LAPORAN TUGAS AKHIR

PREAMPLIFIER










Oleh:
Sigit Setyo Widodo (130534609364)
S1Pendidikan Teknik Elektro 2013





Universitas Negeri Malang
Fakultas Teknik
Jurusan Teknik Elektro
April 2014
TUJUAN
1. Mengaplikasikan Transistor sebagai penguat
2. Mendesain dan mengaplikasikan rangkaian preamplifier

A. DASAR TEORI
1. Resistor
Resisitor merupakan salah satu komponen elektronika
yang bersifat pasif dimana komponen ini tidak membutuhan
arus listrik untuk berkerja. Resisitor memiliki sifat menghambat
arus listrik dan resistor sendiri memiliki nilai besaran hambatan
yaitu ohm dan dituliskan dengan simbol .
Resistor banyak sekali kegunaanya dalam rangkaian elektronika, misalnya :
1) Sebagai penghambat arus listrik
2) Sebagai pembagi tegangan
3) Sebagai pengaman arus berlebih
4) Sebagai pembagi arus
Berdasarkan nilai hambatannya resistor dapat dibagi menjadi 3 jenis :
1) Fixed Resistor : merupakan resistor yang memiliki nilai hambatan tetap.
2) Varibel Resistor : merupakan resistor yang memiliki nilai hambatan yang dapat
berubah-ubah.
3) Resistor Non Linier : merupakan resistor yang memiliki nilai hambatan yang
tidak liner hal ini dikarenakan nilai resistor tersebut dipengarui oleh keadaan
suhu, cahaya dan sebagainya.
Berikut ini penjelasan yang lebih mendetail tentang ketiga resistor diatas :
1. Fixed Resistor
Fixed resistor merupakan yang nilai hambatanya bernilai tetap, dimana nilai-
nilai ketetapan resistor fixed ini di atur oleh EIA ( Electronic Industries Association ).
Berikut ini simbol dari resistor tetap:




Untuk mengetahui besaran hambatanya kita dapat melihat nilainya berdasarkan
nilai cincinya (bisanya resistor karbon yang memiliki cincin sedangkan bentuk SMD
(Surface Mouth Device) berbeda).
Berikut ini tabel nilai cincin resistor :

Berikut ini cara membaca nilai resistor SMD :


2. Variabel Resistor
Merupakan resistor yang nilai hambatanya dapat diubah-ubah. Bentuk atau
jenis dari resistor variable ini juga sangat banyak misanya potensiometer dan trimpot.
Biasanya tujuan dari pengunaan variabel resistor ini sebagai pembagi tegangan yang
dapat kita atur misalnya, pengaturan volume amplifier analog dan sebagainya.
Potensiometer merupakan variabel resistor yang memiliki poros untuk melakukan
pengaturan nilai resistansinya sedangkan trimpot tidak memiliki poros sehingga untuk
melakukan perubahan kita mengunakan obeng.
Berikut ini gambar potensiometer dan trimpot:


Simbol dan pembacaan kaki potensiometer :


3. Resistor Non Liner
Merupakan resistor yang nilai resistansi bergantung pada keadaan sekitarnya,
misalnya LDR ( Light Dependent Resistor ), PTC ( Positive Temperatur Coeficient ),
NTC ( Negative Temperature Coeficient ), dan lain sebagainya.

2. Kapasitor
Struktur dari sebuah kapasitor itu sendiri, terdiri dari dua buah plat metal yang
dipisahkan oleh suatu benda dielektrik. Benda/bahan dielektrik adalah sebuah bahan
isolator yang diselipkan antara keping kapasitor. Bahan dielektrik yang umum
digunakan adalah udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain.
Kapasitansi (kapasitas ) kapasitor merupakan kemampuan dari sebuah
kapasitor untuk dapat menyimpan muatan elektron untuk level tegangan tertentu.
Macam-macam kapasitor :
1. Kapasitor elektrolit atau electrolytic condenser ( sering di panggil ELCO )
Kapasitor yang umum nya berbentuk
tabung, mempunyai dua kutub kaki, berpolaritas
positif (biasa nya kaki yang panjang) dan
berpolaritas negatif (kaki pendek). terdiri dari dua
lembar kertas alumunium sebagai konduktor dan
alumunium oksida sebagai dielektrik. Untuk
membaca nilai kapasitansi dari sebuah kapasitor
elektrolit (kapasitor polar) dengan melihat saja
nilai yang tertera pada badan kapasitor, misal : 100uF 16 V, 16 V dimaksut adalah
besar voltage yang bisa ditampung sekitar 16 V atau kurang dari 16 V tersebut.
2. Kapasitor konstan (tetap) non polar.
Kapasitor yang nilainya konstan tidak berubah-ubah, terdapat tiga macam yaitu
Kapasitor keramik , Kapasitor polyester, kapasitor kertas
.
3. Kapasitor variabel.
Kapasitor yang kapasitasnya dapat diubah-ubah. Kapasitor ini dapat berubah
kapasitas nya degnan memutar poros nya dengan obeng.
3. DASAR TEORI TRANSISTOR
Pada gambar ilustrasi transistor NPN berikut ini, junction base-emiter diberi bias positif
sedangkan base-colector mendapat bias negatif (reverse bias).

Gambar 5. arus elektron transistor npn
Karena base-emiter mendapat bias positif maka seperti pada dioda, elektron mengalir dari
emiter menuju base. Kolektor pada rangkaian ini lebih positif sebab mendapat tegangan
positif. Karena kolektor ini lebih positif, aliran elektron bergerak menuju kutup ini. Misalnya
tidak ada kolektor, aliran elektron seluruhnya akan menuju base seperti pada dioda. Tetapi
karena lebar base yang sangat tipis, hanya sebagian elektron yang dapat bergabung dengan
hole yang ada pada base. Sebagian besar akan menembus lapisan base menuju kolektor. Inilah
alasannya mengapa jika dua dioda digabungkan tidak dapat menjadi sebuah transistor, karena
persyaratannya adalah lebar base harus sangat tipis sehingga dapat diterjang oleh elektron.
Jika misalnya tegangan base-emitor dibalik (reverse bias), maka tidak akan terjadi
aliran elektron dari emitor menuju kolektor. Jika pelan-pelan 'keran' base diberi bias maju
(forward bias), elektron mengalir menuju kolektor dan besarnya sebanding dengan besar arus
bias base yang diberikan. Dengan kata lain, arus base mengatur banyaknya elektron yang
mengalir dari emiter menuju kolektor. Ini yang dinamakan efek penguatan transistor, karena
arus base yang kecil menghasilkan arus emiter-colector yang lebih besar. Istilah amplifier
(penguatan) menjadi salah kaprah, karena dengan penjelasan di atas sebenarnya yang terjadi
bukan penguatan, melainkan arus yang lebih kecil mengontrol aliran arus yang lebih besar.
Juga dapat dijelaskan bahwa base mengatur membuka dan menutup aliran arus emiter-
kolektor (switch on/off).


C945
Transistor C945 merupakan transistor jenis n-p-n, sehingga basis dari transistor ini harus
diberi tegangan positif agar dapat mengalirkan elektron yang ada pada kolektor mengalir
menuju emitor. Pada basis transistor ini tegangan harus lebih besar dari 0.7 Volt agar dapat
memicu transistor. Berikut adalah bentuk dari Transistor C945.



B. ALAT DAN BAHAN
1. Alat
Bor PCB ........................................................................ 1 buah
Solder ............................................................................ 1 buah
Tang Jepit ..................................................................... 1 buah
Tang Potong .................................................................. 1 buah
Penyedot Timah ............................................................ 1 buah
Obeng ........................................................................... 1 buah
Multimeter .................................................................... 1 buah


2. Bahan
PCB ................................................................................ 1 buah
Resistor 3,3k ohm .......................................................... 1 buah
Resistor 150k ohm ......................................................... 1 buah
Resistor 56k ohm ........................................................... 1 buah
Resistor 680k ohm ......................................................... 1 buah
Resistor 820 ohm ........................................................... 1 buah
Resistor 15k ohm ........................................................... 1 buah
Resistor 100k Ohm ........................................................ 3 buah
Resistor 27k Ohm .......................................................... 1 buah
Resistor 3,9k ohm .......................................................... 1 buah
Resistor 220 ohm ........................................................... 1 buah
Transistor 2SC945 ......................................................... 1 buah
Kabel penghubung ........................................................ secukupnya
Timah ............................................................................. secukupnya


C. GAMBAR RANGKAIAN
1. Skema Rangkaian



2. Layout PCB



D. PRINSIP KERJA RANGKAIAN
Rangkaian pre amplifier di atas digunakan sebagai penguat depan untuk microphone.
Rangkaian pre amplifier diatas berfungsi untuk menguatkan level sinyal microphone yang
masih lemah menjadi sinyal audio dengan level yang dapat digunakan pada rangkaian
pengatur nada. Rangkaian pre amplifier microphone (pre amp mic) ini menggunakan 3
transistor C945 yang diseting sebagai penguat transistor 3 tingkat common emitor.
Rangkaian pre amplifier diatas dapat dioperasikan dengan sumber tegangan +12 sampai
+24 volt DC. Dengan frekuensi sebesar 50Hz 100kHz. Rangkaian. Rangkaian diatas
didesain untuk microphone dinamis dengan impedansi 200 Ohm .

E. ANALISA RANGKAIAN
1. Transistor sebagai penguat


Transistor dapat bekerja bila ada tegangan input minimal 0,7 Volt, maksimalnya kira-
kira sama seperti tegangan Vccnya. Tetapi karena dibatasi oleh hambatan maka arus yang
mengalir pada Ib sangat kecil sehingga tidak da pat mentriger transistor, maka dibutuhkan
tegangan yang besar untuk mendapatkan arus Ib = 0,26 A. Transistor dapat aktif yang
dalam rangkaian ini berfungsi sebagai saklar atau pemicu lampu agar dapat bekerja.Level
sinyal microphone yang masih lemah dikuatkan oleh transistor menjadi sinyal audio
dengan level yang dapat digunakan pada rangkaian pengatur nada.

2. Kapasitor
Kapasitor yang berada pada sumber input , digunakan untuk memblok tegangan DC ,
supaya tidak terjadi distorsi. Dan pada kaki kolektor terdapat kapasitor elektrolit yang
berfungsi untuk mencegah terjadinya kerugian gelombang output akibat adanya arus DC
. Kapasitor terakhir , berfungsi meregulasi gelombang , sehingga distorsi yang terjadi
tidak terlalu besar .




F. Prosedur Pemakain Alat
Ada bebrapa prosedur yang perlu dilakukan dalam penggunaan alat ini:
Kabel input tegangan positif (V+) warna putih dengan garis pendek
Kabel input tegangan negatif (V-) warna putih dengan garis panjang
Kabel DC input tegangan positif (V+) warna putih dengan garis pendek
Kabel DC input tegangan negatif (V-) warna putih dengan garis panjang
Beri DC input tegangan sebesar 12 - 24 Volt

G. Kesimpulan
1. Alat ini digunakan untukmenguatkan sinyal microphone yang masih menjadi sinyal
audio dengan level yang dapat digunakan pada rangkaian pengatur nada.
2. Kelebihan dan kekurangannya
Kelebihan
- Rangkaian yang sederhana
- Biaya produksi rendah
- Penguatan yang besar 100-300 x
Kekurangan
- Dibutuhkan sampai tiga tingkat penguatan
- DC Input yang dibutuhkan cukup besar 12-24 V

H. Daftar Pustaka
http://skemarangkaianpcb.com/rangkaian-pre-amp-mic-dynamic-low-noise/
http://www.eleccircuit.com/dynamic-microphone-preamplifier-using-c945-
transistor/
http://www.scribd.com/doc/133760867/Analisa-Rangkaian-Pre-Amp-Mic