapis tunggal

2. Lapis ganda

3. Multi lapis (4, 6, 8 lapis)

· Bentuk

1. Keras

2. lunak (fleksibel)

3. Gabungan keras dan lunak

· Spesifikasi

1. Konvensional

2. Penghubung kepadatan tinggi (High Density Interconnect)

· Material basis

1. FR4

2. Logam

3. Keramik

C. ALAT DAN BAHAN

1. Alat

· Setrika....................................................................... 1 buah

· Ferry chloride.......................................................... .. 1 ons (1 hg)

· Bor PCB (0,8 mm dan 3 mm)................................... 1 buah

· Solder ....................................................................... 1 buah

· Tang Potong ............................................................. 1 buah

· Obeng plus (+) .......................................................... 1 buah

· Multimeter ................................................................ 1 buah

· Cutter/Gunting.......................................................... 1 buah

· Penggaris................................................................... 1 buah

· Selotip....................................................................... secukupnya

· Air............................................................................. secukupnya

· Amplas...................................................................... secukupnya

2. Bahan

· Resistor 10 k Ω........................................................ 3 buah

· Resistor 15 k Ω........................................................ 1 buah

· Resistor 2,2 k Ω....................................................... 1 buah

· Resistor 47 k Ω........................................................ 1 buah

· Resistor 330 Ω......................................................... 2 buah

· Resistor 1 k Ω.......................................................... 1 buah

· Kapasitor 4,7µF 25v................................................ 4 buah

· Transistor C828........................................................ 2 buah

· Speaker.................................................................... 1 buah

· PCB......................................................................... 1 buah

· Potensiometer 10 kΩ............................................... 1 buah

· Kaca Akrilit............................................................. 1 buah

· Spicer atau mur baut……………………….. secukupnya

· Timah....................................................................... secukupnya

· Kabel penghubung .................................................. secukupnya

D. LANGKAH – LANGKAH :

1.Membuat PCB

a. Designlayout menggunakan software ExpressPCB.

b.Cetak layout pada kertas foto menggunakan sprint laser, atau bisa difotokopi pada kertas foto.

c. Potong PCB polos sesuai ukuran layout yang telah dibuat sebelumnya menggunakan

d. Tipiskan kertas foto dengan mengelupas bagian luar kertas foto.

e. Basahi PCB yang telah dipotong dengan air secukupnya.

f. Tempelkan sprint outlayout pada potongan PCB yang telah dibasahi dengan posisi menghadap ke bawah.

g.Gosok dengan setrika sambil ditekan selama kurang lebih 10 menit hingga kertas berubah warna menjadi hitam.

h.Tunggu hingga dingin.

i. Kelupas secara perlahan kertas yang foto tersebut dengan hati – hati, sehingga layouttersablon pada PCB.

j. Ambil feritclorit kemudian larutkan pada baskom menggunakan air.

k.Masukkan PCB yang telah disablon pada larutan feritclorit dengan posisi menghadap ke atas.

l. Goyang – goyangkan baskom selama kurang lebih 5 menit (tergantung campuran larutan feritclorit).

m. Terawangkan PCB pada sinar, lihat dari belakang PCB, jika jalur terlihat maka proses pelarutan telah selesai.

n.Cuci PCB menggunakan air bersih.

o.Bersihkan sablonan menggunakan ampas hingga jalur tembaga terlihat / bersih.

p.PCB telah jadi.

2.Merakit Komponen

a. Pasang komponen sesuai skema yang dijadikan pedoman sebelumnya.

b.Pasang komponen resistor terlebih dahulu.

c. Bengkokkan kaki resistor sebesar

ke satu arah tertentu.

d. Potong kaki komponen yang telah dibengkokkan sebatas area solderan.

e. Solder kaki resistor tersebut.

f. Pasang komponen kapasitor (elco) pada PCB.

g.Lakukan langkah seperti pada langkah c – e .

h.Pasang Transistor kemudian solder.

i. Pasang kabel inputoutput.

Keterangan: Langkah c – e dapat diganti dengan langkah solderingmasing – masing. Cara diatas hanya untuk memdapatkan hasil solderan yang lebih baik.

3.Membuat Box Rangkaian dengan kaca akrilit

a. Potong kaca akrilit sesuai ukuran yang akan dinginkan

b.Potong masing-masing menjadi bagian depan, belakang, samping kanan, samping kiri, atas serta bawah.

c. Setelah semua terpotong sesuai ukuran, lem semua bagian-bagian kaca akrilit sehingga membentuk box untuk rangkaian pre amp.

d. Buat lubang pada kaca depan untuk di tempelkan variable resistor dan saklar jika memakai saklar.

e. Buat lubang di kaca belakang untuk menempelkan input outputan mic.

f. Rangkai PCB yang sudah ada rangkaiannya dengan box dengan kaca akrilit, sehingga menjadi bagiian yang sempurna.

4.Pengecekan

a. Hubungkan Vcc atau tegangan sumber pada rangkaian pre amp ke power supply dengan daya 12volt.

b.Hubungkan inputan dari rangkaian pre amp ke handpone, laptop atau pun sumber suara agar nantinya bias kita dengar apakah rangkaian bias bekerja atau tidak.

c. Hubungkan output dari rangkaian pre amp ke power amplifier dan selanjutnya akan di hubungkan ke output speaker.

d. Pengujian Respons Frekuensi Rangkaian Pre Amp Mic

5.Pengujian
a.Lakukan kalibrasi CRO CH1 dan CH2. Catat dan gambar bentuk sinyal hasil kalibrasi CH 1 dan CH2.
b.Lakukan setting awal AFG, meliputi:
1)Frekuensi = frekuensi tengah 1 kHz
2)Bentuk gelombang (waveform) = sinusioda
3)Attenuasi = 0 dB
4)Amplitudo output AFG = Vinput rangkaian CE = 20 mVP-P = 0,02 VP-P
Catat dan gambar bentuk sinyal hasil setting AFG.
c.Hubungkan input rangkaian pre amp mic pada out AFG dan probe CH1 CRO, output rangkaian pre amp mic pada CH2 CRO, dan terminal VCC dihubungkan ke catu daya 12 VDC.
d.Pada saat frekuensi 1 kHz, perhatikan tampilan CRO CH1 dan CH2. Pastikan layar CRO menampilkan bentuk gelombang input dan output yang bersih (smooth) dan output tidak cacat.
e.Lakukan pengukuran untuk seluruh spektrum frekuensi audio 20 Hz – 20 kHz, dengan mengubah-ubah frekuensi AFG. Perhatikan Vin adalah konstan jadi jangan melakukan perubahan amplitudo AFG. Perhatikan tampilan bentuk gelombang output CH2.
10.Lakukan penghitungan besar amplitudo sinyal output, penguatan dalam kali, dan penguatan dalam decibel untuk seluruh spektrum frekeunsi audio yang diuji.

E. FLOWCHART RANGKAIAN

F. GAMBAR RANGKAIAN

1. Skema Rangkaian

$Description: Description: Description: Description: Description: Description: D:\nita's\MATERI MATAKULIAH\LAB PTE-01\Project Tugas Akhir Amplifier\Pre-Amplifier.jpg$

2. Layout PCB dan Tata Letak Komponen

Gambar Layout Rangkaian

Gambar Tata Letak komponen rangkaian

G. PRINSIP KERJA RANGKAIAN

Rangkaian pre amplifier adalah sebuah rangkaian elektronik pemroses sinyal audio yang digunakan sebagai penguat awal pada power amplifier. Biasanya pre amplifier dipakai untuk menguatkan sinyal dari microphone baik mic dinamik maupun mic condensor yang masih lemah menjadi sinyal microphone yang kuat. Namun bisa juga di fungsikan sebagai penguat awal sinyal dari output audio lain yang kemudian di salurkan pada rangkaian power amplifier. Rangkaian pre amp ini menggunakan 2 buah transistor C828 dengan pemberian sinyal inputnya secara common emitor.

Prinsip kerja rangkaian diatas adalah ketika sinyal audio masuk melalui micropon atau sumber audio, sinyal akan melalui R8 yang kemudian menuju kapasitor elektrolit C3. Fungsi dari C3 ini adalah untuk mengkopling atau menghambat sinyal DC yang masuk sehingga hanya sinyal audio (AC) saja yang di lewatkan untuk menuju pin basis Transistor Q2. Pada Q2 sinyal akan dikuatkan dan dikeluarkan oleh pin kolektor Q2 yang selanjutnya menuju pin basis dari transistor Q1 untuk proses lebih lanjut. Dari Q1 sinyal akan dikeluarkan oleh pin emitor dan melewati kopling kapasitor C2 dan kapasitor C4. Sedangkan komponen R4 dan R6 akan mengumpan balikkan (feedback) sinyal suara dari Q1 menuju pin emitor Q2. Fungsiya membantu respon respon frekuensi sinyal. Feedback atau umpan balik adalah menginjeksikan sebagian sinyal keluaran yang se-fasa dengan sinyal masukan kepada bagian masukan pre-amp. Dari kopling C4 sinyal akan di keluarkan melewati VR1 dan R9 menuju output audio pre-amp. VR1 memiliki fungsi untuk mengatur besar sinyal yang keluar sekaligus sebagai kontrol volume suara yang dihasilkan.

H. ANALISA RANGKAIAN

1. Resistor atau hambatan pada rangkaian ini mempunyai fungsi untuk membangkitkan frekuensi tinggi dan frekuensi rendah dengan bantuan transistor sebagai penguatan dan kondensator (kapasitor).

2. Kapasitor atau kondensator pada rangkaian ini berfungsi :

- Memisahkan arus bolak-balik (AC) dengan arus searah (DC)

- Kapasitor yang berada pada sumber input digunakan untuk mmblok tegangan dc supaya tidak terjadi distorsi

- Kapasitor pada kaki kolektor berfungsi untuk mencegah terjadinya kerugian gelombang output akibat adanya arus DC

- Sebagai filter sebagai rangkaian catu daya

- Sebagai pembangkit frekuensi pada rangkaian penguatan

- Kapasitor terakhir berfungsi meregulasi gelombang, sehingga distorsi yang terjadi tidak terlalu besar

3. Transistor pada rangkaian ini digunakan sebagai amplifier atau penguat. Di dalam rangkaian analog biasanya meliputi pengeras suara, membuat sumber listrik stabil dan juga penguat sinyal. Sedangkan dalam rangkaian digital, transistor banyak di gunakan sebagai saklar yang memiliki kecepatan tinggi. Dari beberapa transistor juga dapat kita rangkai sedemikian rupa sehingga sebuah transistor yang kita rangkai tadi berfungsi sebagai logic gate, memory dan komponen komponen lainnya.

Selain itu Transistor berfungsi sebagai Kapasitor. Kapasitor yang berada pada sumber input. Digunakan untuk mmblok tegangan dc supaya tidak terjadi distorsi. Dan pada kaki kolektor terdapat kapasitor berfungsi untuk mencegah terjadinya kerugian gelombang output akibat adanya arus DC. Kapasitor terakhir berfungsi meregulasi gelombang, sehingga distorsi yang terjadi tidak terlalu besar.

Transistor dapat bekerja bila ada tegangan input minimal 0,7 volt, maksimalnya kira kira sama denga tegangan VCCnya. Tetapi karena dibatasi oleh hambatan maka arus yang mengalir di Ib sangat kecil sehingga tidak dapat membriger transistor , maka dibutuhkan tegangan yang besar untuk mendapatkan arus ib yang besar.

Level sinyal microphone yang masih lemah digukutkan oleh transistor menjadi sinyal audio dengan level yang dapat digunakan pada rangkaian pengatur nada atau tone control.

4. Potensiometer merupakan komponen resistor tiga terminal, apabila ketiga terminal digunakan potensiometer berfungsi sebagai rangkaian pembagi tegangan. Dan pada rangkaian Pre-Amplifier potensiometer berjenis sakelar yang umumnya berfungsi untuk mengatur volume yang diinginkan.

I. PROSEDUR PEMAKAIN ALAT

· Siapkan power supply dengan tegangan 12 volt DC

· Siapkan juga power amplifier, alat ini akan bekerja apabila ada power amplifier karena ini adalah alat penguat sinyal sederhana

· Kemudian pasangkan probe power supply pada terminal positif pre amp dan terminal negative pada probe negative

· Hubungkan output pre amp dengan input power amplifier dengan menggunakan kabel RCA.

· Pasangkan input Mic ataupun jak hanphone dengan jack Mic yang ada pada depan Pre amp

· Kemudian on kan Pre amp dengan menggeser saklar merah ke atas

· Atur sinyal inputan misalnya pada hp atau laptop atur volume yang ada di hp atau laptop kalau menggunakan mikrofon tidak usah

· Atur volume yang ada pada pre am dengan memurtar potensio meter kekanan, atur sesuai volume yang di inginkan

· Usahakan volume input jangan terlalu besar maksimal 50%, dikarenakan suara yang dihasilkan pre amp nanti akan kemresek

· Preamp siap untuk digunakan.

J. KESIMPULAN

Pre-amplifier microphen ini dapat digunakan dengan sumber tegangan 9-12 VDC. Rangkaian pre- amplifier microphone ini sederhana karena hanya menggunakan 2 transistor yang di susun menjadi penguat 2 tingkat yaitu transistor NPN. Pre-amplifier microphone ini menggunakan feedback DC melalui R6 dan faktor penguatan dari pre-amplifier microphone ini dapat diatur dengan mengatur potensiometer. Rangkaian ini berfungsi apabila ada rangkaian power amplifier. Rangkaian pre amp bekerja berdampingan dengan penggunaan power amplifier. Dan penguatan yang dihasilkan adalah 100x.

1. Kelebihan

a. Rangkaian sangat sederhana karena hanya menggunakan 2 transistor

b. Biaya yang digunakan untuk pebuatan project tidak terlalu mahal

2. Kekurangan

a. Apabila sinyal input yang digunakan volumenya terlalu besar maka suara yang dihasilkan tidak jernih atau terdapat gelombang noise

b. Rangkaian terlalu sederhana jadi kerjanya tidak bisa maksimal

c. DC input yang dibutuhkan terlalu besar yaitu 12V DC