Jobsheet Decibel Meter

DECIBEL METER
Jobsheet
: Decibel Meter
Waktu
: 180 menit
Instruktur
: Yusuf Syani
Kelas
: XII
SMK NEGERI 4 JAKARTA
I.
Tujuan
Setelah melaksanakan praktikum, siswa dapat :
1. Menjelaskan pengertian Decibel Meter
2. Membuat gambar gelombang pada rangkaian Decibel Meter
3. Dapat mengaplikasikan Decibel Meter dalam rangkaian sederhana
II.
Dasar Teori
Desibel Meter
Desibel (Lambang Internasional = dB) adalah satuan untuk mengukur intensitas suara. Satu
desibel ekuvalen dengan sepersepuluh Bel. Huruf "B" pada dB ditulis dengan huruf besar
karena merupakan bagian dari nama penemunya, yaitu Bell.
Jadi, Desibel Meter ini berfungsi sebagai alat pengukur tekanan/intensitas suara.
Speaker
Prinsip kerjanya sangat sederhana yaitu membalik proses kerja dari proses kerja speaker
biasa. Speaker jika terminal-terminalnya mendapatkan sinyal seperti pada gambar 2.1.(a)
maka akan menghasilkan output berupa getaran pada membran dan menyebabkan
terbentuknya bunyi. Sebaliknya pada saat speaker ini di gunakan sebagai sensor, lapisan
membran pada speaker berfungsi sebagai detektor getaran. Ketika ada getaran datang pada
membran, maka membran ini juga akan ikut bergetar (resonansi). Bergetarnya membran
akan mengakibatkan lilitan membran akan bergerak relatif terhadap inti magnet tetap dan
menghasilkan sinyal listrik, dapat dilihat pada gambar 2.1.(b).
(a)
(b)
Gambar 2.1.(a)Speaker sebagai Output/Tranduser. (b)Speaker sebagai Input/Sensor
Teknik Elektronika Industri - SMK Negeri 4 Jakarta
Operational Amplifier (OP-AMP)
Digunakan sebagai penguat sinyal tegangan DC. Penguat disini maksudnya adalah untuk
memperbesar tegangan. Jadi jika kita ingin memperbesar tegangan atau sinyal bisa kita
gunakan op-amp. jadi kita bisa merubah tegangan dari mV (milivolt) menjadi V (volt),
microVolt menjadi mV dan V, sesuai dengan yang kita inginkan dan butuhkan.
IC LM324
.
(a)
(b)
Gambar 2.1.(a)Bentuk IC LM324 (b)Konfigurasi IC LM324
Gambar 2.2. Isi dari IC LM324
Teknik Elektronika Industri - SMK Negeri 4 Jakarta
Perhitungan Penguatan
Gambar 2.3. Rangkaian Inverting Op-Amp
Vout = Vin x ( - (Rf / Rin) )
Keterangan:
Vout
= Tegangan Keluaran
Vin
= Tegangan Inputan
-(Rf/Rin)
= Penguatan
Komparator
Komparator adalah komponen elektronik yang berfungsi membandingkan dua nilai
kemudian memberikan hasilnya, mana yang lebih besar dan mana yang lebih kecil.
Komparator bisa dibuat dari konfigurasi open-loop Op Amp. Jika kedua input pada Op Amp
pada kondisi open-loop, maka Op Amp akan membandingkan kedua saluran input tersebut.
Hasil komparasi dua tegangan pada saluran masukan akan menghasilkan tegangan saturasi
positif (+Vsat) atau saturasi negatif (-Vsat).
Sebuah rangkaian komparator pada Op Amp akan membandingkan tegangan yang masuk
pada satu saluran input dengan tegangan pada saluran input lain, yang disebut tegangan
referensi. Tegangan output berupa tegangan high atau low sesuai dengan perbandingan Vin
dan Vref. Dan berikut adalah rangkaian komparator sederhana.
Gambar 2.4. Komparator Sederhana
Op-amp tersebut akan membandingkan nilai tegangan pada kedua masukannya, apabila
masukan (-) lebih besar dari masukan (+) maka, keluaran op-amp akan menjadi sama
dengan – Vsupply, apabila tegangan masukan (-) lebih kecil dari masukan (+) maka keluaran
op-amp akan menjadi sama dengan + Vsupply.
Teknik Elektronika Industri - SMK Negeri 4 Jakarta
Jadi dalam hal ini jika Vinput lebih besar dari V maka keluarannya akan menjadi – Vsupply,
jika sebaliknya, Vinput lebih besar dari V maka keluarannya akan menjadi + Vsupply. Untuk
op-amp yang sesuai untuk di pakai pada rangkaian op-amp untuk komparator biasanya
menggunakan op-amp dengan tipe LM324 yang banyak di pasaran.
Secara umum prinsip kerja rangkaian komparator adalah membandingkan amplitudo dua
buah sinyal, jika +Vin dan −Vin masing-masing menyatakan amplitudo sinyal input tak
membalik daninput membalik, Vo dan Vsat masing-masing menyatakan tegangan output dan
tegangan saturasi, maka prinsip dasar dari komparator ialah :
+Vin ≥ −Vin maka Vo = Vsat+
+Vin < −Vin maka Vo = Vsat−
Keterangan:
+Vin = Amplitudo sinyal input tak membalik (V)
−Vin = Amplitudo sinyal input membalik (V)
Vsat+ = Tegangan saturasi + (V)
Vsat− = Tegangan saturasi - (V)
Vo
= Tegangan output (V)
III.
IV.
Alat dan Bahan
1. Papan Protoboard
2. IC LM324
3. Resistor 2.2 KΩ
4. Resistor 3.3 KΩ
5. Resistor 100 KΩ
6. Resistor 220 Ω
7. Resistor 560 Ω
8. Resistor 330 Ω
9. Resistor 1 KΩ
10. Resistor 2.2 KΩ
11. Resistor Variabel 500 KΩ
12. Kapasitor 10uF
13. Kapasitor 4700uF
14. Dioda 1N914
15. Transistor NPN 2N3904
16. LED
17. Power Supply 5 watt
18. Kabel jumper
1 buah
1 buah
5 buah
1 buah
2 buah
1 buah
2 buah
1 buah
1 buah
5 buah
1 buah
3 buah
1 buah
1 buah
1 buah
3 buah
1 buah
secukupnya
Langkah Kerja
1. Periksa kelengkapan dan kondisi komponen yang dibutuhkan.
2. Rakit rangkaian seperti ditunjukkan gambar 2.
Teknik Elektronika Industri - SMK Negeri 4 Jakarta
220 Ω + 560 Ω
2
3.3
3
1
Gambar 4.1. Rangkaian Decibel Meter
3. Hubungkan rangkaian tersebut ke power supply sebesar 12V DC
4. Hubungkan Probe Ociloscope ke titik 1 dan perhatikan yang terjadi pada gambar grafik di
display Ociloscope (Gambar hasil display)
5. Hubungkan Probe Ociloscope ke titik 2 dan perhatikan yang terjadi pada gambar grafik di
display Ociloscope (Gambar hasil display)
6. Hubungkan Probe Ociloscope ke titik 3 dan perhatikan yang terjadi pada gambar grafik di
display Ociloscope (Gambar hasil display)
7. Hitung tekanan suara (dB) dari masing-masing indikator lampu LED (catat pada tabel 1)
8. Bersihkan ruang praktik dan kembalikan peralatan ke tempatnya.
-SELAMAT MENGERJAKAN-
Teknik Elektronika Industri - SMK Negeri 4 Jakarta
Lembar Kerja
DECIBEL METER
SMK NEGERI 4 JAKARTA
V.
Jobsheet
: Decibel Meter
Tanggal
:
Nama
:
Kelas
:
Nilai
:
Hasil Pengujian
Pengujian dengan ociloscope
Gambar gelombang pada display ociloscope
Titik1 – Gelombang pada speaker
Titik 2 – Gelombang pada input Op-Amp
Titik 3 – Gelombang pada output Op-Amp
Teknik Elektronika Industri - SMK Negeri 4 Jakarta
Pengujian dengan dB meter
Tabel 1. Pengujian tekanan suara (dB) pada masing-masing LED.
LED1
LED2
LED3
1
0
0
1
1
0
1
1
1
dB
Gambar hasil pengukuran dB meter
140
120
100
80
60
40
20
0
VI.
Pertanyaan
1. Gambar instalasi rangkaian yang telah dibuat pada protoboard !
2. Apa yang terjadi apabila resistor variabel/Potensio di putar ?
3. Hitung penguatan yang dilakukan IC Op-Amp LM324 pada rangkaian ini ?
VII. Kesimpulan
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
Teknik Elektronika Industri - SMK Negeri 4 Jakarta